Navegando por Autor "Mazon, Ana Amélia Oliveira"

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Análise da aplicação do Método da Seção Efetiva em colunas tipo rack com perfurações.
(2017) Theodoro, Dário Lúcio Vale; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Souza, Flávio Teixeira de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Alves, Vinicius Nicchio; Mazon, Ana Amélia Oliveira
Os perfis formados a frio com perfurações são bastante empregados na construção civil e em sistemas de armazenagem. As perfurações são necessárias para a montagem das estruturas ou para criar caminho para instalações. As seções estão sujeitas aos modos de flambagem local, distorcional e global. Um estudo paramétrico foi realizado, analisando o comportamento das colunas com perfurações ao longo do comprimento, submetidas à compressão centrada, restrita ao modo local de instabilidade, em seções compostas por placas esbeltas e colunas curtas. Os resultados numéricos foram obtidos usando o Método dos Elementos Finitos, com a utilização do programa (ANSYS, 2011). Analisou-se a aplicação do Método da Seção Efetiva (ABNT NBR 14762, 2010), considerando o efeito das perfurações, o valor do coeficiente de flambagem local foi reduzido em relação à seção completa em função das características geométricas dos furos. Para a aplicação deste método em colunas perfuradas, foi necessário fazer a verificação da área efetiva. Para isso foram propostas três equações e foi analisado o intervalo de aplicação em função da altura dos furos. Essas equações consideram o efeito do modo localizado de placas. Os resultados das três equações foram comparados com os resultados obtidos com o Método dos Elementos Finitos. Os valores calculados pelo Método da Seção Efetiva resultou em valores próximos comparados com os resultados numéricos, em seções perfuradas submetidas à compressão centrada, analisando o modo local de instabilidade.
Análise de sistemas treliçados com barras de extremidades achatadas enrijecidas.
(2016) Mazon, Ana Amélia Oliveira; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Requena, João Alberto Venegas; Lima, Luciano Rodrigues Ornelas de; Batista, Eduardo de Miranda; Souza, Flávio Teixeira de
Este trabalho apresenta estudos numéricos, experimentais e teóricos do comportamento de uma treliça tubular plana em que o sistema de ligação utiliza chapas de ligação soldadas aos banzos, na qual as diagonais possuem extremidades achatadas. Propõe-se um achatamento diferenciado que é caracterizado por uma geometria não plana, com a criação de enrijecedores nos bordos laterais das extremidades achatadas, chamado no presente trabalho de achatamento enrijecido. A análise numérica via elementos finitos foi desenvolvida em duas etapas por meio do software ANSYS. Inicialmente foi realizado um estudo numérico do nó de ligação, que direcionou a modelagem da treliça plana, definindo-se assim a geometria do protótipo experimental. O programa experimental foi composto pelos ensaios de duas treliças planas idênticas. Os dois ensaios indicaram a falha estrutural por flambagem das diagonais comprimidas mais solicitadas. Obteve-se boa correlação entre os resultados numéricos e experimentais, comprovando a eficiência do modelo numérico para representar o comportamento real da treliça. Os resultados numéricos e experimentais foram então comparados a resultados teóricos, considerando-se a análise do efeito da excentricidade da carga de compressão axial aplicada na diagonal com extremidades achatadas enrijecidas. A boa correlação entre os resultados obtidos possibilitou uma adequação na formulação existente para o dimensionamento de barras comprimidas, observando-se uma redução de 60% na resistência à compressão da diagonal com extremidades achatadas enrijecidas estudada. Apesar da redução da capacidade resistente observada, deve-se tirar partido das vantagens oferecidas pelo sistema de ligação que envolve diagonais tubulares com o achatamento enrijecido proposto, como a redução de custos com fabricação e transporte e montagem prática e rápida.
Análise estrutural de contêineres marítimos utilizados em edificações.
(2017) França Junior, Adelmo Magalhães de; Souza, Flávio Teixeira de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Souza, Flávio Teixeira de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Arcipreste, Cláudia Maria; Mazon, Ana Amélia Oliveira
Os contêineres marítimos, responsáveis pelo transporte de mercadorias pelo mundo todo, possuem destino incerto ao término de sua vida útil, sendo abandonados e acumulados nos portos do mundo inteiro. Recentemente, com o aumento da preocupação com a sustentabilidade, profissionais da cadeia de produção da construção civil estão reciclando os contêineres marítimos ao inseri-los em projetos de residências, hotéis, escolas, lojas, etc. Um fator que contribui para o aumento é o fato desses componentes proporcionarem uma relação custo-benefício vantajoso, considerando que o seu custo final e seu cronograma de implantação são significativamente menores quando comparados com uma construção nos padrões convencionais. A técnica construtiva envolvendo contêineres requer os padrões técnicos de uma construção metálica e planejamento detalhado à entrega ao cliente. Adicionalmente são necessários cuidados no que diz respeito à aquisição dos contêineres no que tange à garantia da qualidade do produto final, bem como a mitigação dos efeitos térmicos e acústicos. Este trabalho tem por principal objetivo, avaliar a utilização de contêineres marítimos na construção civil, considerando questões pertinentes às técnicas construtivas relacionadas ao contêiner marítimo. Para isto, foi feita uma investigação a respeito dos elementos estruturais do contêiner, bem como os materiais empregados – em especial o aço anticorrosivo. Reuniram-se informações relativas ao sistema construtivo, que vai da fase de projeto, aquisições e transporte, fundações, reparos e adaptações, pintura, montagem, aplicação de fechamentos e isolamentos até a instalação de sistemas complementares. Foi feita também a simulação estrutural dos contêineres. A partir das informações compiladas, foram criados quatro modelos computacionais sendo que em cada um simulou-se uma hipótese em função das condições de apoio, aberturas e carregamentos distintos. Para estes modelos computacionais aplicou-se o Método dos Elementos Finitos por meio do software SAP2000, utilizando os elementos de barra e de casca. Os resultados obtidos de cada análise indicaram que o contêiner tem sua rigidez diminuída quando se utilizam aberturas em seus painéis laterais, ocasionando deslocamentos e excessivas tensões próximas à tensão de escoamento do material.
Análise estrutural via método dos elementos finitos de reforços em contêineres ISO reutilizados na construção civil.
(2021) Felipe, Yasmine Luz; Souza, Flávio Teixeira de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Paula, Geraldo Donizetti de; Souza, Flávio Teixeira de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Paula, Geraldo Donizetti de; Martins, Jaime Florêncio; Mazon, Ana Amélia Oliveira
Os contêineres têm sido reutilizados em todo o mundo como componentes estruturais no projeto de edifícios, apresentando-se como um sistema construtivo com grande potencial. Dentre os diferentes tipos encontrados no mercado, destacam-se aqueles fabricados de acordo com as normas ISO, pois garantem uniformidade no que diz respeito às suas características mecânicas e geométricas. Nesta pesquisa, foram elaborados modelos numéricos do contêiner de 20 pés Standard, um fechado (sem aberturas) a partir do qual foram obtidos outros dez realizando-se diferentes configurações de aberturas, por meio do software ANSYS. Foram realizadas simulações dos mesmos, via método dos elementos finitos, sem e com aplicação de cantoneiras de abas iguais e de perfis de seção I como reforços estruturais nas aberturas. Os resultados obtidos dos deslocamentos (transversais, verticais e longitudinais) nas estruturas e das tensões de von Mises nas chapas foram analisados e comparados, a fim de avaliar a eficiência dos reforços em cada uma das situações. Concluiu-se que, para as condições aplicadas a esses modelos, seus desempenhos são satisfatórios e contribuem para adaptar os contêineres a diversos projetos arquitetônicos.
Arquitetura escolar infantil em contêiner : desempenho e sustentabilidade.
(2022) Freitas, Luiza Duarte de; Gomes, Adriano Pinto; Lage, Carmem Miranda; Gomes, Adriano Pinto; Lage, Carmem Miranda; Vale, Clécio Magalhães do; Mazon, Ana Amélia Oliveira
A escolha do tema deste trabalho justifica-se pela tentativa de amenização na quantidade de contêineres marítimos que se encontram abandonados nos portos brasileiros e pela proposição de mais uma alternativa de construção para escolas públicas tendo em vista o déficit de vagas na educação infantil. Por um lado, os contêineres possuem vida útil destinada ao transporte de mercadorias por aproximadamente 15 anos e após esse período são abananados nos portos de todo o mundo, o que representa um grande impacto ambiental. Por outro lado, a educação infantil em creches e pré-escolas é um direito social garantido às crianças de zero a seis anos conforme artigos 6°, 7° (inciso XXV), 208 (inciso IV) e 211 da Constituição Federal da República promulgada em 1988. Entretanto, apesar de todo o respaldo legal existente, a rede pública não consegue suprir toda a demanda e, entre os fatores pelos quais isso acontece, podemos incluir a falta de estrutura física disponível. Assim, os equipamentos ociosos poderiam ser destinados à construção de creches e escolas infantis, uma vez que seu uso também se justificaria pela rapidez na execução, já que os contêineres chegariam parcialmente prontos ao canteiro de obras. Dessa forma, após a revisão bibliográfica sobre arquitetura escolar, construção em contêiner e desempenho térmico, foi elaborado um projeto arquitetônico de uma escola infantil estruturada em contêiner considerando as diretrizes de construção da zona bioclimática 3 e considerando as diretrizes metodológicas dos estudos de caso levantados no Capítulo 2. Foi também realizada a simulação computacional do projeto utilizando-se a versão 9.6 do programa EnergyPlus para avaliação do desempenho térmico da modulação proposta. Após a simulação, constatou-se que a edificação atendeu aos critérios mínimos da norma de desempenho NBR 15.575 (2013/ Em: 2021), porém pode não apresentar conforto térmico aos ocupantes nos períodos mais quentes e mais frios do ano em implantações localizadas na zona bioclimática 3. Constatou-se também a necessidade de reforço estrutural quando da retirada de uma das faces dos contêineres.
Avaliação de uma edificação estruturada em aço comprometida por manifestações patológicas diversas : estudo de caso.
(2022) Sousa Neto, Eduardo Olímpio de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Paula, Geraldo Donizetti de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Paula, Geraldo Donizetti de; Souza, Flávio Teixeira de; Mazon, Ana Amélia Oliveira
O sistema construtivo estruturado em aço é um dos mais amplos e diversificados que se tem aplicado em projetos nos últimos anos, pois apresenta características específicas, que tornam o seu uso vantajoso quando comparado a outros sistemas. Porém, sua integridade merece uma atenção especial, pois vários agentes físicos e químicos podem alterar a aparência e resistência do aço devido à corrosão, gerando patologias que podem comprometer as edificações, tanto do ponto de vista estético, quanto do ponto de vista da segurança estrutural. O estudo de técnicas de análise e levantamento das patologias de uma edificação é de grande importância para a engenharia, pois promove uma significativa redução de custos e tempo para execução das operações de recuperação das estruturas. Sendo assim, pesquisas com o intuito de realizar procedimentos para avaliação das patologias em edificações estruturadas em aço e seu impacto no sistema estrutural se tornam relevantes. Qualquer edificação tem seu ciclo de vida útil. Entretanto, existem fatores que podem prolongar ou reduzir esse tempo. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é avaliar as patologias diversas detectadas em uma edificação estruturada em aço, situada na cidade de Ipatinga, MG, adotada como estudo de caso. São apontados também os problemas decorrentes das manifestações patológicas da estrutura e do uso. Como método, é feita uma avaliação pós-ocupação e são realizadas visitas de campo a fim de levantar e registrar as patologias existentes, que podem comprometer a segurança estrutural da edificação. Com essas informações apontam-se as causas prováveis das patologias, mostrando seu impacto no ciclo de vida da edificação, e propõem-se técnicas adequadas para recuperação da estrutura.
A construção metálica no ambiente de obras públicas : o gerenciamento de um projeto, por meio do planejamento, programação e controle da produção, viabilizando a engenharia simultânea.
(2018) Lopes, Jarbas Ibraim Esperidião; Arcipreste, Cláudia Maria; Guimarães, Irce Fernandes Gomes; Arcipreste, Cláudia Maria; Guimarães, Irce Fernandes Gomes; Mazon, Ana Amélia Oliveira; Rodrigues, Lásara Fabrícia
Atualmente, o setor de construção civil vem aumentando a utilização de construções industrializadas em obras privadas e públicas, visto que trazem redução do lead time e de desperdícios, além de favorecerem melhorias nos processos de controle e padronização das atividades. Este cenário oportuniza a adoção de alguns conceitos e métodos já praticados nas indústrias, tais como Engenharia Simultânea e Planejamento, Programação e Controle da Produção, visando o aumento da produtividade e redução nos prazos de entrega. Neste sentido, este estudo busca analisar a aplicação da Engenharia Simultânea, do PERT/CPM e da Corrente Crítica como alternativas metodológicas no gerenciamento dos processos de projetos de pequeno porte em construção metálica. O método utilizado para a pesquisa foi o estudo de caso, incluindo análise documental e entrevistas, para investigar e analisar os processos de um projeto praticado no âmbito de uma instituição pública em convênio com o setor privado. A partir dos dados coletados foi possível elaborar o fluxograma das atividades e com isso discutir especificidades dos processos de desenvolvimento de projetos no setor público, regulamentado pela legislação brasileira. Também foi possível analisar o planejamento e a programação e identificar quais foram os parâmetros pontuados para a execução e controle do projeto. O estudo de caso possibilitou a análise comparativa entre os conteúdos apresentados na literatura, o processo planejado e o processo efetivamente realizado. A partir do entendimento desses processos e de algumas inconformidades ocorridos durante o projeto, foram propostas diretrizes para o gerenciamento de projetos utilizando o PERT/CPM, integrado ao método da Corrente Crítica para o Planejamento, Programação e Controle da Produção, viabilizando a Engenharia Simultânea. Os resultados preliminares obtidos utilizando o método proposto sugerem que há uma necessidade de sincronizar os pulmões do Cronograma Integrado Gantt-PERT/CPM para o planejamento, gerenciamento e controle dos tempos das atividades dos projetos.
Desempenho do concreto leve em seções mistas.
(2017) Natalli, Juliana Fadini; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Mazon, Ana Amélia Oliveira; Souza, Flávio Teixeira de
Os sistemas mistos passaram a ser uma nova alternativa para a associação aço-concreto nas edificações desde o início do século XX. A combinação de perfis de aço preenchidos com concreto, compondo pilares, tornou-se uma forma de intensificar as vantagens dos dois materiais aliando utilidades técnicas e estruturais. No entanto, para que esses benefícios sejam verificados, é necessário que haja íntima interação aço-concreto de forma a garantir a transferência de esforços e a compatibilização de deformações. Dessa forma, este estudo analisa a aderência e o efeito de confinamento em seções mistas compostas por perfis tubulares de parede fina, preenchidos com três diferentes tipos de concreto: leve sem adição (utilizado como referência), leve com adição de expansor, e, leve com agente incorporador de ar. Para tanto, foram confeccionados 12 protótipos mistos, utilizando perfis finos de aço, com diâmetro externo de 100 mm e espessura de 2 mm, preenchidos com concretos leves executados com argila expandida nacional. Os modelos foram submetidos a uma investigação do comportamento de seus núcleos de preenchimento durante o período de cura, objetivando-se verificar o desempenho dos concretos quanto à expansão/contração durante o tempo especificado. Além disso, foram realizados testes de cisalhamento, análise morfológica por microscopia óptica nas interfaces das seções, ensaios de resistência à compressão com carga aplicada ao núcleo de concreto e à seção mista e caracterizações mecânicas dos concretos produzidos. A partir dos resultados, constatou-se que a variação dimensional gerada pelo concreto expansivo durante o seu período de endurecimento induz um efeito de confinamento nas paredes do tubo de aço, proporcionando melhora da adesão na interface e bom desempenho dos protótipos quando submetidos a cargas axiais. Quanto aos núcleos de concreto dosados com incorporador de ar, verificou-se que o seu menor módulo de elasticidade e suas irregularidades superficiais contribuíram para a manifestação da aderência mecânica, por atrito e para um elevado grau de confinamento.
Estudo de ligações tipo luva em perfis tubulares.
(2018) Amparo, Lucas Roquete; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Carvalho, Hermes; Carvalho, Eliane Maria Lopes; Mazon, Ana Amélia Oliveira; Alves, Vinicius Nicchio
O uso de estruturas com perfis tubulares tem ganhado espaço na construção civil principalmente devido ao desempenho estrutural associado a resistência as forças axiais e alta rigidez torcional. O processo de fabricação e transporte de estruturas metálicas condiciona o comprimento dos perfis a valores máximos que em muitos casos não correspondem ao vão da edificação. Assim, tem-se a necessidade de utilização de algum mecanismo que possibilite a emenda dos perfis/elementos, e então obter o comprimento desejado. Nesta pesquisa apresenta-se um estudo teórico, numérico e experimental de uma nova tipologia de ligação de emenda de perfis tubulares, denominda por ligação luva. Sua composição é formada por perfis tubulares estruturais de aço, com seção transversal circular. A ligação dos tubos é feita utilizando-se um tubo adicional de menor diâmetro posicionado internamente aos tubos, e conectados por meio de parafusos passantes. Os parafusos podem estar posicionados de forma alinhada (em eixo) ou cruzada (em eixo cruzados). No programa experimental foram avaliados 43 protótipos da ligação luva com parafusos alinhados e com parafusos cruzados. A avaliação dos resultados experimentais contribuiu para o entendimento do comportamento da ligação luva e permitiu o desenvolvimento e calibração dos modelos numéricos. Com uso de um programa computacional, em elementos finitos, Ansys, foi desenvolvido um modelo numérico calibrado com os resultados experimentais, sendo esse a base para o estudo paramétrico. Na análise numérica paramétrica foram simulados e analisados um total de 374 modelos numéricos, considerando a ligação luva com parafusos alinhados e com parafusos cruzados. Dessa forma, a partir dos resultados numéricos, foi possível identificar e analisar adequadamente os possíveis modos de falhas da ligação: escoamento da seção bruta, ruptura da seção líquida, cisalhamento dos parafusos, ovalização dos furos e flexão dos parafusos, bem como limites geométricos de utilização da luva. Em seguida foram propostas formulações para os modos de falha da ligação com parafusos alinhados e cruzados e os bons resultados, demonstram a viabilidade da utilização dessa nova tipologia de ligação.
Ligações semirrígidas em perfis formados a frio.
(2017) Silva, Adriano Toledo da; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Souza, Flávio Teixeira de; Mazon, Ana Amélia Oliveira
As ligações viga-coluna utilizadas em projetos de estruturas metálicas são consideradas rígidas ou flexíveis. As ligações flexíveis possuem liberdade de rotação entre os elementos ligados e não há transmissão de momentos fletores, por outro lado, as ligações rígidas transmitem momento e não há rotação relativa. No entanto, sabe-se que grande parte das ligações não possuem este comportamento idealizado e dispõem de capacidade de transmissão parcial de momento fletor e de rotação. Estas ligações são chamadas de semirrígidas. Estas simplificações são utilizadas em projetos devido à dificuldade de análise e dimensionamento do real comportamento das ligações. No entanto sabe-se que o uso das ligações semirrígidas pode auxiliar na economia final dos projetos estruturais. O Eurocode 3 apresenta um método analítico de avaliação da semirridez de alguns tipos de ligações pré-definidas que possibilitam apresentar o comportamento momento x rotação. Neste trabalho foi utilizado as equações propostas pelo método citado e foram incorporados coeficientes de ajuste devido à diferença nas características geométricas da ligação em estudo. Os resultados desta nova formulação foram comparados com modelos numéricos, realizados no programa Ansys versão12.0. Os resultados foram considerados satisfatórios, dentro da geometria e modelos verificados.
Ligações treliçadas com extremidades achatadas.
(2019) Lauar, Pedro Castanheira; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Mazon, Ana Amélia Oliveira; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Mazon, Ana Amélia Oliveira; Nunes, Gabriel Vieira; Amparo, Lucas Roquete
As vantagens oferecidas pelo aço na construção civil, sobretudo pelos perfis tubulares usados em sistemas treliçados, motivam o crescimento de projetos com essa filosofia e pesquisas nessa área. Vencimento de grandes vãos, facilidade no transporte e montagem e organização do canteiro de obras são fatores desejáveis na etapa de execução. Neste trabalho, foram realizados estudos paramétricos numéricos de um nó de ligação em treliça plana tubular circular, em ANSYS Parametric Design Language (APDL), por meio do software ANSYS onde as diagonais possuem as extremidades achatadas e enrijecidas proposta em pesquisas anteriores são unidas à chapa gusset soldada ao banzo por meio de um único parafuso. O objetivo principal da pesquisa foi analisar o comportamento das diagonais comprimidas sob quatro variáveis: diâmetros e espessuras do banzo e das diagonais. Foram analisadas as situações em que o modo de falha ocorre nas diagonais, sendo a capacidade de carga da chapa gusset e do banzo superior à das diagonais. Foram observados dois possíveis modos de falha nos nós das diagonais: início de escoamento no enrijecedor lateral (predominante) e ovalização do furo em alguns casos nas diagonais tracionadas. Foram obtidas através das análises numéricas as cargas de início de escoamento do enrijecedor lateral das diagonais comprimidas e os valores teóricos de carga de flambagem elástica na metade do comprimento da diagonal, por meio dos métodos da fórmula da secante e da combinação de esforços, regulamentado pela NBR 8800:2008. Dessa maneira, foi possível estabelecer limites em que cada modo de falha ocorre. Foi observado que o aumento do diâmetro da diagonal e a diminuição da esbeltez do tubo implica a falha no achatamento enrijecido. Ao final, é sugerida uma metodologia de cálculo considerando a geometria da extremidade achatada enrijecida.
Mapeamento de linguagem e técnicas de representação gráfica em projetos de estruturas metálicas.
(2018) Barbosa, Rafael de Mattos; Arcipreste, Cláudia Maria; Paula, Geraldo Donizetti de; Arcipreste, Cláudia Maria; Paula, Geraldo Donizetti de; Mazon, Ana Amélia Oliveira; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus
Os desenhos estruturais de construções metálicas apresentam características particulares e sua qualidade está diretamente ligada à qualificação e experiência dos profissionais envolvidos. Os documentos gerados durante o processo de desenvolvimento do projeto devem fornecer informações suficientes para alimentar as várias etapas do empreendimento e essas informações devem estar completas e com linguagem adequada para possibilitar o bom entendimento por parte dos envolvidos. As normas brasileiras regulamentadoras para a disciplina de estruturas metálicas tratam de maneira superficial a representação gráfica em desenhos estruturais e, por muitas vezes, os projetos são elaborados com informações insuficientes e desorganizadas, o que gera retrabalho e prejuízo para empresas do setor. A inexistência de uma norma mais completa ou manual para o assunto força a dependência de uma herança profissional, na qual a transmissão de conhecimentos se dá a partir da experiência prática de profissionais da área. Este trabalho apresenta um estudo relativo à representação e elaboração de desenhos técnicos voltados para estruturas metálicas e propõe uma investigação, por meio de uma análise documental, para mapear as principais informações e critérios comumente adotados por projetistas e desenhistas na elaboração de desenhos e, por fim, tomando como base os dados identificados em documentos disponibilizados por empresas projetistas do setor, são elaborados checkclists para auxiliar o desenvolvimento e verificação de desenhos da especialidade.
Método para a avaliação dos efeitos das pontes térmicas no desempenho térmico de edificações com estrutura de aço exposta.
(2021) Caetano, Lucas Fonseca; Souza, Henor Artur de; Gomes, Adriano Pinto; Souza, Henor Artur de; Mazon, Ana Amélia Oliveira; Tribess, Arlindo; Rocha, Luiz Joaquim Cardoso; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Gomes, Adriano Pinto
A busca pela diminuição no impacto que as edificações promovem no consumo de energia é crucial para a elaboração de projetos que proporcionem maior conforto térmico e, ao mesmo tempo, controlem o consumo de energia nas edificações. A crescente tendência de aplicação da tecnologia do aço como sistema estrutural no Brasil conduz ao estabelecimento de critérios e métodos para evitar as perdas térmicas por meio desse material, que atua como ponte térmica, o que pode favorecer a um aumento dos gastos de energia para aquecimento e/ou resfriamento dos ambientes. Neste trabalho é proposto e implementado um método para a avaliação dos efeitos das pontes térmicas no desempenho térmico de edificações com estrutura de aço exposta. O método consiste em aplicar as normas de cálculo de pontes térmicas EN ISO 10211 e EN ISO 14683 a partir de um modelo de parede equivalente, possibilitando a avaliação por meio de simulações computacionais utilizando o EnergyPlus. São analisados quatro casos de simulação computacional: Caso 1 – desconsidera-se a presença de pontes térmicas na edificação; Caso 2 – estrutrura de aço exposta isolada termicamente; Caso 3 – avalia-se o efeito da ponte térmica plana; e Caso 4 – consideram-se as pontes térmicas a partir da aplicação das normas EN ISO 10211 e EN ISO 14683. Aplica-se o método em quatro cidades brasileiras (Curitiba/PR, Belo Horizonte/MG, Ouro Preto/MG e Santa Maria/RS), em um ambiente condicionado artificialmente, no qual é feito também, via medições, o monitoramento das temperaturas superficiais internas da envoltória, da temperatura interna do ambiente e do consumo de energia com resfriamento e aquecimento do ambiente. Os resultados obtidos indicam que a carga térmica de resfriamento do ambiente é a que sofre maior influência das pontes térmicas na envoltória da edificação, aumentando cerca de 27,2% ao se considerar o dia típico de projeto de verão de Curitiba. Isso implica em custos adicionais para resfriamento do ambiente, podendo chegar a até 38% de aumento em um ano. O isolamento térmico da estrutura exposta implica em uma redução de cerca de 32% do consumo de energia anual para resfriamento do ambiente para essa mesma Zona Bioclimática. A análise experimental mostra que as diferenças entre as temperaturas superficiais da estrutura em aço exposta e da parede são bem acentuadas. No verão, há uma diferença de até 13,9 °C no período diurno. No inverno, essa diferença chega a 7,5 °C à tarde e 3,0 °C à noite, o que pode ocasionar problemas para a envoltória da edificação. Estes resultados evidenciam a necessidade de se buscar alternativas que minimizem os ganhos e/ou perdas de calor através das pontes térmicas, ou até mesmo tratá- las com um isolamento térmico apropriado, reduzindo custos para condicionar os ambientes e prevenindo a propensão de patologias na envoltória dos edifícios estruturados em aço.
Numerical analysis of truss systems with stiffened flattened end-bars.
(2018) Mazon, Ana Amélia Oliveira; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Nunes, Gabriel Vieira; Amparo, Lucas Roquete; Neiva, Luiz Henrique de Almeida; Souza, Flávio Teixeira de
Circular hollow sections are usually used in long-span roof truss systems. One of the typology for connecting elements in such structures involves the flattening of bar ends. This article presents the numerical analysis of a plane truss composed of circular hollow sections, in which diagonal bars have flattened ends. In this sense, a new flattening typology called stiffened flattening is proposed, characterized by a non-flat geometry, with the creation of stiffeners in the lateral edges of the diagonal flattened ends. The diagonal connecting system with the chord members uses connecting plates. The plates are welded to the chords and the diagonals are connected to latter through a single bolt. The numerical analysis using finite elements method was developed in two stages through ANSYS software with the Parametric Design Language (APDL), in which parameters such as geometry, materials, element types, boundary conditions and loads are specified. A non-linear analysis was performed using shell elements on the chords, diagonals, plates and welds, and contact elements between the diagonals with stiffened flattened ends and the connecting plates. Initially, a numerical study of the connecting node and the stiffened flattened end was performed, and the results directed the modeling of the plane truss. The numerical results were calibrated with the experimental truss results in full scale. The numerical result of the plane truss was also compared to a theoretical study, considering the axial load eccentricity applied in the diagonal with stiffened flattened ends. The study was based on the consideration of combined effects of axial force and bending moment provided by the Brazilian standard ABNT NBR 8800:2008. The final results indicate that the numerical model proposed is efficient and has good correlation with the experimental and theoretical results.
Otimização de sistemas estruturais em aço para edifícios industriais com ponte rolante.
(2021) Ferreira, Jéssica Luciene; Paula, Geraldo Donizetti de; Souza, Flávio Teixeira de; Paula, Geraldo Donizetti de; Souza, Flávio Teixeira de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Mazon, Ana Amélia Oliveira
Existem diversas configurações possíveis quando se trata de edifícios industriais em aço. Características como a existência ou não de ponte rolante, o tipo de cobertura, a distância entre os pórticos, os vãos transversais livres, entre outros atributos, são de suma importância na elaboração de um projeto viável, técnica e economicamente. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo otimizar sistemas estruturais em aço para edifícios industriais de médio porte com ponte rolante. Para isso, foram considerados 36 modelos, combinados com vãos livres iguais a 20, 24 e 28 metros, distâncias entre pórticos de 6,0 e 7,5 metros, cobertura composta por treliças de banzos paralelos e triangulares e carga da ponte rolante iguais a 100 kN, 250 kN e 500 kN, submetidos a ações permanentes e variáveis. O método empregado no estudo foi o Método dos Elementos Finitos. Inicialmente foi realizado um prédimensionamento dos modelos através do software SAP 2000 e, posteriormente, o pórtico mais solicitado foi otimizado utilizando o método de otimização disponível no software ANSYS Workbench. Como parâmetros de otimização foram consideradas as áreas de seção dos perfis e os deslocamentos no topo dos pilares, obtendo-se o peso total de aço da estrutura com a melhor resposta de análise. Como resultado, observou-se uma redução média de 23,76% no peso total de aço após a otimização, indicando que os modelos com cobertura composta por treliça de banzos paralelos (BP) apresentaram menores pesos de aço em todas as etapas. Considerando as demais características estudadas, a carga da ponte rolante é a que mais influencia no peso do pórtico e a distância entre os pórticos é a característica que menos causa interferência. Os modelos com carga de ponte rolante igual a 100 kN apresentaram a maior redução do peso de aço após a escolha dos perfis comerciais, enquanto os modelos com cargas iguais a 250 kN e 500 kN proporcionaram a menor redução. Outro resultado importante a se observar é que nos modelos com carga de ponte rolante igual a 500 kN, as características geométricas atuam consideravelmente sobre o peso de aço do pórtico. Assim, quanto maiores as dimensões dos modelos mais elevado é o peso do pórtico. Também foi possível notar que, para alguns modelos, a distância entre os pórticos não influencia no peso total de aço. Diante dos resultados apresentados, pode-se afirmar que a padronização da seção dos perfis resulta na economia estrutural e facilita a execução do projeto.
Processos de gestão de lições aprendidas para aplicação do lean construction em construções metálicas.
(2019) Oliveira, Cleide Aparecida Gonçalves de; Arcipreste, Cláudia Maria; Guimarães, Irce Fernandes Gomes; Arcipreste, Cláudia Maria; Guimarães, Irce Fernandes Gomes; Souza, Clarisse da Silva Vieira Camelo de; Mazon, Ana Amélia Oliveira
O investimento em filosofias gerenciais, tais como o lean construction e a gestão de projetos vêm se intensificando nas organizações, devido à necessidade de aumento de produtividade, redução de desperdícios e otimização dos processos para agregar valor ao produto. Apesar de reconhecerem a importância dos resultados obtidos com aplicação dessas filosofias, muitas empresas não tem o registro das lições aprendidas ao longo do processo e não realizam a gestão do conhecimento. Nesse sentido, esta pesquisa tem como objetivo investigar como a gestão de lições aprendidas pode contribuir para a utilização dos princípios do lean construction em empresas do segmento da construção metálica. Busca-se assim, discutir como a eficiência na implementação do lean está associada à socialização do conhecimento, envolvimento e comprometimento da equipe de trabalho. Para tanto, o método científico adotado nesta pesquisa consistiu na aplicação de questionários e entrevistas para coleta de dados com autônomos e profissionais de empresas do segmento da construção metálica, quando foi possível verificar as percepções dos profissionais sobre processos de gestão de lições aprendidas nessas empresas e atividades autônomas da área de construções metálicas. Dentre os resultados obtidos da revisão bibliográfica, destaca-se a elaboração de uma estrutura conceitual que propõe passos e variáveis para aplicação da gestão do conhecimento na adoção da filosofia lean construction. Como resultados obtidos na pesquisa de campo, é possível destacar que os profissionais consultados conhecem o lean e reconhecem que a aplicação de seus princípios, somada à gestão do conhecimento e de lições aprendidas podem oferecer maior eficiência em todas atividades desse setor da construção civil. Contudo, a maioria não utiliza a gestão do conhecimento por meio do registro de processos de lições aprendidas, alegando falta de tempo, irrelevância e sigilo dos projetos, indicando que o desperdício intelectual, os retrabalhos e as ações desnecessárias são recorrentes na área. Por meio dos resultados obtidos, algumas diretrizes são propostas, tais como: o registro diário de lições aprendidas, a recuperação sistematizada do conhecimento da empresa; o desenvolvimento de políticas internas para incentivo e a divulgação das informações acumuladas.
Unidades básicas de saúde em Light Steel Frame : requisitos de qualidade.
(2019) Ferreira, Anna Marys Saraiva; Arcipreste, Cláudia Maria; Guimarães, Irce Fernandes Gomes; Arcipreste, Cláudia Maria; Guimarães, Irce Fernandes Gomes; Souza, Flávio Teixeira de; Mazon, Ana Amélia Oliveira
Com a expansão da construção civil nas últimas décadas e o aumento da concorrência houve o acirramento da competitividade das empresas da construção, que tendem a melhorar a eficácia das entregas, buscarem a máxima satisfação dos clientes e a melhoria contínua dos seus processos construtivos para obter um diferencial. Deste modo, os novos empreendimentos procuram por diferentes soluções que aperfeiçoem os métodos e processos construtivos, ou seja, que utilizem de sistemas construtivos racionalizados, como o Light Steel Frame (LSF). Caracterizado por ser um sistema industrializado e de concepção racional; distinto pelo uso de perfis formados a frio (PFF) de aço galvanizado para compor a estrutura e por subsistemas que proporcionam uma construção industrializada e a seco. Neste contexto, coloca-se a questão central da pesquisa: quais seriam os requisitos de qualidade indispensáveis no processo de concepção das Unidades Básicas de Saúde (UBS), que atendam às necessidades do governo e colaboradores da Equipe de Saúde da Família (ESF)? Este trabalho é uma pesquisa exploratória sobre três (UBS) em LSF. Aliou-se a teoria à prática e realizou-se uma pesquisa de campo in loco, utilizando-se dos instrumentos: entrevista não estruturada, análise documental e registros fotográficos das obras situadas numa cidade do Estado de Minas Gerais. Foi utilizado ferramentas da qualidade como: Diagrama de Afinidades, Lista de verificação e o método Quality Function Deployment (QFD) para análise e tratamento dos dados. Pesquisou-se três UBS do tipo I, localizadas em bairros distintos. Os resultados apontam que só há racionalização construtiva do sistema LSF se este for considerado desde a concepção do projeto, com ênfase na otimização dos seus componentes (métodos, processos e materiais). Para tal, deve-se utilizar de estratégias como a compatibilização entre projetos, identificando, analisando e solucionando as interferências, de modo a evitar imprevistos, retrabalhos no canteiro de obras ou avarias. Foram levadas em consideração, apenas, a análise documental, as notas de campo da pesquisa in loco, as inspeções visuais e as entrevistas, não sendo realizada nenhuma medição, teste ou averiguação técnica que pudessem apontar se os itens estão ou não em conformidade com as normas de desempenho. Sugere-se que a empresa construtora possa ter esses relatos em seu banco de dados, e modificá-los em projetos futuros, não somente nas UBS, mas em todos os empreendimentos a serem executados, a fim de evitar ocorrências que possam inferir na qualidade e nas vantagens construtivas do LSF.É essencial para uma melhor gestão da qualidade em projetos que estes sejam incorporados às atividades de concepção e processos dos diferentes agentes interessados na avaliação da qualidade (construtoras ou agentes de políticas públicas) e também que se deve transformar os requisitos em possíveis indicadores, ou índices que possam ser mensuráveis e gerenciados, para assegurar a conformidade, ou não conformidade, das UBS em relação aos requisitos dos usuários. A principal contribuição deste trabalho é a relação dos requisitos de qualidade para os usuários: o governo e a Equipe de Saúde da família.
Ventilação natural em galpões : o uso de lanternins nas coberturas.
(2006) Mazon, Ana Amélia Oliveira; Silvado, Rodolfo Gonçalves Oliveira da; Souza, Henor Artur de
A ventilação natural no interior das edificações proporciona condições favoráveis de conforto térmico aos ocupantes, além da melhoria da qualidade do ar interno. A eficiência da ventilação natural numa edificação está associada ao número, posição, tipo e tamanho das aberturas existentes para a passagem de ar e também à ação combinada das forças do vento e das diferenças de temperatura. No caso da construção de galpões industriais e edificações comerciais, é usual construir aberturas nas coberturas (lanternins), além daquelas aberturas nas fachadas, para se obter iluminação natural e também melhorar a ventilação natural. Nesse trabalho, estuda-se a ventilação natural em galpões utilizando lanternins. Apresenta- se uma modelagem matemática, associada com o conceito do índice de ventilação natural, para o cálculo da vazão de ar necessária para uma ventilação natural adequada em edificações e também para o cálculo das áreas das aberturas necessárias para suportar uma dada vazão. Ainda por meio de uma abordagem numérica, analisam- se o fluxo de ar no interior do galpão e o perfil da temperatura interna resultantes da simulação. Os resultados obtidos levaram em consideração o grau de conforto térmico necessário no interior do galpão e comprovam a abertura necessária do lanternim calculada para se alcançarem as condições internas de conforto.
Ventilação natural em galpões utilizando lanternins.
(2005) Mazon, Ana Amélia Oliveira; Souza, Henor Artur de
A ventilação natural no interior das edificações proporciona condições favoráveis de conforto térmico aos ocupantes, além da melhoria da qualidade do ar interno. O projeto arquitetônico, mesmo quando otimizado em relação aos vários níveis de conforto, nem sempre é suficiente para atingir plenamente a satisfação dos usuários de uma edificação. Para se estar satisfeito com a arquitetura, esta precisa ser resultado de um conjunto de elementos que incluem o entorno, o projeto e também o uso racional dos ambientes construídos. Estes elementos devem estar associados ao conforto e satisfação dos usuários e a funcionalidade. No caso da construção de galpões industriais e edificações comerciais, é usual construir aberturas nas coberturas (lanternins) além daquelas aberturas nas fachadas, para se obter iluminação natural e também melhorar a ventilação natural. A eficiência da ventilação natural numa edificação está associada ao número, posição, tipo e tamanho das aberturas existentes para a passagem de ar (entrada e saída) e também à ação combinada das forças do vento e das diferenças de temperatura (efeito chaminé). Este trabalho enfoca a ventilação natural em galpões por meio de lanternins nas coberturas. Apresenta-se uma modelagem matemática, associada com o conceito do índice de ventilação natural, para o cálculo da vazão de ar necessária para uma ventilação natural adequada em edificações e também para o cálculo das áreas das aberturas necessárias para suportar uma dada vazão. Fazem-se estudos de casos envolvendo diferentes configurações de galpões, calculando-se, a partir da metodologia apresentada, a altura das aberturas de saída de ar no lanternim. Ainda por meio de uma abordagem numérica, analisa-se o fluxo de ar no interior do galpão e o perfil da temperatura interna resultantes da simulação. Os resultados obtidos levaram em consideração o grau de conforto térmico necessário no interior do galpão e comprovam a abertura necessária do lanternim calculada para se alcançar as condições internas de conforto. A eficiência do lanternim é função do pé-direito e do tamanho e altura das aberturas. Outro parâmetro importante, na eficiência do lanternim, é a distância da abertura do mesmo até as paredes laterais do galpão, que deve ser no máximo de 5 m.