DECIV - Departamento de Engenharia Civil
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Resultados da Pesquisa
Item Utilização de estruturas metálicas em edificações residenciais unifamiliares.(2005) Castro, Betina Guimarães dos Santos e; Ribeiro, Luiz Fernando LoureiroO presente trabalho tem como objetivo explorar o processo de projeto e de produção, para o setor das residências unifamiliares estruturadas em aço não seriadas, visto que, para os grandes empreendimentos, são notórias as vantagens da estrutura metálica, principalmente em situações onde o prazo ou a limitação do canteiro de obras é fator determinante. Amparado por uma revisão bibliográfica a respeito dos assuntos correlatos, o desenvolvimento do estudo de casos apontou uma característica ainda corrente no mercado: o despreparo em relação aos sistemas construtivos industrializados, de grande parte dos profissionais envolvidos no processo. Reconhecendo uma tendência atual de agregação de valor aos produtos comercializados pelos Centros Distribuidores de Perfis, foi realizada uma pesquisa de campo junto aos denominados Centros de Serviços, com o objetivo de explorar a atividade de comercialização da matéria-prima semi-elaborada para a produção das estruturas metálicas. Ao final da pesquisa observou-se que, os principais fatores para a limitação do setor não dizem respeito estritamente às questões técnicas, ou de custo da estrutura, mas também às barreiras culturais frente à incorporação das novas tecnologias, e ao pequeno porte das edificações, que torna incompatível o volume de demanda de aço junto aos fabricantes de estruturas, limitando o horizonte do setor.Item O uso de perfis tubulares metálicos em estruturas de edifícios e sua interface com o sistema de fechamento vertical externo.(2004) Costa, Regina Maria Xavier; Araújo, Ernani Carlos de; Souza, Henor Artur deA construção industrializada demanda eficiência e precisão e nela não há espaço para improvisação, retrabalho e desperdício. A construção passa a ser vista como um sistema, onde as etapas e procedimentos são definidos como subsistemas que se interagem e se complementam. Neste sentido, ela é contrária a cultura construtiva brasileira, gerando a necessidade de revisão de todo o processo, desde a fase inicial de elaboração e compatibilização dos projetos, passando pela execução propriamente dita e, inclusive, demandando a avaliação pós-uso, fazendo com que o processo seja retro-alimentado e cumulativo. No contexto da industrialização da construção, a utilização da estrutura metálica é uma opção cada vez mais forte, pois é uma tecnologia limpa, rápida, precisa e competitiva. Por sua vez, para que ela possa apresentar este desempenho é necessário que ela seja corretamente utilizada, gerando a necessidade de investimento nos profissionais envolvidos no processo, desde aqueles envolvidos com o projeto e coordenação da execução, como arquitetos e engenheiros, chegando até na formação de uma mão de obra executiva competente. Neste sentido se insere a proposta deste trabalho, que visa contribuir para o aprofundamento técnico dos profissionais envolvidos com o projeto, mais especificamente os arquitetos e engenheiros. Portanto, a proposta desta pesquisa é subsidiar o emprego da estrutura metálica, especificamente dos perfis tubulares, apresentando aspectos que necessitam ser previstos e planejados durante a elaboração do projeto arquitetônico e contribuir no entendimento do caminho que as cargas percorrem a partir dos fechamentos. O enfoque é voltado para o comportamento da estrutura e os fatores que interferem na ligação entre a estrutura e o subsistema de fechamento vertical externo disponibilizado pela indústria nacional. Foram identificados como alternativas para os fechamentos seis tipos de painéis, entre eles os painéis de concreto, de concreto celular autoclavado, o painel GRC (Glassfibre Reinforced Concrete), as placas cimentícias, os painéis metálicos e as fachadas envidraçadas. Enfatiza-se a importância do trabalho coletivo, onde a parceria é necessária para que as soluções possam atender as exigências de projetos que contemplem o ambiente natural, tenham base científica, sob a ótica da produção mundial sem, contudo, perder as características regionais e locais.Item Sistemas de estacionamento vertical modulado em estrutura metálica.(2004) Rezende, Ezequiel Mendonça; Gouveia, Antônio Maria Claret deUm dos maiores problemas das grandes cidades está relacionado ao envelhecimento dos centros urbanos associado à falência de toda a estrutura viária para receber um sistema de trânsito cada vez mais conturbado. Paralelamente a isto, o incremento de políticas públicas que privilegiam a revitalização dos centros e a melhoria nos transportes coletivos poderá ajudar a reverter parte deste quadro, mas, ironicamente, em contrapartida, agrava o complexo problema de estacionamento de veículos nestas áreas centrais que merecem um novo enfoque e a busca de novas soluções. Este é o tema principal deste trabalho. Para compreender melhor o impacto urbano provocado pelo uso do automóvel, deve-se retroceder à sua evolução na história, desde a sua criação no final do séc. XIX, atingindo um grande crescimento após a segunda guerra mundial. Atualmente enfrentam-se, nos grandes centros urbanos, políticas de pedágios urbanos com o objetivo de minimizar os impactos negativos do trânsito em determinadas áreas. Para a criação de novos espaços de estacionamento nestas regiões centrais é necessário buscar soluções criativas que adotem um aumento da densidade de armazenamento de veículos em determinados locais. Uma das possibilidades é a implantação de edifícios modulados em estrutura metálica, totalmente automatizados, que consistem praticamente em simples estruturas, sem a necessidade do uso de lajes para pisos, ou mesmo, de elementos de fechamentos. A exemplo destes edifícios modulados, podemos citar os galpões de armazenamento de grandes atacadistas existentes no Brasil. Estes edifícios, por suas próprias características, não permitem o acesso do usuário ao seu interior, já que os veículos são conduzidos por equipamentos totalmente robotizados. Este trabalho apresenta quatro tipologias de Sistemas de Estacionamento Modular Automatizado (Modular Automated Parking Systems - MAPS) que podem ser implantados em uma grande variedade de situações, desde pequenos lotes urbanos até composições que permitam a criação de edifícios garagens comcapacidade para centenas ou até milhares de veículos, bastando para isto, agregar mais módulos construtivos à edificação. Cada módulo é formado por células que comportam dois ou quatro veículos, dependendo da sua tipologia. Por serem em estrutura metálica, estes módulos podem ser montados em um terreno urbano e após um determinado tempo, desmontados e transferidos para outro local. Um estudo de caso compara a solução de um edifício subterrâneo convencional em concreto armado proposto para uma grande área urbana na cidade de Belo Horizonte - MG, com um Sistema de Estacionamento Modular Automatizado proposto para o mesmo local. Neste estudo, o sistema modular foi considerado inicialmente acima do solo e posteriormente subterrâneo. Por fim, é feita uma análise de um trecho da malha urbana da cidade de Belo Horizonte, verificando a viabilidade da implantação destes sistemas automatizados em terrenos propícios numa região de comércio, carente de áreas de estacionamento. As conclusões apresentadas neste trabalho mostram a vantagem do uso do Sistema de Estacionamento Modular Automatizado em determinadas situações, em que não são possíveis as implantações de edificações convencionais. Este trabalho também apresenta as possibilidades de uso dos sistemas modulares para a revitalização (retrofit) de edificações antigas existentes nos centros urbanos.Item Uma proposta de padronização de telhados coloniais em estruturas metálicas.(1996) Reis, Márcia Veloso de Menezes; Rodrigues, Francisco Carlos; Santos, Pedrosvaldo Caram; Fonseca, Eduardo Assis; Batista, Eduardo de Miranda; Sarmanho, Arlene Maria CunhaA presente dissertação trata da padronização de estruturas metálicas para telhados coloniais usando perfis obtidas por conformação a frio de chapas finas de aço. As estruturas propostas podem ser utilizadas em telhados coloniais de edificações históricas ou de edificações recentes. O emprego de estruturas metálicas em edificações históricas não se trata de uma inovação e sim do resgate de uma antiga técnica, utilizando conceitos mais modernos. Inicialmente são propostos três tipos de estrutura que mantêm as características arquitetónicas originais e que não interferem com os elementos construtivos dos telhados coloniais. Uma vez consideradas as prescrições de normas técnicas nacionais e estrangeiras e escolhido o aço passa-se ao estudo das referidas estruturas com vãos de 4 a 15m e espaçamentos entre as mesmas de O,5m, l,5m, 2m, 3m, 4,5m e 6m.Na determinação das cargas atuantes e suas combinações são utilizadas as normas da ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas. No dimensionamento das estruturas são utilizadas as especificações do AISI, American Iron and Steel Institute, por serem internacionalmente aceitas nos meios técnicos. São projetadas estruturas com perfis caixa, U enrijecido e cantoneiras duplas. O projeto dos apoios ê elaborado levando-se em consideração desempenho e economia. Concluindo o trabalho, ê feita uma análise dos pesos das várias estruturas propostas e á determinado para cada vão o espaçamento que conduz á maior economia. É também elaborado um estudo comparativo, para cada vão, entre os custos por metro quadrado da estrutura de telhado considerando-se a mesma executada em aço ou madeira. Foi possível verificar que a estrutura de aço é mais econômica tanto em tesouras que vençam grandes vãos quanto em tesouras que vençam pequenos vãos, quando empregadas nos telhados coloniais.Item Formulação da análise dinâmica de sistemas de múltiplos graus de liberdade no domínio da freqüência em coordenadas físicas.(2006) Santolin, Aldo; Gouveia, Antônio Maria Claret deNeste trabalho uma formulação matricial implícita para a resposta dinâmica no domínio da freqüência de sistemas de um e de vários graus de liberdade em coordenadas nodais é apresentada. A formulação proposta é baseada no método da Transformada Implícita de Fourier em coordenadas modais, apresentada por Claret (1991) e Venâncio- Filho e Claret (1995). Nesta formulação o número N de freqüências não necessita ser par e a base modal não é usada para desacoplar as equações dinâmicas de equilíbrio. Desta forma o método proposto é recomendado para sistemas dotados de amortecimento não proporcional. Condições iniciais de deslocamentos e velocidades são consideradas na formulação. Exemplos numéricos são apresentados.Item Estudo do planejamento para a implementação de construção industrializada em aço.(2009) Fortes, Bernardo Antônio Couto; Araújo, Ernani Carlos de; Rodrigues, Francisco CarlosBuscando a racionalização e adequação da realidade do País em processos para a industrialização da construção, este trabalho mostra o panorama brasileiro do setor, com o propósito de propalar a construção com estrutura metálica em aço. Será apresentada a cadeia produtiva da construção, onde a etapa de planejamento e projetos terão destaque. Tendo em vista que as decisões tomadas nestas fases iniciais contribuem para a redução do custo do empreendimento. A fase de concepção de um empreendimento será evidenciada, pois é estrategicamente considerada de extrema importância para o resultado final do negócio. O presente trabalho tem como finalidade estudar o Planejamento frente ao desenvolvimento de novas tecnologias, objetivando construções em aço com materiais e sistemas construtivos industrializados; suas fases, etapas, fluxos e sua dinâmica. Desenvolvendo o conceito de Planejamento para a construção civil e explicitando as atividades do processo de empreender.Item Estudo de perfis U simples de chapa dobrada submetidos a compressão excêntrica.(1999) Bueno, Frederico Guilherme de Freitas; Sarmanho, Arlene Maria CunhaNo presente trabalho apresenta-se o estudo teórico-experimental do elemento estrutural viga-coluna constituído de perfil de paredes esbeltas e seção transversal U simples, obtido a partir da conformação a frio de chapa de aço. Por serem constituídos de paredes esbeltas estes perfis são sensíveis aos fenômenos de instabilidade como por exemplo: flambagem local, flambagem global ou flexo-torcional. Consequentemente, a interação entre os modos de flambagem local e outros modos de instabilidade é uma importante consideração no cálculo destes elementos. Várias pesquisas têm sido desenvolvidas neste sentido, porém, para o caso do perfil U simples as prescrições de normas e códigos de projeto devem ser melhor avaliados. Para melhor avaliar as formulações de cálculo do perfil em estudo, foi realizado um programa experimental em perfis U simples submetidos a carregamento de compressão com excentricidades variadas. Os resultados experimentais obtidos neste trabalho e por outros pesquisadores são comparados aos resultados teóricos do valor da carga última segundo a norma americana AISI/96. Também foi avaliada a influência da carga crítica de flexo-torção e excentricidade do carregamento na resistência última e do modo de colapso do elemento estrutural vigacoluna.Item Análise numérica tridimensional de ligações viga-coluna com chapa de topo na direção do eixo de menor inércia do pilar.(2004) Bessa, William Oliveira; Ribeiro, Luiz Fernando LoureiroNos últimos anos uma grande atenção tem sido dada ao estudo do comportamento estrutural das ligações nas estruturas metálicas, devido à grande variedade de configurações e dispositivos que podem ser utilizados para conectar vigas e colunas, dando origem a novos procedimentos de dimensionamento, tais como o “Component Method”, aplicável às ligações viga-coluna com chapa de topo. Entretanto, a maioria dos trabalhos e estudos realizados dedicam-se quase que exclusivamente as ligações no eixo de maior inércia. Essa ênfase deixou uma lacuna na possibilidade de consideração do real comportamento momento-rotação das ligações em que a viga é conectada na alma do pilar, impelindo os calculistas a trabalharem com a consideração de que tais ligações comportam-se como rótulas, além de basearem-se em considerações empíricas quanto ao comportamento da alma do pilar. Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento de uma análise numérica, via Métodos dos Elementos Finitos, do comportamento de ligações viga-coluna com chapa de topo, segundo o eixo de menor inércia dos pilares. São analisadas diferentes configurações, variando-se, alternadamente, a espessura e a altura da alma do pilar, a espessura da chapa de topo e o diâmetro dos parafusos. Os resultados obtidos são comparados com os fornecidos pelo “Component Method”, em termos de capacidade resistente dos componentes (chapa de topo e parafusos) e com os obtidos através de métodos analíticos, quanto à capacidade resistente e à rigidez inicial da alma do pilar. Apresenta-se ainda, uma avaliação da distribuição da força de tração nos parafusos e, por último, uma comparação do comportamento momento-rotação dos modelos numéricos com a classificação do EUROCODE 3 (2000), baseada no critério da rigidez.Item Comportamento de pórticos planos industriais em situação de incêndio.(2004) Fontes, Marcelo Pinheiro; Gouveia, Antônio Maria Claret deEntre as estruturas de ao mais usadas, as de edifcios horizontais, em geral para fins industriais e de depsito, sªo as menos investigadas quanto a seu comportamento em incŒndio. Em conseqŒncia, muitas das exigŒncias regulamentares sªo estabelecidas subjetivamente, levando nªo raramente a situaıes de insegurana ou a restriıes de mercado por uso de proteªo passiva conservadora. Nesses edifcios, em geral admitem os regulamentos que os prticos planos focalizados se deformam em incŒndio de modo a "fechar" o espao livre interno. Essa hiptese corresponde a prticos em que as barras nªo verticais na situaªo de colapso estrutural "puxam" para o interior do edifcio a estrutura lateral. Mas, cabe investigar se tal comportamento Ø tpico em prticos, atualmente muito comuns, em que sªo comuns as ligaıes rgidas na superestrutura e ligaıes rotuladas na base (prticos tipo "caixa de sapato"). Nesses casos, o modo de deformaªo do prtico tende a ser o oposto, jÆ que a rigidez das ligaıes no topo dos pilares impıem a deformaªo dos pilares para fora.Item Avaliação da confiabilidade de vigas metálicas dimensionadas pela NBR 8800.(2004) Castanheira, Aparecida Mucci; Freitas, Marcílio Sousa da RochaO estudo da confiabilidade estrutural se relaciona com a avaliação da probabilidade de violação de um estado limite para um sistema estrutural. Isto inclui tanto a segurança contra a falha estrutural ou colapso de parte da estrutura, conhecida como estado limite último, quanto à disfunção no uso da estrutura, conhecida como estado limite de utilização. Uma vez definidos pelo projetista os estados limites relevantes ao sistema estrutural, pode-se calcular o nível de segurança com respeito a esses estados. As normas atuais de projeto estrutural, baseadas no Método dos Estados Limites, buscam a padronização dos critérios de dimensionamento e a uniformização do nível de confiabilidade, para uma determinada classe de estruturas, atendendo aos anseios dos engenheiros, proprietários e usuários. Este trabalho apresenta uma revisão do processo de transição das Normas em Tensões Admissíveis para Normas em Estados Limites, e de alguns métodos de confiabilidade estrutural. Neste trabalho apresenta-se um estudo do nível de confiabilidade de vigas de perfis I laminados fabricados pela AÇOMINAS, para o estado limite de flexão, projetadas segundo a NBR 8800 e o projeto de revisão da referida norma. Finalmente são mostrados os resultados da análise, indicando a variabilidade encontrada no índice de confiabilidade do estado limite último de flexão.