DECIV - Departamento de Engenharia Civil

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Uma abordagem conceitual e numérica para a reabilitação arquitetônica e estrutural da rotunda do complexo ferroviário do município de Ribeirão Vermelho - MG.
(2016) Veloso, Luciana Bracarense Coimbra; Souza, Henor Artur de; Araújo, Ernani Carlos de
A pesquisa realizada teve por objeto de estudo a Rotunda do Complexo Ferroviário do Município de Ribeirão Vermelho, Minas Gerais, Brasil, desenvolvida com o objetivo de avaliar a estabilidade e a segurança da estrutura do edifício com vistas a uma possível proposta de reabilitação. A rotunda apresenta um sistema construtivo que combina paredes autoportantes de tijolos cerâmicos maciços com a cobertura em treliças de ferro pudlado, apoiada sobre colunas de ferro fundido cinzento. Seu valor de memória conferiu um caráter interdisciplinar a investigação, estabelecendo-se dialogo entre a área de Engenharia e a de Arquitetura, dada a necessidade de se ter clareza acerca da avaliação de segurança da edifício na sua relação com critérios de conservação e preservação arquitetônica. Isso exigiu integrar uma abordagem qualitativa a investigação quantitativa em que se avaliou a segurança estrutural da Rotunda. Procedeu-se a exploração de seu potencial técnico, aí compreendendo, nurn primeiro momento, conhecer a origem, tipologia, características estéticas e funcionais da rotunda; identificar as propriedades geométricas, químicas e físicas dos elementos estruturais a serem recuperados; identificar e diagnosticar as patologias dos materiais, as causas dos danos e suas degradações. Num segundo momento, tal exploração envolveu verificar os deslocamentos da estrutura como um todo e, consequentemente, verificar a rigidez e estabilidade do arranjo dos componentes, bem como analisar numericamente os elementos estruturais de ai(O, com vistas a sua restauração e/ou reforma estrutural. Para tanto, buscou-se, preliminarmente, saber se sua preservação seria praticável e, a partir daí, verificar as necessidades de reformula-lo, substitui-lo e/ou restaura-lo da estrutura. Para a analise estrutural, desenvolveu-se, ap6s o levantamento geométrico do edifício, a modelagem tridimensional da estrutura com o objetivo de determinar os esforços internos e exteros e suas tensões, bem como a determinação dos deslocamentos que a estrutura vem apresentando desde sua construção. Utilizou-se o software Autocad para a modelagem tridimensional e o software Strauss 7 para a analise estrutural. Por meio da investigação experimental dos materiais - analise metalográfica e análise de microscopia 6ptica, identificou-se as características químicas e físicas dos materiais. Com os resultados obtidos foi possível alimentar informações (fies para a avaliação computacional. Pelo Método dos Elementos Finitos constatou-se que a estrutura apresentava um pequeno deslocamento. Com as alterações de perfis da treliça da cobertura, apenas com o objetivo de atender a norma NBR 8800 (2008), teve-se uma diminuído de, aproximadamente, 30% do deslocamento global da estrutura.
Abrasive effects of sediments on impellers of pumps used for catching raw water.
(2018) Serrano, Rodrigo Otávio Peréa; Castro, Ana Leticia Pilz de; Mancilla Rico, Edwin Andres; Pinto, Maria Aparecida; Viana, Edna Maria de Faria; Martinez, Carlos Barreira
This study presents an analysis of the abrasive effects of sediments from the bed of the Acre River, Brazil, on the wear of three different ferrous materials employed in the manufacture of impellers of centrifuge pumps used to catch raw water. In order to evaluate the abrasive wear and specific wear coefficient (k) as a function of sediment concentration, tests were conducted in samples of SAE 8620 steel, nodular cast iron and gray cast iron by using a rotary-ball abrasion meter. These tests employed abrasive slurry with concentration of 1, 2, 3, 5 and 10 g L-1 of sediments in distilled water. The volume of worn material as a function of the relative velocity of water flow in relation to the impeller blades was mathematically estimated. The experimental results showed that: i) The semi-angular and semi-rounded shapes of the sediments from the Acre River produced evidence of micro-grooving and plastic deformation in the three metallic alloys; ii) SAE 8620 steel showed higher resistance to abrasive wear than samples of gray and nodular cast iron; iii) the increase in the volume of worn material due to increment in sediment concentration and the relative velocity of the mixture (water + sediment) to the rotor pads.
Acabamentos de aparência monolítica incorporados a sistema contínuo em Light Steel Framing de vedação vertical externa.
(2019) Godinho, Hugo Coelho; Aguiar, Tito Flávio Rodrigues de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Aguiar, Tito Flávio Rodrigues de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Souza, Flávio Teixeira de; Rezende, Marco Antônio Penido de
No Brasil, a construção civil é marcada pela utilização de métodos construtivos manufatureiros de baixa produtividade, empregando mão de obra com baixa capacitação técnica. Para garantir mais qualidade às construções, aumento da produtividade e redução de custos, industrializar o processo construtivo é condição essencial para posicionar as empresas do setor à realidade competitiva do século XXI. Com o avanço dos sistemas estruturais independentes em concreto armado ou aço, os sistemas de vedações verticais internos e externos (SVVEI) deixaram de atuar na distribuição de cargas. Hoje, a utilização de sistemas de vedações verticais de peso elevado e execução manufaturada, como a alvenaria, mostra-se como uma alternativa menos viável perante o uso de sistemas de vedações leves, industrializados e sem função estrutural, como painéis em Light Steel Framing (LSF). Esta pesquisa buscou avaliar, a partir da norma brasileira de desempenho ABNT NBR 15575/2013 e da DIRETRIZ SiNAT N. 009/2016, a viabilidade técnica de se aplicar, nas edificações, sistemas de vedação verticais externos (SVVEs) estruturados em LSF, com camada interna em gesso acartonado e camadas externas em placas cimentícias ou em Exterior Insulation and Finish System (EIFS), revestidas com acabamentos de aparência monolítica. Foi realizada pesquisa exploratória e descritiva, de natureza aplicada, para subsidiar a comunidade profissional de arquitetura e engenharia. Para tanto, foram levantadas informações técnicas sobre os componentes dos SVVEs, normas nacionais e internacionais, e desenvolvido estudo de viabilidade técnica por meio da sistematização de dados sobre componentes ou sistemas globais similares que foram publicados em artigos científicos, relatórios técnicos. Confrontados os dados referentes aos sistemas construtivos estudados e os critérios da norma brasileira de desempenho de edificações habitacionais, o resultado indica que os SVVEs analisados são passíveis de atendimento aos critérios de desempenho estabelecidos na norma ABNT NBR 15575/2013. Portanto, os SVVEs pesquisados podem ser alternativas tecnicamente viáveis de ser implementados na construção civil brasileira.
Accessibility and urban mobility by bus in Belo Horizonte/Minas Gerais – Brazil.
(2019) Lessa, Daniela Antunes; Lobo, Carlos; Cardoso, Leandro
Accessibility and mobility are fundamental conditions of urban life today, which reinforces the need to evaluate the dynamics of access to and use of the public transport system in large cities that have experienced serious traffic and congestion problems. The present article analyses the levels of accessibility by bus in the city of Belo Horizonte / MG, including its relationship with the levels of urban mobility. To this end, accessibility indicators for bus and the mobility of the population are proposed. In addition, indicators of global and local regression models were evaluated, considering accessibility as an explanatory variable. In general, the results indicate a strong regional variation in the municipality of Belo Horizonte and suggest that accessibility to public transport by bus does not directly lead to effective mobility. Some regions have a greater discrepancy between the levels of accessibility and mobility, especially those located in peripheral areas where access to the bus transport system is lower than expected by the methodology, given the existing levels of mobility. The results, albeit essentially exploratory, may be useful to support the formulation of constructive measures, in order to minimize possible distortions in the provision of accessibility, encouraging the best use of mobility opportunities in urban space.
Acessibilidade ao sistema de transporte coletivo por ônibus : indicadores para os municípios da periferia metropolitana e os campos de Belo Horizonte, Brasil.
(2020) Lobo, Carlos; Cardoso, Leandro; Lessa, Daniela Antunes; Miranda, Giovanni Candido
Atualmente, o ônibus apresenta-se como primordial modo de transporte das principais metrópoles brasileiras. Com o objetivo de avaliar a acessibilidade por ônibus na Região Metropolitana de Belo Horizonte, este trabalho apresenta indicadores de acessibilidade que utilizam o número de linhas, a frequência de viagens e o total de conexões aos municípios periféricos e aos campos de Belo Horizonte (unidades espaciais da pesquisa origem- destino). Os resultados revelam alta variação regional, com maiores níveis de acessibilidade para municípios de maior porte efetivamente conurbados com a capital, como Betim e Contagem. Em Belo Horizonte, prevalecem valores mais baixos, exceto para os campos do Central Business District (cbd) e para aqueles no eixo oeste (sentido área industrial). Ao demonstrarem a elevada desigualdade regional de acessibilidade, os indicadores expostos reforçam a necessidade de investimentos para obter mais eficiência e equidade do sistema.
Acoustical and thermal performance of multilayer closing panels used in steel-structured buildings.
(2017) Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Souza, Henor Artur de; https://doi.org/10.1590/0370-44672014700060
This article provides an evaluation of the acoustical and thermal performance of some closing systems by referencing materials such as cement plates, plasterboard walls, precast concrete panels and expanded polystyrene. Reverberation time is calculated by applying an empirical formula, which uses temperature and relative air humidity values obtained from simulations that were conducted using the computational simulation program ESP-r (Energy Simulation Program-research). The internal temperature presented by the ESP-r is an indicator of thermal performance. Using a simplified graphic method, the acoustical performance is also evaluated by estimating the loss of sound transmission that occurs through the closing panels. Combinations of these panels, which form multilayer panels mediated by a layer of air and with or without insulating material between them, are applied. The results show that multilayered closing systems, when filled with insulating material, are an efficient solution than can provide adequate acoustical and thermal performance.
Acoustical vibration characterics of prefabricated panels employed in industrialized construction.
(2007) Souza, Henor Artur de; Neves, Francisco de Assis das; Pereira, Cristiano Cária Guimarães; Sales, Urânia Costa
With the development of industrialized steel construction, new constructive elements have been brought not only to the market, but to the everyday construction site as well and, in this way professionals and users have questioned their efficiency. In respect to vibrations in floors, what can be detected is that floor structures are thinner and a decrease of the mass in the horizontal closing panels and the utilization of new materials and systems have led them to have lower natural frequencies, and so are nearer to the frequencies produced by walking. This decrease of mass of the closing panels also lead to a considerable weakness in terms of acoustical insulation, which can cause unfavorable conditions and discomfort. Thus, it becomes necessary to do detailed studies of the efficiency of the vibration and acoustical performance of the new systems to obtain the characterization and the qualification parameters in order to optimize their use. This study does a comparative evaluation of some kinds of horizontal and vertical closing systems in respect to the vibrational and acoustical insulation performance.
Adensamento e simulação do processo de enchimento do reservatório de uma barragem para contenção de rejeitos de ouro.
(2006) Pereira, Brasileu Agnaldo; Gomes, Romero César; Gomes, Romero César; Espósito, Terezinha de Jesus; Queiroz, Paulo Ivo Braga de
Em projetos de disposição de rejeitos de mineração por via úmida, as análises da capacidade de estocagem do reservatório demandam o conhecimento das características de compressibilidade e adensamento dos resíduos lançados, função primária da natureza e da granulometria do material. No caso de rejeitos finos, com elevadas proporções de partículas da fração argila, como ocorrem no caso de rejeitos de ouro, a previsão do comportamento dos resíduos e a formulação de um modelo deposicional consistente não podem ser baseados em ensaios convencionais. No projeto de sistemas de contenção de rejeitos finos (como no caso de minerações de ouro), um aspecto extremamente relevante é a determinação das propriedades tecnológicas dos materiais em termos de compressibilidade e adensamento nos reservatórios, de forma a se quantificar a vida útil de tais empreendimentos. De uma maneira geral, o material é lançado de forma quase aleatória, não sendo estabelecido nenhum controle das variáveis que influenciam o processo de deposição. O conhecimento dos mecanismos de deposição hidráulica resultaria em um maior entendimento do comportamento destes aterros sob o ponto de vista geotécnico e, desta forma, poder-se-ia controlar a qualidade do processo construtivo, mesmo que, durante a construção, as variáveis de descarga e lançamento fossem alteradas O trabalho consiste na avaliação das propriedades constitutivas do adensamento de rejeitos de ouro de uma mineração de ouro (Anglogold Ashanti, antiga Morro Velho), com a utilização do Ensaio de Adensamento Hidráulico (HCT com bomba de fluxo), disponível no Laboratório de Geotecnia da UFOP. Estes dados subsidiarão análises de simulação numérica do processo de enchimento da estrutura de contenção destes rejeitos, mediante a aplicação do programa CONDES0.
Aderência de barras de aço tipo CA em concreto sustentável.
(2015) Souza, Bárbara Ponciano de; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Alvarenga, Rita de Cássia Silva Sant' Anna
A proposta deste trabalho teve por objetivo investigar a aderência entre barras de aço tipo CA em concretos produzidos a partir da substituição total dos agregados naturais por agregados artificiais, obtidos do pós-processamento de escória de aciaria. Inicialmente, os materiais utilizados foram caracterizados, sendo a escória de aciaria caracterizada física e quimicamente. As barras de aço foram caracterizadas quanto às suas propriedades físicas e mecânicas. Com base nas propriedades físicas dos materiais utilizados, foram estudadas dosagens adequadas, por meio do método ABCP, para se obter concretos com resistência à compressão de 20 e 40 MPa aos 28 dias. Os concretos produzidos foram submetidos a ensaios de caraterização física, nos estados fresco e endurecido. Por meio desses ensaios, foi possível verificar que os concretos de escória e os concretos convencionais produzidos possuem propriedades mecânicas parecidas, para a mesma classe de resistência. Para a avaliação da aderência de barras, foram produzidos modelos que foram submetidos ao teste de arrancamento, segundo metodologia Pull-Out test - Rilem RC6 e ao ensaio de conformação superficial de acordo com a NBR 7477, observou-se que em ambos os ensaios, os concretos de escória apresentaram aderência aço-concreto próxima aos concretos convencionais. Os resultados dos testes de aderência mostraram também que a aderência é maior para barras de maiores diâmetros e para maior resistência à compressão.
Aditivo dual para matrizes de cimento Portland.
(2022) Carvalho, Victor Rezende; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Baeta, Bruno Eduardo Lobo; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Baeta, Bruno Eduardo Lobo; Carvalho, José Maria Franco de; Silva, Keoma Defáveri do Carmo e
A escória de aciaria é um resíduo da indústria siderúrgica que pode ser utilizado como adição mineral, atuando na melhoria das propriedades mecânicas e físicas de matrizes cimentícias. O bagaço de cana-de-açúcar, por outro lado, é um resíduo da indústria sucroalcooleira do qual pode ser extraída a lignina, um polímero natural que apresenta propriedades plastificantes quando adicionado em concretos e argamassas. Nesse sentido, este trabalho propõe a elaboração de um Aditivo Dual (AD), a partir da incorporação de escória de aciaria e aditivo à base de lignina em matrizes de cimento Portland. Resíduos de diferentes etapas do pós-processamento de uma escória de aciaria LD foram beneficiados e transformados em powders LD. Licores residuais à base de lignina foram avaliados como aditivos plastificantes. Os licores foram extraídos do bagaço de cana-de-açúcar pelo pré-tratamento Organosolv utilizando diferentes teores de água. Após caracterização dos materiais, foram definidos um powder LD e um aditivo à base de lignina para a produção dos ADs. As proporções de aditivo e powder LD nos ADs foram definidas por duas estratégias de dosagem, que deram origem aos aditivos AD1 (40% em massa de powder LD e 60% de aditivo) e AD2 (50% em massa de cada material). Por fim, matrizes de cimento não aditivadas (REF) e matrizes contendo 5, 10 e 15% de AD1, AD2 e sílica em suspensão comercial (SS) em relação à massa de cimento foram avaliadas nos estados fresco e endurecido. Os resultados obtidos no estado fresco indicaram que todas as dosagens de AD1 e AD2 promoveram aceleração do tempo inicial e retardo significativo do tempo final de pega. Ainda, o maior teor de aditivo à base de lignina no AD1 favoreceu o seu desempenho plastificante. Na dosagem de 15%, o AD1 promoveu um espalhamento de 210,3 mm, enquanto o AD2 promoveu um espalhamento de 190,1 mm no ensaio de índice de consistência. A dosagem de 15% de SS promoveu um espalhamento de 166,1 mm e a matriz REF apresentou um espalhamento mínimo (120 mm). No estado endurecido, todas as dosagens de AD1 e AD2 contribuíram para o incremento de resistência à compressão em relação à matriz REF. Os acréscimos de resistência observados aos 56 dias foram de até 29% para as argamassas contendo AD1 e 34% para as argamassas contendo AD2. Verificou-se ainda que todas as dosagens de AD1 e AD2 promoveram um refinamento significativo da estrutura de poros das matrizes de cimento. O presente trabalho oferece novas possibilidades para o uso de resíduos industriais em compósitos à base de cimento e contribui para o desenvolvimento sustentável, tecnológico e econômico na construção civil e na indústria.
Advanced inelastic analysis of steel structures at elevated temperatures by SCM/RPHM coupling.
(2018) Barros, Rafael Cesário; Maximiano, Dalilah Pires; Silveira, Ricardo Azoubel da Mota; Lemes, Igor José Mendes; Rocha, Paulo Anderson Santana
When exposed to high temperatures, the structural members and frames have their bearing capacity compromised because the physical characteristics and material resistance used in the structures deteriorate during exposure to fire, resulting in a considerable loss of strength and stiffness. In this context, the present work carries out a whole thermomechanical analysis of steel members and frames using the Finite Element Method (FEM) inelastic formulation based on the Refined Plastic Hinge Method (RPHM) coupled with the Strain Compatibility Method (SCM). The use of SCM allows for a more realistic analysis against the design codes prescriptions. So even under high temperatures, SCM is used for both evaluation of bearing capacity and stiffness parameters. To do this, the steel behavior used in the structure numerical modeling must be described in a consistent manner through its constitutive relationship. A comparison of the results obtained here with the numerical and experimental results available in the literature suggest the effectiveness of coupling SCM/RPHM and that such a methodology can provide reliable analyses of steel members and frames subjected to high temperatures.
Advanced numerical study of composite steel-concrete structures at high temperature.
(2021) Barros, Rafael Cesário; Silveira, Ricardo Azoubel da Mota; Maximiano, Dalilah Pires; Lemes, Igor José Mendes
The composite steel-concrete structures use has several advantages, such as the reduction of cross-sectional dimensions and weight of the structure, which is one of the main reasons for it is use today. However, under fire situation, the material and mechanical properties changes, causing significant strength and stiffness loss as a result of temperature rise. In this work, the temperature influence on the behavior of composite steel-concrete structures is studied through an inelastic second order (ISO) numerical investigation. For this, two computational modules, CS-ASA/FA and CS-ASA/FSA are developed and adapted for the study of composite structures in fire. The first module calculates the temperature field in any cross-section. The second module performs the ISO analysis through the coupling between the Refined Plastic Hinge Method (RPHM) and the Strain Compatibility Method (MCD). In this way, the evolution of the temperature in cross-sec- tions, the interaction diagrams between axial force and bending moment and the structures equi- librium path as a function of the time in fire are presented for composite steel-concrete beams, columns and frames. The proposed numerical methodology success is proved by comparison with experimental and numerical responses available in the literature.
Aferição de parâmetros de labirinto hidráulico em turbinas Francis: proposta de uma bancada de teste.
(2020) Castro, Ana Leticia Pilz de; Serrano, Rodrigo Otávio Peréa; Sampaio, Mila Correa; Coelho, Stenio Augusto; Pinto, Maria Aparecida; Mancilla Rico, Edwin Andres; Viana, Edna Maria de Faria; Martinez, Carlos Barreira
A geração de energia elétrica no Brasil é fortemente dependente da hidroeletricidade. As turbinas hidráulicas são máquinas responsáveis em transformar a maior parte da energia do escoamento contínuo da água que a atravessa a usina hidrelétrica em trabalho mecânico. Os principais componentes das turbinas do tipo Francis são: o rotor, o distribuidor e a caixa espiral, e é no rotor onde estão localizados os anéis de desgaste superior e inferior, e entre os anéis de desgaste os labirintos inferior e superior. Contudo, a fuga de fluido que ocorre nos labirintos das turbinas hidráulicas um dos responsáveis pelas perdas de geração de energia elétrica, vislumbrou-se a necessidade de se desenvolver um aparato que permita simular um labirinto de uma turbina Francis, afim de obter parâmetros que poderão auxiliar na tomada de decisões de projetos nesse segmento.
Aglomerante ecológico para argamassas : reciclagem da escória de forno panela.
(2015) Marinho, Ana Luiza Borges; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Silva, Gabriela Cordeiro; Aguilar, Maria Teresa Paulino de
A gestão e manejo dos resíduos industriais no que se refere a aspectos ambientais é premente. A reciclagem desses resíduos pela construção civil vem se tornando uma prática comum na busca pela sustentabilidade. De um lado, devido a crescente preocupação com o meio ambiente e por outro, devido ao esgotamento dos recursos naturais. Tendo em vista o panorama atual, o presente trabalho visa contribuir para o desenvolvimento de novas possibilidades para fabricação de produtos de base tecnológica para aplicação na construção civil, a partir da obtenção de um aglomerante para argamassas utilizando escória de forno panela (EFP) em substituição à cal hidratada e à cal hidráulica. A EFP é um subproduto oriundo do refino secundário de aço, constituída principalmente de silicatos de cálcio e de magnésio. Esse resíduo foi processado em laboratório e suas características físicas, químicas e mineralógicas foram determinadas. Todas as exigências químicas e físicas de uma cal para argamassa, conforme prescrições normativas, foram ensaiadas no resíduo siderúrgico. Foram ainda produzidas argamassas mistas de cimento Portland, cal e EFP, de diferentes traços, em que se observou o comportamento mecânico, bem como todos os requisitos necessários para uma argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos. Os resultados alcançados indicam a viabilidade e adoção deste material como um tipo de aglomerante ecológico em substituição às cales e que seu uso poderá não só ajudar na diminuição do impacto ambiental, mas também possibilitará a utilização deste material para uso na construção civil.
Air pollution perception in ten countries during the COVID-19 pandemic.
(2022) Lou, Baowen; Barbieri, Diego Maria; Passavanti, Marco; Hui, Cang; Gupta, Akshay; Hoff, Inge; Lessa, Daniela Antunes; Sikka, Gaurav; Chang, Kevin; Fang, Kevin; Lam, Louisa; Maharaj, Brij; Ghasemi, Navid; Qiao, Yaning; Adomako, Solomon; Mirhosseini, Ali Foroutan; Naik, Bhaven; Banerjee, Arunabha; Wang, Fusong; Tucker, Andrew; Liu, Zhuangzhuang; Wijayaratna, Kasun; Naseri, Sahra; Yu, Lei; Chen, Hao; Shu, Benan; Goswami, Shubham; Peprah, Prince; Hessami, Amir; Abbas, Montasir; Agarwal, Nithin
As largely documented in the literature, the stark restrictions enforced worldwide in 2020 to curb the COVID-19 pandemic also curtailed the production of air pollutants to some extent. This study investigates the perception of the air pollution as assessed by individuals located in ten countries: Australia, Brazil, China, Ghana, India, Iran, Italy, Norway, South Africa and the USA. The perceptions towards air quality were evaluated by employing an online survey administered in May 2020. Participants (N = 9394) in the ten countries expressed their opinions according to a Likert-scale response. A reduction in pollutant concentration was clearly perceived, albeit to a different extent, by all populations. The survey participants located in India and Italy perceived the largest drop in the air pollution concentration; conversely, the smallest variation was perceived among Chinese and Norwegian respondents. Among all the demographic indicators considered, only gender proved to be statistically significant.
Algae/bacteria consortium in high rate ponds : influence of solar radiation on the phytoplankton community.
(2015) Assemany, Paula Peixoto; Calijuri, Maria Lúcia; Couto, Eduardo de Aguiar do; Souza, Mauro Henrique Batalha de; Silva, Nirlane Cristiane; Santiago, Aníbal da Fonseca; Castro, Jackeline de Siqueira
Using multivariate statistical tools, the composition of the phytoplankton community was related to the characteristics of the domestic sewage used as culture medium in three high rate ponds (HRPs) submitted to different solar radiation levels. A total of 32 genera of phytoplankton were identified in the ponds; the class Chlorophyceae was the most abundant during the entire sampling period, with a larger number of individuals of the genus Desmodesmus in the summer and fall, and of the genus Chlorella in the winter and spring. The lowest occurrence of phytoplankton was observed in the fall, with behavior similar to the evolution of solar radiation throughout the year. Blocking over 30% of the solar radiation allowed for less variability of the phytoplankton community and favored the growth of biomass with higher density of individuals, as well as higher concentrations of chlorophyll-a and dissolved oxygen. On the other hand, the pond with 80% of shading presented the lowest mean density of organisms; from the perspective ofwastewater treatment, however, it can be considered the most efficient in terms of organic matter and nutrient removal. According to the regression analysis, the algal biomass in HRPs can be maximized mostly if we consider the positive effect of carbon and phosphorus and the limiting effect of nitrogen and non-biodegradable organic load. For the conditions evaluated in this study, the photoinhibition phenomenon was not observed. Other aspects such as competition with other microorganisms for space and nutrients, or predation by zooplankton, seemed to be more significant for the growth and development of algal biomass.
Algoritmos de otimização multiobjetivo para o problema de sequenciamento de atividades em projetos de construção metálica.
(2012) Gomes, Helton Cristiano; Neves, Francisco de Assis das
Outro fato importante é a crescente utilização do aço na construção civil, substituindo materiais convencionais como o concreto. Esse fato se deve às vantagens estéticas e de qualidade que esse tipo de construção vem apresentando em diversos tipos de projetos. Porém, além dessas vantagens proporcionadas pela utilização de sistemas construtivos em aço, a redução do tempo e do custo de construção e o aumento da produtividade são fatores-chave para o seu sucesso. No entanto, para se alcançar esses fatores, as obras precisam ser muito mais controladas, o que significa projetos mais bem elaborados onde a tecnologia está sendo um diferencial para as empresas que investem nela. A falta e/ou mau planejamento e orientação no gerenciamento de projetos têm sido os principais responsáveis por problemas que ocorrem na construção civil. Um correto gerenciamento de projetos é capaz de propiciar a redução de prazos e custos, a melhor utilização dos recursos produtivos, a minimização de riscos e a redução de erros no processo produtivo. Diversas ferramentas podem ser utilizadas pela engenharia no auxilio à tomada de decisões relativas ao gerenciamento de projetos, dentre elas destaca-se a otimização, ainda pouco aplicada na construção civil. Vários problemas de otimização relacionados a projetos, que se enquadram em diversas aplicações reais, podem ser encontrados na literatura. Um importante exemplo é o problema de sequenciamento de atividades em projetos com restrições de recursos e de precedência (PSAPRRP), uma vez que o correto sequenciamento das atividades de um projeto resulta em um melhor aproveitamento dos recursos disponíveis e, consequentemente, ganho de produtividade e tempo. Neste trabalho, o PSAPRRP é abordado como um problema de otimização multiobjetivo, tendo como meta a minimização de dois critérios: a data de finalização do projeto e o somatório dos custos associados às datas de início de execução das atividades. Para a resolução do problema, são propostos cinco algoritmos multiobjetivos, baseados nos métodos Multi-objective GRASP (GMO), Multi-objective Variable Neighborhood Search (MOVNS) e Pareto Iterated Local Search (PILS). Os algoritmos propostos utilizam estratégias baseadas no conceito de dominância de Pareto para realizar a busca de soluções e determinar um conjunto de soluções não-dominadas próximo ao conjunto Pareto-ótimo, permitindo aos projetistas a escolha de uma solução que satisfaça seus interesses, tornando o projeto mais planejado e controlado. Os conjuntos de soluções não-dominadas obtidos pelos algoritmos, para um conjunto de instâncias adaptadas da literatura, são comparados utilizando quatro métricas de avaliação de desempenho: medidas de distância, diferença de hipervolume, epsilon e taxa de erro. Foram realizados, também, experimentos estatísticos para comprovar a existência de diferença significativa entre os algoritmos propostos com relação às métricas utilizadas. Por fim, com o intuito de exemplificar a aplicação dos cinco algoritmos, é proposto um exemplo fictício e simplificado de um projeto de construção civil utilizando estruturas metálicas. Com base nos resultados obtidos pelos algoritmos para dois cenários do exemplo, é apresentada uma análise acerca da influência da disponibilidade de recursos com relação aos objetivos adotados.
Alkali-activated materials produced using high-calcium, high-carbon biomass ash.
(2022) Silva, Thiago Henrique; Lara, Luis Felipe dos Santos; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Provis, John Lloyd; Bezerra, Augusto Cesar da Silva
Eucalyptus ash (EA) was used in this study as a high calcium ash (HCA) precursor for alkali-activated binders. The EA used also has high carbon unburned (High loss on ignition). This type of ash is one of the waste products from biomass-fuelled thermoelectric plants, and annually thousands of tons are discarded as a by-product of the energy generation process in Brasil, but it is rich in unburnt carbon which means that it is challenging to use in cementitious systems. Eucalyptus is a biomass that removes CO2 from the atmosphere by photosynthesis and part of this carbon content remains in the ashes, generating CO2 capture when EA is incorporated in the production of alkali-activated binders. The objective of the present study was to evaluate the properties of the material obtained by the alkali-activation of the high-calcium high-carbon biomass ash to generate a cementitious binder, with different pastes proportions of EA and silica fume (SF), activated by sodium hydroxide. With the different pastes, mortars were produced using standardized sand. The results obtained from the pastes and mortars were satisfactory in several aspects. The mechanical results of the alkali-activated mortars were comparable those of Portland cement mortars. Mortars degraded methylene blue more efficiently in illuminated conditions, even after high adsorption for 24 h in the dark. The content of leached ions in the remaining solutions met potability standards.
Alternativa arquitetônica projetual de estrutura de cobertura em aço inoxidável para edificações cobertas por telhas de aço inoxidável.
(2020) Oliveira, Géferson Diogo de; Souza, Henor Artur de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Souza, Henor Artur de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Fernandes, Walliston dos Santos; Gomes, Adriano Pinto; Ferreira, Franciele Maria Costa; Menezes, Lucas Veloso de
A construção estruturada em aço apresenta grande espaço para o desenvolvimento da construção civil, prometendo racionalização, menor tempo de execução, geração de resíduos e impacto ambiental, podendo então proporcionar um desempenho global adequado da obra. As características e o desempenho do sistema de cobertura empregado são também fatores importantes na eficiência do ambiente construído, sendo as coberturas estruturas que se definem pelo formato, observando as características de função e forma das edificações, atendendo a funções utilitárias, estéticas e econômicas e tendo como função principal a proteção das edificações contra a ação das intempéries e radiação solar. No mercado nacional existe uma significativa quantidade de sistemas de coberturas industrializadas e o aço inoxidável é uma das opções, apresentando características positivas únicas quando utilizado também na estrutura de sustentação da cobertura. Assim sendo, neste trabalho propõe-se uma alternativa arquitetônica projetual de uma estrutura de cobertura em aço inoxidável que utilize telhas também em aço inoxidável, com ênfase em coberturas para ginásios poliesportivos. No desenvolvimento do trabalho toma-se como referência dois ginásios poliesportivos existentes, mas com estrutura da cobertura em aço ASTM-A36. O sistema de cobertura proposto utiliza cabos e perfis leves em aço inoxidável comercial, o que diminui o peso e naturalmente o preço final da estrutura da cobertura. Obtém-se uma estrutura que apresenta viabilidade técnica, analisada por meio da verificação do seu comportamento em relação aos esforços e deslocamentos gerados pelas combinações dos esforços atuantes seguindo as recomendações de segurança da norma. Verifica- se que, aplicando-se a estrutura em aço inoxidável proposta neste trabalho, ela custaria 42% da estrutura original em aço inoxidável. E esse custo tende a ser minimizado devido à maior durabilidade e consequente redução de gastos com manutenção desse tipo de aço.
An efficient BE iterative-solver-based substructuring algorithm for 3D time-harmonic problems in elastodynamics.
(2001) Araújo, Francisco Célio de; Martins, Cláudio José; Mansur, Webe João
This work is concerned with the development of an efficient and general algorithm to solve frequency-domain problems modelled by the boundary element method based on a sub-region technique. A specific feature of the algorithm discussed here is that the global sparse matrix of the coupled system is implicitly considered, i.e. problem quantities are not condensed into interface variables. The proposed algorithm requires that only the block matrices with non-zero complex-valued coefficients be stored and manipulated during the analysis process. In addition, the efficiency of the technique presented is improved by using iterative solvers. The good performance of pre-conditioned iterative solvers for systems of equations having real-valued coefficients, well demonstrated in the literature, is confirmed for the present case where the system matrix coefficients are complex. The efficiency of the algorithm described here is verified by analysing a soil–machine foundation interaction problem. CPU time and accuracy are the parameters used for estimating the computational efficiency.