EM - Escola de Minas

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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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Resultados da Pesquisa

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    Análise numérica da influência de furos com borda enrijecida na flambagem da alma em perfis formados a frio do tipo rack.
    (2023) Ferreira, Guilherme Henrique; Souza, Flávio Teixeira de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Souza, Flávio Teixeira de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Alves, Vinicius Nicchio; Russo, Mário Luís Cabello
    A utilização de perfis formados a frio pela construção civil e pela indústria tem crescido devido ao seu processo de fabricação produzir peças leves, econômicas e versáteis. O seu uso geralmente requer perfurações nos elementos para viabilizar o encaixe entre peças estruturais e a passagem de sistemas complementares como elétrico, hidráulico e incêndio. Entretanto, estudos apontam que essas aberturas reduzem a capacidade resistente dos perfis. Com o intuito de combater a perda de resistência provocada pelas perfurações tem-se desenvolvido trabalhos que consideram enrijecedores de borda nos furos. Porém, o seu impacto na resistência dos perfis ainda é pouco compreendido, o que pode limitar o seu uso devido à ausência de confiabilidade e replicabilidade dos cálculos. Além disso, as normas vigentes não consideram de maneira concisa a influência dos furos e dos enrijecedores em perfis formados a frio. Por ser uma configuração nova que pode interferir no dimensionamento e no emprego de perfis formados a frio, esta temática demanda novas pesquisas. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar, via método dos elementos finitos, a influência dos enrijecedores de borda simples e duplo na flambagem entre furos em perfis formados a frio do tipo rack com perfurações submetidos à compressão centrada. Utiliza-se um modelo numérico analisado através da Teoria Generalizada de Vigas via GBTul e da análise não linear com base no Método dos Elementos Finitos via ANSYS. A análise consiste em comparar os resultados obtidos por perfis sem perfuração aos alcançados por perfis perfurados: sem enrijecedor, com enrijecedor simples e duplo. Os resultados indicaram que as Cargas Crítica e Última são reduzidas com as perfurações. Os perfis com enrijecedor (simples e duplo) tiveram comportamento similar e em determinado intervalo, obtiveram Carga Crítica superior ao modelo sem furos. Ambos apresentaram Cargas Crítica e Última superiores ao modelo com furo não enrijecido. Ao aumentar a altura das aberturas ocorreu a transição da flambagem local para flambagem entre furos. Os enrijecedores de borda retardaram essa transição, sendo o duplo mais efetivo.
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    Análise da influência dos contraventamentos em painéis de sistemas de armazenagem.
    (2021) Dias, Otávio Teixeira; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Alves, Vinicius Nicchio; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Alves, Vinicius Nicchio; Mesacasa Junior, Enio Carlos; Souza, Flávio Teixeira de
    Os sistemas de armazenagem industrial, ou racks, são estruturas utilizadas para armazenar e distribuir produtos manufaturados. Em geral, eles são fabricados em perfil formado à frio, de chapa fina, que garante aos perfis boa relação massa/resistência, flexibilidade da forma da seção transversal, além de facilidade de produção, manuseio e transporte. Nos Racks, a estabilidade no plano transversal está relacionada aos painéis contraventados, também chamados de montantes. O objetivo deste trabalho é analisar a influência dos contraventamentos e diferentes arranjos no comportamento e resistência dos montantes que formam o sistema de armazenagem. Para tanto, foi desenvolvida uma campanha experimental que determinou a capacidade de carga axial de montantes, com colunas de seção transversal do tipo rack, considerando variações no comprimento, nas condições de apoio e na disposição dos contraventamentos, através da montagem alternativa do ensaio de compressão descrito na norma BS EN 15512 (2009). Os resultados indicaram a dominância da flambagem distorcional como modo de falha, com características abruptas, além de pouca influência das condições de apoio na capacidade de carga dos protótipos. As alterações realizadas na configuração dos contraventamentos não são se mostraram suficientes para amenizar a falha, entretanto permitiram o crescimento da capacidade resistente. Outrossim, os ensaios realizados indicaram mecanismos de instabilidade que propiciaram estudos adicionais e a proposição de um aparato de enrijecimento da coluna, aumentando a carga de flambagem quanto ao modo distorcional. Foram determinadas a capacidade de carga experimentais de colunas isoladas e montantes com os aparatos de travamento propostos. Além da capacidade de carga, foram analisados os modos de instabilidade e sua relação com a carga última dos protótipos, através da análise dos deslocamentos das colunas. Notou-se que a utilização do aparato de travamento induz a falha no menor comprimento destravado, ocasionado pela mudança na seção transversal da coluna, que passa a se comportar como uma seção fechada na região onde esses elementos são fixados.
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    Habitação de interesse social e Light Steel Framing no Brasil.
    (2022) Malta, Gabrielle Sperandio; Arcipreste, Cláudia Maria; Aguiar, Tito Flávio Rodrigues de
    Diante da crescente demanda por moradias no Brasil e da hegemonia de tecnologias construtivas convencionais, este trabalho trata da racionalização construtiva em Habitações de Interesse Social, com ênfase na aplicação do Light Steel Framing. A partir de avaliação pós-ocupacional de um dos primeiros conjuntos habitacionais construídos em Light Steel Framing no Brasil, buscou-se compreender a relação dos usuários com o ambiente construído e a percepção destes em relação ao sistema construtivo adotado, de modo a avaliar seu potencial de utilização em larga escala para produção de Habitação de Interesse Social. A pesquisa, por fim, levanta e discute a possibilidade de o Light Steel Framing poder vir a ser inserido no âmbito das tecnologias sociais.
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    Estudo do comportamento de colunas de sistemas de armazenagem considerando o fechamento intermitente da seção transversal.
    (2023) Starlino, Juliane Aparecida Braz; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Alves, Vinicius Nicchio; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Alves, Vinicius Nicchio; Mesacasa Junior, Enio Carlos; Neiva, Luiz Henrique de Almeida
    Os sistemas de armazenagem industrial são estruturas que permitem estocar e organizar de forma fácil matérias primas e produtos manufaturados. São compostos por elementos metálicos, em sua maioria em perfis formados a frio. Dentre as seções utilizadas na fabricação das colunas dos sistemas, a seção tipo rack é uma das mais utilizadas, pois sua forma permite a fixação de outros elementos, facilitado a montagem. Por possuir paredes de espessura reduzida e alcançar grandes comprimentos, as colunas dos sistemas de armazenagem estão suscetíveis a diferentes fenômenos de instabilidade, tais como flambagem local, distorcional e global. O presente trabalho tem como objetivo analisar o comportamento de colunas em perfil formado a frio de seção rack com perfurações considerando o travamento da abertura da seção transversal posicionado de forma intermitente ao longo da coluna. Esse travamento interfere no desenvolvimento dos modos de instabilidade distorcional e global, bem como na capacidade resistente das colunas. Foram analisadas colunas sob carregamento centrado, de espessura 2,00 mm, larguras de alma 80 mm, 90 mm e 100 mm, e comprimento de 100 mm a 3000 mm variando a cada 50 mm. Inicialmente foi desenvolvido um modelo de elementos finitos, via ANSYS, validado pela comparação das forças axiais de flambagem com as obtidas da Teoria Generalizada de Vigas, via GBTUL. Com os resultados foi definida a posição dos travamentos considerando o comprimento para a força axial mínima de flambagem distorcional e considerando também o início do modo. Posteriormente foi realizada a análise e comparação de forças axiais de flambagem para colunas com e sem travamentos, seguida da análise não-linear, para determinação das forças resistentes. Nessa análise não-linear são introduzidas as imperfeições geométricas por meio da atualização da geometria segundo a configuração deformada do primeiro modo de instabilidade obtida na análise linear. As forças resistentes são comparadas entre si, a fim de verificar a influência dos travamentos nas colunas. Por fim foi realizada a análise teórica de colunas utilizando adaptações da norma brasileira NBR 14762:2010, para a consideração das perfurações existentes nas colunas. Esta análise verificou a viabilidade das equações já existentes, considerando uma metodologia para a realização do cálculo da força resistente das colunas que apresentem fechamento intermitente da seção transversal. Os travamentos aumentam tanto as forças axiais de flambagem quanto a resistência das colunas, uma vez que as enrijece e as torna menos suscetíveis aos modos distorcional e de flexo-torção. O dimensionamento pela norma considerando adaptação da área da seção mostrou-se adequado e fornece valores conservadores se comparado ao resultado numérico.
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    Sistema modular metálico para edifícios de agricultura urbana.
    (2021) Costa, Lucas Leite; Arcipreste, Cláudia Maria; Aguiar, Tito Flávio Rodrigues de
    A partir de metodologia que se apoia na elaboração de projeto arquitetônico, desenvolve-se uma reflexão sobre demandas de racionalização de processos construtivos industrializados, com a utilização de componentes metálicos, para proposição de edificação voltada para a produção de alimentos em grandes centros urbanos. Diante da complexa cadeia de produção e distribuição dos alimentos, necessária para abastecimento das cidades populosas, faz-se necessário pensar em meios de produção e distribuição mais eficientes, que reduzam impactos ambientais. O presente trabalho busca estudar o potencial de edifícios modulares em construção metálica, voltados para agricultura urbana, explorando estratégias de flexibilidade e adaptabilidade dos espaços a contextos diversos de implantação, possibilitando a redução de etapas na cadeia de produção e distribuição dos alimentos.
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    Estudo da viabilidade de utilização de contêineres em unidades de saúde.
    (2021) Oliveira, Thomás Miranda Guzella; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Vale, Clécio Magalhães do; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Vale, Clécio Magalhães do; Gomes, Adriano Pinto; Oliveira, Cláudio Ernani Martins
    Diante do atual cenário de necessidade de industrialização mais efetiva nos vários setores da economia brasileira, principalmente na indústria da construção civil, e, observando a necessidade de sustentabilidade, o objetivo deste trabalho é avaliar a viabilidade da utilização de contêineres em unidades de saúde. Para tanto, foram coletados dados sobre a quantidade de unidades de saúde existentes dentro dos limites dos municípios de Ouro Preto, Mariana e Itabirito localizados na Mesorregião Metropolitana de Belo Horizonte em Minas Gerais, tipificação e localização dessas unidades. Além disso, foram coletados dados sobre a situação socioeconômica básica dos municípios, como número de habitantes, Produto Interno Bruto (PIB) e receita anual. Posteriormente, foi feito um levantamento a respeito do contêiner e suas características. Os resultados obtidos apontam uma possível viabilidade do uso de contêineres como unidades de saúde, do ponto de vista econômico, podendo levar serviços básicos de saúde para locais menos habitados e mais isolados com menor custo, de forma ágil e sustentável.
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    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.
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    Cobertura verde como alternativa sustentável para geração de renda em habitações de interesse social.
    (2020) Pereira, Rondinelly Geraldo; Araújo, Ernani Carlos de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Araújo, Ernani Carlos de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Paula, Geraldo Donizetti de; Russo, Mário Luís Cabello
    Frente ao déficit habitacional nacional, fazem-se necessárias propostas de Habitações de Interesses Social (HIS) que possam atenuar esse problema, atendendo às necessidades dos usuários quanto a critérios de segurança e habitabilidade e, também, aos aspectos sociais e econômicos. Sistemas construtivos industrializados, como as construções metálicas, por suas características inerentes podem contribuir consideravelmente com esses fatores. Diante do exposto, este trabalho tem por objetivo investigar se a implantação de cobertura verde em condomínio de HIS na cidade de Ouro Preto, MG, configura uma alternativa sustentável, capaz de gerar renda para auxiliar no custeamento de financiamento da edificação. A metodologia é pautada em um estudo de caso de caráter dedutivo tendo sido realizados trabalho de campo em parceria com universidades brasileiras e norte-americanas. Os resultados mostraram que além dos diversos benefícios ambientais das coberturas verdes em maior ou menor escala, o cultivo de horta em HIS pode contribuir significativamente com a complementação da renda familiar para pagamento das parcelas de financiamento. Foram avaliados dois cenários: o primeiro com o cultivo de três espécies distintas em mesma proporção de área e o segundo com maior disposição de área para a espécie mais rentável. O segundo cenário se mostrou mais lucrativo e a renda mensal gerada corresponde a 65% e 99% do valor da 1ª e 234ª parcelas, respectivamente e, a partir desta parcela, a renda simulada cobriria o valor das parcelas gerando lucro, podendo alcançar até 130% na 420ª parcela, a última do financiamento. Com a adoção de métodos como o cultivo por células, rotação de culturas, uso de compostagem e combate natural às pragas é possível aprimorar o resultado no cultivo das hortas. Visando ainda a eficiência do sistema e da edificação para complementação de renda foi possível inferir que o uso de aquecedores solares, energia fotovoltaica, águas de aquíferos locais e reuso de águas cinzas e pluviais podem contribuir significativamente para economia familiar, além se serem estratégias que minimizam impactos ambientais.
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    Análise numérica paramétrica de ligações do tipo "T" com carga no banzo.
    (2020) Silva Neto, João Batista da; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Nunes, Gabriel Vieira; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Nunes, Gabriel Vieira; Alves, Vinicius Nicchio; Lima, Luciano Rodrigues Ornelas de
    As diversas aplicabilidades do aço e seu grande uso tornaram este material economicamente e tecnicamente viável na indústria da construção civil. Dentre suas vantagens destaca-se a elevada resistência mecânica, a facilidade de montagem e a relação custo-benefício. Desta forma, neste trabalho, realizou-se um estudo sobre ligações tubulares do tipo “T”, muito presente em estruturas treliçadas de coberturas e passarelas. As ligações estudadas são formadas por uma combinação de um montante circular, sujeito a um carregamento de compressão, e um banzo retangular, carregado axialmente com esforços de tração ou compressão. Visando uma adequação das equações normativas de dimensionamento das ligações, realizou-se uma análise numérica paramétrica a partir da construção e validação de modelos tridimensionais desenvolvidos em um programa de elementos finitos. A partir de um conjunto de dados, curvas e superfícies de regressão permitiram a proposição de novas equações para o fator de redução de capacidade resistente das ligações devido à carga aplicada no banzo. Os valores da capacidade resistente obtidos numericamente foram comparados com os calculados por meio das equações analíticas recomendadas pelas atuais normas de projeto e também com as equações propostas. Na compressão percebeu-se uma divergência maior dos valores utilizando-se as equações normativas do que a equação proposta, enquanto que, na tração, não houve diferença significativa entre os resultados encontrados pelas equações. Além disso, para os modelos não contemplados pelas prescrições normativas, as equações propostas demonstraram boa correlação e pouca dispersão.
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    Construção metálica e promoção da acessibilidade aos bens do patrimônio cultural edificado : o caso da Escola de Minas de Ouro Preto.
    (2021) Nascimento, Júlio César de Barros; Aguiar, Tito Flávio Rodrigues de; Arcipreste, Cláudia Maria; Aguiar, Tito Flávio Rodrigues de; Arcipreste, Cláudia Maria; Villela, Clarisse Martins; Russo, Mário Luís Cabello
    Este estudo investigou, analisou e propôs o uso da construção metálica como elemento de intervenção em bens do patrimônio cultural edificado para a promoção da acessibilidade para pessoas com deficiências motoras e com mobilidade reduzida. Parte-se do princípio de que há necessidade urgente da promoção da acessibilidade para a garantia da significância cultural desses bens, já que, apesar das exigências das normas e legislações vigentes, muitas pessoas sofrem com as limitações para circularem com autonomia, segurança e igualdade nos bens do Patrimônio Cultural edificado. Também considera compatibilizar a promoção da acessibilidade com a preservação do Patrimônio Cultural edificado em intervenções que respeitem o edifício existente e garantam a preservação de sua autenticidade para a transmissão de seus valores às gerações futuras. Os métodos e processos de pesquisa apoiaram-se no estudo de caso, tomando como objeto a antiga Escola de Minas, anteriormente, Palácio dos Governadores, na Praça Tiradentes, no centro histórico de Ouro Preto, Minas Gerais. A avaliação da autenticidade e da acessibilidade da edificação foi a base para uma proposta de intervenção com uso da construção metálica. Verificou-se que a edificação combina traços originais com significativas marcas da passagem do tempo, em um conjunto de valor simbólico, histórico e artístico. Constatou-se a existência de diversas barreiras arquitetônicas, que dificultam ou impedem a acessibilidade para pessoas com deficiência motora e mobilidade reduzida ao edifício. O estudo arquitetônico elaborado indica que a construção metálica pode ser eficiente meio para promover o acesso de pessoas com deficiência motora e mobilidade reduzida ao bem cultural e garantir a preservação de sua autenticidade e de sua significância cultural, ao atender a princípios como distinguibilidade, reversibilidade e mínima intervenção.