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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Item Habitação de interesse social em Light Steel Framing no Brasil : avaliação da percepção do usuário sobre a moradia.(2021) Malta, Gabrielle Sperandio; Arcipreste, Cláudia Maria; Aguiar, Tito Flávio Rodrigues de; Arcipreste, Cláudia Maria; Aguiar, Tito Flávio Rodrigues de; Vale, Clécio Magalhães do; Grillo, Antônio Carlos DutraDiante do déficit habitacional brasileiro e da hegemonia de tecnologias convencionais extensivamente difundidas na construção civil no Brasil, o presente trabalho trata da temática da racionalização e industrialização construtiva com ênfase no sistema Light Steel Framing (LSF), aplicado em Habitações de Interesse Social (HIS). Parte-se do pressuposto de que dificilmente se conseguiria, em um curto espaço de tempo, suprir a demanda brasileira por habitações sem a introdução de novas alternativas construtivas que estejam associadas a um alto desempenho e um baixo custo de produção. O Light Steel Framing está atrelado a características como a agilidade construtiva, menor desperdício de recursos, controle de prazos e custos, dentre outras, que justificam a produção de moradias em larga escala. Logo, este trabalho investiga o uso deste sistema construtivo, que pode ser considerado contra-hegemônico para a produção de HIS, no sentido de ser uma tecnologia construtiva pouco utilizada. A partir da avaliação pós-ocupacional de um conjunto habitacional construído em LSF, localizado no Município de Ponta Grossa, no Paraná, buscou-se compreender a relação dos usuários com o ambiente construído, analisando a interação, aceitação, conhecimento, uso e manutenção da tecnologia. A coleta de dados da pesquisa realizou-se por meio de questionários, entrevistas e observação direta do objeto de estudo. Os resultados obtidos indicam que não houve a participação do usuário ao longo das etapas construtivas, como, por exemplo, por meio de instrução e capacitação para o uso da moradia em Light Steel Framing. A participação do usuário nestas etapas poderia ampliar as potencialidades do LSF e reduzir muitos dos problemas verificados, uma vez que os usuários enfrentaram dificuldades no uso, manutenção e adaptação à moradia em razão da falta de envolvimento nas etapas anteriores ao recebimento das casas. Neste sentido e no âmbito da pesquisa, provoca-se a indagação se seria possível o Light Steel Framing ser tratado sob os aspectos da Tecnologia Social como vertente de inclusão do beneficiário em etapas construtivas que precedem o recebimento da moradia, como caminho para efetiva aceitação e adaptação deste sistema construtivo.Item Caracterização da escória de ferro silício-manganês para a aplicação como agregado em pavimentação ferroviária.(2013) Oliveira, Ralph Werner Heringer; Fernandes, Gilberto; Fernandes, Gilberto; Gomes, Romero César; Palmeira, Ennio MarquesA dissertação trata de um trabalho experimental que foi conduzido em duas etapas paralelas, sendo uma de campo e uma de laboratório. No presente trabalho objetivou-se estudar a escória de ferro silício-manganês de forma simples. Em campo foi montado um simulador de resistividade elétrica para lastro ferroviário, onde foi feito a avaliação da resistividade da escória em todas as condições climáticas, alcançando uma resistividade acima da mínima especificada pela AREMA. Em laboratório foram realizados ensaios de caracterização física, mecânica, química, mineralógica, ambiental e elétrica. Sendo que a caracterização física foi dividida em duas etapas. Na primeira fase foram realizados os ensaios prescritos pela norma NBR 5564 (2011). Na segunda fase foram executados ensaios complementares com a finalidade de obter fundamentos técnicos e científicos para provar que o limite máximo de absorção e porosidade estabelecido pela norma, em se tratando da escória de ferro silício-manganês, pode ser maior. Por este motivo foi identificado à morfologia, organização, distribuição dos poros da escória obtendo assim um conhecimento maior do material para correlacionar a sua resistência com a porosidade e absorção. Para a realização desta nova campanha de ensaios foram selecionadas aleatoriamente amostras da escória de ferro silíciomanganês, que foram submetidas a uma análise microscópica dos poros e aos ensaios massa específica aparente, porosidade aparente, absorção de água, carga pontual, com os valores de todos os ensaios realizados com a mesma amostra foi gerado uma análise computacional e modelagem matemática de regressão polinomial e exponencial, que demostrou que os valores dos ensaios de absorção de água e porosidade podem ser maiores que o limite máximo preconizados pela norma. Comprovando que os valores da norma NBR 5564 (2011), especificado para materiais rochosos não se aplicam à escória de ferro silício-manganês. A escória de ferro silício-manganês apresentou valores superiores aos limites mínimos prescritos pelas normas técnicas nacionais e internacionais, demostrando que a mesma é um ótimo substituto dos materiais rochosos utilizados para lastro ferroviário.Item Análise numérica via MEF de problemas de adensamento devido à variação do nível d’água.(2004) Pinto, Marcelo Antônio Furtado; Nogueira, Christianne de LyraO objetivo deste trabalho é apresentar uma formulação que resolva problemas de adensamento considerando o rebaixamento da superfície freática. Portanto, uma formulação acoplada baseada no método de elementos finitos foi desenvolvida para simular este fenômeno físico. Utilizando elementos isoparamétricos de oito nós para aproximar a carga total hidráulica e os deslocamentos como variáveis primárias, a formulação é verificada na solução de problemas sob condições transientes de fluxo e deformação.O modelo físico utilizado para representar o comportamento tensãodeformação é linear-elástico. A redução de permeabilidade devido às poro-pressões negativas, é considerada no presente trabalho. O processo de localização da superfície freática baseia-se no procedimento de fluxo residual (Desai, 1976 e Bathe,1982) e onde sua aplicação é discutida e verificada neste trabalho. Embora seja apresentado um esquema iterativo para solução do sistema de equações, neste trabalho o sistema algébrico é resolvido utilizando um esquema puramente incremental.São apresentados exemplos de validação, onde comparações entre soluções analíticas e numéricas são realizadas. Comparações com resultados do programa comercial da GEOSLOPE® International Ltd. também são apresentadas no presente trabalho.Item Condicionantes de projeto para unidades de pequeno e médio porte utilizando sistema construtivo em perfis formados a frio.(2005) Henriques, Cristiane Lopes; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Souza, Henor Artur deO Brasil apresenta um grande déficit de soluções adequadas a suprir a demanda de edifícios escolares de pequeno e médio porte, apresentando um panorama de escolas extremamente desatualizadas e ineficientes às atividades a que se destinam. Portanto, propõem-se neste trabalho, condicionantes específicas para o desenvolvimento de projetos de unidades escolares de ensino infantil, fundamental e médio destinadas a implantação em pequenas cidades, comunidades rurais e ou conjuntos habitacionais. Como o enfoque da pesquisa aborda questões relacionadas a construções estruturadas em aço, as condicionantes desenvolvidas são pensadas de forma a direcionar tanto a concepção do projeto arquitetônico, que neste caso deve se adequar a um elenco de diretrizes específicas, quanto à especificação de um sistema construtivo viável para o tipo de implantação proposto. Uma das premissas do trabalho é através da aplicação das condicionantes, promover um estreito diálogo entre os universos da engenharia e arquitetura de forma a enriquecer e implementar o processo projetual. Portanto, as mesma destinam-se a orientar o desenvolvimento simultâneo das devidas especificações e detalhamentos a fim de originar um projeto baseado na construtibilidade. Assim, possibilita-se uma racionalização da execução e montagem da obra / estrutura, no intuito de alcançar maior rapidez e qualidade, diminuindo desperdícios e custos. Para comprovar a viabilidade e aplicação das condicionantes propostas, no final do trabalho é desenvolvido um modelo de projeto baseado nas mesmas, tanto na concepção arquitetônica quanto no desenvolvimento do sistema construtivo.Item Análise teórico-experimental de placas de base de colunas metálicas tubulares.(2004) Possato, Gisele da Silva Novo; Sarmanho, Arlene Maria CunhaNeste trabalho, é apresentado um estudo experimental para analisar a resistência de placas de base de colunas formadas por tubos metálicos circulares. O programa experimental envolve ensaios em colunas curtas com placas de base conectadas através de chumbadores a uma base de concreto com resistência controlada. A excentricidade de carregamento é um parâmetro crítico para a análise sendo observados nos ensaios os modos de colapso obtidos. Foram ensaiados quatro protótipos em laboratório, e o estudo experimental foi desenvolvido de forma a analisar a distribuição de tensões nas placas de base à medida que a coluna recebe carga excêntrica. Foram posicionados extensômetros em toda a placa de base para leitura das deformações, e com os valores das deformações foram obtidas as tensões nas placas. É apresentada uma abordagem teórica de cálculo de placa de base de colunas tubulares, através das expressões analíticas encontradas em normas de cálculo, destacando EUROCODE3 (1992), AISC (1997) e NBR8800 (1986). Foram realizadas análises teóricas nos protótipos ensaiados de forma a comparar os valores encontrados nos ensaios realizados e as expressões analíticas das normas de cálculo de placas de base. A partir dessas comparações concluiu-se que as formulações propostas pela maioria dos autores são muito conservadoras. Dessa forma propõe-se uma alternativa de cálculo onde foram obtidos resultados compatíveis com os resultados experimentais.Item Avaliação comparativa de pisos de edificações em estrutura metálica quanto aos critérios de vibração.(2004) Moreira, Bruno Campos; Neves, Francisco de Assis dasA tendência da arquitetura moderna em proporcionar ambientes interiores com grandes vãos livres implica em utilizar materiais mais resistentes para viabilizar uma solução estrutural leve e esbelta. Uma conseqüência direta dessa tendência é o considerável aumento dos problemas estruturais, em particular aqueles relacionados a vibrações indesejáveis nos painéis de pisos. Isso porque as freqüências naturais de vibração desses painéis estão se tornando cada vez mais baixas, se aproximando da faixa de freqüências associadas com as atividades humanas, tais como, por exemplo, caminhar, correr e pular, além dos movimentos aeróbicos e esportivos. As vibrações induzidas nas estruturas são freqüentemente esquecidas ou ignoradas na fase de projeto, muito embora se constitua num dos critérios prescritos nas normas de projeto para verificação do estado limite de serviço. Entretanto, por serem cada vez mais evidentes em novas construções, estão tornando imperioso esse critério relacionado ao conforto humano e satisfação dos usuários. As vibrações excessivas podem ocorrer devido a uma série de fatores, dentre esses: rigidez inadequada, baixo amortecimento ou pequena massa. Visando um melhor entendimento do comportamento dinâmico desses componentes estruturais, foram realizadas diversas análises de painéis típicos modelados com o método de elementos finitos, utilizando o programa ANSYS. Investigou-se a influência de alguns parâmetros estruturais, como vão e rigidez das vigas de piso, na resposta dinâmica em termos de acelerações nodais. Demonstra-se, por meio de correlações com outros resultados analíticos e numéricos disponíveis na literatura que uma modelagem criteriosa do carregamento, gerado durante o caminhar, é de extrema importância para obtenção de bons resultados dinâmicos. Finalmente examinam-se alguns critérios de avaliação estrutural, indicados em Normas e Recomendações Técnicas nacional e internacional, a luz dos resultados numéricos obtidos em termos de acelerações em painéis de piso típico de construções mistas induzidas por cargas impulsivas e decorrentes do caminhar de pessoas.Item Análise teórico-experimental de ligações mistas em perfis formados a frio.(2004) Cabral, Juliano Bastos; Sarmanho, Arlene Maria CunhaO presente trabalho é uma continuidade as pesquisas na área de ligações em perfis de aço formados a frio desenvolvidas no Programa de pós-graduação em Engenharia Civil da Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto. Esta dissertação teve como objetivo determinar o comportamento de ligações mistas viga-pilar em perfis formados a frio a partir de estudos teórico experimentais da edificação de quatro pavimentos pertencente ao Projeto USIHAB, projeto este vencedor do 2º Prêmio USIMINAS de Arquitetura em Aço. Os estudos se basearam em análises estruturais e dimensionamentos desta edificação e em análises experimentais de ligações tipo do projeto. O programa experimental foi composto por cinco ensaios em três diferentes configurações de ligações mistas, que permitiram determinar as suas respectivas curvas momento x rotação e rigidezes. Também foram determinados os momentos fletores últimos, os campos de deslocamento e os campos de deformação dos protótipos ensaiados. Conhecida a rigidez de cada tipo de ligação mista realizou-se uma nova análise da estrutura, a partir da qual observa-se a redistribuição de esforços e a eficiência da ligação mista na mesma.Item Aplicação da estratégia de subestruturação genérica EC/EC na análise de problemas 3D de interação dinâmica solo-fundações no domínio da freqüência.(2003) Palhares, Bruno; Araújo, Francisco Célio deNeste trabalho, apresenta-se um algoritmo geral de acoplamento EC-EC para a descrição de problemas tridimensionais de propagação de ondas em meios sólidos com características complexas, como por exemplo, solos com várias camadas, sistemas envolvendo acoplamento o solo e várias fundações, inclusões de formas geométricas diversas, etc. A estratégia adotada é baseada em um algoritmo de decomposição genérico, que por sua vez baseia-se no solver de gradiente biconjugado com précondicionamento de Jacobi (J-BiCG). Há, assim, a possibilidade de que cada subestrutura do modelo seja tratada independentemente do ponto de visto numérico, não havendo portanto, montagem explícita do sistema de equações. Desse modo, tanto o tempo de resolução do sistema quanto a memória são otimizados, uma vez que se elimina, completamente, o armazenamento e a manipulação de blocos de coeficientes nulos presentes no sistema esparso de equações algébricas. Vale ressaltar que elementos de contorno descontínuos são aplicados de modo a simplificar a introdução das condições de acoplamento entre as subregiões, as quais, usualmente, apresentam arestas e cantos. Uma discussão sobre a forma correta de se estabelecerem parâmetros do algoritmo FFT, de modo que não ocorram condições iniciais espúrias e aliasing, é também apresentada. Por fim, nas aplicações, uma série de problemas é analisada no domínio da freqüência de modo a verificar o desempenho do programa computacional, medido em termos de precisão das respostas e eficiência do solver. Respostas no domínio do tempo, na maioria dos casos, são também reconstituídas, via algoritmo de transformada inversa de Fourier.Item Análise numérica de pilares mistos aço-concreto.(2004) Caldas, Rodrigo Barreto; Sousa Junior, João Batista Marques deRecentemente, aplicações práticas e pesquisas numéricas e experimentais em estruturas mistas têm crescido grandemente em todo o mundo. Atualmente a norma brasileira voltada para o dimensionamento de estruturas de aço encontra-se em processo de revisão apresentando em seu escopo uma preocupação relevante em relação aos elementos mistos. Em geral, os procedimentos de norma são baseados em hipóteses simplificadoras, o que justifica a necessidade de mais pesquisas sobre a análise desses elementos. O propósito deste trabalho é o desenvolvimento e implementação de procedimentos numéricos voltados para análise de pilares mistos. Primeiramente, um modelo para análise do comportamento de seções arbitrárias é desenvolvido. O modelo permite a consideração de seções genéricas incluindo os pilares mistos mais usuais, como, pilares de seção I envolvidos com concreto e tubulares preenchidos com concreto. Relações momento-curvatura são obtidas, assim como superfícies de interação. Os resultados são validados a partir de dados encontrados na literatura. Em uma segunda etapa, um modelo numérico voltado para a simulação do comportamento de pilares esbeltos com seções genéricas, sujeitos a carregamentos estáticos, é desenvolvido e implementado. O esquema numérico baseia-se em uma formulação de deslocamentos do Método dos Elementos Finitos, sendo capaz de avaliar as não-linearidades física e geométrica. Elementos de barra unidimensionais são utilizados. Vários resultados numéricos e experimentais são utilizados em comparações para a verificação da eficácia do procedimento proposto. Ao final, outros procedimentos numéricos são utilizados para simulação de pórticos e estruturas mistas com o objetivode comprovar a generalidade da formulação.Item Análise do comportamento estrutural de torres de transmissão tubulares via simulação computacional.(2004) Gabrielli, Tatianna Ventorim; Neves, Francisco de Assis dasO que se verifica na literatura técnica/científica é que existem pouquíssimos trabalhos relativos às torres de transmissão em perfis tubulares em contraposição ao que acontece com esse tipo de estrutura desenvolvida em perfis do tipo cantoneira. Desta forma, para levar a cabo os estudos propostos, realizou-se inicialmente uma pesquisa bibliográfica sobre os principais trabalhos existentes na literatura técnicacientífica sobre o comportamento de torres de linhas de transmissão autoportantes em perfis-cantoneira. Uma vez entendido o comportamento dessas estruturas e identificados os carregamentos e combinações de carregamentos que devem ser considerados, foi estabelecido um procedimento de dimensionamento para as torres constituídas de perfis tubulares. Não existe uma norma específica para o dimensionamento desse tipo de torre, devendo o mesmo ser realizado utilizando as normas de dimensionamento de perfis tubulares gerais, porém estando sempre de acordo com as prescrições referentes às torres de transmissão de energia. Uma vez estabelecido o procedimento de dimensionamento, foram realizadas várias análises com o objetivo de entender o comportamento estrutural. Para isso, foi investigada a influência dos contraventamentos na capacidade de carga da estrutura; realizado um estudo do colapso progressivo com o intuito de identificar o caminho de colapso destas torres; feita uma análise do problema de flambagem elástica, para caracterização da carga crítica, e a sua relação com a carga de projeto; realizada uma análise não-linear física e geométrica, para grandes deslocamentos e deformações, visando caracterizar a reserva de resistência da estrutura em relação àquela segundo uma análise linear. Finalmente, realizou-se uma análise de vibrações livres da torre em perfis-cantoneira e em perfis tubulares para verificar se as mesmas devem ser analisadas considerando a ação dinâmica do vento.