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A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.

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Arquitetura e construção com andaimes.
(2018) Campolina, Felipe de Paula; Aguiar, Tito Flávio Rodrigues de; Araújo, Ernani Carlos de
Com as evoluções operadas ao longo dos anos, associadas a inúmeras experimentações de ordem prática, os andaimes vêm se tornando cada vez mais atraentes devido à grande ﬂexibilidade que proporcionam. O nível tecnológico em que se encontram atualmente permite vislumbrar novas possibilidades de uso, como, por exemplo, a aplicação desses componentes para solução estrutural de edifcações. Por meio de uma pesquisa exploratória, este artigo aborda os principais sistemas utilizados nesse novo contexto e apresenta exemplos práticos da produção contemporânea do gênero, avaliando e destacando suas principais características. Percebe-se que esse tipo de estrutura pode ser muito efciente em alguns casos, e que sua relação custo-benefício pode variar muito, dependendo das soluções de projeto adotadas.
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 Carlos
Neste 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.
Avaliação das condições físico-construtivas e do desempenho térmico de uma edificação do Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais – estudo de caso.
(2018) Batista, Bruno Cassio Rodrigues; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Paula, Geraldo Donizetti de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Paula, Geraldo Donizetti de; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Gomes, Adriano Pinto
A evolução tecnológica dos materiais de construção, das técnicas de projeto e execução tem proporcionado edificações mais leves, com componentes estruturais mais esbeltos e mais solicitados. No entanto, verifica-se que obras têm sido construídas com grande velocidade e pouco rigor no controle de materiais e serviços, tornando-se relevante o estudo das patologias em edificações existentes visando contribuir para seu desempenho adequado no que se refere à manutenção e durabilidade de seus componentes. Nesse contexto, esse estudo teve como objetivo abordar a concepção estrutural e suas interferências no processo construtivo do galpão construído sobre a Piscina Aquecida do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais – Campus Barbacena. A edificação possui pilares e vigas em concreto armado, fechamento externo constituído por alvenaria e cobertura estruturada em aço. Em setembro de 2013, o corpo de bombeiros, junto a um engenheiro mecânico, emitiram um laudo que gerou a interdição da piscina. Por meio de uma investigação exploratória, levantamento fotográfico e coleta de dados, pretende-se fazer um mapeamento a respeito das condições da edificação, identificar as patologias existentes e as causas das mesmas. Nota-se que parte das patologias surgiram devido a erros que ocorreram na concepção da edificação e outras surgiram durante o uso devido à falta de manutenção. Como as aberturas existentes no local não atendem ao mínimo exigido por norma e o fato da piscina ser aquecida, tem-se agravada a eficiência do desempenho térmico. Diante disso, foi feita também uma simulação numérica do desempenho térmico da edificação existente e do projeto para substituição da cobertura, levando em conta as condições de ventilação natural. A partir dos resultados obtidos, pode-se inferir que, a substituição de alguns materiais de fechamento, influencia diretamente no desempenho térmico da edificação. Nesse trabalho procurou-se mostrar a importância da manutenção preventiva, da manutenção corretiva e do desempenho térmico, um dos critérios determinantes do conforto dos usuários.
Análise de edificações em estruturas metálicas constituídas de perfis formados a frio.
(2001) Figueiredo, Marcelo dos Santos Mendonça; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Ribeiro, Luiz Fernando Loureiro; Krüger, Paulo Gustavo von; Rodrigues, Francisco Carlos
Os perfis formados a frio estão cada vez mais sendo utilizados no Brasil em função do seu baixo peso e versatilidade. O uso deste perfis em residências ainda não é muito difundido em função de poucos estudos desenvolvidos no país para este tipo de aplicação. A partir da industrialização da estrutura metálica buscou-se utilizar lajes e fechamentos para acompanhar este processo de industrialização. O estudo estrutural baseou-se em um projeto arquitetônico de edifício de 4 pavimentos em perfis formados a frio. Este projeto foi escolhido em segundo lugar no segundo prêmio USIMINAS de arquitetura em aço. A solução arquitetônica adotada foi avaliada estruturalmente com a proposição de solução não convencional em que os aspectos dimensionais e construtivos foram avaliados. Neste trabalho analisou-se a estrutura metálica utilizando os perfis formados à frio, as lajes em painéis de concreto celular autoclavado e as paredes em chapas de gesso acartonado e cimentícias. Estudou-se ainda, a utilização de perfis formados a frio preenchidos de concreto armado visando maiores vãos no estudo estrutural. Os estudos de ligações seguiram o conceito de “luvas” e “nós” de aço e soldadas, de modo a tornar o processo de fabricação e montagem da estrutura mais prático e de baixo custo. Aspectos construtivos de cada solução estrutural, bem como das lajes e fechamentos foram abordados. Paralelamente ao estudo estrutural e ao processo construtivo foram realizadas avaliações de conforto térmico da edificação seguindo o projeto arquitetônico original.
Estudo teórico-experimental de elementos estruturais de perfis de aço mistos.
(1998) Machado, Roberta Maria; Mergulhão, Aluisio José Ramos; Sarmanho, Arlene Maria Cunha
Esta dissertação tem por objetivo estudar o comportamento de vigas-mistas constituídas por perfis metálicos com a região entre as mesas preenchida com concreto. Foram realizados ensaios de flexão com as vigas, simplesmente apoiadas, submetidas a duas cargas concentradas. A série de experimentos, em escala real, foi executada com ênfase nos problemas de avaliação de resistência e estimativa de deflexão. Foram ensaiadas quatro vigas-mistas, com vão de 5,30 metros, sendo duas constituídas por perfis de chapa dobrada e duas por perfis soldados. Apenas uma das vigas, formada por perfis de chapa dobrada, foi preenchida com concreto simples (sem armadura), as demais foram preenchidas com concreto armado. Para as vigas constituídas por perfis soldados as extremidades dos estribos foram soldadas à mesa e à alma do perfil. São apresentados gráficos dos principais parâmetros observados, bem como valores para cargas, deslocamentos, deformações, deslizamentos e tensões nos estágios mais críticos de cada ensaio. O modo de ruína observado nos testes, para as vigas formadas por perfis soldados, foi a flambagem localizada da mesa superior. Para a viga constituída por chapa dobrada, preenchida com concreto simples, o modo de ruína ocorreu devido a ruptura na solda de emenda dos perfis.
Pórticos de estabilização em estrutura metálica aplicados à construção industrializada de interesse social : análise do desempenho estrutural e térmico.
(2014) Xavier, Débora Freitas; Souza, Henor Artur de
Neste trabalho, apresenta-se uma visão geral da construção metálica residencial industrializada propondo um modelo de habitação de interesse social (HIS) e estuda-se novas maneiras de torná-la expansível e viável, propondo um módulo construtivo padronizado. Esse módulo é iniciado a partir de 9m² refletindo-se um após o outro nas direções laterais, frente e fundos até que seja alcançada a medida de aproximadamente 35m² de uma residência simples, familiar e que pode ser adequada a qualquer tipo de arquitetura cultural. Esse sistema construtivo proposto possibilita o crescimento da área construída com investimentos graduais ao longo do tempo, contribuindo para um maior crescimento social e sustentável. O módulo original além da finalidade residencial também permite infinita extensão para finalidades comerciais, escolares, lazer, etc.. Na a arquitetura proposta foram utilizados materiais de fechamento que condizem com as normas de conforto térmico e com os princípios da industrialização, como a racionalização, padronização, coordenação modular, transformando o canteiro de obra em linha de montagem acelerando o processo construtivo e reduzindo-se custos. Os pórticos de estabilização propostos são a principal estrutura do sistema que enfatiza o uso de perfis de aço de seção quadrada com costura. O equilíbrio das ações horizontais e o apoio gravitacional são obtidos com o uso de estruturas de aço rígidas posicionadas não simultaneamente paralelas e não convergentes. A análise estrutural foi baseada no método dos Elementos Finitos, utilizando o Software SAP 2011, e a avaliação do desempenho térmico, do modelo habitacional projetado, foi feita via simulação computacionais utilizando o Software EnergyPlus. Verifica-se o comportamento estrutural de acordo com os carregamentos aplicados e a sua viabilidade de utilização. Investiga-se também o comportamento térmico dos fechamentos e das alternativas arquitetônicas propostas. Os resultados obtidos mostram que o modelo proposto atende as condições mínimas de conforto térmico exigido pela norma para todas as zonas bioclimáticas do Brasil e também em relação ao desempenho estrutural, com baixo consumo de aço.
Avaliação do desempenho térmico de coberturas metálicas utilizadas em edificações estruturadas em aço.
(Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Dias, Alexandra da Silva; Souza, Henor Artur de
Uma cobertura eficiente deve apresentar características tais como estanqueidade, resistência ao impacto, leveza e durabilidade, além de propriedades termofisicas adequadas às condições climáticas externas. No Brasil, muitos estudos vêm sendo desenvolvido com o intuito de avaliar a comportamento térmico de vários tipos de telhas. Todavia, poucos avaliam a contribuição das telhas compostas por materiais metálicos e a geometria do telhado para o ganho térmico interno de uma edificação. Desta forma, este estudo procurou avaliar o desempenho térmico de diferentes tipologias de coberturas metálicas utilizadas em galpões estruturados em aço, para as oito zonas bioclimáticas, estabelecidas pela norma NBR 15220. São avaliadas a cor e a forma do telhado e também o material da telha. O desenvolvimento do trabalho foi dividido em duas etapas: a primeira, investigativa, sobre galpões e coberturas metálicas mais utilizadas no país e a segunda etapa consistiu na realização de simulações numéricas, utilizando software Energy Plus. Para avaliação do desempenho térmico, utilizou-se como parâmetro de avaliação a evolução temporal da temperatura interna do galpão e a temperatura superficial da cobertura. Os resultados obtidos mostraram que as tipologias de coberturas que permitem ventilação natural apresentam melhor desempenho, independente da condição climática, destacando-se a cobertura tipo shed transversal para condições climática de verão. Para regiões de clima quente e ameno com baixa amplitude térmica diária, as telhas metálicas simples e sem material isolante apresentam desempenho térmico satisfatório. Já para regiões climáticas com elevada amplitude térmica diária as telhas metálicas, tipo sanduíche, que possui material isolante entre as camadas, são mais adequadas.
Sistema de cobertura com pórticos de estabilização bidirecionais em perfis metálicos de seção circular com costura para construção residencial industrializada.
(Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Silva, Cristina Evangelista; Souza, Henor Artur de
Com o desenvolvimento tecnológico ocorrido em todas as áreas do conhecimento, nas últimas décadas, a indústria da construção civil obteve um grande impulso. Neste cenário, o arquiteto tem à sua disposição uma gama enorme de possibilidades no contexto arquitetônico, juntamente com o alto grau de complexidade atribuído às atividades inerentes ao seu trabalho, em todas as etapas do processo. A arquitetura passou a ser uma ciência extremamente precisa e baseada em aplicações coordenadas dos mais variados campos do conhecimento. A precisão nos projetos e na execução das obras tornou-se característica fundamental para se obter sucesso na utilização da construção industrializada, bem como a racionalização nos processos de planejamento com o emprego da coordenação modular no projeto arquitetônico. Este trabalho apresenta-se uma visão geral da construção industrializada, com ênfase nos perfis tubulares de seção circular, propondo-se um modelo arquitetônico e estrutural com o uso de pórticos de estabilização bidirecionais com perfis metálicos de seção circular com costura e materiais industrializados como solução para construção residencial e a verificação de sua viabilidade de utilização. Esse sistema é mais eficiente que os convencionais, uma vez que o sistema de cobertura dos pórticos resulta numa só estrutura que une paredes e cobertura. Os pórticos de estabilização bidirecionais são os principais elementos estruturais da construção e consistem em pórticos espaciais que proporcionam estabilidade em duas direções perpendiculares quando submetidos a ações horizontais, apresentando maior resistência a ações como: fortes ventos e até mesmo a abalos sísmicos. A análise estrutural é realizada com o Método dos Elementos Finitos, utilizando o software ANSYS. Por meio de estudo numérico foi possível verificar o comportamento da estrutura de acordo com o carregamento aplicado e a sua viabilidade de utilização, obtendo-se assim uma análise mais próxima da realidade. Analisou-se também a viabilidade do sistema estrutural proposto estudando ligações e fechamentos adequados quanto ao conforto térmico, acústico e estanqueidade, além de compará-lo com outros modelos estruturados em aço encontrados no mercado.
Análise não-linear de pórticos tridimensionais formados por elementos mistos de aço e concreto.
(Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2007) Carvalho, José Maria Franco de; Sousa Junior, João Batista Marques de
O objetivo desta dissertação é o desenvolvimento, implementação e teste de modelos tridimensionais para simulação de pórticos espaciais de aço, concreto e mistos, através do Método dos Elementos Finitos. As estruturas analisadas são os reticulados espaciais compostos por elementos estruturais mistos de aço e concreto. A não-linearidade física e geométrica é considerada na formulação dos elementos finitos e contemplam os efeitos de grandes rotações e deslocamentos de forma rigorosa. No nível da seção transversal, são utilizadas técnicas analíticas de integração de esforços e módulos materiais tangentes, em cada ponto de integração, caracterizando um modelo de inelasticidade distribuída. Os elementos estudados neste trabalho são os corrotacionais tridimensionais, adaptados para o emprego de não-linearidade física nos pontos de integração. Para a validação das formulações implementadas são feitas comparações com outras análises constantes da literatura, bem como com resultados experimentais disponíveis.
Modulação e padronização de edificações industriais de apoio a mineração.
(Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Braga, Paula Lopes; Sarmanho, Arlene Maria Cunha
A pesquisa proposta tem como objetivo a definição de um conjunto de elementos padronizados em aço, a partir de produtos disponíveis no mercado, que sejam capazes de atender a diferentes tipologias de edificação de apoio para a indústria da mineração diversificada. Os conceitos de industrialização, padronização, coordenação modular e gestão de processos de projeto são investigados considerando que a construção industrializada se apresenta como um caminho para a mudança e para o desenvolvimento da realidade da construção brasileira, principalmente em áreas industriais. A indústria da mineração foi escolhida por ser um dos setores básicos da economia nacional e indispensável para a manutenção do nível de vida das sociedades modernas. As edificações definidas nesse trabalho (oficina central de manutenção, galpão de testemunhos, escritório central e centro de treinamento, e viveiro de mudas) apresentam diferentes escalas, acentuando a flexibilidade do sistema e devem, portanto, apresentar modulação e utilizar o conjunto de elementos padronizados para sua montagem, gerando uma construção otimizada em custos, prazos e qualidade. O conceito de industrialização é aplicado como “industrialização de ciclo aberto” porque seus componentes são fabricados industrialmente e podem ser combinadas entre si e gerar diferentes tipos de edificações, atendendo aos critérios funcionais e estéticos. O uso do conjunto de elementos padronizados busca atender aos conceitos funcionais, estéticos e estruturais permitindo que as indústrias de mineração diversificada tenham maior flexibilidade e facilidade na montagem de suas plantas industriais.

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