MECOM - Mestrado Profissional em Construção Metálica
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Resultados da Pesquisa
Item 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 OliveiraO 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.Item Diretrizes para utilização de contêineres marítimos em edifícios de andares múltiplos na construção civil.(2019) Venâncio, Clarice; Souza, Flávio Teixeira de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Souza, Flávio Teixeira de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Arcipreste, Cláudia MariaA utilização do aço como material estrutural apresenta vantagens sobre o concreto armado em comparação com os demais materiais, tais como velocidade e facilidade de montagem, estruturas e fundações mais leves e baixo custo quando comparada com sua elevada resistência estrutural. Atualmente no mercado da construção civil utilizam-se contêineres marítimos em obras civis como um novo sistema construtivo. O uso de contêineres na construção pode ser justificado pelo fato de ser uma estrutura sustentável, econômica e móvel. Os contêineres são reaproveitados, diante que, anteriormente tinham a função de transportar cargas marítimas e após o fim de sua vida útil são abandonados em portos. Os contêineres também são utilizados em canteiros de obras servindo de escritório ou depósitos, e têm uma grande vantagem por poderem ser transportados para qualquer obra subsequente. O estudo sobre a reutilização de contêineres marítimos no Brasil ainda é pouco difundido. Esse trabalho surgiu da necessidade da análise estrutural da estrutura do contêiner quando há necessidade da realização de modificações para adequação em diversas formas arquitetônicas. Nesse contexto, esse trabalho teve como objetivo a determinação de diretrizes para a adequada aplicabilidade do contêiner marítimo em edificações sem que haja necessidade de reforço estrutural. Para adequada modelação dos contêineres reutilizados na construção civil, foi determinada a quantidade e as dimensões de aberturas em contêineres, que não venham a prejudicar o seu comportamento estrutural. A variação dessas aberturas atende as variações de questões arquitetônicas, possibilitando que cada projeto tenha aberturas de tamanhos diferentes. A análise estrutural utilizou o programa de elementos finitos SAP2000 em qual foram modelados as diversas alterações para o elemento contêiner, possibilitando a verificação do comportamento estrutural, e posteriormente foi realizada a análise dos resultados obtidos na simulação. No estudo de caso realizado nesse trabalho foi modelado um contêiner de 20 pés e as diretrizes de projeto são os parâmetros que definem o empilhamento de contêineres, as variações dos apoios e das aberturas do contêiner. A partir da modelagem e análise dos resultados pode-se determinar parâmetros limites para reutilização dos contêineres, que não afetem a sua eficiência estrutural.Item Estudo de viga metálica de alto desempenho com desvios de tensões (VADT).(2019) Mafra, Bernardo Marteleto; Araújo, Ernani Carlos de; Araújo, Ernani Carlos de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Paula, Geraldo Donizetti de; Rodrigues, Francisco CarlosNeste trabalho, propõe-se pesquisar um modelo estrutural inovador para garantir a eficiência estrutural e resistência de uma viga de aço. Essa proposta é uma opção para as vigas de aço de alma cheia que pode absorver as cargas de lajes maciças ou semi-industrializadas mistas como as lajes com formas de aço incorporada, popularmente conhecidas como steel deck. Eventualmente, é uma alternativa para as diversas possibilidades arquitetônicas com o módulo de comprimento igual a 3,0m e seus múltiplos. Partindo de modelos estruturais conhecidos e consagrados como viga-vagão e viga Vierendeel, evoluiu-se como proposta desse trabalho para o desenvolvimento da “viga de aço com desvios de tensões” (VADT). A solução desta nova proposta é inspirada nos princípios de funcionamento dos arcos milenares, usando barras retas de perfis tubulares de aço de seção quadrada que acompanham tangencialmente um arco de geratriz circunferencial. A geometria de uma telha fôrma é a referência utilizada para definir algumas dimensões da viga VADT, como a flecha e a distância entre os banzos horizontais superiores e inferiores. Por exemplo, a flecha e a altura da viga são iguais à distância entre duas ondas consecutivas da chapa. Aplica-se o software SAP 2000 para as modelagens e análises estruturais comparativas. Conclui-se que o modelo criado proporciona alta rigidez às cargas rotineiras e relativamente altas e apresenta outras vantagens para soluções técnicas na Arquitetura e Engenharia. Além disso, mesmo não sendo uma solução treliçada, a viga proposta possibilita uma economia da ordem de 40% em peso e custo quando comparada com vigas de alma cheia. Essa é uma solução que não explora todas as potencialidades de resistências dos aços estruturais, mas explora principalmente da criatividade do modelo estrutural proposto, e assim, chega-se a um novo tipo de viga de aço com alto desempenho. Validações experimentais no futuro são necessárias para confirmações das hipóteses iniciais e comparações com as análises numéricas.Item Premissas práticas para o transporte e montagem de sistemas estruturais de aço.(2018) Costa, Raphael Henrique; Araújo, Ernani Carlos de; Paula, Geraldo Donizetti de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Inoue, Hisashi; Paula, Geraldo Donizetti de; Araújo, Ernani Carlos deEsta dissertação apresenta um estudo científico, tecnológico e econômico sobre processos de transporte e montagem de estruturas em aço, elaborado por meio da análise e interpretação de informações obtidas em levantamentos bibliográficos, estudos de campo e experiências profissionais. Sendo assim, são abordadas as diversas etapas do transporte e da montagem das estruturas metálicas. A metodologia consiste em avaliar os processos de execução de projetos, de montagem e de logística de transporte, por meio de pesquisa bibliográfica. Para análise de eventuais deficiências ou erros, durante os processos de montagem e transporte, são realizados estudos de casos. Para avaliação dos riscos oriundos de erros durante o processo de montagem, é modelada uma edificação em estrutura metálica, por meio dos softwares CypeCAD e SAP 2000. Por fim, são analisados os custos dos processos de transporte e montagem. A pesquisa tem como objetivo geral apresentar procedimentos padrões e soluções de eventuais erros recorrentes, que contemplem premissas práticas referentes ao transporte e montagem de edificações estruturadas em aço, incluindo técnicas, equipamentos, mão de obra, planejamento e custos. Conclui-se que existem cuidados a serem observados, afim de não cometer erros construtivos em transporte e montagem deste tipo de estrutura, os quais são facilmente evitáveis por meio de projetos eficientes e planejamento. Observa-se que os critérios dos vínculos adotados em projeto devem ser reproduzidos na obra, o mais próximo possível da concepção teórica. Por fim, constata-se que o custo total da montagem de uma estrutura metálica pode corresponder até metade do valor global da obra. Em relação ao transporte, constata-se que o mesmo corresponde à uma pequena porcentagem do valor global da obra, desde que a logística de transporte seja bem planejada.Item 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 FabríciaAtualmente, 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.Item Design generativo como ferramenta e metodologia projetual na construção metálica.(2018) Cruz, Renato Godoi da; Arcipreste, Cláudia Maria; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Pinheiro, Rafael Lemieszek; Arcipreste, Cláudia Maria; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Pinheiro, Rafael Lemieszek; Souza, Flávio Teixeira de; Santos, Roberto Eustáquio dosO projeto arquitetônico é composto por inúmeras variáveis, algumas delas contraditórias, que precisam ser negociadas constantemente. Os algoritmos genéticos representam uma técnica que contribuem para a solução desse tipo de problema, potencializando a busca de melhores resultados. Para isso, basta que estes sejam incorporados ao sistema generativo de projeto. O presente trabalho descreve a construção de um sistema que combina estratégias de modelagem paramétrica e algoritmos genéticos para otimização do peso total de uma cobertura em estrutura metálica e de sua superfície como potencial área de geração de energia fotovoltaica. Por meio de reformulação do processo evolutivo darwiniano, procurou-se sistematizar um processo de projeto que permitisse ao arquiteto atuar na parametrização dos problemas, indo além da mera proposição formal de soluções, em favor da exploração de maior variedade de possibilidades projetivas do que seria possível usando métodos tradicionais de projeto. Assim, os objetivos desta pesquisa são avaliar o potencial da utilização dos algoritmos genéticos como ferramenta auxiliar integrada ao design generativo como um método de projeto. A revisão do conteúdo teórico e prático da arquitetura abordou a prática projetual em que o arquiteto abre mão do controle de definição especifica da solução para alcançar esta variedade maior de projetos. Como objeto de estudo, buscou-se aplicar o processo estudado em um projeto arquitetônico de construção metálica e de seu potencial energético. Como resultado destaca-se o projeto como uma prática em que arquiteto e projeto dialogam em um fluxo de informações que precedem o projeto em si, orientado por objetivos comuns. Os experimentos realizados mostram que a perda de controle na formulação final de uma solução se deu pela modelagem matemática do problema e na busca automática de respostas por meio de heurísticas. Destaca-se também uma abordagem transdisciplinar que articula teoria e prática dentro de um pensamento capaz de entrelaçar especialidades e superar fronteiras na produção do conhecimento.Item Otimização de sistemas estruturais para galpões utilizando o método dos elementos finitos.(2018) Silva, Sheila Bárbara Ferreira da; Paula, Geraldo Donizetti de; Souza, Flávio Teixeira de; Paula, Geraldo Donizetti de; Souza, Flávio Teixeira de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Russo, Mário Luís CabelloUma variedade de arranjos estruturais de aço podem ser adotados na concepção de coberturas de galpões de uso geral. A escolha adequada dos sistemas estruturais se apresenta como um fator de grande importância para o desenvolvimento de soluções padronizadas e competitivas. Em função disso, a opção por treliças constituídas de perfis formados a frio mostra-se muito interessante no que se refere ao requisito leveza e, consequentemente, custo da estrutura. Este trabalho tem o intuito de avaliar comparativamente o desempenho de algumas tipologias de treliças de cobertura de galpões industriais. Assim sendo, um estudo paramétrico foi desenvolvido considerando as tipologias de treliças de banzos paralelos, trapezoidais, triangulares e arqueadas, submetidas a carregamentos comuns, com ações permanentes e variáveis, com vãos livres variando de 16 a 32 metros, em intervalos de 4 metros. Foram definidos ainda, o espaçamento entre as treliças de 6, 7,5 e 9 metros. Esses parâmetros foram testados considerando as áreas das seções transversais de três tipos de perfis, Perfil U, Perfil U enrijecido (Ue) e Perfil Cantoneira, permitindo uma análise da utilização de cada um deles. De posse desses parâmetros foram gerados 180 modelos cujas simulações/análises foram realizadas a partir do método de otimização disponível no programa Ansys. Como parâmetros da avaliação da eficiência dos sistemas estruturais foram consideradas a taxa de consumo de aço e a resposta estrutural dos diversos modelos analisados. Os resultados indicaram que coberturas em treliças arqueadas apresentam as maiores taxas de consumo de aço, seguida pelas coberturas resolvidas com treliça de banzos paralelos. As tipologias que apresentaram menor consumo de aço foram a treliça trapezoidal, para menores espaçamentos entre as treliças de cobertura, e a treliça triangular, para maiores espaçamentos. Esse estudo foi desenvolvido com a finalidade de se gerar subsídios que possam auxiliar profissionais na tomada de decisões, visando a adoção de uma estrutura de cobertura que atenda a uma melhor relação custo/benefício.Item Aplicabilidade de coberturas em cúpulas metálicas em edificações religiosas – estudos de caso.(2018) Matos, Bernardo Meira Souza Braz de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Paula, Geraldo Donizetti de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Martins, Jaime Florêncio; Menezes, Lucas Veloso de; Paula, Geraldo Donizetti deA utilização do aço como material estrutural apresenta vantagens sobre o concreto armado em comparação com os demais materiais, tais como velocidade e facilidade de montagem, estruturas e fundações mais leves e relativo baixo custo em função de sua elevada resistência estrutural. Também, a estrutura metálica vem sendo bastante utilizada em construções leves e com grandes áreas livres, devido à sua elevada resistência mecânica e às formas geométricas que as barras podem adquirir. Assim, têm-se optado por essa concepção estrutural na construção de grandes obras de reuniões de público que necessitam de extensas áreas livres, como estádios, templos religiosos e ginásios. Nesse contexto, esse estudo teve como objetivo avaliar a aplicabilidade da estrutura metálica em cúpulas de coberturas de edificações destinadas a celebrações religiosas atuais, apresentando as vantagens e dificuldades decorrentes desse uso. Fazendo uso de materiais de referência, analisou-se a crescente utilização da estrutura metálica em coberturas de obras religiosas, em dois estudos de caso, a Igreja Sagrada Família de Nazaré, localizada em Itaguara, MG, e a Igreja Nossa Senhora do Líbano, localizada em Carmo do Cajuru, MG, cujas cúpulas são estruturadas em aço. Também foram apresentados os materiais utilizados como fechamento das cúpulas. Diante disso, foi realizada uma análise comparativa em relação ao gasto financeiro com materiais caso a viga de concreto armado de sustentação da cúpula metálica da Igreja Sagrada Família de Nazaré fosse executada em perfil metálico. A partir dos resultados obtidos, pode-se inferir que a substituição do concreto armado pelo perfil metálico, mesmo apresentando um valor mais alto, pode ser uma alternativa interessante em se tratando de valores absolutos em relação à obra como um todo, que foi de aproximadamente 0,26% do valor da construção, o que não representa um valor significativo em uma obra desse porte.Item Análise numérica de ligações parafusadas semirrígidas em perfis formados a frio.(2018) Castro, Emerson Cardoso de; Souza, Flávio Teixeira de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Souza, Flávio Teixeira de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Alves, Vinicius Nicchio; Nunes, Gabriel VieiraAs ligações têm um papel importante no desempenho estrutural, elas promovem a união entre partes na estrutura e são capazes de transmitir esforços (como momento fletor, esforços cisalhante e normal) entre os vários elementos estruturais. Assim as ligações idealizadas, rígidas ou flexíveis, apresentam respostas estruturais diferentes dos resultados obtidos através da condição real, em que as ligações transmitem momentos ou são submetidas a algum tipo de rotulação, caracterizando assim ligações com rigidezes intermediárias. Com intuito de estudar o comportamento de uma tipologia de ligação semirrígida utilizada para conectar uma coluna em seção tipo “I” a vigas de seção tipo “caixa”, esta pesquisa estendeu ao estudo realizado através de ensaios experimentais, para avaliar o comportamento da ligação viga-coluna semirrígida através de análise numérica por meio do programa ANSYS. Foram analisados nessa pesquisa dois protótipos, um sem enrijecedores de coluna e outro com enrijecedores de coluna. A modelagem se deu no âmbito tridimensional através da reprodução via programa, do ensaio experimental. Para melhor previsão do comportamento da ligação, foram inseridas ao modelo a não linearidade física e geométrica. Foram obtidas as curvas forçadeslocamento e a evolução das tensões de von Mises para os diferentes componentes dos protótipos. Os resultados indicaram a viabilidade da análise numérica para ligação proposta.Item Análise numérica de ligações do sistema de armazenagem industrial.(2018) Machado, Ana Paula Magalhães; Souza, Flávio Teixeira de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Souza, Flávio Teixeira de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Alves, Vinicius Nicchio; Russo, Mário Luís CabelloOs sistemas de armazenagem do tipo rack são constituídos por perfis formados a frio, as colunas apresentam perfurações ao longo da alma criando facilidade e rapidez na ligação com a coluna. Essa ligação é feita através de uma garra dentada soldada na extremidade da longarina. A presente pesquisa apresenta um estudo numérico dessa ligação garra - coluna caracterizada pela conexão da garra na coluna, sem a utilização de parafusos, com a garra encaixando-se nos furos da coluna. Os elementos da ligação foram estudados através do programa computacional ANSYS, considerando o método dos elementos finitos e utilizando análise não linear. A análise do comportamento do sistema e o cálculo da rigidez da ligação foram norteadas por meio das prescrições do RMI 2008. Visto que as peças do modelo são perfis formados a frio e, em geral, esses perfis são afetados pelas tensões residuais o modelo numérico foi examinado em três situações. Situação 1: Nenhum elemento afetado pelas tensões residuais; Situação 2: Todos os elementos afetados pelas tensões residuais; Situação 3: Apenas a garra afetada pelas tensões residuais. Os resultados numéricos foram comparados com os experimentais de Miranda (2011). Após a análise das três situações observa-se que a situação 3 apresenta um valor de carga última bem definido e boa aproximação entre os resultados obtidos numericamente e experimentalmente.