MECOM - Mestrado Profissional em Construção Metálica

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Resultados da Pesquisa

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    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.
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    Análise de patologias em obras públicas edificadas em estruturas de aço na cidade de Mariana-MG aplicando tecnologia BIM como proposta de reparação.
    (2019) Teixeira, Luis Paulo Góis; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Paula, Geraldo Donizetti de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Paula, Geraldo Donizetti de; Martins, Jaime Florêncio; Russo, Mário Luís Cabello
    A estrutura de aço aplicada em edificações públicas além de conferir praticidade em sua execução proporciona uma redução no que se refere ao desperdício de materiais no canteiro de obras, sendo capazes de superar as construções edificadas em concreto armado nesse aspecto, possibilitando um desenvolvimento cada vez mais progressivo. Muitos exemplos de aplicabilidade se direcionam para ginásios, áreas de lazer públicas, quadras, galpões de almoxarifado, passarelas e muitas outras modalidades estruturais que se agregam no contexto urbano. É importante ressaltar que essas estruturas muitas vezes são expostas diretamente ao meio ambiente e às intempéries tendendo a gerar inúmeras patologias na estrutura, que podem ocasionar, além de um desempenho global inadequado, também a ruína da mesma. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho é analisar quatro edificações públicas, estruturadas em aço, do município de Mariana -MG, no intuito de detectar patologias nas estruturas e propor possíveis soluções para a recuperação das mesmas. Como metodologia são realizados levantamentos de campo com registros fotográficos das manifestações patológicas e apresentação dos aspectos gerais e as causas prováveis das anomalias e falhas detectadas. Os resultados são analisados com apresentação de ações e indicação de terapias corretivas, bem como a elaboração de um modelo de programa de manutenção preventiva, visando à otimização dos custos de manutenção e o auxílio de decisões de reparos e tratamentos, que são inseridos em uma plataforma BIM, por meio de tabelas descritivas que podem ser aplicadas em trabalhos colaborativos.
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    Análise experimental da resistência ao cisalhamento do conector Hilti X-HVB em vigas mistas de aço e concreto.
    (2018) Silva, Marcos Antônio da; Paula, Geraldo Donizetti de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Paula, Geraldo Donizetti de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Souza, Flávio Teixeira de; Inoue, Hisashi
    A construção metálica no Brasil surge por volta dos anos 1950, tendo o edifício garagem América a primeira edificação de grande porte a ser concebido. A partir desse momento novas edificações e empreendimentos foram surgindo impulsionados pela recente criação da Companhia Siderúrgica Nacional – CSN, tendo-se criada a Fábrica de Estruturas Metálicas – FEM. As construtoras especializaram-se na fabricação de estruturas metálicas, com suporte de países que dominavam este tipo de construção. Mesmo timidamente, houve avanços e temos hoje tecnologia e conhecimento fabril para realização de novas e complexas edificações. O uso do conector de cisalhamento tem a função de diminuir o deslizamento horizontal, que ocorre quando a edificação sofre com as cargas laterais, ou seja, transmite o cisalhamento na interface aço-concreto. Nas primeiras edificações no Brasil, utilizou-se muito o conector tipo “U” de perfil laminado e, em outras ocasiões, o perfil “U” conformado a frio. O conector tipo pino com cabeça “stud bolt” desenvolveu-se na década de 1940, mas sua aplicação ocorreu no ano de 1980. Pode-se dizer que sua utilização está bem difundida e aprovada pelas normas nacional e internacional. Em 2010 surge o conector Hilti X-HVB, sendo que sua aplicação em maior escala está na Europa. No primeiro instante, observa-se esses conectores sendo mais aplicados em lajes com fôrmas incorporadas, podendo ser, no entanto, utilizados em lajes moldadas “in loco”, pré-moldadas e mistas. Nesse contexto, o objetivo dessa dissertação é fazer uma análise experimental de conectores de cisalhamento do tipo Hilti X-HVB em lajes maciças. Nos experimentos foram ensaiados 03 (três) corpos de prova tipo Push out, conforme a especificação do Eurocode 4. A partir dos quais foram avaliados o comportamento e uma determinada resistência ao cisalhamento ao carregamento estático. Os resultados obtidos atenderam os especificados no catálogo do fabricante, exceto o corpo de prova 01 que ficou abaixo do especificado.
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    Aplicação do sistema BIM para estudo de desempenho térmico – estudo de caso: prédio da Escola de Minas.
    (2019) Carvalho, Cindy Costa Laudares; Paula, Geraldo Donizetti de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Paula, Geraldo Donizetti de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Vale, Clécio Magalhães do; Russo, Mário Luís Cabello
    Existem vários programas computacionais que manipulam a tecnologia BIM (Building Information Modeling), como o Revit (Autodesk), adaptando a cada versão suas funções com simuladores térmicos em sua interface e suporte. Com isso, é possível estabelecer um estudo do desempenho global de uma edificação e ter uma avaliação para as decisões a serem tomadas diretamente no sistema BIM, caracterizando-o assim como uma ferramenta de trabalho que integra projetos e simulações, simultaneamente. Esta dissertação vem investigar e analisar o auxílio do sistema BIM como sistema de estudo e análise do desempenho ambiental no desenvolvimento do projeto arquitetônico, sem a necessidade de exportar informações do projeto para outros simuladores mais complexos e que poucos profissionais manuseiam. Por meio de um modelo real, com as informações e características dos materiais utilizados na edificação, é realizado um estudo de caso do primeiro bloco do Prédio da Escola de Minas, uma das edificações da Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP), localizado no Morro do Cruzeiro, em Ouro Preto – MG. O prédio possui uma edificação marcada pela arquitetura e imponência de sua estrutura metálica. O primeiro bloco do Prédio da Escola de Minas é modelado no Revit 2019, com suas informações transferidas para simuladores de análise térmica com base na web Autodesk Green Building Studio. São feitas simulações considerando o sistema de fechamento original da edificação e alterando o fechamento interno para gesso acartonado. Também são realizadas medições de temperatura interna e externa para análise, que mostram um desconforto térmico da edificação. Por meio dos resultados obtidos no estudo, constata-se que é possível simular parte dos componentes de desempenho térmico aplicando o sistema BIM. Contudo, nota-se que o Revit está em processo de transição e ainda não foram integradas todas as funcionalidades do software EnergyPlus, tomado como referência, em sua interface.
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    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.
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    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.
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    Estudo exploratório de ligações metálicas para sistemas vagonados em bambu.
    (2019) Pinto, Luiz Filipe Reis Maciel; Vale, Clécio Magalhães do; Souza, Flávio Teixeira de; Vale, Clécio Magalhães do; Souza, Flávio Teixeira de; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Moreira, Luís Eustáquio
    O presente trabalho apresenta um estudo exploratório de ligações metálicas para sistemas vagonados em bambu da espécie Phyllostachys Aurea. Esta espécie de bambu é muito comum no território brasileiro. Suas aplicações são bem versáteis, desde pequenos artefatos até mesmo estruturas mais elaboradas. O estudo pretende incentivar e apoiar o uso deste material em construções rurais e urbanas. Para tal, foi realizada uma revisão bibliográfica sobre o uso do bambu na construção civil, o universo das conexões para o material e um estudo sobre os sistemas vagonados e suas diversas formas. Após esta revisão, realizou-se um estudo prático, com o desenvolvimento de protótipos em escala reduzida. Durante esta etapa experimentaram-se diversas possibilidades de ligações utilizando artefatos metálicos, até se chegar a uma solução simples e que atendia aos requisitos de custo e materiais acessíveis. Por fim, aplicou-se o sistema desenvolvido em escala real e foi construída uma estrutura leve de uso comunitário, com o propósito de avaliar o processo construtivo e a viabilidade do sistema desenvolvido.
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    Análise do desempenho acústico de sistemas de fechamentos industrializados para edificações.
    (2019) Magalhães, Paulo Henrique Silva; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Paula, Geraldo Donizetti de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Paula, Geraldo Donizetti de; Souza, Henor Artur de; Russo, Mário Luís Cabello
    A inserção de novos métodos de execução e materiais no cotidiano da construção civil proporciona a melhora da qualidade de vida e o conforto dos usuários de edificações, possibilitada a partir de estudos e testes. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi analisar o desempenho acústico de sistemas de fechamentos industrializados aplicados a edificações, visando a adequação e otimização do conforto acústico para os usuários. O desempenho acústico dos sistemas de fechamentos foi realizado por meio de uma análise computacional, avaliando-se a Perda na Transmissão Sonora (PT) que ocorre através dos fechamentos. Os materiais avaliados foram: painéis de placa cimentícia (PLC), gesso acartonado (GEA), pré-moldado de concreto (PMC), concreto celular autoclavado (CCA), poliestireno expandido (EPS), vidro (VDO), placa de tiras de madeiras orientadas - oriented strand board (OSB) e alvenaria de tijolo cerâmico (ATC). As análises foram feitas com base em um método gráfico em painéis simples e duplos aplicando-se um modelo computacional. De acordo com os resultados das análises, pode-se verificar que composições de materiais dos fechamentos apresentaram os maiores valores de perda na transmissão sonora. Em painéis simples, a alvenaria de tijolo cerâmico (ATC) se destacou mediante o concreto celular autoclavado (CCA) e vidro (VDO), apresentando resultados inferiores de PT apenas quando comparada ao pré-moldado de concreto (PMC). Em painéis duplos, quando comparados com a ATC, o poliestireno expandido (EPS) obteve a maior PT, seguido por placa cimentícia (PLC), gesso acartonado (GEA), placa de tiras de madeiras orientadas combinado com gesso acartonado (OSB-GEA) e painel de tiras de madeiras orientadas (OSB).
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    Obtenção e caracterização de geopolímero a partir da lama vermelha "in natura" e do resíduo da fabricação de vidros planos.
    (2019) Fagundes, Junia Toledo; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Bianchi, Rodrigo Fernando; Queiroz, Rhelman Rossano Urzedo
    O uso de materiais cimentícios alternativos tem se mostrado uma opção com elevado potencial técnico em relação à resistência mecânica e à durabilidade, se comparado ao cimento Portland, além de, normalmente, apresentar menor impacto ambiental. Dentre os materiais cimentícios alternativos, destacam-se os geopolímeros, que são materiais ricos em sílica e alumina, que, quando expostos a um meio alcalino sob determinadas condições de cura, endurecem e ganham resistência pelo processo de polimerização. Esta dissertação apresenta o estudo experimental exploratório. A obtenção do geopolímero foi alcançada a partir da utilização da lama vermelha “in natura” (RM), do resíduo da laminação de vidros (GW) e de soluções de hidróxido de sódio (NaOH). A pesquisa consistiu em revisão bibliográfica, bem como na preparação e na caracterização dos insumos, na dosagem, na moldagem e na cura de corpos de prova em variados traços e, posteriormente, na caracterização dos geopolímeros. Foram experimentados 30 traços diferentes, com razão molar teórica (SiO2/Al2O3) de 4, 5 e 6. Para cada razão molar foram utilizadas soluções de NaOH nas molaridades de 6, 8 e 10 molares para verificar qual concentração mostrava-se mais eficiente no processo de geopolimerização das pastas. O tempo de cura para todos os corpos de prova foi de 10 dias a 75⁰C. Após o período de cura, os corpos de prova foram rompidos nas idades de 10, 28 e 56 dias. Foram analisadas as propriedades mecânicas, a absorção de água e a variação de volume. Os geopolímeros obtidos alcançaram resistência mecânica da ordem de 35 MPa e absorção de água de 2%. Assim, os ensaios de microestrutura e os resultados obtidos dão indícios que ocorreram os processos de geopolimerização. O geopolímero com lama vermelha “in natura” e resíduo de laminação de vidro apresenta-se como material alternativo ao cimento Portland para a confecção de blocos de pavimento, alvenaria estrutural, prémoldados, entre outros, pois trazem benefícios ambientais pela utilização de resíduos geradores de impactos ambientais, ainda com menor emissão de gás carbônico, quando comparado à queima do cimento.
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    Avaliação do desempenho térmico de sistemas de fechamento interno e externo em uma edificação estruturada em aço.
    (2019) Oliveira, Gustavo Gomes de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Gomes, Adriano Pinto; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Gomes, Adriano Pinto; Paula, Geraldo Donizetti de; Marçal, Viviane Gomes
    Como as questões de conforto térmico e suas relações com índice de produtividade e bem-estar têm se tornado importantes, fazem-se necessários estudos que visem atender a essa demanda da sociedade. Em edificações, um sistema de fechamento adequado ao clima local pode reduzir o gasto com energia elétrica e contribuir positivamente no aspecto ambiental e econômico. Nesse contexto, essa dissertação tem como objetivo analisar o desempenho térmico de sistemas de fechamento propostos para uma edificação estruturada em aço. Avalia-se um edifício residencial localizado em Cachoeira do Campo, distrito de Ouro Preto, MG. A edificação de três pavimentos possui pilares e vigas em aço, fechamento externo e interno ausentes e cobertura estruturada em aço. Para a análise são realizadas simulações via software EnergyPlus, do desempenho térmico de vários sistemas de fechamento, levando-se em conta as condições climáticas locais nas condições de inverno e de verão: painéis de placa cimentícia (PLC), gesso acartonado (GEA), pré-moldado de concreto (PMC), concreto celular autoclavado (CCA), poliestireno expandido (EPS), Exterior Insulation Finishing System (EIFS), vidro (VDO), madeira - Oriented Strand Board (OSB) e alvenaria (ATC). Os sistemas de fechamento não foram instalados, justificando-se esse estudo. Apontam-se sistemas de fechamento mais viáveis, do ponto de vista econômico e ambiental, que podem se tornar exemplo para possíveis construções no distrito. Dentre os fechamentos analisados alguns demonstram ser melhores no verão e outros no inverno, não sendo possível afirmar qual deles resulta no melhor desempenho térmico. Porém destacam-se alguns que atingem um desempenho adequado nas duas situações, que são: ATC, EIFS (tanto utilizado com GEA quanto com OSB), OSB, VDO combinado com ATC, EPS. A partir dos resultados obtidos durante a pesquisa, chega-se a uma avaliação qualitativa da edificação em termos de desempenho térmico, apresentando-se uma proposta justificável do ponto de vista econômico e ambiental, para o sistema de fechamento.