Dissertações/Teses

2022
Dissertações
1
  • LEO MAIA DO AMARAL
  • AVALIAÇÃO DE PROPRIEDADES FÍSICAS, QUÍMICAS E MECÂNICAS EM BAMBUS DA ESPÉCIE DENDROCALAMUS ASPER APÓS APLICAÇÃO DE CICLOS DE SECAGEM E MOLHAGEM

     
  • Orientador : FLAVIA SPITALE JACQUES POGGIALI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL CARLOS TAISSUM CARDOSO
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • FLAVIA SPITALE JACQUES POGGIALI
  • LUIS EUSTÁQUIO MOREIRA
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • Data: 01/02/2022
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A busca por alternativas sustentáveis na indústria da construção civil vem se tornando cada vez mais necessária, dado o alto impacto ambiental gerado no consumo de recursos naturais não renováveis e produção de materiais como o aço e o cimento. O bambu se apresenta como opção viável para utilização na construção, abrangendo aspectos ambientais como o sequestro de carbono, recuperação de áreas degradadas e reflorestamento; aspectos sociais e econômicos, fomentando o desenvolvimento de áreas periféricas; e possui propriedades físicas e mecânicas que o tornam um material de alta eficiência e resistência. Apesar do potencial, o bambu ainda é pouco utilizado no Brasil devido à falta de normas e procedimentos técnicos bem desenvolvidos e, por se tratar de um material natural, necessita de mais estudos relacionados à sua geometria e os efeitos de agentes naturais, teor de umidade, insolação, dentre outros, para garantir durabilidade e segurança satisfatórias à estrutura. Dada a higroscopia do bambu e a diminuição da resistência do colmo quando submetido a um aumento do teor de umidade, a presente pesquisa avaliou os efeitos da hornificação - gerada por meio da aplicação de ciclos de secagem e molhagem - nas propriedades físicas, mecânicas e químicas do colmo, bem como sua capacidade de retenção e absorção de água após o tratamento, com o objetivo de reduzir a higroscopicidade do bambu e, consequentemente, reduzir a variações dimensionais e de capacidade resistente do bambu. Os resultados indicaram que a aplicação dos ciclos de molhagem e secagem aumentou a estabilidade dimensional do bambu, embora não tenha sido verificada uma redução da capacidade de absorção de água. Houve manutenção do módulo de elasticidade do material e leve redução da resistência à tração. Ensaios químicos e a análise de microscopia não apresentaram alterações significativas na composição do bambu após a aplicação de ciclos de molhagem e secagem.

     

  • Mostrar Abstract
  • The search for sustainable alternatives in the construction industry is becoming increasingly necessary, given the high environmental impact caused by the consumption of non-renewable resources and the production of materials such as steel and cement. Bamboo can be a viable option for its use in construction, covering environmental aspects such as carbon consumption, recovery of degraded areas and reforestation; social and economic aspects, promoting the development of peripheral areas; and having physical and mechanical properties that make it a material of high efficiency and resistance. Despite the potential, bamboo is still not used frequently in Brazil due to the lack of technical standards and construction procedures that guarantee a safe use of it. Also, it requires further studies related to its natural properties and its relation with natural agents, moisture content variation, insolation, among others, to guarantee durability and safety to the structure. Given the hygroscopic nature of bamboo and the decrease of its resistance when its moisture content increases, this research evaluated the effects of hornification on bamboo – generated through application of drying and rewetting cycles – on physical, mechanical and chemical properties of the culm, and also assessed its water retention and absorption capacities after the treatment, in order to reduce the hygroscopicity of the material, and consequently, reduce variations on dimensional properties and resistance capacity. It was found that the hornification increased the dimensional stability of bamboo, although a reduction in the water absorption capacity was not verified. There was maintenance of the elastic modulus and a slight reduction in tensile strength. Chemical analysis and microscopy did not show significant changes in bamboo composition after the application of wetting and drying cycles.

     
2
  • Isabella Caroline Vieira Machado
  • ESTUDO DA INFLUÊNCIA DAS TENSÕES E DAS DEFORMAÇÕES POR CISALHAMENTO EM PÓRTICOS PLANOS DE AÇO VIA ANÁLISE AVANÇADA

     

  • Orientador : RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • WILLIAM TAYLOR MATIAS SILVA
  • ARMANDO CESAR CAMPOS LAVALL
  • LINEKER MAX GOULART COELHO
  • RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • Data: 18/02/2022
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • O aço é um material amplamente utilizado em projetos estruturais e, atualmente, vários estudos vêm sendo desenvolvidos para apresentar softwares que utilizam Análise Avançada com o intuito de fornecer resultados mais condizentes com o comportamento real das estruturas e possibilitar o dimensionamento aproveitando a maior capacidade de carga do sistema estrutural. Muitos trabalhos baseiam-se na teoria clássica de Bernoulli-Euler, mas para o caso de barras curtas e para perfis metálicos do tipo I, uma análise mais rigorosa, que incluam os efeitos do cisalhamento, aplicando a hipótese cinemática de Timoshenko e a interação da tensão normal e da tensão de cisalhamento na plastificação da seção transversal, tornam-se necessárias. O objetivo do presente trabalho é apresentar um estudo do comportamento de pórticos planos de aço considerando a influência das deformações por cisalhamento utilizando os conceitos da Análise Avançada. A metodologia numérica proposta leva em conta o escoamento gradual do aço na seção transversal e ao longo do comprimento das barras, as tensões residuais e os efeitos de segunda-ordem P-∆ e P-δ. A inclusão dos efeitos causados pelas tensões de cisalhamento na plastificação das barras é realizada por implementação do modelo de von Mises no software PPLANLEP. A partir de modelos numéricos pode-se visualizar um adequado funcionamento do software para realizar análises elastoplásticas de segunda ordem. Além disso, se observou que em modelos pouco solicitados à força cortante, as capacidades de carga dos sistemas estruturais não sofreram alterações ao considerar o critério de falha de von Mises. Porém, para vigas, especialmente as mais curtas, a consideração da interação entre tensões normal e de cisalhamento acarretaram em menores capacidades de carga quando comparadas aos resultados considerando somente tensões normais.


  • Mostrar Abstract
  • Steel is a material used in projects and, currently, several studies are carried out to propose software programs based on Advanced Analysis concepts in order to provide results that are more consistent with the real structures’ behavior and enable the design taking advantage of the maximum load capacity of the structural system. Many works are based on classical Euler-Bernoulli theory; however, in the case of short structural members and I-shaped steel profiles, a more rigorous analysis taking into account the shear effects through the kinematic hypothesis of Timoshenko and the interaction of normal and shear stresses on cross-section yielding become necessary. The aim of this work is to present a study of the behavior of plane steel frames considering the influence of shear strains using the concepts of Advanced Analysis. The proposed numerical methodology takes into account the spread of plasticity within the cross section and along the member length, the residual stresses and the second-order effects P-∆ and P-δ. The inclusion of the effects caused by shear stresses in the plastification of members is carried out by implementing the von Mises yield criterion in the PPLANLEP software. From numerical models, it is possible to visualize the proper functioning of the software program to perform second-order elastoplastic analyses. Furthermore, it was observed that in structural models that were little subjected to shear efforts, the load capacities of the structural systems did not change when considering the von Mises yield criterion. Nevertheless, for beams, especially the shorter ones, the consideration of the interaction between normal and shear stresses in the cross-section yielding resulted in lower load capacities when compared to results considering only normal stresses.

3
  • WALDELI VIEIRA BRAZ
  • ENSAIOS DINÂMICOS APLICADOS NA AVALIAÇÃO ESTRUTURAL DE OBRAS DE ARTE ESPECIAIS EM CONCRETO ARMADO

  • Orientador : CLAUDIO JOSE MARTINS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO JOSE MARTINS
  • LINEKER MAX GOULART COELHO
  • WALNORIO GRACA FERREIRA
  • Data: 31/03/2022
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • O presente trabalho visa avaliar estruturalmente uma ponte ferroviária em concreto armado antes e após o reparo de um de seus apoios danificados através da Análise Modal Operacional e o Ensaio de Amplificação da Resposta. Ensaios estáticos aplicados em Obras de Arte Especiais são bem difundidos, entretanto vem sendo substituídos por ensaios dinâmicos, caracterizados pela sua eficiência, rapidez de execução, baixo custo e mínima perturbação ao serviço da estrutura. Os parâmetros modais obtidos por ensaios dinâmicos têm sido empregados na calibração de modelos numéricos, estudos de controle de vibração, avaliação estrutural e na caracterização de obras existentes, por vezes sem projetos da execução disponíveis. Inicialmente foi criado um modelo numérico no software SAP2000 com o qual foi planejada uma Primeira campanha de ensaios. Após processados, os parâmetros modais e fatores de amplificação foram comparados àqueles que foram obtidos com uma segunda campanha de ensaios, realizada em pontos próximos à região do reparo de um dos Encontros da obra. O comparativo de parâmetros modais obtidos antes e após o reparo não permitiu concluir que o dano pudesse ter sido previamente detectado pela técnica para a ponte objeto do estudo enquanto o modelo numérico calibrado reduziu as discrepâncias entre frequências experimentais e numéricas de 13,68% para 0,20%. A despeito de certas limitações, a OMA se mostra capaz de inferir sobre a rigidez global da estrutura, enquanto o ensaio de amplificação da resposta é capaz de avaliar se os elementos estão susceptíveis a esforços para os quais possivelmente não foram dimensionados, resultado da amplificação gerada por desníveis e imperfeições nas transições e juntas. O estudo definitivamente comprova a efetividade dos ensaios dinâmicos aplicados na caracterização e avaliação das condições estruturais de pontes de concreto armado desde que combinados a outros ensaios.


  • Mostrar Abstract
  • The present research aims to apply the Operational Modal Analysis and the Dynamic Amplification Test in a reinforced concrete arch railway bridge before and after the repair of one of its damaged abutments. Static tests applied in bridges are widespread, however they are been replaced by dynamic tests that are characterized by their efficiency, agility, low cost and minimal disturbance in operation. The modal parameters obtained with the dynamic tests are useful in several applications as model calibration, vibration control, structural assessment and in the characterization of existing bridges, occasionally without available information about their construction. At first, a numerical model was designed in the software SAP2000 with which a first test campaign was planned. After the data processing, the modal parameters and amplification factors were compared to those obtained with a second test campaign, executed in points around the repaired support. The comparison of modal parameters obtained before and after the repair of the abutment did not allow us to conclude that the damage could have been previously detected by the technique for the bridge under study, while the calibrated numerical model reduced the discrepancies between experimental and numerical frequencies from 13.68% to 0.20%. Despite certain limitations, the OMA is capable of inferring about the global stiffness of the structure, while Dynamic Amplification Test is able to assess whether the elements are susceptible to stresses for which they were possibly not designed, as a result of the generated amplification by unevenness and imperfections in transitions and joints. The study definitely proves the effectiveness of the dynamic tests applied in the characterization and evaluation of the structural conditions of reinforced concrete bridges, as long as they are combined with other essays.

4
  • LOURENÇO JERÔNIMO DE REZENDE VIEIRA
  • Análise térmica de seções transversais em situação de incêndio via método dos elementos finitos

  • Orientador : RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • LINEKER MAX GOULART COELHO
  • RODRIGO BARRETO CALDAS
  • Data: 31/03/2022
  • Mostrar Resumo
  • Nos projetos de edificações, independentemente do material utilizado, os elementos estruturais, além de serem dimensionados para resistir aos esforços atuantes à temperatura ambiente, devem ser avaliados também em situação de incêndio. Em temperaturas elevadas, novos esforços são gerados pela ação térmica, provocando alterações no comportamento dos materiais, devido à degradação progressiva das suas propriedades, resultando na perda de resistência e rigidez desses elementos. A distribuição e a evolução da temperatura nas seções transversais podem ser determinadas por métodos avançados de análise, baseados nas hipóteses da transferência de calor. O trabalho tem como objetivo realizar o estudo da evolução da temperatura nas seções transversais submetidas à ação do fogo por meio de uma análise térmica avançada. Dessa forma, foi desenvolvido um programa computacional, escrito em linguagem Fortran 90/95, capaz de realizar a análise térmica em regimes permanente (estacionário) e transiente de elementos bidimensionais, considerando o elemento finito triangular linear com 3 nós. Para validar a eficiência do programa de análise térmica e sua futura inserção no programa para análise termo-estrutural, exemplos numéricos são apresentados, sem e com revestimento térmico, sujeitos a diferentes condições de exposição ao fogo. Os resultados da distribuição da temperatura em função do tempo foram satisfatórios quando comparados com os resultados disponíveis da literatura e pelos softwares Ansys 2021 R1 e SAFIR 2014.a.1, evidenciando o bom desempenho do programa computacional desenvolvido.


  • Mostrar Abstract
  • In building projects, regardless of the material used, the structural elements, in addition to being dimensioned to resist the internal forces at environment temperature, must also be evaluated in a fire situation. At high temperatures, new stresses are generated by the thermal action, causing changes in the behavior of materials, due to the progressive degradation of their properties, resulting in the loss of strength and rigidity of these elements. The distribution and development of temperature in cross-sections can be determined by advanced analysis methods, based on the assumptions of heat transfer. The aim of this work is to study the evolution of temperature in cross-sections subjected to the action of fire by an advanced thermal analysis. Thus, a computational program was developed, written in Fortran 90/95 language, capable of performing thermal analysis in steady and transient regimes on two-dimensional elements, considering the linear triangular finite element with 3 nodes. To validate the efficiency of the thermal analysis program and its future insertion in a thermo-structural analysis program, numerical examples subjected to different fire exposure conditions, with and without thermal protection, are presented. The results of the temperature distribution as a function of time were satisfactory when compared with the results available in the literature and obtained by Ansys 2021 R1 and SAFIR 2014.a.1 software programs, showing the good performance of the developed computer program.

5
  • KESLEY ANTONIO SANTOS
  • FLUIDODINÂMICA COMPUTACIONAL ACOPLADA AO MÉTODO DOS ELEMENTOS DISCRETOS PARA MODELAGEM DE WETLAND CONSTRUÍDO SUBSUPERFICIAL HORIZONTAL

  • Orientador : LINEKER MAX GOULART COELHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIELA GUZZON SANAGIOTTO
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • KARINA QUERNE DE CARVALHO PASSIG
  • LINEKER MAX GOULART COELHO
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • Data: 18/05/2022
  • Mostrar Resumo
  • A fluidodinâmica computacional (CFD) é uma ferramenta que pode auxiliar nos estudos dos processos envolvidos no interior de wetlands construídos (WCs). No entanto, os métodos utilizados até então sacrificam detalhes importantes para uma análise aprofundada da hidrodinâmica desse sistema de tratamento de esgoto. O método dos elementos discretos (DEM) é uma abordagem aprimorada para modelagem do meio poroso e ainda não foi testado para WCs. Nesse trabalho a metodologia CFD-DEM foi introduzida e validada com dados experimentais de dois estudos de caso de WCs e compararam-se os resultados com a modelagem clássica do meio poroso de Darcy-Forchheimer. O modelo CFD-DEM demonstrou sua destreza pelos índices estatísticos de Willmot (IC) e Pielke (DPIELKE), sendo que os IC calculados o acoplamento foi de 0,89 e 0,87 ante 0,29 e 0,00 do modelo clássico. O modelo CFD-DEM obteve boa concordância com o teste de traçadores onde os tempos de detenção médio simulados foram de 2,18d e 4,45d ante 1,83 e 4,55 do experimental, respectivamente. O modelo proposto conseguiu classificar com precisão a eficiência hidráulica dos leitos. Além disso, no pós-processamento dos dados, o modelo CFD-DEM foi capaz de identificar anomalias no escoamento e aspectos que modelagem clássica não foi capaz de simular. A aplicação do acoplamento entre CFD e DEM será útil para o desenvolvimento de modelos capazes de realizar análises mais complexas da hidrodinâmica de WCs.


  • Mostrar Abstract
  • Computational fluid dynamics (CFD) is a tool that can assist in studies of the processes involved in the interior of constructed wetlands (CWs). However, the approaches used so far sacrifice important details for an in-depth analysis of the hydrodynamics of this wastewater treatment system. The Discrete Element Method (DEM) is a sophisticated approach to modeling porous media and has not yet been tested for WCs. In this work, the CFD-DEM was introduced and validated with experimental data from two case studies of CWs and the results were compared with the classic porous medium modeling through Darcy-Forchheimer equation. The CFD-DEM model demonstrated its dexterity by the statistical indices of Willmot (IC) and Pielke (DPIELKE). The IC for the coupling simulations was 0.89 and 0.87 against 0.29 and 0.00 of the classic modeling. The CFD-DEM model obtained good agreement with the tracer test where the simulated mean retention time were 2.18d and 4.45d compared to 1.83d and 4.55d for the experimental beds, respectively. The proposed model was able to accurately classify the hydraulic efficiency of the beds. In addition, in the post-processing data, the CFD-DEM model was able to identify anomalies in the flow and aspects that classical modeling was not able to simulate. The application of the coupling between CFD and DEM will be useful for the development of models capable of performing more complex analyses.

6
  • KARINA APARECIDA VILAÇA
  • SIMULAÇÃO DE CENÁRIOS DE MELHORIA DA QUALIDADE DA ÁGUA DO RIO DAS VELHAS COMO SUPORTE À GESTÃO E PLANEJAMENTO DA BACIA

  • Orientador : LINEKER MAX GOULART COELHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LINEKER MAX GOULART COELHO
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • FLAVIA SPITALE JACQUES POGGIALI
  • IRAN EDUARDO LIMA NETO
  • Data: 18/05/2022
  • Mostrar Resumo
  • O Rio das Velhas, situado no estado de Minas Gerais, apresenta parâmetros de qualidade da água em desconformidade com a legislação ambiental. Dessa forma, faz-se necessária uma gestão eficiente dos recursos hídricos a fim de garantir a qualidade da água. Neste contexto, modelos de qualidade da água podem ser utilizados como uma alternativa para auxiliar no planejamento e tomada de decisões por parte dos gestores. Dentre os diversos modelos, o QUAL2Kw se apresenta como uma ferramenta eficiente na simulação de qualidade da água. Neste sentido, esta pesquisa tem por objetivo simular a qualidade da água do Rio das Velhas por meio do modelo QUAL2Kw, buscando dar suporte ao planejamento da bacia, em termos de intervenções voltadas a melhoria da qualidade da água. Para isso simulou-se 185 km de extensão do Rio das Velhas, desde a cidade de Raposos até Jaboticatubas, simulando os parâmetros OD e DBO. Primeiramente esse modelo foi calibrado e validado. Além disso, de forma a facilitar a contabilização das cargas poluidoras no Rio das Velhas, foi simulado também o Ribeirão Arrudas, desde sua nascente até sua foz no Rio das Velhas e este até a cidade de Jaboticatubas, totalizando um trecho de 195 km. Esse novo modelo também foi calibrado e validado. Foram simulados cenários para avaliar alternativas para a melhoria da qualidade da água do Rio das Velhas. Esses cenários propuseram a redução da vazão de lançamento de esgoto in natura nas principais sub-bacias do Ribeirão Arrudas e do Ribeirão Onça e a melhoria da eficiência de remoção de DBO da ETE Onça. Constatou-se que a redução de 80% da vazão de lançamento de esgoto não tratado na sub-bacia Jatobá do Ribeirão Arrudas em conjunto com a melhoria de 9% da eficiência de remoção de DBO da ETE Onça proporcionam uma melhoria significativa na qualidade da água do Rio das Velhas. Esse cenário consegue atingir os limites estabelecidos pela legislação para os parâmetros OD e DBO cerca de 16 km antes da situação atual. Neste sentido, conclui-se que o modelo mostrou ser capaz de auxiliar no planejamento da bacia, voltado a melhoria na qualidade da água do Rio das Velhas.


  • Mostrar Abstract
  • Rio das Velhas, located in the state of Minas Gerais, has water quality parameters that do not comply with environmental legislation. Thus, an efficient management of water resources is necessary in order to guarantee water quality. In this context, water quality models can be used as an alternative to assist in planning and decision-making by managers. Among the various models, QUAL2Kw presents itself as an efficient tool in water quality simulation. In this sense, this research aims to simulate the water quality of Rio das Velhas through the QUAL2Kw model, seeking to support the planning of the basin, in terms of interventions aimed at improving water quality. For this, 185 km of length of the Rio das Velhas were simulated, from the city of Raposos to Jaboticatubas, simulating the parameters OD and BOD. First, this model was calibrated and validated. In addition, in order to facilitate the accounting of polluting loads in the Rio das Velhas, the Ribeirão Arrudas was also simulated, from its source to its mouth in the Rio das Velhas and this to the city of Jaboticatubas, totaling a stretch of 195 km. This new model was also calibrated and validated. Scenarios were simulated to evaluate alternatives for improving the water quality of Rio das Velhas. These scenarios proposed a reduction in the discharge of raw sewage in the main sub-basins of Ribeirão Arrudas and Ribeirão Onça and an improvement in the efficiency of BOD removal from ETE Onça. It was found that the 80% reduction in the discharge of untreated sewage in the Jatobá sub-basin of Ribeirão Arrudas together with the 9% improvement in the BOD removal efficiency of the Onça ETE provide a significant improvement in water quality. of the Rio das Velhas. This scenario manages to reach the limits established by the legislation for the OD and BOD parameters about 16 km before the current situation. In this sense, it is concluded that the model proved to be able to assist in the planning of the basin, aimed at improving the water quality of Rio das Velhas.

7
  • CAMILA ALINE AGUIAR ALMEIDA
  • ANÁLISE DO EFEITO DA INTERAÇÃO SOLO-ESTRUTURA EM PÓRTICOS ESPACIAIS DE AÇO SOBRE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS DO TIPO SAPATA

  • Orientador : RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • Alex Sander Clemente de Souza
  • PETER LUDVIG
  • RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • Data: 30/05/2022
  • Mostrar Resumo
  • Tradicionalmente, a análise estrutural baseia-se na hipótese de que os suportes são indeslocáveis devido à simplicidade. No entanto, o projeto convencional em que os recalques dos elementos de fundação são desconsiderados pode levar a resultados físicos incompatíveis com a realidade. A avaliação dos modelos numéricos utilizados na modelagem estrutural é uma etapa importante na análise e projeto de estruturas. Com o desenvolvimento de programas computacionais, é possível realizar análises que levem em consideração a rigidez do solo próximo às fundações, e assim obter resultados mais precisos para garantir a durabilidade, estabilidade e funcionalidade dos sistemas estruturais. Este trabalho tem como objetivo analisar a influência da consideração da interação solo-estrutura (SSI) nas respostas de elementos estruturais de aço obtidos por uma análise estática de segunda ordem. Além disso, são avaliadas as respostas obtidas por diferentes tipos de procedimentos para a consideração da rigidez do solo na análise estrutural. As análises foram realizadas com o software comercial SAP2000. Foram analisados modelos de pórticos de aço espaciais, considerando apoios convencionais e a interação solo-estrutura. As fundações de fundação rasa foram consideradas. O solo, considerado como material elástico, foi modelado empregando-se elementos sólidos, elementos de mola baseados nas teorias de Winkler e Pasternak e utilizando-se malha de molas contínuas.  Foram analisados três pórticos com as mesmas características, mas com número de pavimentos diferente, mostrando a influência do aumento da altura e da rigidez do edifício nos resultados do SSI. Foi demonstrado que a consideração dos efeitos da interação solo-estrutura na análise estrutural de edifícios pode ter uma influência significativa na distribuição de tensões, deslocamentos e comportamento estrutural. Além disso, conclui-se que pórticos de aço podem ser afetados pelo tipo de apoio adotado e por mudanças na forma como o modelo considera a deformação do solo.


  • Mostrar Abstract
  • Traditionally, structural analysis is based on the hypothesis that supports are indeslocable due to simplicity. However, the conventional design in which settlements of foundation elements are disregarded can lead to physical results that are incompatible with reality.The assessment of the numerical models used in structural modeling is an important step in the analysis and design of structures. With the development of computer programs, it is possible to carry out analysis that take into account the soil stiffness near the foundations, and thus obtain more accurate results in order to assure the durability, stability and functionality of the structural systems. This work aims to analyze the influence of the consideration of soil-structure interaction (SSI) on the responses of steel structural elements obtained by a static second order analysis. Furthermore, it is evaluated the responses obtained by different types of procedures for the consideration of soil stiffness in the structural analysis. The analyses were performed with the commercial software SAP2000. Space steel frames models were analyzed considering conventional supports and taking into account the soil-structure interaction. Shallow footing foundations were considered. The soil, considered as an elastic material, was modeled using solid elements, spring elements based on the theories of Winkler and Pasternak and using a mesh of continuous springs. Three frames with the same characteristics, but with a different number of floors were analyzed, showing the influence of the height increase and the building stiffness on the SSI results. It has been shown that the consideration of the effects of soil-structure interaction on structural analysis of buildings can have a significant influence on the stress distribution, displacements and structural behavior. In addition, it is concluded that  steel frames can be affected by the type of support adopted and by changes on the way the model considers soil deformation.

2021
Dissertações
1
  • LARISSA MARA COSTA MORAIS
  • ANÁLISE DE MÉTODOS ESTATÍSTICOS APLICADOS À CALIBRAÇÃO DE ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO PARA AMBIENTES URBANOS

  • Orientador : SIMONE QUEIROZ DA SILVEIRA HIRASHIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALOISIO JOAQUIM FREITAS RIBEIRO
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • EDUARDO L KRÜGER
  • SIMONE QUEIROZ DA SILVEIRA HIRASHIMA
  • Data: 29/01/2021
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A calibração de índices de conforto térmico para ambientes urbanos é feita por meio da utilização de métodos estatísticos, os quais correlacionam o valor numérico do índice com a resposta sobre percepção de sensação térmica das pessoas, visando determinar as faixas de conforto térmico. Estudos que visam à calibração do Índice de Conforto Térmico Universal (UTCI) e do índice Temperatura Fisiológica Equivalente (PET) são crescentes em muitos países. Porém, não existe atualmente uma padronização dos procedimentos a serem adotados durante o processo de calibração, notadamente no que se refere aos tratamentos estatísticos. Nesse contexto, o presente estudo busca analisar os métodos estatísticos mais utilizados na calibração desses dois índices com vistas a verificar qual dentre os métodos mais utilizados pela comunidade científica possui maior ajuste. Realizou-se um levantamento de estudos precedentes e verificação dos métodos estatísticos mais utilizados. Calibrações foram conduzidas no software R, utilizando três técnicas estatísticas mais citadas nos estudos precedentes e três escalas diferentes de percepção térmica (3, 5 e 7 pontos), para uma amostra de 3.630 respostas subjetivas provenientes de estudos anteriores no município de Belo Horizonte - MG, região de clima tropical. Em seguida, foi realizada uma comparação dos resultados obtidos e análise dos métodos estatísticos. Como resultado, foram levantadas 34 calibrações, envolvendo 50% das calibrações no cenário internacional. O índice PET e os métodos de análise de regressão linear, regressão logísitica ordinal e análise probit, respectivamente, alcançaram maior número de calibrações. A calibração pela regressão linear não se aplicou, pois não houve ajuste na base de dados em estudo de forma linear. As calibrações dos índices PET e UTCI pelo método de regressão logística ordinal atingiram uma amplitude de faixa de conforto térmico menor comparado à análise probit para 3, 5 e 7 pontos da escala de percepção térmica. No entanto, analisou-se que os limites dessas faixas de conforto térmico alcançaram valores muito próximos e, não houve variação impactante. Por meio da análise das medidas de qualidade do modelo (Bootstrapping e AIC) combinado ao número de pontos da escala de percepção térmica comprova-se que, a regressão logística ordinal para 3 categorias, tanto para o índice PET quanto para UTCI alcançou maior ajuste neste estudo.


     


  • Mostrar Abstract
  • The calibration of thermal comfort indexes for urban environments is done through the use of statistical methods, which correlate the numerical value of the index with the response on people's perception of the thermal sensation, in order to determine the thermal comfort bands. Studies aimed at calibrating the Universal Thermal Comfort Index (UTCI) and the Equivalent Physiological Temperature (PET) index are increasing in many countries. However, there is currently no standardization of the procedures to be adopted during the calibration process, especially with regard to statistical treatments. In this context, the present study seeks to analyze the statistical methods most used in the calibration of these two indices in order to verify which of the methods most used by the scientific community has the greatest adjustment. A survey of previous studies and verification of the most used statistical methods was carried out. Calibrations were performed using the R software, using three statistical techniques most cited in previous studies and three different scales of thermal perception (3, 5 and 7 points), for a sample of 3,630 subjective responses from previous studies in the city of Belo Horizonte - MG, tropical climate region. Then, a comparison of the results obtained and analysis of the statistical methods was performed. As a result, 34 calibrations were surveyed, involving 50% of the calibrations on the international stage. The PET index and the methods of linear regression analysis, ordinal logistic regression and probit analysis, respectively, achieved a greater number of calibrations. Calibration by linear regression was not viable, as it did not fit the database under study in a linear fashion. The calibrations of the PET and UTCI indexes by the ordinal logistic regression method reached a smaller thermal comfort range compared to the probit analysis for 3, 5 and 7 points of the thermal perception scale. However, it was analyzed that the limits of these thermal comfort bands reached very close values and there was no impact variation. Through the analysis of the model's quality measures (Bootstrapping and AIC) combined with the number of points on the thermal perception scale, it is proved that the ordinal logistic regression for 3 categories, both for the PET index and for UTCI, reached a greater adjustment in this study.

2
  • VANESSA SERBATE BORGES FRAGOSO
  • ESTUDO DA MITIGAÇÃO DE RETRAÇÃO LIVRE E COM RESTRIÇÃO EM ARGMASSAS DE ESCÓRIA DE ALTO FORNO ÁLCALI-ATIVADAS

  • Orientador : PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • AUGUSTO CESAR DA SILVA BEZERRA
  • TÚLIO HALLAK PANZERA
  • Data: 28/06/2021
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A escória de alto forno granulada alcalinamente ativada é uma opção tecnológica e sustentável com promissora utilização como argamassa de reparo estrutural. Entretanto, argamassas produzidas a partir deste material apresentam elevada retração, quando comparadas com argamassas de cimento Portland.  O uso de precursores reagentes de materiais expansivos ou com taxa de retração menor que a escória, são potenciais mitigadores para a retração. Neste trabalho, óxido de magnésio, sulfato de cálcio e cimento Portland em percentuais entre 5 e 25% foram substituintes da escória de alto forno, em 10 diferentes formulações de argamassa álcali-ativada. As argamassas foram caracterizadas por difração de raios x,  calorimetria isotérmica, ensaio de resistência à compressão, absorção de água, retração livre e retração com restrição. A microestrutura foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados numéricos foram submetidos ao método de análise de variância, com delineamento inteiramente casualizado e teste de Tukey a um nível de significância de 5%, utilizando o software SISVAR. Os resultados apontaram para uma redução média de 60% na retração livre das formulações com cimento Portland aos 7 dias e de 30% a partir dos 28 dias, com qualquer percentual e substituição. A substituição por sulfato de cálcio ocasionou reações preferenciais com a solução alcalina e consequente queda do desempenho mecânico das formulações. Ainda assim, para substituição de 5% foi verificada queda redução e retração livre em 36% aos 28. O óxido de magnésio apresentou pouca dispersão na pasta, agindo como filler e nenhuma alteração na retração foi constatada. Nenhuma das formulações alterou a densidade de fissuras das argamassas na retração com restrição.

     


  • Mostrar Abstract
  •  

3
  • LORENA CACHUIT CARDOSO MOTA
  • NÍVEIS DE PRESSÃO SONORA NA ÁREA CENTRAL DE BELO HORIZONTE, MG

  • Orientador : SIMONE QUEIROZ DA SILVEIRA HIRASHIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SIMONE QUEIROZ DA SILVEIRA HIRASHIMA
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • STELAMARIS ROLLA BERTOLI
  • ELCIONE MARIA LOBATO DE MORAES
  • Data: 16/08/2021
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • Os níveis de pressão sonora em centros urbanos estão relacionados, principalmente, à realização de atividades antrópicas. O tráfego de veículos, o comércio, o trânsito de pedestres, as obras de engenharia e as crianças em escolas são alguns dos fatores que contribuem para a construção do ambiente sonoro urbano. A população, imersa nesses ambientes e exposta a elevados níveis, pode estar sujeita a transtornos na saúde e efeitos negativos na qualidade de vida, desencadeando, por exemplo, distúrbios do sono, efeitos auditivos e doenças cardiovasculares. Uma das formas de identificar e avaliar essa exposição é por meio de mapas que apresentam as curvas isofônicas do local. Utilizando essa ferramenta, este trabalho revela graficamente os níveis sonoros na região central de Belo Horizonte, durante o período diurno. Para atingir o objetivo proposto, o software Predictor foi empregado para simular a situação acústica, considerando a configuração física do local e os níveis de pressão sonora obtidos com um sonômetro. Ao todo foram 89 medições realizadas nos anos de 2020 e 2021, em 72 pontos distintos, de acordo com os procedimentos estabelecidos na NBR 10151. Por 15 minutos o equipamento coletou o nível de pressão sonora contínuo equivalente ponderada em A e, de forma simultânea, a equipe contabilizou o fluxo veicular de forma categorizada. Essas medições permitiram avaliar quantitativamente os níveis sonoros e correlacioná-los com as propriedades do entorno e com os emissores, além de validar e calibrar o modelo gerado no Predictor. Os resultados demonstram que os níveis sonoros sofrem influência do número de veículos que circulam pela via, mas que essa constatação não pode ser generalizada para todos os pontos analisados, já que outras fontes podem também prevalecer no campo acústico. O mapa sonoro permitiu a identificação dos locais onde os níveis sonoros excedem os limites estabelecidos pelas regulamentações vigentes. Em 32,3% dos pontos aferidos os níveis excederam o limite estipulado pela legislação municipal. Essa porcentagem sobe para 97,1% se for considerado o limite estabelecido pela norma brasileira. Isto demonstra a maior permissividade da Lei Municipal nº 9.505, quando comparada à NBR 10151. Conclui-se que a simulação acústica auxilia na visualização espacial dos níveis sonoros, podendo subsidiar a propositura de planos de ação que visem reduzir ou controlar a poluição sonora, favorecendo, desta forma, a construção de um ambiente sonoro de melhor qualidade acústica.


     


  • Mostrar Abstract
  • Sound pressure levels in cities are mainly due to human activities. Vehicle traffic, commercial activities, pedestrian traffic and schools are examples of sound sources that can trigger, in addition to economic impacts, disorders in the health and quality of life of the population. Sound mapping is a tool that allows the identification of sound pressure levels in a spatial configuration and propose plans to mitigate them. Facing the existing gap in the city of Belo Horizonte - MG, the objective of this dissertation is to acoustically map a central area ofthe city during the day, night and night and to identify if there are points where the normative limits are exceeded (conflict map). A computer simulation will use data that characterize sources and the urban environment, using the Predictor software. The simulated values will be validated with measurements, using the sonometer, at 20 different points (receivers). For the conflict map, the simulated values, such as the urban zoning information and the limits defined by NBR 10.151 (ABNT, 2019) and by Law No. 9.505 (BELO HORIZONTE, 2008), will be necessary. It is expected to obtain a visually clear sound mapping for divulgation, which will contribute to discussions and proposals for adjusting the current municipal legislation.

4
  • Igor Breno Silva Faria
  • MONITORAMENTO DE BARRAGEM DE REJEITOS DE MINERAÇÃO A PARTIR DE VIBRAÇÕES OPERACIONAIS

  • Orientador : CLAUDIO JOSE MARTINS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO JOSE MARTINS
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • MANOEL PORFIRIO CORDÃO
  • Data: 24/08/2021
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • Em virtude dos acidentes ocorridos com barragens de rejeitos de mineração no decorrer do tempo, o monitoramento e os estudos do comportamento dessas estruturas são de fundamental importância, principalmente devido ao risco e aos danos que elas estão submetidas. Em análises dinâmicas de estruturas é possível avaliar a integridade estrutural e estabelecer um monitoramento por meio das vibrações da estrutura provenientes de ações dinâmicas. Um tipo de análise dinâmica empregado para verificação de integridade é a Análise Modal. Nesse tipo de estudo, é possível determinar os parâmetros modais, os quais governam o comportamento da estrutura sob carregamentos dinâmicos. Dentre eles, a frequência natural é um parâmetro que está relacionado com a rigidez e a massa da estrutura. Dessa forma, aliado ao ineditismo, o presente estudo teve como objetivo identificar as frequências naturais de uma barragem de rejeitos, como forma de monitoramento da estrutura a partir da Análise Modal Operacional. Foram registradas as vibrações operacionais da barragem de rejeitos com intuito de estabelecer um monitoramento contínuo, utilizando dois acelerômetros triaxiais. Os dados foram processados baseando-se na técnica de Decomposição no Domínio da Frequência para a obtenção dos valores relativos às frequências naturais da barragem e foi possível estabelecer as frequências mais dominantes para o monitoramento desse parâmetro. Durante o período de estudo, houve uma obra de reforço da barragem e pode-se verificar que a maioria das frequências naturais tiveram um ligeiro aumento em seus valores e que o nível d’água na barragem aumentou após a finalização da obra. Porém, como as variações nos valores das frequências naturais foram muito pequenos, essa obra de reforço não influenciou de forma significativa os valores das frequências encontradas.


  • Mostrar Abstract
  • The monitoring of mining tailings dams is of fundamental importance, especially so that cases such as the recent ruptures in Brazil do not become recurrent. In situations of failure of these big works, the social, environmental, and economic consequences are enormous. Thus, the present study aims to identify the natural frequencies of a tailings dam, as a way of structural monitoring from the Operational Modal Analysis. The natural frequency is a modal parameter that is related to the stiffness and mass of the structure, that is, a dynamic structural characteristic on which it is intended to establish a continuous monitoring. The operational vibrations of the tailings dam were recorded using two seismographs containing triaxial acceleration sensors. The data will be processed based on the Frequency Domain Decomposition technique to obtain the values related to the natural frequencies of the structure. It is intended to carry out the Modal Operational Analysis monthly to confirm and verify some kind of variation in the values of natural frequencies. It is hoped that it will be possible to identify natural frequencies and that the technique can be applied as a way of monitoring tailings dams.

5
  • PEDRO HENRIQUE TRAZZI VESCOVI
  •  

    O IMPACTO DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA E DO TEOR DO REJEITO DE MINÉRIO DE FERRO (RMF) NAS PROPRIEDADES FÍSICAS, MECÂNICAS E DURABILIDADE DE CIMENTOS COMPOSTOS COM RMF

     
     
     
  • Orientador : FLAVIA SPITALE JACQUES POGGIALI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FLAVIA SPITALE JACQUES POGGIALI
  • AUGUSTO CESAR DA SILVA BEZERRA
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • MARIA TERESA PAULINO AGUILAR
  • Data: 25/08/2021
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A produção de cimento é classificada como uma das principais fontes de emissão de carbono, causada pelo processo de calcinação na fabricação do clínquer. Além disso, no Brasil, a indústria da mineração descarta seu resíduo em barragens, que representam riscos à população local e ao meio ambiente. Diante dos problemas ambientais que o resíduo de minério de ferro (RMF) e a produção de cimento geram, torna-se importante estudar alternativas de reciclagem e redução desses materiais. A adição de RMF em materiais cimentícios reduz o risco de rompimento das barragens de rejeito existentes, e a emissão de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera conforme a necessidade de clínquer diminui. O objetivo desta pesquisa é avaliar o uso do RMF como material cimentício suplementar e investigar a influência do ferro residual presente no RMF no desempenho de argamassas cimentícias nos estados fresco e endurecido. Para isso, o resíduo passou por beneficiamento por meio de secagem, separação magnética e moagem. Foram obtidas três amostras de RMF com diferentes percentuais de ferro. Assim, foram realizados ensaios de caracterização do resíduo com as técnicas de fluorescência de raios X, difração de raios X e granulometria à laser. Em seguida, serão moldadas argamassas com percentuais de substituição (10 e 20%) de cimento pelas três amostras de RMF. Ensaios físicos, mecânicos e de durabilidade da argamassa avaliarão a viabilidade do seu uso. Por fim, uma análise de regressão estatística será realizada para estimar a contribuição dos fatores independentes nas propriedades mecânicas e durabilidade das argamassas contendo RMF. Espera-se que os resultados desta pesquisa incentivem a indústria mineradora a reciclar seu resíduo e reduzir o risco associado ao seu armazenamento em barragens, além de motivar a indústria de cimento a superar suas metas de mitigação de CO2 sem aumentar os custos para o usuário final.

     
     

  • Mostrar Abstract
  •  

     

    In Brazil, the mining industry discards its tailing (IOT), commonly in dams, which pose risks to the local population and the environment. In addition, cement production is one of the main sources of carbon emissions during the manufacture of clinker. The IOT addition in cementitious materials prevents the construction of new tailings dams, and reduces the emission of carbon dioxide in the atmosphere as the need for clinker in Portland cement decreases. This paper aimed to evaluate the use of IOT as supplementary cementitious material and to investigate the impact of IOT chemical composition and content on the physical, mechanical and durability properties of cements blended with IOT. The accumulated heat of hydration, chemically modified water, remaining portlandite and calcium carbonate were reduced for IOT cements. Regarding the compressive strength, 10% IOT cements could be classified, according to the Brazilian standard, as CP-II-Z 40 while 20% IOT cements as CP-IV 32. There was a small increase of less than 1% for absorption of water and IOT improved the resistance to sulfuric acid in the cements. ANOVA verified that, statistically, the IOT chemical composition and content impacted all the results of the hardened cement blended with IOT. Hence, IOT as a partial replacement for clinker in Portland cement proved to be environmentally and commercially viable.

     
6
  • Ludmylla Faria de Freitas
  • ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DE ESTRUTURAS EM CASCAS CÔNICAS EMPREGADAS COMO FUNDAÇÃO PARA AEROGERADORES ONSHORE

     

  • Orientador : CLAUDIO JOSE MARTINS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO JOSE MARTINS
  • LINEKER MAX GOULART COELHO
  • WALNORIO GRACA FERREIRA
  • Data: 27/08/2021
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A energia eólica vem ganhando cada vez mais relevância no cenário energético, como uma das principais alternativas de energia renovável para atender à crescente demanda mundial. Um dos principais desafios na construção de aerogeradores para produção de energia é o projeto de fundação que, além de apresentar custos significativo, deve satisfazer as exigências estruturais resultantes dos elevados momentos fletores e efeitos dinâmicos exercidos pela ação do vento. As estruturas em casca, pouco exploradas como fundações de aerogeradores, podem se apresentar como alternativa estrutural e economicamente mais eficiente que as estruturas planas. Nesse contexto, o presente estudo tem como objetivo analisar o comportamento estrutural e geotécnico de cascas cônicas empregadas como fundações em aerogeradores onshore, por meio de análises numéricas utilizando o software SAP2000, baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF). Para tal análise realizou-se um estudo de caso em um parque eólico, sob solo areno siltoso, localizado em Campo Formoso – BA. A estrutura em casca proposta atendeu às verificações de capacidade de carga, tombamento, rigidez rotacional, deslizamento, deslocamentos e distorções como fundação para aerogerador com torre de 80 m de altura e rotor de 110m de diâmetro. Ademais, a fundação em casca apresentou melhores resultados em comparação à fundação convencional quanto à capacidade de carga, tombamento e recalque, além de proporcionar uma redução do volume de concreto de até 41%, quando comparado à fundação convencional, ressaltando o potencial econômico desse tipo de estrutura. Além disso, foi possível verificar que a fundação em casca proposta atende plenamente às verificações em solos com rigidez de até 2.000 MN/m³, não sendo passível de aplicação em solos mais resistentes. Entretanto, a geometria em casca atende plenamente aos critérios de rigidez rotacional e recalque em solos com rigidez de até 10.000 MN/m³, bem como aos critérios de deslizamento em solos com rigidez de 4.000 MN/m³. Desse modo, é faz-se possível a usabilidade de fundações em casca para aerogeradores onshore em solos com rigidez elevada, mediante adequações na geometria e/ou reforços que atendam, também, às exigências de capacidade de carga e tombamento.  


  • Mostrar Abstract
  • Wind energy is becoming increasingly relevant in the energy landscape, as one of the main renewable energy alternatives to meet the growing global energy demand. One of the main challenges in the construction of wind turbines for energy production is the foundation project that must satisfy the economic and structural requirements of the project. Shell structures, little explored as foundations for wind turbines, can present themselves as a structural and economically more efficient alternative than flat structures. In this context, the present study aims to analyze the structural and geotechnical behavior of conical shells used as foundations in onshore wind turbines, through numerical analysis using the ANSYS software, based on the Finite Element Method (FEM). For this analysis, a case study was carried out in a wind farm located in Campo Formoso, Bahia. Numerical models representative of the conventional foundation, used in the case study, and of the foundation in shell will be developed, adopting the constitutive Mohr-Coulomb model. With the results obtained, it is expected to analyze the structural and geotechnical behavior of the shell foundations in comparison to the conventional foundation used in the case study.

7
  • ABLAIL PAULA PINHEIRO
  • CAPTURA DE EFEITOS DE TURBULÊNCIA DE RECIRCULAÇÕES DO ESCOAMENTO DE ESCADAS PARA PEIXES POR MODELOS RANS E LES

  • Orientador : HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • LINEKER MAX GOULART COELHO
  • DANIELA GUZZON SANAGIOTTO
  • RICARDO AHOUAGI CARNEIRO JUNHO
  • Data: 30/08/2021
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A turbulência é um fenômeno em que as partículas do fluido se misturam de forma desordenada caracterizado pela presença de flutuações de velocidades instantâneas irregulares e aparentemente aleatórias. A aplicação de modelos numéricos para a análise do escoamento em estruturas de transposição da ictiofauna permite uma melhor compreensão do escoamento turbulento. A turbulência é um aspecto notável para explicação do movimento de peixes, já que um escoamento turbulento pode exercer diferentes efeitos sobre o movimento dos peixes. Dependendo de quão turbulento é o escoamento, os peixes podem ser atraídos ou repelidos, ajudando ou retardando seus movimentos migratórios. As equações RANS (Reynolds Averaged Navier Stokes) com o modelo de turbulência K-e têm sido o principal modelo numérico para caracterizar o escoamento em escadas para peixes. Mais recentemente, a simulação LES (Large Eddy Simulation) foi relatada como sendo melhor para caracterização da turbulência em escoamentos incompressíveis. Assim, este trabalho teve por objetivo avaliar se os modelos numéricos RANS e LES são capazes de capturar os efeitos de turbulência de um escoamento hidráulico de superfície livre medidos em dois modelos físicos: 1) escada para peixe do tipo ranhura vertical central em escala reduzida e 2) canal circular para estudo do comportamento de ovos e larvas. Para tanto, foi desenvolvido um modelo de Dinâmica de Fluidos Computacional (em inglês, Computational Fluid Dynamics - CFD) utilizando o software OpenFOAM e o método Volume of Fluid (VOF) foi usado para determinar a superfície livre do escoamento. A fim de validar o modelo, foram feitas medições de velocidade com ADV (Acoustic Doppler Velocimeter) para comparar e ajustar os resultados das simulações. O modelo LES kEqn foi ligeiramente melhor do que RANS k- εna representação de turbulência. A aplicação do modelo LES em canais para estudos de peixes será útil para melhorar a compreensão do desempenho da passagem de peixes.


  • Mostrar Abstract
  • Turbulence is a phenomenon in which the fluid particles mix disorderly and where there are instantaneous fluctuations in velocities that are irregular and apparently random. The application of numerical models for the analysis of the flow in transposition structures of the ichthyofauna allows for a better understanding of turbulent flow. Turbulence is a notable aspect for explaining fish movement, as turbulent flow can produce different effects on it. Beyond how turbulent the runoff is, fish can be attracted or repelled, helping or slowing their migratory movements. The RANS equations (Reynolds Averaged Navier Stokes) with the K-ε turbulence model have been the main numerical model to characterize the flow in fish passages. More recently, a LES (Large Eddy Simulation) simulation was reported to be better for characterizing turbulence in incompressible flows. Thus, this work aimed to evaluate whether the numerical models RANS and LES are able to capture the turbulence effects of a free surface hydraulic flow measured in two physical model: 1) fish ladder of central vertical slot in reduced scale, and 2) circular channel for fish juvenile and eggs . Therefore, a Computational Fluid Dynamics (CFD) model was developed using OpenFOAM software and the Volume of Fluid (VOF) method was used to determine the free surface of the flow. In order to validate the model, velocity measurements with ADV (Acoustic Doppler Velocimeter) were made to compare and adjust the results of the simulations. The LES kEqn model was better than RANS k-ε in representing turbulence. An application of the LES model in flumes will be useful to improve the understanding of fish passage performance.

8
  • ISABELLA MACHADO DE ALMEIDA
  • PROPAGAÇÃO DE INCERTEZA DO COEFICIENTE DE MANNING EM MODELOS NUMÉRICOS 2D DE ESCOAMENTO HIDRÁULICO GERADO PELO ROMPIMENTO HIPOTÉTICO DE BARRAGEM

  • Orientador : HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALLBENS ATMAN PICARDI FARIA
  • ALOYSIO PORTUGAL MAIA SALIBA
  • CARLOS WAGNER GONCALVES ANDRADE COELHO
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • Data: 31/08/2021
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A propagação de incerteza nos estudos de rompimento hipotético de barragem está associada a fatores como a determinação de parâmetros do escoamento hidráulico. A atribuição de valores para o coeficiente de rugosidade a partir da comparação de imagens de satélite com intervalos tabelados acarreta caráter pessoal, relacionado à experiência de quem analisa. Ocorre também a atribuição de um mesmo valor de coeficiente de rugosidade para grandes áreas, justificada pelos longos trechos, qualidade dos dados topográficos e gasto computacional das simulações. Esses fatores geram imprecisões nas respostas dos modelos, como a área inundada pela onda, informação crucial requerida em Planos de Ações Emergenciais. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi analisar de forma probabilística o efeito da variação do coeficiente de rugosidade no escoamento gerado pelo rompimento hipotético de barragem, caracterizando as incertezas a partir da área da mancha de inundação, tempo computacional, velocidade e profundidade em seções transversais ao longo do escoamento. Utilizou-se o software HEC-RAS 2D para modelar a propagação da onda gerada pelo rompimento hipotético da barragem de Três Marias tendo como critério de parada a Foz do Rio das Velhas (Brasil). Os valores de Manning para o coeficiente de rugosidade foram distribuídos de forma normal e uniforme, a partir do método de Monte Carlo, respeitando os dados de Uso e Ocupação do solo. Observa-se que os resultados para área, velocidade e profundidade não seguiram distribuição normal. A aplicação de teste estatístico mostrou que que não houve diferença significativa nos valores de velocidade e profundidade relacionados as duas distribuições utilizadas, porém quando comparado ao cenário determinístico, a distribuição normal apresenta maiores variações de percentis para os parâmetros em análise.


  • Mostrar Abstract
  • The propagation of uncertainty in hypothetical dam failure studies is associated with factors such as the determination of hydraulic flow parameters. The attribution of roughness coefficient values from the comparison of satellite images with tabulated intervals has a personal character, related to the experience of the analyst. It also occurs the attribution of the same roughness coefficient value for large areas, justified by the long stretches, quality of topographic data and computational expense of the simulations. These factors generate inaccuracies in the models' responses, such as the area inundated by the wave, crucial information required in Emergency Action Plans. Thus, the objective of this work was to analyze, in a probabilistic way, the effect of the roughness coefficient variation on the runoff generated by a hypothetical dam failure, characterizing the uncertainties from the inundation spot area, computational time, velocity and depth in cross sections along the runoff. The HEC-RAS 2D software was used to model the wave propagation generated by the hypothetical breach of the Três Marias dam with the Foz do Rio das Velhas (Brazil) as the stop criterion. The Manning values for the roughness coefficient were distributed in a normal and uniform manner, from the Monte Carlo method, respecting the Land Use and Occupancy data. It is observed that the results for area, velocity and depth did not follow normal distribution. The application of statistical test showed that there was no significant difference in the values of velocity and depth related to the two distributions used, but when compared to the deterministic scenario, the normal distribution presents greater variations of percentiles for the parameters under analysis.

9
  • ALTAIR PORCINO DOS SANTOS
  • Avaliação dos efeitos das Não Linearidades Geométrica e de Material em Torres Metálicas Estaiadas de Linhas de Transmissão

  • Orientador : RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADENILCIA FERNANDA GROBÉRIO CALENZANI
  • ARMANDO CESAR CAMPOS LAVALL
  • JUNIA NUNES DE PAULA
  • RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • RODRIGO SERNIZON COSTA
  • Data: 03/09/2021
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • As torres metálicas, geralmente, têm sido as mais utilizadas em linhas de transmissão de energia elétrica, cuja função principal é servirem de suporte para os cabos condutores e para-raios, mantendo-os com distâncias elétricas de segurança, afastadas das partes aterradas. Essas torres são projetadas como sistemas treliçados em perfis laminados e algumas utilizam cabos auxiliares para sua estabilidade, denominando-se de torres estaiadas. A análise exata desses sistemas estruturais é complexa devido ao comportamento não linear produzido pelas forças normais nos cabos, às forças externas atuantes durante os grandes deslocamentos a que essas estruturas são submetidas e à geometria não linear dos próprios cabos. Essas condições justificam a utilização da análise estrutural avançada, a qual leva em consideração a não linearidade geométrica e não linearidade do material envolvidas no problema. Com o avanço da tecnologia computacional, programas de cálculo têm sido desenvolvidos nas últimas décadas, tornando-se possível a realização da análise avançada e a obtenção de resultados mais condizentes com o comportamento real das estruturas. O objetivo deste trabalho de pesquisa é avaliar os efeitos das não linearidades, geométrica e do material, em sistemas estruturais formados por estruturas de cabos e de treliças espaciais, considerando suas aplicações em torres estaiadas de linhas de transmissão. O programa acadêmico ASTRAS e o programa comercial TOWER são utilizados para comparar as respostas estruturais em termos de forças, tensões, deformações e deslocamentos de exemplos numéricos para confirmar a precisão e eficácia do método de análise não linear em torres estaiadas de linhas de transmissão. Conclui-se que, ao se considerar a não linearidade do material durante a análise, tem-se um melhor aproveitamento da capacidade resistente dos elementos estruturais. Portanto, a utilização de um método de análise que considere as não linearidades, geométrica e de material, pode possibilitar uma redução do consumo de matéria-prima usada na produção do aço, já que esse método permite obter uma resposta mais realista do comportamento estrutural e um dimensionamento menos conservador.


  • Mostrar Abstract
  • Steel towers have been usually used in electric power transmission lines, whose main function is to support the conducting cables and lightning rods and keep these elements with safe electrical distances, away from the grounded parts. These towers are designed as truss systems with laminated members and some use auxiliary cables for their stability, called cable-stayed towers. The exact analysis of these systems is complex due to the nonlinear behavior produced by the normal forces in the cables, the external forces acting during the large displacements to which these structures are subjected and the non-linear geometry of the cables themselves. Such conditions justify the use of the advanced structural analysis, which takes into account the geometric and material nonlinearities involved in the problem. With the advancement of computational technology in recent decades, it has been possible to develop programs that employ advanced analysis techniques. These programs generate results that are closer to the real behavior of the structures. In this context, the objective of this research work is to evaluate the effects of geometric and material nonlinearities on structural systems formed by cable structures and space trusses, considering their application in cable-stayed towers of transmission lines. The academic program ASTRAS and the commercial program TOWER are used to compare the structural responses in terms of forces, stresses, strains and displacements of numerical examples to confirm the accuracy and effectiveness of the nonlinear analysis method in cable-stayed towers of transmission lines. It is concluded that, when considering the material nonlinearity during the analysis, there is a better use of the resistant capacity of the structural elements. Therefore, the use of an analysis method that considers the geometric and material nonlinearities can enable a reduction in the consumption of raw material used in the production of steel, since this method allows to obtain a more realistic response of the structural behavior and a less conservative design.

10
  • Evelyn Moraes Hosken de Sá
  • AVALIAÇÃO DO USO DE ESCÓRIA DE ACIARIA COMO AGREGADO E LIGANTE EM MATERIAIS ÁLCALI-ATIVADOS

  • Orientador : PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • TÚLIO HALLAK PANZERA
  • Data: 20/10/2021
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • Os materiais álcali-ativados têm sido promovidos como um sistema mais sustentável em alternativa aos cimentos Portland. Entre suas vantagens está a possibilidade de serem produzidos com materiais residuais industriais, como por exemplo a escória de aciaria. Este trabalho avalia o comportamento da escória de aciaria como agregado e ligante nos materiais álcali-ativadas por meio de ensaios de resistência à compressão, absorção de água e porosidade, índice de consistência, calorimetria isotérmica, tempo de pega e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foram desenvolvidos dois estudos preliminares que avaliam separadamente o comportamento da escória de aciaria como agregado e como ligante. Os resultados dos estudos preliminares indicaram que as argamassas podem ser formuladas com relação agregado/ligante na faixa intermediária sem comprometer a consistência e resistência à compressão. Com a adição de escória de aciaria no ligante ocorreu reações mais rápidas com menor liberação de calor de hidratação, considerável aumento da porosidade e diminuição da resistência à compressão. No entanto, a substituição de 35% apresentou resultados satisfatórios. Diante dos estudos preliminares foram definidos os melhores percentuais de escória de aciaria para serem utilizados na terceira etapa, que avalia de forma combinada o comportamento da escória de aciaria como agregado e ligante. Nesta etapa foram formuladas argamassas variando o percentual de substituição do ligante (0% e 35% de escória de aciaria) e o tipo de agregado (areia, escória de alto forno e escória de aciaria) e para obter um melhor empacotamento de partículas foi utilizado o método de Andreasen com coeficiente de distribuição (q) de 0,29. Adicionalmente foi realizada uma análise estatística pelo método de análise de variância (ANOVA) e Teste de Tukey para verificar se existem diferenças significativas entre as formulações. Os resultados mostraram que a formulação com escória de aciaria no agregado e ligante apresentou a menor resistência à compressão e maior porosidade, indicando que o uso da escória de aciaria como agregado e ligante tiveram um impacto negativo na resistência à compressão e porosidade das argamassas. No entanto, também foi possível verificar que o coeficiente de distribuição escolhido melhorou o empacotamento de partículas das formulações com agregado escória de alto forno, mas não foi ideal para as formulações com agregado escória de aciaria. 

  • Mostrar Abstract
  • Alkali-activated materials have been promoted as a more sustainable alternative to Portland cements. Among its advantages is the possibility of being produced with industrial waste materials, such as steel slag. This study aims to evaluate the behavior of steel slag as aggregate and / or binder in matrices of alkali-activated materials from the point of view of mechanical properties and durability. To evaluate its behavior as an aggregate will be made 16 formulations with constant matrix changing the type of aggregate (100% natural aggregate, 100% blast furnace slag, 100% steel slag and 60% blast furnace slag and 40% steel slag) and the aggregate binder ratio. In this first stage consistency (flow table), compressive strength (7 and 28 days), water absorption, bulk density and porosity will be evaluated, and the best aggregate binder ratio will be selected to be studied in the next step. To evaluate the behavior of steel slag as binder, 16 formulations will be done changing the content of steel slag (0%, 33%, 66% and 100%) in binder and type of aggregate. In this second stage compressive strength (1, 7 and 28 days), water absorption, bulk density and porosity, linear expansion (90, 180 and 360 days) and efflorescence will be evaluated. The preliminary results of the first stage indicate that the mortars formulated with an aggregate / binder ratio in the intermediate range (between 1.0 and 1.7 in volume) showed the best consistency, compressive strength between 30 MPa and 40 MPa and satisfactory porosity. With lower aggregate / binder ratios the mortars showed very fluid consistency and high porosity and with higher aggregate / binder ratios the mortars showed very dry consistency and less compressive strength. Based on this and considering the similar behavior for all types of aggregate, 1.3 (by volume) was defined as the ideal aggregate / binder ratio to be used in the second stage. It is hoped that this work can contribute to the use of steel slag in construction industry, reducing the environmental impact and presenting a new route of use in alkali-activated materials.

11
  • ISABELA DOMINGUES COELHO
  • ESTUDO DAS PROPRIEDADES PIEZORESISTIVAS DE COMPÓSITOS PREPARADOS COM PRÉ-DISPERSÃO DE NANOTUBOS DE CARBONO EM PARTÍCULAS DE CIMENTO

  • Orientador : PETER LUDVIG
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSÉ MÁRCIO FONSECA CALIXTO
  • PETER LUDVIG
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • SANDRO TRINDADE MORDENTE GONCALVES
  • Data: 29/10/2021
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A necessidade de demolição ou reparo de estruturas é uma situação recorrente na construção civil. Diante disso, vê-se a importância de um método acessível e eficiente de monitoramento estrutural para evitar prejuízos econômicos, ambientais e humanos. Materiais piezoresistivos, como os nanotubos de carbono (NTCs), possuem a capacidade de, sob uma deformação mecânica variar a resistência elétrica, possibilitando um monitoramento estrutural instantâneo, o que leva à detecção de possíveis falhas prematuramente. Desse modo, no presente trabalho foram confeccionadas pastas de cimento e argamassas com adição de NTCs pré-dispersos em meio de isopropanol. Foi testado o tipo de eletrodo, a frequência elétrica aplicada, a carga aplicada e o nível de saturação de água das amostras (100%, 50% ou 25% de umidade) a fim de alcançar as melhores condições para o ensaio de piezoresposta.  Foram realizados ensaios mecânicos (resistência à compressão e módulo de elasticidade), ensaio de densidade de massa e ensaios elétricos (medições de resistência elétrica) para análise dos parâmetros e caracterização do compósito. Ao fim, ensaios de piezoresposta foram realizados e mostraram que os compósitos com teor de 50% de água apresentaram os melhores comportamentos piezoresistivos, sendo a argamassa o compósito com maior sensibilidade e melhor reversibilidade a piezoresposta.  As propriedades mecânicas não foram melhoradas e a densidade de massa não sofreu significativas variações com a adição de NTCs nos compósitos.


  • Mostrar Abstract
  • The need to demolish or repair structures is a recurrent situation in civil construction. Therefore, the importance of an accessible and efficient method of structural monitoring to avoid economic, environmental and human losses is needed.Piezoresistive materials, such as carbon nanotubes (NTCs), can vary their electrical resistance under mechanical deformation, enabling instantaneous structural monitoring, which leads to premature detection of possible failures. Thus, in this present work, cement pastes and mortars were made with the addition of CNTs pre-dispersed in isopropanol. To achieve the best conditions for the piezoresponse essay, the drying method of the composites, the type of electrode, the electrical frequency, the mechanical load applied, and the water saturation level of the samples (100%, 50%, or 25% moisture) went through tests.Mechanical tests were performed (compressive strength and modulus), as well as bulk density and an electrical test (electrical resistance measurements) for parameter analysis and characterization of the composite.Finally, piezoresponse tests were carried out and revealed that composites with 50% water content presented the best piezoresistive behavior, with the mortar being the composite with the highest sensitivity and best piezoresponse reversibility.The possibility of detecting the continuous opening of cracks through the variation of electrical measurements (voltage and electrical resistance) is noted. The mechanical properties were not improved, and the bulk density did not significantly change with the addition of CNTs in the composites.

12
  • LUCAS THADEU DA SILVA RAMOS
  • ANÁLISE DO AMORTECIMENTO TÉRMICO DE PAREDES VERDES EM EDIFICAÇÕES: UM ESTUDO DE CASO PARA O CLIMA SUBTROPICAL ÚMIDO COM INVERNO SECO E VERÃO QUENTE OU TEMPERADO

  • Orientador : ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • RAQUEL DINIZ OLIVEIRA
  • SILVANA FLORES LARSEN
  • Data: 12/11/2021
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • O aumento da população e sua concentração em regiões urbanas pode ocasionar, entre outros efeitos, elevações de temperatura do ar nessas áreas, especialmente nos trechos mais adensados. Esta relação se da por fatores como mudança do uso do solo, aumento da área construída, redução da área permeável, redução da reflexão das superfícies e emissão de gases estufa. Dentre as alternativas encontradas na literatura, visando a redução de temperatura em ambientes edificados, destaca-se a reintrodução de elementos verdes em regiões urbanas. O Brasil ainda apresenta um pequeno desenvolvimento de pesquisas nessa área, visto que o custo de desenvolvimento ainda se mostra como um fator impeditivo. Sendo este último um dos fatores principais para o reduzido número de casos da aplicação de tal sistema com este objetivo no cenário nacional. Neste contexto, o presente trabalho analisou o impacto da aplicação de um Sistema Vegetado Vertical (SVV) em uma edificação por meio do método de simulação numérica. Como referência, foi considerada uma edificação escolar naturalmente ventilada na cidade de Belo Horizonte e, para tanto foram desenvolvidos dois modelos termoenergéticos, sendo um contemplando as características originais da edificação e, o outro, com o SVV. Como resultado da simulação da foi verificada redução das temperaturas operativas no modelo com SVV em comparação com a condição original da edificação, com a mesma ordem de grandeza pontuada no estado da arte. Adicionalmente, foi confirmada a importância do sombreamento propiciado pelo SVV em fachadas cegas quanto à capacidade de redução das temperaturas ambientais, bem como o da correta definição da orientação para a instalação deste sistema. Como contribuição, espera-se que os resultados obtidos neste trabalho possam auxiliar a tomada de decisão dos projetistas e responsáveis quanto ao impacto que a inserção de elementos verdes pode ter na melhora das características térmicas das envoltórias de edificações bem como nas condições ambientais no seu interior.


  • Mostrar Abstract
  • The growth of human population crowding urban areas lead to temperature increase on those regions. This climate change can be traced to increase of the constructed areas, the reduction of green areas and the emission of greenhouse gases. The literature presents alternatives to reduce the temperature into buildings, among them there is the reintroduction of nature into urban areas. The development of research on this topic still vague, as the cost to do so can be an opposing factor, since the implementation of greenery urban systems tend to be expensive and demand high level of maintenance. This research aimed at assessing a Vertical Greenery System (VGS) in a building throughout computational simulation. The case study was a school building at Belo Horizonte city, from which were developed different thermal models, one as the building stands and another with the VGS. As results, the simulations with the VGS application revealed a decrease into temperature of the building rooms and these values are comparable to the state of the art of the academic literature, showing that the used method can lead into reliable results. Also, the shading effect of VGS was confirmed as a major factor to allow temperature decrease at the simulations. It is hoped that the results of this research would help the decision making related to the adoption of similar systems in order to improve the thermal characteristics of buildings.

13
  • ANDRE BARROSO MOURAO
  • UTILIZAÇÃO DAS CINZAS DO BAGAÇO DA CANA-DE-AÇÚCAR DA PRODUÇÃO DE CACHAÇA ARTESANAL COMO SUBSTITUIÇÃO PARCIAL AO CIMENTO NAS PROPRIEDADES DAS ARGAMASSAS CIMENTÍCIAS

     

  • Orientador : JUNIA NUNES DE PAULA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AUGUSTO CESAR DA SILVA BEZERRA
  • FERNANDO DO COUTO ROSA ALMEIDA
  • JUNIA NUNES DE PAULA
  • NORMANDO PERAZZO BARBOSA
  • Data: 14/12/2021
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A indústria do cimento responde por aproximadamente 7% das emissões globais de CO2 inerentes à ação humana devido, principalmente, ao grande consumo de energia e volume de emissões decorridos da produção do clínquer, principal constituinte do cimento Portland.Os materiais cimentícios suplementares (MCS) são alternativas sustentáveis para a redução desses impactos, pois melhoram algumas propriedades dos compostos cimentícios e podem ser usados como substituição parcial ao cimento, reduzindo assim o consumo de clínquer. A cinza de bagaço de cana-de-açúcar (CBCA) é uma alternativa de MCS por ser um resíduo da indústria sucroalcooleira rica em sílica amorfa, o que pode acarretar melhorias nas propriedades de argamassas e concretos. O presente estudo objetiva avaliar os efeitos da substituição parcial do cimento pela CBCA nas propriedades mecânicas e físicas das argamassas. As cinzas foram coletadas na Decisão, empresa fabricante de cachaça artesanal, localizada em Sabinópolis-MG. Duas amostras de cinzas foram utilizadas, a CBCA-M, cinza submetida ao procedimento de moagem, e a CBCA-MR, submetida à moagem e requeima. O procedimento de moagem foi o mesmo para as duas amostras e a requeima ocorreu sob temperatura de 600 oC, durante 3 horas.A atividade pozolânica das cinzas foi avaliada por meio do ensaio de Índice de Atividade Pozolânica (IAP) conforme NBR 5752 (ABNT, 2014) e pelo método de condutividade proposto por Luxán et al (1989).Os tempos de pega das pastas e o índice de consistência das argamassas foram estudados por meio dos ensaios de tempo de início e fim de pega e flow table test, respectivamente.Foram produzidas argamassas de referência e com 10% e 20% de substituição (em volume) do cimento pelas duas amostras de CBCA para a realização dos seguintes ensaios: resistência à compressão (7, 28 e 91 dias); resistência à tração(28 dias); índice de absorção de água por imersão. Os resultados evidenciam que a CBCA-M e a CBCA-MR são materiais não pozolânicos, a adição das cinzas não prejudicou a resistência à tração das argamassas e, para a resistência à compressão, as argamassas com 10% de CBCA-MR obtiveram desempenho semelhante à referência. Quanto ao índice de absorção, a adição de cinzas com granulometria mais grossa do que o cimento produziu argamassas com maior porosidade aberta à água.


  • Mostrar Abstract
  • The cement industry accounts for approximately 7% of global CO2 emissions inherent to human action, mainly due to the large consumption of energy and volume of emissions resulting from the production of clinker, the main constituent of Portland cement. Supplementary cementitious materials (MCS) they are sustainable alternatives for reducing these impacts, as they improve some properties of cementitious compounds and can be used as a partial replacement for cement, thus reducing clinker consumption. Sugarcane bagasse ash (CBCA) is an alternative to MCS as it is a residue from the sugar-alcohol industry that is rich in amorphous silica, which can lead to improvements in the properties of mortars and concretes. This study aims to evaluate the effects of partial replacement of cement by CBCA on the mechanical and physical properties of mortars. The ashes were collected at Decision, a manufacturer of artisanal cachaça, located in Sabinópolis-MG. Two ash samples were used, CBCA-M, ash submitted to the grinding procedure, and CBCA-MR, submitted to grinding and reburning. The grinding procedure was the same for the two samples and the reburning took place at a temperature of 600 oC for 3 hours. The pozzolanic activity of the ash was evaluated using the Pozzolanic Activity Index (IAP) test according to NBR 5752 (ABNT, 2014) and by the conductivity method proposed by Luxán et al (1989). Reference mortars were produced with 10% and 20% replacement (by volume) of cement by the two samples of CBCA to carry out the following tests: compressive strength (7, 28 and 91 days); tensile strength(28 days); immersion water absorption index. The results show that CBCA-M and CBCA-MR are non-pozzolanic materials, the addition of ash did not affect the tensile strength of the mortars and, for compressive strength, the mortars with 10% CBCA-MR had similar performance to the reference. As for the absorption index, the addition of ash with a coarser particle size than cement produced mortars with greater porosity open to water.

2020
Dissertações
1
  • MAÍRA ROLLA CAMPOS
  • DETECÇÃO DE DANOS EM VIGAS DE AÇO POR MEIO DA ALTERAÇÃO DO ESPECTRO DE FREQUÊNCIAS

  • Orientador : CLAUDIO JOSE MARTINS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO JOSE MARTINS
  • LINEKER MAX GOULART COELHO
  • WALNORIO GRACA FERREIRA
  • Data: 19/02/2020
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • As estruturas podem sofrer processos de deterioração decorrentes de diversos fatores, como falhas nos processos construtivos, utilização de materiais de baixa qualidade, ausência de manutenção adequada e degradações naturais ao longo da vida útil. A identificação destes danos é de grande importância na engenharia, pois auxilia na aplicação de medidas corretivas garantindo a segurança estrutural. Uma das formas de monitorar a integridade estrutural (SHM) consiste em observar as alterações nos parâmetros modais das estruturas ao longo do tempo. Neste contexto, esse trabalho visa avaliar a sensibilidade das frequências naturais obtidos a partir da técnica de identificação estocástica FDD (Frequency Domain Decomposition) em encontrar possíveis danos em estruturas. Para isso, foram realizados ensaios experimentais em vigas de aço de seção I, introduzindo danos correspondentes a aproximadamente 2,25%, 8,15%, 16,3%, 21,36% e 24,25% de redução de área. Posteriormente, foi efetuado o processamento de sinais para determinação dos parâmetros modais. Além disso, procedeu –se a elaboração de um modelo numérico baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF) utilizando o software ANSYS para complementar os resultados experimentais.


  • Mostrar Abstract
  • Structures can undergo deterioration processes due to several factors, such as design failures, lack of proper maintenance and natural degradation throughout the useful life. The identification of these damages is of great importance in engineering, as it assists in the application of corrective measures guaranteeing structural safety. One of the ways to monitor structural integrity (SHM) is to observe changes in the modal parameters of structures over time. In this context, this work aims to evaluate the sensitivity of the FDD (Frequency Domain Decomposition) stochastic identification technique in finding structural damage. For this, experimental tests were performed on section I metal beams, assuming that changes in physical properties (reduction of cross section) affect its rigidity and consequently its dynamic properties. Damage to the beams corresponding to approximately 2.25%, 8.15%, 16.3%, 21.36% and 24.25% area reduction was introduced. Subsequently, signal processing will be performed to determine the modal parameters. A numerical model based on the Finite Element Method (MEF) will also be developed using the ANSYS software to compare with the experimental results. It is expected that the technique can be effective for detecting minor damage and can be applied for real-time monitoring of structures.

2
  • FERNANDA MOURÃO DUTRA DE OLIVEIRA
  • Avaliação do impacto de estratégias arquitetônicas de baixo custo sobre o desempenho termoenergético em edificações de interesse social no Rio de Janeiro

  • Orientador : ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CAROLINA DE OLIVEIRA VELOSO
  • EDUARDO L KRÜGER
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • RAQUEL DINIZ OLIVEIRA
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • Data: 27/02/2020
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • O consumo energético pelo parque edificado mundial corresponde a quase 50% de toda a energia demandada. No Brasil esse valor supera a média mundial sendo metade desta demanda destinada às construções residenciais. Nesse contexto existe, ainda, previsão de aumento da demanda energética para os próximos anos, assim como o crescimento contínuo do déficit habitacional nacional. Soma-se a isso o crescimento do consumo de equipamentos de arrefecimento de ar para suprir o aumento do desconforto causado pelas mudanças climáticas e fenômenos das ilhas de calor. Em vista disso, o objetivo dessa pesquisa foi identificar e analisar estratégias construtivas aplicáveis a edifícios residenciais existentes, que possam aprimorar sua eficiência energética no que tange aos sistemas de climatização dos ambientes. Para tanto utilizou-se simulação computacional com o objetivo de averiguar o desempenho energético tendo por referência um conjunto habitacional localizado na cidade do Rio de Janeiro. Também foram avaliados os resultados da aplicação de estratégias passivas, relacionada à arquitetura bioclimática, no desempenho energético das edificações deste conjunto. Como resultado, identificou-se que a combinação das estratégias: dispositivos de sombreamento, instalação de venezianas nas aberturas e alteração da cor da fachada para tons mais claros foi a solução que apresentou maior redução na temperatura operativa dos ambientes internos das edificações, chegando a apresentar reduções de até 2,94°C na temperatura operativa. A redução na temperatura operativa está diretamente ligada à redução do desconforto térmico vivenciado por usuários de edificações e da necessidade de climatização dos ambientes. Desse modo, o uso de estratégias bioclimáticas pode reduzir o uso de climatizadores de ambientes e o consequente consumo energético. A presente pesquisa contribuiu para identificar estratégias passíveis de serem aplicadas em edificações MCMV e reduzir o impacto ambiental dessas construções.


  • Mostrar Abstract
  • The energy consumption by the world built park corresponds to almost 50% of all the energy demanded. In Brazil, this value exceeds the world average. Half of this demand is consumed by residential buildings. Likewise, a forecast of an increase in electricity demand and supply for the coming years as well as the continuous growth of the national housing deficit are expected. In addition to this, the growth of the energy consumption  produced by air conditioning devices to amend the increased discomfort caused by climate change and heat island phenomena is also observed. In view of this, the present research objective was to identify and analyze constructive strategies applied to existing residential buildings, which can improve their energy efficiency considering the room air conditioning systems. For this purpose, computer simulation was carried out to ascertain the energy performance considering a housing complex located in the city of Rio de Janeiro, in Brazil. Thereafter, the results of  passive strategies adoption related to the bioclimatic architecture in those buildings were evaluated, in a complementary character. As a result, it was identified that the combination of shading strategies and shutter as well as lighten the facade color was the solution that showed the greatest reduction in the room operative temperature of the buildings, reaching reductions of up to 2,94°C.The reduction in operating temperature is directly linked to the reduction of thermal discomfort experienced by building users and the need for air conditioning in the environments. Thus, the use of bioclimatic strategies can reduce the use of air conditioners and the consequent energy consumption. This research contributed to identify strategies that can be applied in MCMV buildings and reduce the environmental impact of these constructions.

3
  • GUILHERME VICTOR DE OLIVEIRA ALVES
  • AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DE MÉTODOS DE MISTURA MODIFICADOS E ADIÇÃO DE CINZAS DE CASCA DE ARROZ EM CONCRETOS DE AGREGADOS RECICLADOS

     
     
  • Orientador : FLAVIA SPITALE JACQUES POGGIALI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GUILHERME JORGE BRIGOLINI SILVA
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • FLAVIA SPITALE JACQUES POGGIALI
  • Data: 28/02/2020
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  •  relevância do uso de resíduos de construção de demolição, também chamados de RCD, vem aumentando principalmente devido a questões econômicas e ambientais. A atual tendência em diversas economias em desenvolvimento é olhar para os RCD como um recurso em potencial para diversos propósitos, inclusive utilizá-los como agregados em concretos. Sua utilização, no entanto, prejudica a resistência mecânica e a trabalhabilidade do concreto. Modificações nos métodos de mistura de concreto e adições de materiais pozolânicos são alternativas que visam mitigar os efeitos negativos decorrentes do uso de RCD. A presente pesquisa busca, por meio da adição de cinzas de casca de arroz (CCA) e do uso de métodos de mistura de concreto propostos pela literatura, mensurar e analisar a melhoria causada às à resistência à compressão, microestrutura e trabalhabilidade do concreto fabricado com resíduos de construção e demolição. Os RCD foram obtidos na estação de Reciclagem de Entulho da Prefeitura de Belo Horizonte. Após obtenção, foram submetidos a um processo de limpeza, retirando os contaminantes identificados. Foi realizada uma análise de método de secagem para uso dos RCD na confecção do concreto. Foram variados os percentuais de adição de RCD (0 e 100%) e utilizadas adições de cinzas de casca de arroz e os métodos de mistura em três fases (Triple Mixing Method) e duas fases (Two-stage mixing approach), totalizando oito traços de concreto. Foram executados ensaios de resistência à compressão, absorção de água, abatimento de tronco de cone e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os concretos produzidos pelo TM apresentaram melhores níveis de resistência à compressão e maior absorção de água que aqueles produzidos pelo TSMA A análise da microestrutura apontou maior densificação da ZTI para os concretos produzidos pelo TM, registrando maior presença de produtos de hidratação no local, em especial quando utilizadas cinzas de casca de arroz.

     
     

  • Mostrar Abstract
  • The use of construction and demolition waste (C&DW) has become more relevant, especially due to economic and environmental matters. The current trend in developed economies is to treat the C&DW as a potential resource for many purposes, including as aggregates for concrete. Its use as aggregate, however, can worsen the concrete’s properties. Some of the alternatives capable of reducing the negative impact of C&DW in concrete are the use of modified concrete mixing methods, and the addition of pozzolans. The purpose of this research is to measure and analyze the improvement to the compressive strength, microstructure and workability of concretes made with C&DW as coarse aggregates, by variating pozzolan additions and concrete mixing methods. The C&DW was obtained from the Belo Horizonte waste recycling station. After the waste was collected, it was submitted to a cleaning process, removing identified sources of contamination. The C&DW initial moisture content was assessed before the concrete was prepared. In total, eight concrete mixtures were prepared with different levels of C&DW as coarse aggregate (0 and 100%), using rice husk ash and with the Triple Mixing Method and Two-stage mixing approach. Compressive strength, slump and water absorption tests were performed. The concrete microstructure was assessed with the use of scanning electron microscopy (SEM). The mixtures manufactured by the TM obtained higher compressive strength and higher water absorption than the mixtures prepared with use of TSMA. The SEM analysis pointed out a denser ITZ in the concrete mixtures manufactured by TM, showing a higher concentration of cement hydration products in the ITZ, especially when rice husk ash was used.

     
4
  • TIAGO VILELA CAMPOS
  • Lean Construction (Construção enxuta): Análise quantitativa de sua aplicação em unidades residenciais unifamiliares em Divinópolis-MG

  • Orientador : ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • ANTÔNIO EDÉSIO JUNGLES
  • Data: 08/12/2020
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A adoção das ferramentas do lean construction visam racionalizar o uso de materiais e aproveitar ao máximo a mão de obra disponível, evitando desperdícios e a execução de atividades que não agregam valor ao produto. Ressalta-se, porém, a escassez de estudos que avaliem quantitativamente os resultados obtidos, permitindo sua categorização estatística ou econômica. Com o objetivo de avaliar quantitativamente os benefícios obtidos pela implantação de ferramentas do lean construction na execução de determinadas atividades de construção de habitações residenciais unifamiliares este trabalho analisou os índices de produtividade, as variações no consumo de insumos e na geração de resíduos resultantes da execução de duas unidades habitacionais idênticas (a primeira executada da forma tradicional e a segunda após treinamento da equipe nas ferramentas do lean construction). Para tanto foram aplicadas as seguintes ferramentas da construção enxuta: sistema de gestão da qualidade, adoção de recursos visuais e conferências gerenciais. A avaliação da produtividade, consumo de insumos e geração de resíduos foi realizada sobre as seguintes atividades: formas, elevação de alvenaria, armação, chapisco interno e externo, emboço/reboco interno e externo, assentamento de revestimentos de parede, assentamento de pisos. A partir dos dados coletados foram realizados testes estatísticos, tais como analise de variância e testes de comparação de médias para avaliar se houve diferença estatisticamente significativa entre as atividades avaliadas. Foi observado que a adoção das ferramentas do lean construction geraram aumento estatisticamente significativo de eficiência produtiva para as atividades avaliadas apresentando como melhores resultados: 51.86% e 42.47% de aumento dos índices de produtividade para as atividades de chapisco externo e armação respectivamente. Ressalta-se que apenas para a atividade de assentamento de pisos não houve melhora estatisticamente comprovada. Por outro lado, com a adoção das ferramentas do lean construction auxiliou na redução do consumo de insumos nas atividades e existiu redução de 5,71% no volume de resíduos gerados para a execução das habitações.


  • Mostrar Abstract
  • The lean construction tools aims to rationalize the use of materials and make the most of available labor, avoiding waste and activities that do not add value to the product. However, it is noteworthy the lack of studies that quantitatively evaluate the results obtained by lean construction tools, allowing its statistical or economic categorization. In order to quantitatively evaluate the benefits obtained by the implementation of lean construction tools in single-family residential housing by the execution of certain activities of construction, this work analyzed the productivity indexes, the range in inputs consumption and the residues generation resulting by the execution of two identical housing units (the first executed by traditional metodology and the second after lean construction tools training). Therefore, the following lean construction tools were applied: quality management system, adoption of visual resources and last system planner. The productivity evaluation, inputs consumption and waste generation was carried out on the following activities: forms, masonry elevation, steel frame, internal and external roughcast, internal and external cement plastering, wall and floor cladding laying. Based on the collected data, statistical tests were performed, such as variance analysis and mean difference tests to assess whether there was a statistically significant difference between the activities evaluated. It was observed through data evaluation that the adoption of lean construction tools generated a statistically significant increase in production efficiency for the evaluated activities, presenting like the best results: 51.86% and 42.47% increase in productivity indices for the activities of external roughcast and steel frame, respectively. It is noteworthy that only for the activity of floor cladding laying there was no statistically proven improvement. On the other hand, the lean construction tools adoption helped to reduce the consumption of inputs in activities and there was a reduction of 5.71% in the waste generated volume for the houses construction.

5
  • PAULO ROBERTO DA SILVA JUNIOR
  • Análise temporal da biodegradação em solos contaminados por meio de eletrorresistividade

  • Orientador : HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • REMKE LEANDER VAN DAM
  • LINEKER MAX GOULART COELHO
  • LUIS DE ALMEIDA PRADO BACELLAR
  • Data: 14/12/2020
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • O solo é o mais antigo e também o mais utilizado material da construção civil. O Brasil, assim como outros países que passaram por um rápido processo de desenvolvimento de urbanização, possui desafios referentes a “saúde dos seus solos”. Diferentes poluentes contaminam o solo, destacando se os hidrocarbonetos de petróleo. Os métodos geofísicos são uma alternativa para a detecção de plumas de contaminação, em especial a eletrorresistividade. O presente trabalho teve como objetivo, avaliar a resistividade do solo em função da variação e interação de quatro fatores: concentração do contaminante, granulometria, teor de umidade e do tempo de permanência do contaminante no solo. Para isso, experimentos controlados em laboratório, utilizando a eletrorresistividade, foram realizados em um aparato experimental cilíndrico de PVC e solos em diferentes combinações dos fatores: i) teor de água (30%, 40% e 50%); ii) diferentes granulometrias (<2mm a 0,06mm e <0,06mm) e concentrações de óleo diesel (0%, 5% e 10%), foram armazenado em recipientes hermeticamente fechados por sete meses. Dois tipos de análise de variância foram utilizados: a fatorial e a pareada. Resultados indicaram que os quatro fatores e a interação entre eles explicam significativamente o processo de biodegradação, medido indiretamente pela resistividade. Esse processo não estabiliza com sete meses e sua velocidade da atuação depende da configuração dos fatores granulometria, teor de umidade e concentração do diesel. Na maior parte dos cenários com diesel, ocorreu uma queda da resistividade nos segundo, terceiro e quarto mês, o que pode indicar o início da biodegradação do óleo diesel. Finalmente, o método desenvolvido na presente pesquisa, para avaliação da biodegradação por meio da resistividade do solo, provou-se ser eficiente na detecção de padrões de solo contaminado e pode ser empregado futuramente em estudos de contaminação de diferentes solos por diferentes contaminantes.


  • Mostrar Abstract
  • The soil is the oldest and also the most used material in civil construction. Brazil and the other countries, that had a rapid process of urbanization development, face challenges about the "soils health". Different pollutants contaminate the soil, especially oil hydrocarbons. Geophysical methods are an alternative for the detection of contamination plumes, especially electrical resistivity. Thus, we aimed to evaluate the relation between the soil resistivity and four factors: contaminant concentration, soil granulometry, water concentration in soil and the time of contaminant presence in the soil. Controlled laboratory experiments were performed in a cylindrical experimental apparatus of PVC and soils in different combinations of factors: i) water concentration (30%, 40% and 50%); ii) different granulometries (<2mm to 0.06mm and <0.06mm) and diesel oil concentrations (0%, 5% and 10%), were stored in hermetically sealed containers for seven months. Two types of variance analysis were used: factorial and paired. Results indicated that the four factors and the interaction between them significantly explain the biodegradation process, indirectly measured by resistivity. This process does not stabilize at seven months and its speed depends on the configuration of the granulometry factors, water and diesel concentration. In most of the scenarios with diesel, there was a drop in the resistivity in the second, third and fourth months, which may indicate the biodegradation beginning of diesel oil. Finally, the method developed in the present research, to evaluate the biodegradation through the soil resistivity, proved to be efficient in the detection of contaminated soil patterns and can be used in future studies of different soils contamination by different contaminants.

6
  • RICARDO AUGUSTO DOS SANTOS HORTA
  • Avaliação do comportamento reológico e propriedades mecânicas de pastas de cimento com adição de óxido de grafeno

  • Orientador : JUNIA NUNES DE PAULA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JUNIA NUNES DE PAULA
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • JOSÉ MÁRCIO FONSECA CALIXTO
  • MANUEL HOUMARD
  • Data: 14/12/2020
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A adição de óxido de grafeno (OG) em materiais cimentícios permite a obtenção de compósitos mais resistentes e duráveis, com menor carga de poluentes associada à sua produção. Pesquisas anteriores demonstraram que a adição de nanomateriais à pasta de cimento pode provocar o aumento de parâmetros reológicos tais como viscosidade plástica e limite de escoamento. Este estudo teve como objetivo investigar o comportamento reológico, perfil térmico na hidratação e propriedades mecânicas de pastas de cimento com adição de OG. De forma a cumprir este objetivo, foram realizados testes com OG produzido e patenteado no CTNano/UFMG (Centro de Tecnologia em Nanomateriais e Grafeno da Universidade Federal de Minas Gerais) nos teores de 0,03% e 0,05%, sobre pastas de cimento de classe CP-III-40-RS. Foram utilizados dois métodos de análise do comportamento reológico, o mini-slump e a reometria rotacional de fluxo. No ensaio de mini-slump, foram obtidas reduções no raio de espalhamento de 20,88% (0,03% OG) e de 42,94% (0,05% OG). Na reometria rotacional de fluxo, foram obtidos aumentos na viscosidade plástica de 60,78% (0,03% OG) e 125,49% (0,05% OG), e no limite de escoamento de 49,77% (0,03% OG) e 82,24% (0,05% OG). No ensaio de calorimetria, foram observados aumentos na temperatura máxima e no calor de hidratação inicial das pastas de cimento devido à adição de OG, o que indica que este  nanomaterial altera a cinética da reação de hidratação do cimento. No ensaio de flexão em três pontos, foi utilizado o método de Correlação Digital de Imagens (DIC) para correlacionar os estágios de deformação dos corpos de prova, sendo obtidas as curvas de carga versus deslocamento vertical. O teor de adição de 0,05% OG produziu os melhores resultados em três das quatro propriedades mecânicas e parâmetros de fratura analisados. Para este teor, foram obtidos, aos 28 dias, aumentos no módulo de elasticidade, resistência à tração na flexão e tenacidade à fratura de 19,40%, 16,86%, 27,37%, respectivamente. Já para o  teor de adição de 0,03% OG, foi obtido, aos 28 dias, um aumento na energia de fratura de 397,37%. Diante destes resultados, pode-se inferir que o OG tem potencial para ser aplicado na construção civil, visando a melhoria das propriedades mecânicas e parâmetros de fratura de pastas de cimento.


  • Mostrar Abstract
  • The addition of graphene oxide (GO) in cementitious materials allows to obtain more resistant and durable composites, with less pollutant load associated with their production. Previous research has shown that the addition of nanomaterials to the cement paste can cause an increase in rheological parameters such as plastic viscosity and yield stress. This study aimed to investigate the rheological behavior, thermal profile in hydration and mechanical properties of cement pastes with the addition of GO. In order to fulfill this objective, tests were carried out with GO produced and patented at CTNano / UFMG (Technology Center for Nanomaterials and Graphene at the Federal University of Minas Gerais) in the contents of 0.03% and 0.05%, on cement pastes classe CP-III-40-RS. Two methods of analysis of rheological behavior were used, the mini-slump and the rotational flow rheometry. In the mini-slump test, reductions in the spreading radius of 20.88% (0.03% GO) and 42.94% (0.05% GO) were obtained. In the rotational flow rheometry, increases in plastic viscosity of 60.78% (0.03% GO) and 125.49% (0.05% GO) were obtained, and in the yield stress of 49.77% (0.03% GO) and 82.24% (0.05% GO). In the calorimetry test, increases were observed in the maximum temperature and in the initial hydration heat of the cement pastes due to the addition of GO, which indicates that this nanomaterial alters the kinetics of the cement hydration reaction. In the three-point flexion test, the Digital Image Correlation (DIC) method was used to correlate the deformation stages of the specimens, obtaining the load versus vertical displacement curves. The addition content of 0.05% GO produced the best results in three of the four mechanical properties and fracture parameters analyzed. For this content, at 28 days, increases in modulus of elasticity, tensile strength in flexion and fracture toughness of 19.40%, 16.86%, 27.37%, respectively, were obtained. For the addition content of 0.03% GO, an increase in fracture energy of 397.37% was obtained at 28 days. Given these results, it can be inferred that GO has the potential to be applied in civil construction, aiming at improving the mechanical properties and fracture parameters of cement pastes.

7
  • Rodrigo Vieira Fonseca
  • Calibração automática de estruturas reticuladas tridimensionais por suas frequências naturais

  • Orientador : CLAUDIO JOSE MARTINS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO JOSE MARTINS
  • RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • VINÍCIUS NICCHIO ALVES
  • Data: 15/12/2020
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A procura por simulações estruturais numéricas mais precisas tem crescido na mesma ordem que as construções se tornam mais esbeltas e flexíveis. Neste cenário, softwares baseados na resolução de modelos matemáticos são cada vez mais utilizados. Estes softwares permitem a obtenção da resposta da estrutura frente uma grande variedade de ações, sendo o método dos elementos finitos (MEF) o mais utilizado. Existe uma dificuldade em simular de forma correta alguns parâmetros, como as condições de contorno e características especificas dos materiais. Esses parâmetros geram diferenças de respostas entre o modelo numérico e a estrutura real. Para contornar essas dificuldades, existem métodos de calibração de modelos. Tais métodos consistem em alterar parâmetros estruturais de certos pontos do modelo, gerando respostas na qual as características físicas da estrutura real e a do modelo estejam bem próximas. Entretanto, quando o processo é feito manualmente, depende da experiência do analista, além de demandar muito tempo, tornando o método inviável em alguns modelos. Neste contexto, este trabalho apresenta um software complementar ao MEF, que realiza a calibração automática de modelos, por um procedimento simplificado, baseado no método da sensibilidade. Após o desenvolvimento, o software de otimização foi testado ao calibrar vigas metálicas e uma torre metálica, cujo as frequências naturais foram extraídas por ensaios experimentais. A calibração foi feita por meio de alterações automáticas e iterativas em parâmetros desconhecidos das estruturas. Pela diferença entre as frequências naturais coletadas experimentalmente e as frequências naturais numéricas, foram obtidos valores de menor resíduo. Para seleção de resultados ótimos, foram selecionados os menores resíduos onde os modos de vibração numérico e experimental estavam pareados. Apesar do custo computacional, o tempo de execução do software foi considerado aceitável. Além disso, foi possível encontrar valores dos parâmetros desconhecidos que geraram pequenos resíduos.


  • Mostrar Abstract
  • The demand for more accurate numerical simulations has grown in the same order as buildings become increasingly slender and flexible. In this scenario, software based on solving mathematical methods are increasingly used. These software’s allows to obtain structures responses in front of a great variety of actions and, being the finite element method (FEM) the most used. There is a difficulty in correctly simulating some parameters, as boundary conditions and specific characteristics of materials. These parameters generate differences in stiffness between numerical model and the actual structure. To get around these differences, there are model updating methods, which consists of changing structural parameters in certain points of the model, resulting in a response that physical characteristics of the actual structure and the model are very close. However, when the process is done manually, it depends on the analyst's experience, and being very time consuming, making it unfeasible in some models. In this context, this paper presents the development of a complementary software to the FEM, which performs automatic model updating, based on a sensitive analysis. After development, the software was tested by performing calibration of metal beams and a metal tower, whose modal parameters were extracted by experimental tests. Calibration was done by automatic and iterative changes in unknown parameters of the structures. By the difference in measured and numeric natural frequency’s, lower residue values were obtained. For selecting optimal results, lower residues where selected when measured and numerical modes of vibrations where paired. Computational cost and runtime were considered acceptable. Beyond that, it was possible to find values of the unknown parameters that generated small residuals.

8
  • ANDRÉ LUIS CRISPIM COSTA
  • Diretrizes para operação e manutenção (O&M) de sistemas fotovoltaicos de microgeração distribuída com uso de células de silício cristalino

  • Orientador : SIMONE QUEIROZ DA SILVEIRA HIRASHIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • Matheus Pereira Porto
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • SIMONE QUEIROZ DA SILVEIRA HIRASHIMA
  • Data: 15/12/2020
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • Boas práticas de operação e manutenção (O&M) têm se tornado cada vez mais importantes na gestão de sistemas fotovoltaicos, no entanto, percebe-se uma lacuna técnica e de conhecimento na análise dessa questão. A tecnologia fotovoltaica, dominada atualmente pelo uso de células de silício cristalino, destaca-se pela possibilidade de geração distribuída, na qual o consumidor pode gerar energia para seu próprio consumo e, também, injetá-la na rede elétrica. Tais sistemas necessitam, todavia, de análises mais profundas de viabilidade e formação de mão de obra qualificada, em especial para as atividades de O&M. Em vista disso, este trabalho propõe diretrizes para estruturação das atividades de O&M de sistemas fotovoltaicos conectados à rede (SFCR), capazes auxiliar no aumento da eficiência e vida útil dos sistemas, bem como nos seus ganhos econômicos. A proposta tem como referencial teórico uma ampla revisão dos estudos precedentes para identificação do estado da arte sobre o tema. Tal embasamento, permitiu a elaboração de detalhamentos esquemáticos das atividades de O&M, possibilitando o melhor entendimento de procedimentos e da periodicidade de ações. Para identificação de múltiplos fatores que interferem na gestão dos SFCR, foram definidas como objetos de análises as usinas FV do Instituto Federal de Minas Gerais - IFMG, nas quais foram realizadas análises de geração e de incidências de falhas e atividades de O&M. Na sequência, foram desenvolvidos procedimentos para inspeção termográfica qualitativa de módulos FV, para medição de parâmetros elétricos pela curva IV e para limpeza de SFCR, bem como, realizadas atividades de campo, para validação desses procedimentos. Por fim, considerando a inexistência de um plano estruturado para realização da O&M nas usinas pesquisadas, bem como, a incidência de falhas, a ausência de limpeza dos módulos FV e as deficiências na infraestrutura, dentre outros, evidencia-se a real importância de se consolidar um método de O&M em SFCR. Nesse contexto, este trabalho busca contribuir por meio da formulação de diretrizes de O&M, as quais poderão servir como subsídios para o planejamento de atividades e implementação de ações de manutenção preventiva e corretiva, auxiliando, assim, no aumento da eficiência energética e da vida útil dos sistemas, o que possibilitará alcançar os ganhos econômicos esperados.


  • Mostrar Abstract
  • Good operation and maintenance (O&M) practices have become increasingly important in the management of photovoltaic systems, however, there is a technical gap and also a gap of knowledgeability in the analysis of this issue. The photovoltaic technology, currently dominated by the use of crystalline silicon cells, stands out for the possibility of distributed generation, in which the consumer can generate energy for his own consumption and also inject it into the electrical grid. Such systems need, however, deeper analysis of feasibility and training of qualified labor, especially for O&M activities. In view of this, this work proposes guidelines for structuring O&M activities of photovoltaic systems connected to the grid, capable of helping to increase the efficiency and useful life of the systems, as well as their economic gains. As theoretical reference, the proposal has a broad review of previous studies to identify the state of the art on the subject. This basis allowed the elaboration of schematic details of O&M activities, allowing a better understanding of procedures and periodicity of actions. To identify multiple factors that interfere in the management of photovoltaic systems connected to the grid, the PV plants of the Federal Institute of Minas Gerais - IFMG were defined as objects of analysis, in which analysis of generation and incidents of failures and O&M activities were performed. In the sequence, procedures were developed for qualitative thermographic inspection of PV modules, for measurement of electrical parameters by the IV curve and for cleaning of photovoltaic systems connected to the grid, as well as, field activities, for validation of procedures. Finally, considering the inexistence of a structured plan to perform O&M in the researched plants, as well as, the incidence of failures, the absence of cleaning of PV modules and the deficiencies in the infrastructure, among others, it is evident the real importance of consolidating an O&M method in grid-connected photovoltaic systems. In this context, this work seeks to contribute through the formulation of O&M guidelines, which may serve as a base for the planning of activities and implementation of preventive and corrective maintenance actions, thus helping to increase energy efficiency and the useful life of the systems, which will make it possible to achieve the expected economic gains.

     

9
  • BRUNO ATHAÍDE BACELAR
  • Avaliação de impactos ambientais da produção de vigas protendidas de Concretos de Alto Desempenho com substituição parcial de cimento

     
  • Orientador : PETER LUDVIG
  • MEMBROS DA BANCA :
  • PETER LUDVIG
  • LINEKER MAX GOULART COELHO
  • JUNIA NUNES DE PAULA
  • SOFIA MARIA CARRATO DINIZ
  • Data: 16/12/2020
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • Concreto de ultra alto desempenho (CUAD) é um concreto com alta durabilidade, baixa porosidade e altas propriedades mecânicas. A durabilidade e a resistência do CUAD são obtidas utilizando modelos de empacotamento de partículas para a otimização das composições e possibilitam a construção de estruturas mais leves, com menores seções transversais, e duradouras, que podem resultar e redução de impactos ambientais. Entretanto, o alto consumo de cimento (cerca de 900 kg/m³), material com altos impactos ambientais, é um empecilho nesse aspecto. Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo mensurar os impactos ambientais causados pelo CUAD e avaliar se as reduções em consumo de materiais compensam os impactos causados pela grande quantidade de cimento utilizado. Corpos de prova de CUAD foram desenvolvidos para avaliação das propriedades mecânicas, que foram utilizadas no dimensionamento de vigas protendidas. A avaliação do ciclo de vida (ACV) foi realizada para a produção de 1 m³ de concreto e de uma viga protendida para comparação dos impactos ambientais com o concreto convencional nos dois casos. Cinzas da casca de arroz e do bagaço da cana de açúcar foram avaliadas como substituição parcial de cimento. Como resultado, obteve-se que o dimensionamento de uma viga protendida em CUAD pode reduzir o consumo de concreto em 46,5%, aumentando o consumo de cimento na estrutura em 11%. As cinzas pesquisadas podem ser utilizadas na produção de CUAD sem alterações no dimensionamento das vigas protendidas. A análise dos resultados da ACV indicou que, embora o CUAD seja um concreto com mais impactos ambientais por m³ produzido, sua aplicação prática e a possibilidade de reduções pode reduzir os impactos ambientais quando aplicado na produção de vigas protendidas. A substituição de cimento pelas cinzas pode ser positiva no concreto, reduzindo o consumo de cimento em relação à produção da viga em concreto convencional, porém é importante levar em consideração as distâncias de transporte e a avaliação de todas as categorias de impactos ambientais para a definição de cinzas ou quaisquer outros materiais que possam substituir o cimento.

     

  • Mostrar Abstract
  • Ultra high performance concrete (UHPC) is a concrete with high durability, low porosity and high mechanical properties. UHPC’s durability and strength are obtained using particle packaging models to optimize compositions and make possible the construction of lighter structures, with smaller cross-sections, and longer life spans, which can result and reduce environmental impacts. However, the high consumption of cement (about 900 kg / m³), a material with high environmental impacts, is an obstacle in this matter. In this context, the present study aimed to measure the environmental impacts caused by UHPC and to assess whether the reductions in material consumption offset the impacts caused by the large amount of cement used. UHPC specimens were developed to evaluate the mechanical properties, which were used in the design of prestressed girders. The life cycle assessment (LCA) was carried out for the production of 1 m³ of concrete and a prestressed girder to compare environmental impacts with conventional concrete in both cases. Rice husk ash and sugarcane bagasse ash were evaluated as partial replacement of cement. As a result, it was obtained that the design of a prestressed girder in UHPC can reduce the consumption of concrete by 46.5%, increasing cement consumption in the structure by 11%. The ashes used in this reasearch can be used in the production of UHPC without changes in the design of prestressed girders. The analysis of LCA results indicated that, although UHPC is a concrete with more environmental impacts per m³ produced, its practical application and the possibility of reductions can reduce environmental impacts when applied to the production of prestressed girders. Cement replacement by ashes can be positive in concrete, reducing the consumption of cement in relation to the production of the girder in conventional concrete, however it is important to take into account the transport distances and the assessment of all categories of environmental impacts to choose any ash. or other materials that can replace cement.

     
10
  • CLÁUDIO HENRIQUE PIRES E SILVA
  • Desempenho térmico de placas de cimento álcali-ativado fabricadas a partir de resíduos de porcelanato em comparação com placas de cimento Portland

  • Orientador : RAQUEL DINIZ OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CAROLINA DE OLIVEIRA VELOSO
  • PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • RAQUEL DINIZ OLIVEIRA
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • SIDNEI ANTÔNIO PIANARO
  • Data: 18/12/2020
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • As trocas térmicas entre o ambiente externo e interno das edificações podem ser significativamente influenciadas pelo tipo de sistema de vedação vertical externo (SVVE) empregado. Assim, a melhoria das propriedades térmicas da edificação bem como a produção de materiais novos e alternativos, podem também ser um fator importante no nível de desempenho térmico alcançado. Sabe-se que cimentos álcali-ativados podem otimizar as propriedades termofísicas do concreto. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi analisar e comparar o desempenho térmico de placas de cimento álcali-ativado (PCAA) produzidas a partir de resíduos de porcelanato e placas de cimento Portland (PCP). A caracterização das propriedades termofísicas das placas foi realizada por meio de ensaios laboratoriais e utilização de dados da literatura.  Os dados dos materiais foram utilizados como input para simular um modelo de edifício em Light Stell Framing por meio do software Energy Plus. As condições de conforto térmico humano proporcionadas por estes painéis (PCAA e PCP), foram analisadas em uma habitação naturalmente ventilada, em oito condições climáticas diferentes. Testes estatísticos não paramétricos foram realizados para verificar se as placas diferem significativamente quanto às horas de conforto térmico proporcionada aos seus ocupantes, de acordo com a Norma ASHRAE 55/2017. A influência das condições de cura das placas alternativas e do clima foram avaliadas. Verificou-se que nos climas mais frios as PCPs propiciaram maior número de horas de conforto térmico. Apesar disso, o número de horas em conforto representou menos de 45% das horas do período analisado, predominando assim, horas de desconforto térmico. Já para os demais climas as PCAAs obtiveram melhor desempenho (teste de Kruskal Wallis; p < 0,05). A análise estática das horas de conforto propiciadas pelas placas em cada uma das zonas, permitiu confirmar os resultados obtidos pela simulação computacional, uma vez que indicou que as diferenças entre as horas de conforto propiciadas pelas placas em cada uma das oito zonas climática é significativa (teste de Kruskal Wallis; p < 0,05). Tais análises confirmaram também que os diferentes processos de cura da PCAAs podem ter influenciado na quantidade de horas de conforto propiciadas por cada tipo de placa.


  • Mostrar Abstract
  • The facade cladding system (SVVE) play an important role in building thermal changes when its coverage is not relevant. Thus, the building thermal properties improvement as well as new and alternative materials, can also be a major factor in its thermal performance level achieved. Alkali-activated cements can optimize concrete thermophysical properties. In this context, the purpose of this work is to analyze and compare the thermal performance of alkali-activated cement board (PCAA), produced from porcelain tile waste, versus Portland cement panel (PCP). Thermal conductivity, specific heat capacity, solar absorptivity and bulk density will be measure on samples, for characterization of these plates. The material data will be used as input to simulate a Light Steel Framing building model, through Energy Plus software. The human thermal comfort conditions provided by this panels (PCAA and PCP), will be analyzed in a naturally ventilated dwelling under four different climatic conditions. Statistical tests will be carry out to verify which plate provides more thermal comfort hours to its occupants according to ASHRAE Standard 55/2017. The influence of thermophysical property and climate will also be evaluated. As a contribution, the authors expect to validated feasibility of using PCAAs as substitutes for conventional PCPs by comfort and thermal performance analyzes.

11
  • MARILIA CARVALHO SALGADO PENIDO
  • AVALIAÇÃO DOS EFEITOS DE 2ª ORDEM EM PÓRTICOS SEMIRRÍGIDOS DE AÇO UTILIZANDO MÉTODO APROXIMADO E ANÁLISE RIGOROSA

  • Orientador : RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARMANDO CESAR CAMPOS LAVALL
  • LINEKER MAX GOULART COELHO
  • RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • Data: 18/12/2020
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • As normas atuais de dimensionamento de estruturas em aço orientam a consideração dos efeitos de segunda ordem na análise estrutural, pois esses efeitos podem causar variações significativas na distribuição dos esforços internos, nos valores de deslocamentos nodais e na estabilidade da estrutura. Diversas normas apresentam procedimentos de análise aproximados que são capazes de considerar os efeitos de segunda ordem, tal como o método B1-B2, uma vez que a consideração mais precisa é demorada e complexa. As ligações entre vigas e pilares desempenham uma função importante no comportamento das estruturas de aço, visto que a resposta global das estruturas é influenciada pela flexibilidade dessas ligações. Em geral, na análise estrutural, considera-se as ligações viga-pilar com comportamento idealizado, totalmente rígidas ou totalmente rotuladas, o que pode resultar em valores imprecisos das respostas estruturais, uma vez que muitas ligações exibem comportamento não linear intermediário, denominado como semirrígido. A consideração de ligações semirrígidas na modelagem de pórticos planos de aço é relevante, pois reflete de forma mais fidedigna o comportamento da estrutura e permite, assim, uma análise elástica de 2ª ordem mais realista e confiável. Neste contexto, este trabalho visa avaliar a influência do comportamento da ligação entre viga e pilar na análise estrutural elástica considerando os efeitos de segunda ordem, pelo método aproximado B1-B2 e pelo método rigoroso. Para isso, foram determinados os momentos fletores solicitantes nos pilares e deslocamentos nodais horizontais de pórticos planos, por meio do programa PPLANLEP, a partir de uma análise elástica de 2ª ordem, que insere o comportamento não linear das ligações por meio de trechos lineares da curva M-θr para as análises rigorosas, e as rigidezes secantes ki0 e kb para as análises aproximadas. As análises comparativas realizadas demonstraram que o método aproximado B1-B2 considerando a influência das ligações apresentou boa correlação com o método rigoroso em 2ª ordem elástica.


  • Mostrar Abstract
  • The current norms for design of steel structures guide the consideration of second-order effects in structural analysis, as these effects can cause significant variations in the distribution of internal forces, in the values of nodal displacements as well as in the structure stability. Several standards have presented approximate analysis procedures that are capable of considering second-order effects, such as the B1-B2 method, since the most precise consideration is time-consuming and complex. The connections between beam and columns play an important role in the behavior of steel structures, since the overall structural response is influenced by the flexibility of these connections. In general, beam-column connections are considered with idealized behavior in structural analysis, either fully rigid or fully pinned, which can result in inaccurate structural responses, because many connections exhibit an intermediate nonlinear behavior, called semi-rigid. The consideration of semi-rigid connections in the modeling of steel plane frames is relevant, as it reflects the behavior of the structure in a more reliable way and thus allows a second-order elastic analysis closer to the real behavior of the structures. In this context, this work aims to evaluate the influence of the beam-column connection behavior on the elastic structural analysis considering the second-order effects, by applying the approximate B1-B2 method and the rigorous method. For this purpose, the requesting forces and horizontal nodal displacements of several studied frames were determined, using the PPLANLEP program, from a 2nd order elastic analysis, which takes into account the nonlinear connection behavior by applying multilinearized M-θr curves for rigorous analyzes, and secant stiffnesses ki0 e kb for approximate analyzes. The comparative analyzes demonstrated that the approximate B1-B2 method including the influence of the connections presented a good correlation with the rigorous method in 2nd elastic order.

Teses
1
  • VERÔNICA BERNARDES DE SOUZA LÉO
  • Metodologia para Determinação de Regimes Ecológicos de Vazões em Rios Tropicais

  • Orientador : HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARILIA CARVALHO DE MELO
  • FRANCISCO MARTÍNEZ CAPEL
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • LINEKER MAX GOULART COELHO
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • TAILAN MORETTI MATTOS
  • Data: 15/12/2020
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A má gestão dos recursos hídricos aliada ao crescimento pela demanda de água e às mudanças climáticas são fatores impactantes no regime de vazões de rios, interferindo diretamente na biodiversidade dos ecossistemas aquáticos e dificultando o desenvolvimento das atividades econômicas locais. Neste contexto, estudos sobre vazão ecológica (magnitude da vazão) têm sido desenvolvidos em todo o mundo desde os anos 1970 e nos últimos anos, esta abordagem evoluiu para a determinação de um regime ecológico (hidrograma ambiental) com todas suas componentes. Existem mais de 200 metodologias relacionadas ao tema no mundo, sendo que, no Brasil, a legislação determina aplicação dos métodos mais simples (abordagem hidrológica) para concessão de outorga de água. Recentes estudos no Brasil aplicam métodos mais complexos de determinação de vazão ecológica e até de regime ecológico, porém não propõem abordagem adaptativa que considere as particularidades de baixa disponibilidade de dados ecológicos em comparação a ampla biodiversidade das áreas tropicais e escassez de recursos financeiros de países normalmente localizados nestas áreas. Assim, este trabalho buscou responder as seguintes perguntas de pesquisa: (1) Quais os principais métodos e estudos de vazão ecológica / hidrograma ambiental aplicados em regiões tropicais com baixa disponibilidade de dados ecológicos em comparação a biodiversidade local e com escassez de recursos financeiros? (2) A partir de quando iniciaram estes estudos e quais são as principais considerações destes estudos em relação a aplicação da metodologia por órgãos gestores de recursos hídricos? (3) Quais os principais índices alterados do regime de vazões de um trecho de rio sem presença de barramentos? (4) Existe correlação dos índices de alteração hidrológica do regime de vazões do rio escolhido para o estudo com parâmetros indicativos de mudanças climáticas e de alteração antrópica? (5) Quais espécies de peixes teriam a disponibilidade de habitat físico mais impactada por ações antrópicas e/ou climáticas sobre o regime de vazões? (6) Quais as implicações na disponibilidade de habitats nos cenários relacionados a ações antrópicas e/ou climáticas sobre o regime de vazões num rio? (7) Qual o método multicritério mais adequado para determinação de um hidrograma ambiental em regiões tropicais que considere critérios ecológicos, econômicos e sociais e que apresente praticidade de aplicação por órgãos reguladores do uso d’água? Para o desenvolvimento do trabalho, realizou-se uma pesquisa bibliográfica sistemática sobre o tema e foi escolhido um trecho do rio Preto, afluente do rio Paraíba do Sul, onde foram cumpridas as seguintes etapas: (1) caracterização da área de estudo, (2) coleta de informações em campo, (3) aplicação dos métodos de abordagem do alcance da variabilidade (em inglês RVA) e de correlação linear entre variáveis climática e antrópicas com o regime de vazões, (4) modelagem hidrodinâmica do trecho com aplicação da simulação de habitat das principais espécies neotropicais de peixes (em inglês PHABSIM) e (5) desenvolvimento e aplicação de nova metodologia para regime ecológicos de vazões. Como resultados, o regime de vazões na área estudada apresentou IHA com elevada alteração em quatro componentes do rio (magnitude, frequência, duração e taxa de variação) ao longo do tempo. Ao relacionar as modificações encontradas no regime de vazões com métricas antrópicas e climáticas, mostrou-se forte correlação, no período mais atual, das vazões locais com alterações no comportamento do Oceano Atlântico (alteração climática) e com alterações na quantidade de bovinos existente na região (alteração antrópica). Estes resultados implicaram na diminuição em aproximadamente 40% da descarga superficial devido aos efeitos da pecuária e de 10% devido as mudanças climáticas globais. Ao serem simuladas, a partir do método PHABSIM, estas alterações na vazão para as curvas de aptidão desenvolvidas das 6 espécies locais encontradas com maior abundância, indicaram que as espécies de Brycon opalinus e Astyanax intermedius requerem maior atenção em cenários de maior comprometimento da quantidade de água em função de atividades antrópicas e mudanças climáticas. As vazões mínimas estabelecidas por legislação brasileira geram área de habitat físico disponível bastante diferente entre si, principalmente quando considerados diferentes cenários de impacto antrópico e climático. De posse de todas estas variáveis encontradas que são relacionadas ao regime ambiental de vazões, foi então desenvolvida a metodologia ARVE e ao aplicar a mesma chegou-se a resultados consistentes que indicam que o modelo multicritério proposto responde corretamente aos critérios ambientais, econômicos e sociais propostos e que este pode ser utilizado por gestores da água de forma a simular cenários já existentes ou até mesmo cenários futuros. De forma geral, conclui-se que o regime de vazões em rios tropicais de cabeceiras é altamente alterado pela atividade humana e ainda são intensificados pelas mudanças climáticas, e que estas alterações podem ser simuladas para verificar e gerir de uma melhor forma o regime de vazões de cursos d’água. Sugere-se para pesquisas futuras considerar outras variáveis antrópicas (econômicas e sociais) e climáticas que impactam na dinâmica dos rios. De forma geral, a proposição de novo método de determinação de regime ecológico, que considere variáveis ambientais, econômicas e sociais auxilia políticas de gestão dos recursos hídricos de áreas tropicais localizadas em locais com baixa disponibilidade de dados ecológicos e baixo incentivo financeiro.


  • Mostrar Abstract
  • The poor management of water resources combined with growth in water demand and climate change are impacting factors in the flow regime of rivers, directly interfering with the biodiversity of aquatic ecosystems and hindering the development of local economic activities. In this context, studies on ecological flow (flow magnitude) have been developed around the world since the 1970s and in recent years this approach has evolved to the determination of an ecological regime (environmental hydrogram) with all its components. There are more than 200 methodologies related to the subject in the world, and in Brazil the legislation determines the application of the simplest methods (hydrologic approach) for granting water. Recent studies in Brazil apply more complex methods of determining ecological flow and even ecological regime, but do not propose an adaptive approach that takes into account the particularities of low availability of ecological data in comparison to the ample biodiversity of tropical areas and scarcity of financial resources of countries normally located in these areas. Thus, this work sought to answer the following research questions: (1) What are the main methods and studies of regime of ecological flow applied in tropical regions with low availability of ecological data compared to local biodiversity and scarce financial resources? (2) When did these studies start and what are the main considerations of these studies in relation to the application of the methodology by water resource management bodies? (3) What are the main altered rates of the flow regime of a stretch of river without the presence of dams? (4) Is there a correlation of the hydrologic alteration indices of the river flow regime chosen for the study with parameters indicative of climate change and anthropic alteration? (5) Which species of fish would have the availability of physical habitat most impacted by anthropic or climatic actions on the flow regime? (6) What are the implications on the availability of habitats in the scenarios related to anthropic and/or climatic actions on the flow regime of a river? (7) What is the most appropriate multi-criteria method for determining an environmental hydrogram in tropical regions that considers ecological, economic and social criteria and has practicality of application by water use regulatory agencies? For the development of the work, a systematic bibliographic research on the subject was carried out and a stretch of the Preto River, a tributary of the Paraíba do Sul River, was chosen, where the following stages were accomplished: (1) characterization of the study area, (2) collection of information in the field, (3) application of methods to approach the range of variability (RVA) and linear correlation between climatic and anthropic variables with the flow regime, (4) hydrodynamic modeling of the stretch with application of habitat simulation of the main Neotropical fish species (PHABSIM) and (5) development and application of new methodology for ecological flow regime. For the development of the work, a systematic bibliographical research on the subject was carried out and a stretch of the Preto River, a tributary of the Paraíba do Sul River, was chosen, where the following stages were accomplished: (1) characterization of the study area, (2) collection of information in the field, (3) application of methods to approach the range of variability (in English RVA) and linear correlation between climatic and anthropic variables with the flow regime, (4) hydrodynamic modeling of the stretch with application of habitat simulation of the main Neotropical fish species (in English PHABSIM) and (5) development and application of new methodology for ecological flow regime. As results, the flow regime in the studied area presented IHA with high change in four river components (magnitude, frequency, duration and rate of variation) over time. By relating the changes found in the flow regime with anthropic and climatic metrics, it was shown a strong correlation, in the most current period, of local flows with changes in the behavior of the Atlantic Ocean (climatic change) and with changes in the number of cattle in the region (anthropic change). These results implied a decrease of approximately 40% in surface discharge due to the effects of livestock and 10% due to global climate change. When simulated, using the PHABSIM method, these changes in the flow for the developed aptitude curves of the 6 local species found with greater abundance, indicated that the species of Brycon opalinus and Astyanax intermedius require greater attention in scenarios of greater impairment of the amount of water due to anthropic activities and climate change. The minimum flows established by Brazilian legislation generate an area of available physical habitat quite different among themselves, especially when considering different scenarios of anthropic and climatic impact. With all these variables found that are related to the environmental flow regime, the ARVE methodology was then developed and in applying it, consistent results were achieved that indicate that the proposed multi-criteria model correctly responds to the proposed environmental, economic and social criteria and that it can be used by water managers in order to simulate existing or even future scenarios. In general, it is concluded that the flow regime in tropical headwaters rivers is highly altered by human activity and is still intensified by climate change, and that these changes can be simulated to verify and better manage the flow regime of watercourses. It is suggested for future research to consider other anthropic (economic and social) and climatic variables that impact the dynamics of rivers. In general, the proposal of a new method for determining the ecological regime, which considers environmental, economic and social variables, helps policies for managing the water resources of tropical areas located in places with low availability of ecological data and low financial incentive.

2019
Dissertações
1
  • Camila Lacerda Gomes
  • AVALIAÇÃO MECÂNICA E DE DURABILIDADE DE CONCRETOS FABRICADOS COM RESÍDUO DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO E CINZA DE CASCA DE ARROZ

  • Orientador : FLAVIA SPITALE JACQUES POGGIALI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • FLAVIA SPITALE JACQUES POGGIALI
  • FLAVIO ANTONIO DOS SANTOS
  • PETER LUDVIG
  • ROBERTO BRAGA FIGUEIREDO
  • Data: 04/02/2019
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • O descarte de resíduos é um problema tanto para a construção civil quanto para a agroindústria. Locais adequados para a deposição desses resíduos está cada vez mais escasso e de difícil acesso. Diante dos problemas ambientais que os resíduos e a produção de cimento geram, torna-se importante estudar alternativas de uso e redução desses materiais. Além de reduzir a demanda por aterros, o uso desses materiais também evita a extração de matéria-prima para a produção de novos concretos, preservando o meio ambiente. A presente pesquisa teve por objetivo avaliar o uso de agregados graúdos produzidos a partir dos resíduos de construção e demolição (RCD) em substituição ao agregado natural (AN) e o uso de cinza de casca de arroz (CCA) em substituição parcial ao cimento. Os agregados de RCD (ARCD) passaram por um processo de limpeza e separação de contaminantes para que pudessem ser utilizados. Foram realizados ensaios de caracterização do agregado graúdo de acordo com as normas nacionais. A CCA também foi submetida à ensaios para caracterizar sua composição química e propriedades físicas. Os agregados graúdos foram substituídos em 50 e 100% e o cimento em 10, 15 e 20%. Misturas com diferentes proporções de agregados reciclados e de adição mineral foram testadas através de ensaios mecânicos e de durabilidade para avaliar a viabilidade do seu uso. Os resultados obtidos indicam que o uso da CCA contribuiu para melhorar as propriedades do concreto com ARCD de maneira satisfatória, possibilitando o uso desse tipo de agregado em concretos para fins estruturais.


  • Mostrar Abstract
  • Disposal of waste is a problem for both civil construction and agribusiness. Suitable places for the disposal of this waste are increasingly scarce and difficult to access. Given the environmental problems that waste and cement production generate, it is important to study alternatives of use and reduction of these materials. In addition to reducing the demand for landfills, the use of these materials also avoids the extraction of raw material for the production of new concretes, preserving the environment. The present research has the objective of evaluating the use of coarse aggregates produced from construction and demolition residues (CDR) replacing the natural aggregate (NA) and the use of rice husk ash (RHA) in partial replacement with cement. The CDR aggregates (ACDR) undergo a process of cleaning and separation of contaminants so that they can be used. Characterization tests of the coarse aggregate are carried out in accordance with national standards. The RHA is also subjected to the tests to characterize its chemical composition and physical properties. The coarse aggregates will be replaced at 50 and 100% and the cement at 10, 15 and 20%. Mixtures with different proportions of recycled aggregates and mineral addition will be tested through mechanical and durability tests to evaluate the feasibility of their use. Through this research, it is expected to obtain information about the mechanical and durability properties of the concrete using ACDR and RHA that allow to disseminate the use of these materials in the concrete production.

2
  • Adriana Rodrigues Pereira
  • Análise do conforto térmico para usuários de uma moradia universitária e do desempenho térmico de sua envoltória

  • Orientador : SIMONE QUEIROZ DA SILVEIRA HIRASHIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SIMONE QUEIROZ DA SILVEIRA HIRASHIMA
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • RAQUEL DINIZ OLIVEIRA
  • CAMILA CARVALHO FERREIRA
  • Data: 05/02/2019
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • As edificações devem atender a critérios de desempenho e conforto térmico de modo a fornecer condições de habitabilidade satisfatórias e a minimizar o uso de sistemas de condicionamento de ar. Dessa forma, é fundamental compreender os fatores que afetam o desempenho e o conforto térmico da edificação, de forma a promover ambientes internos que possuam comportamento térmico satisfatório e que sejam energeticamente sustentáveis. O presente trabalho tem como objetivo avaliar as condições de conforto térmico vivenciadas pelos usuários de uma moradia estudantil, naturalmente ventilada, localizada em Belo Horizonte, e analisar o desempenho térmico de sua envoltória. Para realizar a avaliação referente ao conforto térmico, procedeu-se à análise de um quarto, localizado no último pavimento, considerando a situação mais desfavorável termicamente. A metodologia para avaliação do conforto térmico foi desenvolvida em três abordagens: (1) avaliação baseada no modelo adaptativo da ASHRAE 55 (ASHRAE, 2010); (2) avaliação baseada no modelo estático por meio dos índices PMV (voto médio estimado) e PPD (porcentagem de pessoas insatisfeitas) da ISO 7730 (2005); e (3) avaliação da percepção e preferência dos usuários mediante a aplicação de questionários, simultaneamente à coleta das variáveis ambientais. Para realizar a avaliação do desempenho térmico da envoltória, foram selecionados 7 quartos da moradia universitária, distintos em relação à orientação de suas aberturas e à localização em relação aos pavimentos. Um modelo computacional representativo da edificação foi elaborado no software EnergyPlus e os quartos selecionados foram simulados. Foram investigadas possíveis modificações na envoltória, norteadas pelas recomendações da NBR 15220 (ABNT, 2003) para a zona bioclimática 3, na qual se enquadra Belo Horizonte. Dessa forma, foi possível analisar mediante as simulações, a influência de alguns parâmetros de projeto no comportamento térmico da edificação. Os resultados obtidos neste trabalho podem nortear a elaboração de projetos de edificações que promovam o conforto térmico para os usuários e melhor desempenho de sua envoltória.


  • Mostrar Abstract
  • Studies related to thermal comfort has as objective to evaluate if an environment is thermally adequate to the activities and the occupation for the users. This research will evaluate the thermal comfort conditions for users of a student accommodation located in Belo Horizonte and the thermal performance of the building envelope. In order to carry out this evaluation, a naturally ventilated room will be analyzed, which has the most unfavorable situation regarding thermal comfort when compared to other rooms. The answers to the questionnaires and the environmental variables will be collected simultaneously in the month of October. The methodology for assessing thermal comfort is developed in three approaches: (1) evaluation based on the adaptive model of ASHRAE 55 (ASHRAE, 2010); (2) evaluation of users' perception and preference through the application of questionnaires, simultaneously to the collection of environmental variables and (3) evaluation based on the static model using the PMV (Predicted Mean Vote) and PPD (Predicted Percentage of Dissatified) of ISO 7730 (2005). In relation to the evaluation of the thermal performance of the envelope, the methodology is subdivided into two parts: (1) analysis according to parameters of NBR 15220 (ABNT, 2003) and (2) computer simulation using EnergyPlus software. After data collection, in relation to the thermal comfort analysis, it will be possible to compare the results of the static and adaptive models with the results obtained through the application of the questionnaires, aiming to contribute to the study of the applicability of these models. Regarding the thermal performance of the building, if it is unsatisfactory, alternatives will be proposed for solar orientation, materials used in the envelope and shading of the openings. The alternatives will be guided by the recommendations of NBR 15220 (ABNT 2003) for the bioclimatic zone 3, in which Belo Horizonte fits. The thermal performance evaluated in the computer simulation will be analyzed by means of the hourly data obtained for the operative temperature in one of the rooms, within the 90% acceptance range defined in ASHRAE 55 (ASHRAE, 2010). Thus, this work intends to contribute to the expansion of studies on thermal comfort and performance and disseminate strategies that help the elaboration of projects that contribute to thermally acceptable environments in Belo Horizonte or in cities with similar climatic conditions.

3
  • THIAGO MARQUES VIANA
  • AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO DE CONCRETOS DE PÓS REATIVOS COM INCORPORAÇÃO DE NANOTUBOS DE CARBONO DE PAREDES MÚLTIPLAS FRENTE A ELEVADAS TEMPERATURAS.

  • Orientador : PETER LUDVIG
  • MEMBROS DA BANCA :
  • PETER LUDVIG
  • JUNIA NUNES DE PAULA
  • MANUEL HOUMARD
  • WHITE JOSE DOS SANTOS
  • Data: 07/02/2019
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • Os concretos de ultra-alto desempenho (CUAD) são aqueles cuja mistura conduz à resistência à compressão maior que 150 Mpa e propriedades consideravelmente superiores se comparadas aos concretos de alto desempenho e aos concretos convencionais. Para alcançar tal performance, as misturas de CUAD muitas vezes contam com a presença de nanomateriais agindo na estrutura de poros do concreto, dentre esses materiais encontram-se os nanotubos de carbono (NTCs). Os NTCs, em razão de suas propriedades mecânicas superiores, são indicados para nanorreforço na matriz de compósitos de cimento de ultra-alto desempenho. Constata-se que poucas pesquisas envolvendo misturas de CUAD com incorporação de NTCs vêm sendo desenvolvidas, apesar de alguns estudos recentes indicarem que a incorporação dos mesmos como reforços da matriz pode resultar em melhoria significativa da microestrutura do concreto. Uma das maiores lacunas no conhecimento envolvendo os CUAD reside no seu comportamento quando exposto às elevadas temperaturas, inclusive o assunto constitui aspecto de preocupação, já que o fenômeno do spalling (lascamento explosivo em elevadas temperaturas) é característico de materiais com microestrutura muito densa. Nesse sentido, os nanotubos de carbono são bons condutores térmicos e podem influenciar esse comportamento. Diante desse contexto, a presente pesquisa tem por objetivo estudar o comportamento de CUAD reforçados com diferentes percentuais de NTCPMs (Nanotubos de carbono de paredes múltiplas em 0,05 e 0,1%) avaliando suas propriedades frente a um traço de referência sem incorporação. Nesse sentido, foi desenvolvido traço de CUAD através do modelo de empacotamento de partículas Modificado de Andreassen. O traço conta com materiais criteriosamente selecionados, sendo cimento, microssílica, cinza da casca de arroz, nanossílica, areia e superplastificante (no sentido de se obter trabalhabilidade mesmo com fator água cimento muito baixo de 0,21). Os exemplares do material serão submetidos a ciclos de aquecimento e seus efeitos serão avaliados por meio de seu comportamento mecânico, ocorrência do fenômeno do spalling, perda de massa e avaliação da microestrutura. Para auxiliar a compreensão dos resultados, serão também avaliadas propriedades de condutividade e expansão térmica.


  • Mostrar Abstract
  • Ultra high performance concretes (UHPC) are those whose blend leads to compressive strength greater than 150 MPa and considerably superior properties compared to high performance concrete and conventional concretes. In order to achieve such performance, the UHPC mixtures often rely on the presence of nanomaterials acting on the pore structure of the concrete, among which are carbon nanotubes (CNTs). The CNTs, due to their superior mechanical properties, are indicated for nano-reinforcement in the matrix of ultra-high performance cement composites. It is observed that few researchs involving mixtures of UHPC with incorporation of CNTs have been developed, although some recent studies indicate that its incorporation as reinforcements of the matrix can result in a significant improvement of the microstructure of the concrete. One of the greatest gaps in the knowledge about UHPC is its behavior when exposed to high temperatures, and the subject is an aspect of concern, since the phenomenon of spalling (explosive chipping at high temperatures) is characteristic of materials with very dense microstructure. In this sense, carbon nanotubes are good thermal conductors and can influence this behavior. In this context, the present research aims to study the behavior of UHPC reinforced with different percentages of CNTs (0.05 and 0.1% multi-walled carbon nanotubes), evaluating their properties comparing with a reference recipe without incorporation. In this sense, a recipe of UHPC was developed through the Modified Particle Packing Model of Andreassen. The recipe has carefully selected materials, such as cement, microsilica, rice husk ash, nanosilica, sand and superplasticizer (in the sense of obtaining workability even with a very low water cement factor of 0.28). The specimens of the material will be submitted to heating cycles and their effects will be evaluated through their mechanical behavior, occurrence of the spalling phenomenon, loss of mass and evaluation of the microstructure. To support the understanding of the results, properties of conductivity and thermal expansion will also be evaluated.

4
  • HARLEY FRANCISCO VIANA
  • Análise Avançada Dinâmica de Pórticos Planos de Aço.

  • Orientador : RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • CLAUDIO JOSE MARTINS
  • PETER LUDVIG
  • SAMUEL SILVA PENNA
  • Data: 08/02/2019
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • As estruturas de aço são geralmente projetadas para edificações industriais e comerciais, uma vez que apresentam elevada relação resistência/peso e excelente ductilidade. Tal sistema construtivo possui elevada esbeltez e leveza, e, por isso, faz-se necessária a sua verificação estrutural considerando ações dinâmicas e efeitos de segunda ordem. Durante a fase de projeto, são realizadas análises para obtenção das respostas da estrutura e para o dimensionamento dos elementos estruturais. Por meio da utilização de programas computacionais, resultados mais condizentes com o comportamento real das estruturas têm sido obtidos. Esses softwares, fazendo o uso de métodos de análise avançada, são capazes de considerar, simultaneamente, diferentes causas para o comportamento não linear da estrutura e diferentes tipos de carregamentos, sendo, portanto, menos conservadores e mais eficazes. No caso de estruturas leves e esbeltas, os efeitos de cargas dinâmicas são mais pronunciados e, portanto, não podem ser negligenciados durante a análise. Assim, nessas situações, uma análise rigorosa, baseada na filosofia da Análise Avançada, torna-se ainda mais necessária. O objetivo da presente pesquisa é apresentar um estudo do comportamento dinâmico, via integração no domínio do tempo, de pórticos planos de aço, considerando as não linearidades física e geométrica. Para isso, é implementado no programa PPLANLEP, o algoritmo de integração implícita de Newmark (1959) combinado à técnica de Newton Raphson para a solução do problema transiente não linear. Exemplos numéricos são apresentados para verificar a precisão e eficiência do método proposto na obtenção do comportamento dinâmico não linear de estruturas de aço.


  • Mostrar Abstract
  • Steel structures are generally designed for industrial and commercial buildings, since they have high strength-to-weight ratio and excellent ductility. Such a constructive system has high slenderness ratio and lightness, and, therefore, it is necessary its structural verification considering dynamic actions and second order effects. During the design phase, analyzes are performed to obtain the structure responses and to design structural elements. Through computer programs, results more consistent with the real behavior of the structures have been obtained. These software programs using advanced analysis methods are able to consider simultaneously different causes for the nonlinear behavior of the structure as well as different types of loading, resulting in a less conservative design. In the case of structures subjected to dynamic loads, these analysis techniques become even more necessary, since the internal forces can cause permanent deformations and localized damage to the structure. The objective of this research is to present a study of the dynamic behavior of plane steel frames,  through time-domain integration, considering the physical and geometric nonlinearities. In order to solve the nonlinear transient equations, it will be implemented in the PPLANLEP program the Newmark's implicit time integration method combined with the Newton Raphson technique. Numerical examples are presented to verify the accuracy and efficiency of the proposed method in obtaining the nonlinear dynamic behavior of steel structures.

5
  • TATHIANA RODRIGUES CAETANO
  • Detecção de vazamentos em adutoras de água pelo método da eletrorresistividade

  • Orientador : HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CASSIA REGINA SANTOS NUNES ALMEIDA
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • PAULO ROBERTO ANTUNES ARANHA
  • REMKE LEANDER VAN DAM
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • Data: 11/02/2019
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • As redes de distribuição de água são construídas para fornecer constantemente água em quantidade suficiente aos usuários com uma pressão e qualidade aceitáveis da forma mais econômica possível. Entretanto, há perdas de água através de vazamentos nas redes de distribuição de água urbana. Assim, um controle de perda de água eficiente e eficaz deve ser reconhecido como uma prioridade para melhorar o fornecimento de água potável. Neste contexto, existem diversas formas de detectar e analisar os vários tipos de vazamentos. Dentre os principais métodos de detecção ressalta-se os geofísicos, que vêm ganhando força como forma de auxiliar nas tomadas de decisões ligadas à engenharia principalmente por serem não destrutivos. A técnica da eletrorresistividade, a ser empregada neste trabalho, consiste em um método geoelétrico baseado na determinação da resistividade elétrica dos materiais. O objetivo deste trabalho é determinar a localização exata de vazamentos em uma adutora de concreto que não funciona afogada, ou seja, não se encontra pressurizada.  Para tanto, foram utilizadas duas técnicas geofísicas: a eletrorresistividade e o Ground Penetration Radar (GPR). Foram realizadas medições in loco, utilizando um eletrorresistivímetro da Terrameter SAS1000, e uma antena blindada de 200MHz, produzida pela Geophysical Survey Systems, Inc. (GSSI). A adutora utilizada no estudo está localizada na cidade de Nova Lima, no estado de Minas Gerais, Brasil, e faz parte do Sistema Produtor Rio das Velhas. Este sistema abastece parte da Região Metropolitana de Belo Horizonte. A hipótese levantada é que é possível localizar os vazamentos com a eletrorresistividade, e para isso foram utilizadas duas contraprovas: o uso do GPR e a escavação do local. Além das investigações de campo, foram realizadas simulações computacionais com o software COMSOL Multiphysics®.


  • Mostrar Abstract
  • Water distribution networks are built to constantly supply sufficient water to users with acceptable pressure and quality in the most economical way possible. However, there are water losses through leaks in urban water distribution networks. Thus, an efficient and effective water loss control is a priority to improve the supply of drinking water. In this context there are several ways to detect and analyze the various types of leaks. Among the main methods of detection are mass and volume balance, acoustics, and geophysical methods, which have been gaining strength as a way of assisting decision making in connection with engineering. Among the geophysical methods, the electrical resistivity technique is widely used, due to its simple physical principle and efficient data acquisition. Thus, the objective of this work is to detect leaks in a treated water pipe located in the city of Nova Lima, in the state of Minas Gerais, Brazil, using the electrical resistivity method. To do so, we intend to compare the technique of electrical tomography with an adaptation to the technique proposed by other authors.

6
  • Diego Goulart de Lucena
  • Influência das Forças de Protensão nos Parâmetros Dinâmicos de Vigas em Concreto.


  • Orientador : CLAUDIO JOSE MARTINS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO JOSE MARTINS
  • RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • ALEXANDRE ABRAHÃO CURY
  • Data: 12/02/2019
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A identificação das forças de protensão em peças de concreto armado é um tema de interesse de diversas pesquisas, principalmente aquelas ligadas ao monitoramento da integridade estrutural, reforma e manutenção de estruturas e aprimoramento de parâmetros estruturais. Uma das técnicas difundidas para se avaliar esta força de protensão atuante em uma peça é a análise modal operacional. Porém, diferentes estudos de análise modal de concretos protendidos apresentam diferentes conclusões sobre como tratar a influência da carga de protensão na rigidez de uma peça de concreto protendido, variável importante para a correta estimativa da carga de protensão existente. Desta forma, a pesquisa proposta buscará avaliar através da análise modal operacional a influência do carregamento axial de protensão nas frequências naturais de diferentes vigas de concreto protendido destinada a um viaduto rodoviário. Serão realizadas medições em campo nas vigas antes, durante e após o processo de protensão de cada viga. Nas medições serão utilizados dois acelerômetros multiaxiais com taxa de amostragem de 500Hz. Os dados obtidos em campo serão processados através de um programa computacional desenvolvido em Fortran que utiliza a técnica de Decomposição no domínio da Frequência para a obtenção das frequências naturais. Os espectros de frequências naturais das medições antes, durante e depois da protensão serão comparados para cada peça medida, a fim de se avaliar a influência da carga de protensão na rigidez das mesmas. Espera-se observar através da comparação dos espectros frequência obtidos da decomposição no domínio da Frequência antes, durante e após a protensão um aumento nos valores das frequências naturais das vigas estudadas, configurando assim um aumento de rigidez do elemento devido à carga de protensão.


  • Mostrar Abstract
  • The identification of the prestress force in reinforced concrete elements is a aspect of interest of diverse studies, mostly those related to structural health monitoring, maintenance and recovering of structures and the improvement of structural behaviour. A well defused technic to evaluate the prestress force in structural element is the Operational Modal Analysis. However, different studies of operational modal analysis of prestressed concrete presents different approaches to how the prestress force influences the stiffness of prestressed elements, which is an important variable on the estimation of the actual prestress force. Thus, the proposed research will access through the operational modal analysis the influence of the axial prestress force in the natural frequencies of multiple prestressed concrete beam of a future road viaduct. Field measurements will take place before, during and after the prestress of each beam. Two multiaxial accelerometers will be used to acquire a 500Hz sampling rate frequency. The measurement data will be processed in a software developed in Fortran which uses the Frequency Domain Decomposition to stablish the natural frequencies. The natural frequencies spectrum of the measured pre, during and post prestressing data obtained through the frequency domain decomposition will be compared for each beam analysed in order to access the influence of the prestress force on their stiffness. It is expected to observe from the comparisons of the pre, during and post prestressing a growth of the natural frequency values of the beams, thereby representing a growth of the stiffness due the prestress force. 

7
  • Carolina dos Santos Martins
  • Desenvolvimento de modelo para priorização de chamada de ocorrências da Defesa Civil de Belo Horizonte

  • Orientador : ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • DANIELA MATSCHULAT ELY
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • ANTÔNIO EDÉSIO JUNGLES
  • Data: 18/02/2019
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • Desastre é definido como o resultado de eventos adversos sobre um cenário vulnerável, causando grave perturbação ao funcionamento de uma sociedade com perdas e danos humanos, materiais, econômicos ou ambientais. A Defesa Civil é o conjunto de ações de prevenção e de socorro, assistenciais e reconstrutivas, determinada a evitar ou minimizar esses desastres. Na cidade de Belo Horizonte, a Defesa Civil realiza essas ações de prevenção e socorro durante visitas aos locais de ocorrências recebidas pelo órgão. As ocorrências são classificadas durante o primeiro atendimento buscando uma priorização para alocação de equipes que irão realizar as visitas. As classificações são qualitativas e baseadas na opinião de cada atendente que as realiza. Com isso, pode apresentar valores distintos, dependendo da experiência, formação, crenças pessoais ou cultura de cada profissional. O presente trabalho objetivou a construção de um modelo, baseado na Metodologia Multicritério de Apoio à Decisão - Construtivista (MCDA-C), que proporcionasse à Defesa Civil de Belo Horizonte uma avaliação quantitativa e menos subjetiva da chamada de ocorrência. Essa avaliação mensurável baseada em critérios definidos possibilita uma comparação entre chamadas e assim, uma melhor priorização de atendimento. O modelo foi elaborado considerando algumas peculiaridades do tipo de avaliação, como por exemplo, o fato de ocorrências diferentes apresentarem tipos e quantidades de informações diferentes.  O modelo desenvolvido foi testado em ocorrências recebidas pela Defesa Civil a fim de comprovar sua aplicabilidade e capacidade de viabilizar priorizações assertivas.


  • Mostrar Abstract
  • Disaster is defined as the result of adverse events on a vulnerable scenario, causing serious disruption to the functioning of a society with human, material, economic or environmental losses or damages. The Civil Defense is the set of actions of prevention and of relief, assistance and reconstructive, determined to avoid or to minimize these disasters. In the city of Belo Horizonte, the Civil Defense performs these actions of prevention and relief during visits to the places of occurrences received by the organ. The occurrences are classified during the first service seeking a prioritization for allocation of teams that will carry out the visits. The classifications are qualitative and based on the opinion of each attendant who performs them. With this, it can present different values, depending on the experience, training, personal beliefs or culture of each professional. The present work aimed at the construction of a model, based on the Multicriteria Methodology of Decision Support - Constructivist (MCDA - C), which provided the Civil Defense of Belo Horizonte with a quantitative and less subjective evaluation of the occurrence call. This measurable evaluation based on defined criteria allows a comparison between calls and thus, a better prioritization of care. The model was elaborated considering some peculiarities of the type of evaluation, such as the fact that different occurrences present different types and quantities of information. The developed model was tested in cases received by Civil Defense in order to prove its applicability and the ability to make assertive prioritizations feasible.

8
  • GUILHERME ANTONIO RIBEIRO DE SOUZA
  • Influência de variáveis do escoamento hidráulico na presença de peixes em um canal de fuga

  • Orientador : HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDNA MARIA DE FARIA VIANA
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • RAQUEL COELHO LOURES FONTES
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • Data: 10/04/2019
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A hidroeletricidade é uma importante fonte significativa na matriz elétrica de vários países no mundo. Entre os impactos ambientais causados pelas usinas hidrelétricas ressalta-se o bloqueio da rota de migração de peixes, que podem se acumular em partes do canal de fuga quando na ausência de medidas mitigadoras. O presente trabalho analisou a influência de variáveis hidráulicas do escoamento do canal de fuga sobre a presença de peixes na Usina Hidrelétrica de Três Marias (Brasil). Neste local em 2007, 7 toneladas de peixes foram mortos durante parada de turbinas e abertura de vertedor. Velocidade, vorticidade, energia cinética turbulenta, intensidade turbulenta, dissipação de energia e deformação hidráulica ao longo escoamento, gerado por um modelo hidrodinâmico 3D no software Ansys, foram comparadas com as presenças do Pimelodus maculatus (mandi) e do Prochilodus argenteus (curimba), conseguidas com telemetria acústica de estudo prévio. Os resultados indicaram maior presença dos peixes próximo a Turbina 1, cujos valores de velocidade, vorticidade e deformação hidráulica foram maiores em relação as outras partes. A análise fatorial para dados misturados constatou que a combinação da energia cinética turbulenta, taxa de dissipação de energia, intensidade turbulenta e vorticidade explicou 34.8% da variância, seguida pela combinação da deformação hidráulica, vorticidade e velocidade com 21.3%. Em termos medianos, a variância foi diferente para duas espécies e o mandi teve percorreu pontos com padrões hidráulicos diversos. Conclui-se que a combinação de variáveis hidráulicas atrai ambas espécies para área da turbina 1, área insegura para permanência dos cardumes.


  • Mostrar Abstract
  • Hydroelectricity is a significant source of electricity in many countries around the world. The block of the fish migration route is an environmental impact caused by hydroelectric power plants and the schools can accumulate in regions of the trailraces with no mitigation sctruture. The present work analyzed the influence of hydraulic variables of the tailrace flow on the fish presence in the Três Marias Hydroelectric Power Plant (Brazil). There 7 tons of fish were killed in 2007 during turbine shutdown and spillway opening. We compared velocity magnitude, vorticity magnitude, turbulent kinetic energy, turbulent intensity, energy dissipation rate and hydraulic strain rate along the flow, generated by a 3D hydrodynamic model in the Ansys software, to the presences of Pimelodus maculatus (mandi) and Prochilodus argenteus (curimba), obtained with previous study of acoustic telemetry. The results indicated a higher fish presence near Turbine 1, whose values of velocity, vorticity and hydraulic strain were higher than the other regions. The factorial analysis for mixed data found that the combination of turbulent kinetic energy, energy dissipation rate, turbulent intensity and vorticity explained 34.8% of the variance, followed by the combination of hydraulic rate, vorticity and velocity with 21.3%. In median terms, the variance was different for two species and the mandi navigated in points on diverse hydraulic patterns. It is concluded that the combination of hydraulic variables attracts both species to turbine 1area, an unsafe region for the permanence of the shoals.

      

9
  • THIAGO JOSÉ VIEIRA SILVA
  • CALIBRAÇÃO DO UNIVERSAL THERMAL CLIMATE INDEX (UTCI) PARA ESPAÇOS ABERTOS DO MUNICÍPIO DE BELO HORIZONTE, MINAS GERAIS

  • Orientador : SIMONE QUEIROZ DA SILVEIRA HIRASHIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • EDUARDO L KRÜGER
  • SIMONE QUEIROZ DA SILVEIRA HIRASHIMA
  • Data: 12/04/2019
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • As elevadas cargas térmicas, muitas vezes presentes nas grandes cidades de clima tropical, podem expor seus habitantes, e principalmente os usuários de seus espaços abertos, a possíveis desconfortos térmicos. Para avaliar os níveis de conforto e desconforto térmico, vários aspectos precisam ser considerados: meteorológicos (microclima), termofisiológicos (termorregulação do corpo humano) e psicossociais/culturais (contextualização). Nesse contexto, o objetivo do presente estudo é calibrar o Universal Thermal Climate Index (UTCI) para espaços urbanos para Belo Horizonte / Minas Gerais - Brasil, cidade caracterizada por um clima tropical com invernos secos e frios e verões úmidos e quentes. Para o presente propósito foram realizadas campanhas em quatro sítios urbanos em Belo Horizonte, entre os meses de agosto de 2018 e janeiro de 2019, em três estações diferentes, para levantamento de variáveis microclimáticas , pessoais e subjetivas, durante as quais foram aplicados 755 questionários. Essa amostra foi somada aos dados coletados por Hirashima (2014), resultando em uma amostra de 2448. A partir da análise das sensações térmicas dos indivíduos e das faixas do UTCI, por meio de uma Regressão Logística Ordinal (RLO), as faixas de conforto térmico propostas para Belo Horizonte são: desconforto para frio UTCI ≤ 16,92°C; conforto térmico 16,92°C < UTCI > 26,40°C; e desconforto para calor UTCI ≥ 26,40°C. Conclui-se que o índice apresentou boa capacidade preditiva. Sendo assim, os resultados alcançados proporcionam uma melhor compreensão da experiência dos usuários em espaços abertos, bem como podem subsidiam a tomada de decisões relacionadas à estratégias de planejamento urbano e saúde publica.


  • Mostrar Abstract
  • The high thermal loads, often present in large cities of tropical climate, can expose their inhabitants, and especially users of its open spaces, to possible thermal discomfort. To assess the levels of comfort and thermal discomfort, several aspects must be considered: weather (microclimate), termofisiológicos (thermoregulation of the human body) and psychosocial/cultural (background). The integrated effect of these variables is evaluated by means of thermal comfort indices calibrated to the local population. Various thermal indices are found in State of the art and their aim is to establish calibrated ranges of comfort and discomfort for acclimated subjects. In 2001, the Commission 6 of ISB of the international society of Biometeorology (ISB) developed the Universal Thermal Climate Index (UTCI), which evaluates the external thermal conditions through the thermoregulation response of the human body seeking a universal application of this index to all kinds of weather, and indifferent to personal characteristics of individuals. In this context, the objective of the present study is to calibrate the UTCI for urban spaces to Belo Horizonte/Minas Gerais-Brazil, a town characterized by a tropical climate with dry and cold winters and wet and warm summers. For this purpose, field studies will be carried out in two squares of Belo Horizonte, between June and November 2018, for collection of the following variables: climatic variables: air temperature, globe temperature, relative humidity (RH), speed the air and solar radiation, obtained by means of measurements in the field; personal variables; and subjective responses related to perception, evaluation and preference of the thermal sensation, obtained through the application of questionnaires, developed on the basis of the principles established by ISO 10551 (1995). Ordinal logistic regression will be used to handle statistically the data collected. As a result, we expect to achieve the bands of UTCI regarding thermal comfort and discomfort to inhabitants of the city of Belo Horizonte.  These results may provide a better understanding of the users ' experience in open spaces and also can subsidize decision-making related to urban planning strategies.

10
  • MARIA DA CONCEIÇÃO TAVARES
  • ANÁLISE CRÍTICA DO MÉTODO DE ENSAIO DE AÇÃO DE CALOR E CHOQUE TÉRMICO, À LUZ DA NBR 15.575:2013, APLICADO EM SISTEMAS DE ALVENARIA DE VEDAÇÃO COM REVESTIMENTOS EM ARGAMASSA. 

  • Orientador : ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • CRISTINA GUIMARAES CESAR
  • JUNIA NUNES DE PAULA
  • RONAN DRUMMOND DE FIGUEIREDO ROSSI
  • EDUARDO CABALEIRO CORTIZO
  • Data: 15/04/2019
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A norma de desempenho NBR 15.575:2013 foi criada para garantir que as edificações habitacionais brasileiras sejam entregues aos usuários com padrões mínimos de conforto e segurança. Esta norma estabelece os critérios mínimos para o desempenho das edificações residenciais que devem ser cumpridos por construtores, projetistas e fornecedores. Para avaliar o requisito “durabilidade dos sistemas de vedações verticais”, esta norma estabelece a realização de ensaio por meio de exposição à ação de calor e choque térmico. Após 5 anos da publicação da NBR 15.575:2013 várias pesquisas foram desenvolvidas sobre a aplicação deste ensaio. Estas pesquisas apontaram a existência de lacunas nas instruções e parâmetros para a realização deste ensaio como, por exemplo, a definição do tamanho dos corpos de prova e a quantidade de ciclos (aquecimento/resfriamento) necessários para o ensaio. Assim, o objetivo desta pesquisa foi analisar o comportamento de corpos de prova com diferentes dimensões, quando submetidos ao ensaio prescrito. Para tanto, corpos de prova em alvenaria de bloco cerâmico, com revestimento em argamassa projetada e acabamento final com sistema de pintura acrílica, com dimensões distintas foram submetidos a 10 e 20 ciclos de aquecimento/resfriamento. Ao final dos experimentos, foi estatisticamente comprovado que há influência da altura dos corpos de prova sobre os resultados do ensaio (as médias dos valores dos deslocamentos obtidos, normalizados em função da altura do corpo de prova, não podem ser consideradas estatisticamente iguais) além de terem sido recolhidos fortes indícios que o número de ciclos não possui influência no deslocamento e nos itens a serem avaliados por inspeção visual. Comprovou-se também que os valores de resistência de aderência à tração dos revestimentos não foram reduzidos após a submissão aos ciclos térmicos. A pesquisa apresenta resultados que evidenciam a necessidade de revisão dos parâmetros e critérios estabelecidos por esta norma.


  • Mostrar Abstract
  • The NBR 15.575: 2013 performance standard was created to ensure that Brazilian housing developments are delivered to users with minimum standards of comfort and safety. This standard establishes the minimum criteria for the performance of residential buildings that must be met by builders, designers and suppliers. In order to assess the "durability of vertical fence systems" requirement, this standard establishes the performance of the test by exposure to heat and thermal shock. After 5 years of publication of the NBR 15.575:2013 several researches were developed on the application of this test. These surveys pointed to gaps in the instructions and parameters for the performance of this test, such as the size of test specimens and the number of cycles (heating / cooling) required for the test. Thus, the objective of this research is to analyze the behavior of specimens with different dimensions, when submitted to the prescribed test. In order to do so, ceramic tile masonry specimens, with projected mortar coating and final finishing with acrylic paint system, with different dimensions were submitted to 10 and 20 heating / cooling cycles. At the end of the experiments, it was statistically verified that there is influence of the height of the specimens on the results of the test (the mean values of the obtained displacements normalized as a function of the height of the specimen can not be considered statistically equal) strong evidence has been collected that the number of cycles has no influence on displacement and items to be evaluated by visual inspection. It has also been found that the tensile strength values of the coatings were not reduced after submission to the thermal cycles. The research presents results that demonstrate the need to review the parameters and criteria established by this standard.

     

11
  • FRANCISCO FALEIROS LOPES
  • Blendagens de resíduos siderúrgicos na composição de adições minerais para substituição parcial de cimento Portland na produção de concreto

  • Orientador : CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALDO GIUNTINI DE MAGALHÃES
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • PETER LUDVIG
  • Data: 17/05/2019
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A indústria de base possui um caráter particular em termos de geração de resíduos, devido à maior complexidade das suas operações, desde a extração da matéria-prima até a fabricação do produto final, resultando em uma grande diversidade de materiais que podem ser reutilizados no próprio processo produtivo, comercializados como coprodutos ou que, por falta de conhecimento de suas propriedades, são descartados de forma equivocada. Neste contexto, a indústria siderúrgica se apresenta como uma potencial desenvolvedora de soluções para os problemas de gestão da sua ampla gama de resíduos, com o desafio de encontrar alternativas de utilização de materiais subutilizados, que atualmente são depositados em aterros, em aplicações que agreguem valor ao seu produto, de forma sustentável. Este trabalho buscou identificar os resíduos que apresentassem as características com maior afinidade de utilização como materiais cimentícios suplementares, na produção de cimentos, argamassas e concretos, quando combinados entre si, tais como a escória granulada e o pó do balão; materiais estes, provenientes do processo de fabricação de ferro-gusa, gerados no sistema de alto-forno à carvão mineral, localizado na unidade industrial da ArcelorMittal em João Monlevade - MG. Os estudos foram conduzidos visando analisar as suas propriedades físico-químicas, o estabelecimento das misturas e a realização dos ensaios de resistência, avaliando as reais possibilidades de utilização dos mesmos de forma segura e viável no segmento da construção civil. Como resultado, foi possível obter concretos com resistências médias à compressão, aos 28 dias, na faixa de 25,88 MPa a 29,38 MPa e com resistências máximas à compressão, aos 28 dias, na faixa de 38,90 MPa a 44,90 MPa. Desta forma, a pesquisa mostrou ser viável a combinação destes resíduos, utilizados como adições na formulação de misturas pozolânicas para a produção de cimentos e concretos.


  • Mostrar Abstract
  • The manufacturing industry has a particular aspects in terms of residues generation, due to the greater complexity of its operations, from the extraction of the raw material to the manufacture of the final product, resulting in a great diversity of materials that can be reused in the own production process, marketed as byproducts or that, due to lack of knowledge of their properties, are erroneously discarded. In this context, the steel industry presents itself as a potential developer of solutions to the management problems of its wide range of residues, with the challenge to create alternatives to the use of sub-used materials, which are currently deposited in landfills, in applications that add value to your product in a sustainable way. This work aimed to identify the residues that presented the characteristics with greater affinity of use as supplementary cementitious materials, in the production of cements, mortars and concretes, when combined, such as granulated slag and flue dust; materials from the pig iron manufacturing process generated in the coal-fired blast furnace system located in the industrial plant of ArcelorMittal in João Monlevade - MG. The studies were conducted in order to analyze their physico-chemical properties, the establishment of mixtures and the performance of resistance tests, evaluating the real possibilities of using them in a safe and viable way in the civil construction sector. As result, it was possible to obtain concretes with average compressive strength, at 28 days, in the range of 25.88 MPa to 29.38 MPa and with maximum compressive strength, at 28 days, in the range of 38.90 MPa to 44, 90 MPa. In this way, the research proved to be feasible the combination of these residues, used as additions in the formulation of pozzolanic mixtures for the production of cements and concretes.

12
  • JERONIMO COURA SOBRINHO
  • FIBROCIMENTOS REFORÇADOS POR MALHA E MICROFIBRAS DE ORIGEM VEGETAL

  • Orientador : CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • JUNIA NUNES DE PAULA
  • MARIO GUIMARAES JUNIOR
  • MARIA CRISTINA RAMOS DE CARVALHO
  • Data: 23/05/2019
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A proibição do uso de amianto como reforço de fibrocimento em alguns países e a escassez desse mineral têm estimulado a pesquisa acerca da utilização de fibras alternativas em compósitos cimentícios. Os fibrocimentos com reforço de fibras alternativas ao asbesto, em especial as fibras naturais, consistem em uma alternativa eco-friendly e de baixo custo em função da disponibilidade e de serem oriundas de fontes renováveis. Por outro lado, a produção de fibrocimentos com fibras alternativas requer cuidados especiais para garantir a qualidade da interface entre a matriz e o reforço e também para minimizar os efeitos dos ataques alcalinos. As fibras naturais mais testadas em fibrocimentos são oriundas de sisal, juta, curauá, algodão, linhaça, cânhamo, rami, além do bambu e de plantas como eucalipto e pinus. A composição química das fibras naturais de origem vegetal (celulose, hemicelulose e lignina), além de ser responsável pela adesão com a matriz de cimento, é também suscetível aos ataques alcalinos, causando a degradação do reforço e a consequente diminuição da durabilidade do compósito. Esses dois fatores são os grandes desafios das pesquisas na área. Este trabalho tem o objetivo de analisar os efeitos da adição de dois reforços - malha de juta e microfibra de origem vegetal - na tenacidade de fibrocimentos. Para melhorar a aderência entre o reforço e a matriz, as fibras de juta receberam tratamento alcalino. Parte do cimento foi substituído por cinca de casca de arroz. A combinação de dois tipos de reforços vegetais e o pré-tratamento químico da malha de juta propiciaram melhor desempenho ao compósito, sobretudo ganho de tenacidade.


  • Mostrar Abstract
  • The ban on the use of asbestos as a reinforcement of cementitious composites in some countries and the scarcity of asbestos have stimulated researches on the use of alternative fibres to replace that mineral. Cementitious composites reinforced with alternative fibres especially natural ones are considered eco-friendly and of low cost besides coming from renewable resources. On the other hand, the production of natural fibre reinforced cementitious composites requires special care to ensure the quality of the interface between the matrix and the reinforcement and also to minimize the effects of alkaline attacks. The most used natural fibres in composites are sisal, jute, curauá, cotton, flax, hemp, ramie, bamboo and plants such as eucalyptus and pine. The researches involving natural fibers on composites have evaluated the mechanical performance and the durability of the material, in the search of compositions that guarantee the compatible characteristics to some applications. The chemical composition of natural fibres of vegetable origin (cellulose, hemicellulose and lignin), besides being responsible for the bonding with the cement matrix, is also susceptible to alkaline attacks, causing the degradation of the reinforcement and consequent decrease of the durability of the composite. These two factors are the major challenges for researches in the field. This work has the objective of analyzing the effects of the addition of two reinforcements - jute mesh and microfiber of vegetal origin - in the tenacity of fiber cement. To minimize alkaline attack on the fibres, part of the cement was replaced by rice husk ash, and to minimize the accelerated degradation of the reinforcements the fibers received alkaline treatment. Both the addition RHA and the combination of two types of vegetable reinforcement contributed to the performance of the cementitious composite, mainly with tenacity gain.

13
  • Dayene Cardoso de Siqueira
  • Avaliação dos Efeitos de 2ª Ordem em Pórticos Planos de Aço Considerando Apoios Teóricos e Interação Solo-Estrutura

     

  • Orientador : RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • CLAUDIO JOSE MARTINS
  • THIAGO BOMJARDIM PORTO
  • THIAGO LUIZ COELHO MORANDINI
  • ROBERTO MARCIO DA SILVA
  • Data: 14/08/2019
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • Tradicionalmente, na análise estrutural a hipótese de apoios indeslocáveis é utilizada devido a sua simplicidade. Entretanto, o projeto convencional no qual os apoios trabalham de forma independente da resposta da deformabilidade do solo aos carregamentos transmitidos pela fundação pode conduzir a resultados físicos incompatíveis com a realidade. Com o desenvolvimento de microcomputadores e de programas computacionais, já é possível realizar análises mais realistas, que levam em consideração a deformabilidade do solo junto às fundações. Os objetivos principais do presente trabalho são analisar a influência da consideração da interação solo-estrutura (ISE) sobre os elementos de estruturas de aço quando da análise de não linearidade geométrica e avaliar a diferença entre os tipos de métodos da consideração do solo na análise, que podem ser considerados pela substituição do solo por apoios elásticos, também conhecidos como molas ou pela modelagem de um Meio Contínuo em elementos finitos. Os modelos de mola adotados são baseados nas teorias de Winkler e de Pasternak e considerando a Malha de Molas Contínuas. As análises são realizadas com o auxílio do software comercial SAP2000. Modelagens de pórticos planos considerando apoios convencionais e modelos que levam em conta a interação solo-estrutura são abordados. É feita a análise de três pórticos com as mesmas características, porém com o número de pavimentos diferentes mostrando a influência do aumento da altura e rigidez da edificação nos resultados da ISE. É demonstrado que a consideração dos efeitos da interação solo-estrutura na análise estrutural de edificações pode ter influência significativa na distribuição dos esforços solicitantes, nos deslocamentos e no comportamento da estrutura, de forma tal que a capacidade resistente de um sistema estrutural pode ser afetada pelo tipo apoio adotado e, variando o tipo de modelagem para a consideração da deformação do solo, ou seja, a utilização de modelos mais simplificados em comparação com modelos mais elaborados, também alteram os resultados da análise estrutural.


  • Mostrar Abstract
  • Traditionally, in structural analysis the hypothesis of indeslocables is used because of its simplicity. However, the conventional design in which the supports work independently of the response of the soil deformability to the loads transmitted by the foundation can lead to physical results incompatible with reality. With the development of microcomputers and computer programs, it is possible to carry out more realistic analyzes, which take into account the deformability of the soil next to the foundations. The main objectives of the present work are to analyze the influence of the consideration of soil-structure interaction (ISE) on the elements of steel structures when analyzing geometric non-linearity and to evaluate the difference between the types of soil survey methods in the analysis, which can be considered by the substitution of the ground by elastic supports, also known as springs or by the modeling of a continuous medium in finite elements. The spring models adopted are based on the Winkler and Pasternak theories and considering the Continuous Spring Mesh. The analyzes are performed with the help of SAP2000 commercial software. Modeling of flat porticoes considering conventional supports and models that take into account soil-structure interaction are addressed. It is made the analysis of three porches with the same characteristics, but with the number of different pavements showing the influence of the height increase and rigidity of the building in the ISE results. It is demonstrated that the consideration of the effects of soil-structure interaction on the structural analysis of buildings can have a significant influence on the distribution of the requesting forces, the displacements and the behavior of the structure, so that the resistant capacity of a structural system can be affected by type of support adopted and, varying the type of modeling for the consideration of the soil deformation, that is, the use of more simplified models in comparison with more elaborated models, also alter the results of the structural analysis.

14
  • JULIANA DANIELA CARLA SABINO DOS SANTOS
  • AVALIAÇÃO DO CENÁRIO DOS SISTEMAS CONSTRUTIVOS HABITACIONAIS BRASILEIROS QUANTO AO CUMPRIMENTO DA NORMA DE DESEMPENHO

  • Orientador : CLAUDIO JOSE MARTINS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO JOSE MARTINS
  • CRISTINA GUIMARAES CESAR
  • FLAVIA SPITALE JACQUES POGGIALI
  • Vanda Alice Garcia Zanoni
  • WHITE JOSE DOS SANTOS
  • Data: 20/08/2019
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • O déficit habitacional no Brasil é um problema não somente pelo seu caráter quantitativo, mas também pela baixa qualidade dos imóveis construídos. Com o objetivo de combater este cenário, o governo, por meio de programas habitacionais, disponibiliza recursos para construção de imóveis e, subsídios para a aquisição da moradia. A liberação destes recursos está condicionada ao cumprimento do que determina a Norma de Desempenho das Edificações, ABNT NBR 15575:2013. Esta norma estabelece requisitos e critérios exigidos para todos os processos ao longo da cadeia produtiva de um empreendimento com o objetivo de atender às exigências dos usuários relativas à segurança, habitabilidade e sustentabilidade. Este trabalho tem o objetivo de levantar o cenário atual relativo à demanda e disponibilidade de materiais e sistemas construtivos utilizados em empreendimentos habitacionais no Brasil, quanto aos requisitos qualidade e adequação a norma de desempenho. Apresenta um levantamento indicando as principais demandas por sistemas construtivos e materiais considerando o cenário nacional associado a análise da oferta destes produtos com qualidade comprovada utilizados com emprego de referenciais técnicos de desempenho. A partir destes levantamentos foram propostas algumas medidas que podem contribuir para a elaboração de novas FADs que apresentem resultados de desempenho a partir de edificações concluídas. Para melhorias nos PSQs são propostas ações que incentivem o aprimoramento e criação de novos programas com caráter essencialmente técnico.


  • Mostrar Abstract
  • The housing deficit in Brazil is a problem not only because its quantitative nature, but also because the poor quality of buildings constructed, especially to the population with lower purchasing power .With the aim of reducing this deficit and improving the quality of housing, the government provide subsidies to housing developers for the construction of social housing (HIS). However, in order to have access to these resources, companies must meet a series of requirements regarding the quality and durability of buildings, including the observations determined by the building performance standard, ABNT NBR 15575: 2013. This standard establishes requirements and criteria required for all processes along the productive chain of an enterprise with the objective of meeting users' expectations regarding safety, habitability and sustainability. The present work has the objective of analyzing the perception of the production chain concerning the requirements of the performance standard for social housing. A case study will be carried out on the approval process of an enterprise whose builder intends to use the subsidies provided by the government.

2018
Dissertações
1
  • VITOR ALENCAR NUNES
  • Compatibilidade e aderência entre argamassa de reparo álcali-ativada reforçada com fibra e substrato de concreto

  • Orientador : PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • PETER LUDVIG
  • CRISTINA ZANOTTI
  • RUBY MEJÍA DE GUITIERREZ
  • Data: 15/01/2018
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • O reparo de estruturas de concreto é uma tarefa complexa que requer um conhecimento especial de regulamentos e normas técnica de construção, mecanismo de deterioração, princípios e métodos de reparo, materiais de
    reparo, execução de trabalhos de reparo, inspeções, monitoramento e manutenção. Até o momento, as argamassas de reparo mais utilizadas se dividem em duas categorias, (i) as argamassas baseadas em ligantes inorgânicos (cimento Portland) e (ii) as baseadas em ligantes orgânicos (polímeros). Pesquisas recentes revelam uma terceira categoria de argamassas com alto potencial para serem utilizadas como reparo de concreto; as argamassas álcali-ativadas. Os materiais álcali-ativados (MAA)
    vêm sendo amplamente promovidos como um ligante mais verde para construções
    sustentáveis. Estes ligantes podem ser obtidos a partir da ativação alcalina de uma ampla variedade de aluminossilicatos para a produção de componentes endurecidos. Este estudo, portanto, visa avaliar a compatibilidade e a aderência entre argamassas álcali-ativadas reforçadas com fibra e um substrato de concreto. Diferentes formulações de MAA foram inicialmente estudadas, com base na ativação alcalina de metacaulim (MK) e de escória do alto-forno (BFS); suas propriedades mecânicas e seu módulo de elasticidade foram avaliados. Cinco formulações foram selecionadas para a
    produção de argamassas de reparo e aplicação sobre substratos de concreto.
    Uma fração 0,25% de fibra de PP foi utilizada para mitigar a retração em pequenas idades e aumentar aderência da argamassa. A aderência foi medida pelo ensaio de pull-off. Os comportamentos de fissuração e delaminação foram avaliados pelo mecanismo “crack trapping”. As propriedades físicas também foram estudadas: absorção de água, porosidade aparente e densidade aparente. Os resultados apresentaram uma boa compatibilidade e aderência entre as argamassas de reparo e o substrato. Resistências à aderência satisfatórias foram encontradas, atendendo os requisitos da norma de reparo BS EN 1504. O problema de delaminação foi observado apenas na argamassa com 100% de MK e o comportamento de fissuração foi típico de materiais frágeis, e pode ser aperfeiçoado com o reforço de fibras. A formulação 80MK-20BFS com razão molar SiO2/Al2O3 de 3.0 e reforçada com fibra foi selecionada
    como a mais promissora para o uso em reparo de estruturas de concreto.



  • Mostrar Abstract
  • Concrete repairing is a complex task that requires a special knowledge of technical building regulations and standards, deterioration mechanism and diagnosis, repair principles and methods, repair materials, execution of repair works, inspections, monitoring and maintenance. So far, most used patch repair mortars fall into two categories, (i) the mortars based on inorganic binders (Portland cement, PC) and (ii) those based on organic binders (polymers). Recent investigations reveal a third category of mortars with high potential to be used in the field of concrete repair, i.e. the alkali-activated based mortars. Alkali-activated materials (AAM) have been widely promoted as a greener binder for sustainable constructions. These binders can be generated from a wide range of aluminosilicate materials under alkaline conditions to produce a hardened component. This study, therefore, aims to evaluate the compatibility and the adhesion between a fiber-reinforced alkali-activated mortar and a concrete substrate. Different formulations of AAM were initially studied, based on the alkaline activation of metakaolin (MK) and blast furnace slag (BFS); their mechanical properties and modulus of elasticity were assessed.
    Five formulations were selected after this preliminary evaluation in order to produce the repair mortar and to apply onto concrete substrates. A volume fraction of 0.25% of PP fiber was used to mitigate the early-age shrinkage and to increase the adhesion bond of the repair mortar with the
    concrete substrate. The bond strength was evaluated by pull-off testing.
    The crack and delamination behaviour were assessed by four-point bending tests. Physical properties were also investigated: water absorption, apparent porosity and apparent density. Results showed a good compatibility and adhesion between alkali-activated repair mortars and the PC substrate.
    Satisfactory bond strengths were found meeting the required by the structure repair standard BS EN 1504. The delamination issue was observed only in 100 % MK-based mortars and the crack propagation behaviour was typical from brittle materials and can be improved with the fiber reinforcement. The formulation 80MK-20BFS designed with SiO2/Al2O3 molar ratio 3.0 and fiber-reinforced was selected as the most promising one to structural repair proposes.


2
  • VANESSA VILELA ROCHA
  • DIFERENTES ESTRATÉGIAS DE DISPERSÃO DE NANOTUBOS DE CARBONO PARA PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE NANOCOMPÓSITOS DE CIMENTO

  • Orientador : PETER LUDVIG
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • JOSÉ MÁRCIO FONSECA CALIXTO
  • PETER LUDVIG
  • Data: 25/01/2018
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  •  

    Os nanotubos de carbono (NTCs) têm sido estudados devido às extraordinárias propriedades apresentadas, como elevada resistência a tração e baixa densidade. Dessa forma, eles são considerados excelentes materiais para preparação de compósitos objetivando o aprimoramento das propriedades dos materiais à base de cimento. Porém, a dispersão efetiva dos NTCs é crucial para alcançar melhorias nas propriedades mecânicas, e o principal desafio para a incorporação de NTCs na matriz de cimento Portland é a natureza hidrofóbica, fazendo com que em meio aquoso eles tendam a aglomerar.

     

    O presente trabalho, visando o estudo de argamassas e pastas de cimento nanoestruturados com NTCs, analisou diferentes técnicas de dispersão. Foi verificado a dispersão dos NTCs em surfactantes à base de lignosulfonato e policarboxilato em meio aquoso por meio do granulômetro a laser, sugerindo a dispersão efetiva do nanomaterial em presença dos aditivos em solução aquosa. No entanto, ensaios de caracterização mecânica das pastas de cimento com NTCs em proporções de 0% à 0,50% dispersos nos mesmos aditivos com uso de frequências ultrassônicas não indicaram ganhos de resistência expressivos, sugerindo que nas proporções estudadas a dispersão dos NTCs não ocorreu de maneira efetiva.

     

    Dispersando os NTCs nas partículas de cimento em meio não aquoso de isopropanol e sonificação em proporções de 0%, 0,05% e 0,10%, no entanto, foi alcançado ganhos de resistência à compressão e tração por compressão diametral de aproximadamente 50% para o incremento de 0,05%, sugerindo forte ligação entre o nanomaterial e as partículas de cimento. O ganho de resistência a flexão alcançou 12% também para as pastas de cimento com 0,05%, sugerindo que o limite de dispersão por tal metodologia foi alcançado nessa proporção.

     

    Além disso, as pastas de cimento com 0,05% de NTCs apresentaram aumento de 70% na energia de fratura e 14% na tenacidade a fratura, sugerindo que em tais proporções os NTCs estão bem ligados aos produtos de hidratação e atuam como controladores da propagação da fissura.

     

    A mesma técnica de dispersão em meio a solução de isopropanol foi adotada para verificar a dispersão dos NTCs nas partículas de areia fina e média fina e preparação de argamassas. Os resultados, no entanto, não identificaram ganhos de resistência tão expressivos quanto observado para a preparação das pastas de cimento, o que sugere forte interação entre o nanomaterial e as partículas de cimento e fraca interação entre os NTCs e as partículas de areia.

     

    Ensaios de caracterização física foram consistentes aos resultados de caracterização mecânica e identificaram refinamento de poros nas pastas de cimento com NTCs dispersos em isopropanol. Os ensaios de termogravimetria além de sugerir redução de porosidade, sugerem também maior presença de silicato de cálcio hidratado (C-S-H) em presença dos NTCs. Em imagens microscópicas foi possível visualizar filamentos de NTCs disperso nas partículas de cimento anidro após processo de dispersão em isopropanol e sonificação, e as imagens obtidas dos NTCs após 30 minutos de sonificação em presença de isopropanol e evaporação sugerem que não houve danos na estrutura do nanomaterial por meio de tal processo.

     isopropanol.


  • Mostrar Abstract
  • Os nanotubos de carbono (NTCs) têm sido estudados devido às extraordinárias propriedades apresentadas, como elevada resistência a tração e baixa densidade. Dessa forma, eles são considerados excelentes materiais para preparação de compósitos objetivando o aprimoramento das propriedades dos materiais à base de cimento. Porém, a dispersão efetiva dos NTCs é crucial para alcançar melhorias nas propriedades mecânicas, e o principal desafio para a incorporação de NTCs na matriz de cimento Portland é a natureza hidrofóbica, fazendo com que em meio aquoso eles tendam a aglomerar.

    O presente trabalho, visando o estudo de argamassas e pastas de cimento nanoestruturados com NTCs, analisou diferentes técnicas de dispersão. Foi verificado a dispersão dos NTCs em surfactantes à base de lignosulfonato e policarboxilato em meio aquoso por meio do granulômetro a laser, sugerindo a dispersão efetiva do nanomaterial em presença dos aditivos em solução aquosa. No entanto, ensaios de caracterização mecânica das pastas de cimento com NTCs em proporções de 0% à 0,50% dispersos nos mesmos aditivos com uso de frequências ultrassônicas não indicaram ganhos de resistência expressivos, sugerindo que nas proporções estudadas a dispersão dos NTCs não ocorreu de maneira efetiva.

    Dispersando os NTCs nas partículas de cimento em meio não aquoso de isopropanol e sonificação em proporções de 0%, 0,05% e 0,10%, no entanto, foi alcançado ganhos de resistência à compressão e tração por compressão diametral de aproximadamente 50% para o incremento de 0,05%, sugerindo forte ligação entre o nanomaterial e as partículas de cimento. O ganho de resistência a flexão alcançou 12% também para as pastas de cimento com 0,05%, sugerindo que o limite de dispersão por tal metodologia foi alcançado nessa proporção.

    Além disso, as pastas de cimento com 0,05% de NTCs apresentaram aumento de 70% na energia de fratura e 14% na tenacidade a fratura, sugerindo que em tais proporções os NTCs estão bem ligados aos produtos de hidratação e atuam como controladores da propagação da fissura.

    A mesma técnica de dispersão em meio a solução de isopropanol foi adotada para verificar a dispersão dos NTCs nas partículas de areia fina e média fina e preparação de argamassas. Os resultados, no entanto, não identificaram ganhos de resistência tão expressivos quanto observado para a preparação das pastas de cimento, o que sugere forte interação entre o nanomaterial e as partículas de cimento e fraca interação entre os NTCs e as partículas de areia.

    Ensaios de caracterização física foram consistentes aos resultados de caracterização mecânica e identificaram refinamento de poros nas pastas de cimento com NTCs dispersos em isopropanol. Os ensaios de termogravimetria além de sugerir redução de porosidade, sugerem também maior presença de silicato de cálcio hidratado (C-S-H) em presença dos NTCs. Em imagens microscópicas foi possível visualizar filamentos de NTCs disperso nas partículas de cimento anidro após processo de dispersão em isopropanol e sonificação, e as imagens obtidas dos NTCs após 30 minutos de sonificação em presença de isopropanol e evaporação sugerem que não houve danos na estrutura do nanomaterial por meio de tal processo.

3
  • PEDRO VALLE SALLES
  • Avaliação mecânica e de durabilidade de concretos fabricados com resíduos de construção e demolição.

  • Orientador : CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • FLAVIA SPITALE JACQUES POGGIALI
  • PETER LUDVIG
  • WHITE JOSE DOS SANTOS
  • Data: 25/01/2018
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • O uso de agregados reciclados no Brasil é limitado, sendo restrito a funções não estruturais. A grande heterogeneidade dos resíduos de construção e demolição (RCD) dificulta o uso sistemático desses resíduos em
    concretos estruturais, apesar disso, está aplicação já ocorre em diversos países, tendo respaldo de normas técnicas.  Sendo assim, a presente dissertação propõe-se a analisar os efeitos de substituições (25, 50 e
    100%) dos agregados naturais (AN) graúdos por agregados reciclados de construção e demolição (três diferentes tipos) em concretos estruturais.
    São aferidas características mecânicas e de durabilidade desses novos concretos. Tendo em vista a heterogeneidade da composição do RCD, é exposta metodologia de separação e limpeza dos agregados reciclados.
    Caracterizou-se os agregados naturais e os três tipos de resíduos e confirmou-se a menor qualidade – para fabricação de concretos estruturais – do RCD em relação ao AN, sendo o agregado reciclado de maior qualidade o ARC seguido pelos ARM e ARV. Os RCD apresentam menores massas, maiores absorções de água, maiores volumes de vazios e menores resistências à abrasão, em relação aos agregados naturais. Com os corpos-de-prova de concreto reciclado prontos, realizaram-se os seguintes ensaios: Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone; Ensaio de resistência à compressão; Determinação do módulo estático de elasticidade à compressão; Ensaio de resistência à tração por compressão diametral; Ensaio de determinação da absorção de água por imersão; Ensaio de resistividade elétrica do concreto; Ensaio de carbonatação acelerada. De maneira geral o uso de RCD afeta, as características do concreto. Trabalhabilidade, resistência à compressão, índice de vazios, absorção de água e módulo de elasticidade são parâmetros afetados negativamente pela adição de RCD. Já a resistência ao avanço da frente de carbonatação é uma característica melhorada com o uso de agregados reciclados. Com relação a existência à tração por compressão diametral, o uso de RCD não afetou esse parâmetro.


  • Mostrar Abstract
  • The use of recycled aggregates in Brazil is limited, being restricted to non-structural functions. The large heterogeneity of the construction and demolition waste (CDW) makes it difficult to systematically use these residues in structural concrete, despite the fact that this application already occurs in several countries, supported by technical standards.
    Thus, the present dissertation proposes to analyze the effects of replacements (25, 50 and 100%) of natural aggregates (NA) with recycled aggregates of construction and demolition (three different types) in structural concrete. The mechanical haracteristics and durability of these new concretes are measured. In view of the heterogeneity of the CDW composition, a methodology for separation and cleaning of the  cycled aggregates is presented. The natural aggregates and the three types of residues were characterized and the lower quality - for the production of structural concretes - of the CDW in relation to the NA was confirmed, being the recycled aggregate of higher quality the CRA followed by the MRA and RRA. The CDW present smaller masses, higher water absorption, higher void volumes and lower abrasion resistance, in relation to natural aggregates. With the recycled concrete specimens ready, the following tests were carried out: Slump; Compressive strength; Static modulus of elasticity; Tensile strength by diametrical compression; Water absorption
    by immersion; Electrical resistivity test of concrete; Accelerated carbonation test. In general, the use of CDW affects the characteristics of the concrete. Workability, compressive strength, void index, water absorption and modulus of elasticity are parameters negatively affected by the addition of CDW. The resistance to the advance of the carbonation front is an improved feature with the use of recycled aggregates. Regarding the existence of diametrical compression traction, the use of RCD did not
    affect this parameter.

4
  • RAQUEL PEREIRA BATISTA
  • INTERFERÊNCIA DA COMPOSIÇÃO DA MATRIZ NO DESEMPENHO MECÂNICO DE COMPÓSITOS ÁLCALI-ATIVADOS REFORÇADOS COM FIBRAS CURTAS DE PVA

  • Orientador : PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FERNANDO SOARES LAMEIRAS
  • FLAVIA SPITALE JACQUES POGGIALI
  • FLAVIO DE ANDRADE SILVA
  • PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • Data: 01/02/2018
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • Os materiais álcali-ativados (MAA), assim como argamassas e concretos produzidos a partir do cimento Portland, são materiais frágeis que podem ter seu comportamento mecânico melhorado com a utilização de fibras. Por apresentarem desempenho superior em diversos aspectos em relação aos produtos tradicionais, os MAA são atualmente alvo de crescente interesse e pesquisa, com d tendo sido empregados em sua produção. (PVA) se mostram como uma boa alternativa devido a sua excelente interação com a matriz e alta estabilidade em ambientes alcalinos. Este trabalho investiga como o desempenho mecânico e durabilidade de argamassas álcali-ativadas reforçadas com fibras de PVA são afetadas pela quantidade de sílica solúvel presente no ativador. Foram estudados compósitos obtidos a partir da ativação alcalina de metacaulim (MK) e em cada formulação foi realizada a substituição parcial deste por sílica ativa (SF), com o intuito de alterar a razão molar SiO2/Al2O3 da matriz. A solução ativadora util N 2SiO3), hidróxido de sódio (NaOH) e pela SF dissolvida. Duas razões molares SiO2/Al2O3 foram empregadas: 3,0 e 3,8. As demais relações molares (Na2O/SiO2, Na2O/Al2O3 e H2O/Na2O) foram mantidas constantes, assim como a quantidade de agregados utilizada em cada formulação, de forma a garantir que o desempenho dos compósitos não fosse influenciado por estes parâmetros. Todas as formulações foram reforçadas com um teor de 2% vol. de P , além da determinação do módulo de elasticidade. Ensaios de absorção de água foram utilizados para estimar a durabilidade dos MAA. Os resultados preliminares indicam que o desempenho mecânico de argamassas álcaliativadas reforçadas com fibras curtas P SiO2/Al2O3 e que a tenacidade dos compósitos pode ser influenciada principalmente pela fonte de sílica solúvel no ativador e pela porosidade aparente das matrizes.



  • Mostrar Abstract
  • Alkali-activated materials (AAM), similarly to Portland cement based mortars and concrete, are brittle materials that may have their mechanical behavior improved using fibers. They are currently the subject of increasing interest and research as they present superior performance in many aspects when compared to traditional products. Several types of fibers have already been employed in the production of alkali-activated composites. Poly vinyl alcohol (PVA) seems to be a good choice due to its excellent interaction with the matrix and high stability in alkaline environments. This research investigates the effects of the amount of soluble silica present in the activator on the mechanical and durability-related performance of PVA-reinforced alkali-activated mortars. The composites studied were obtained from the alkaline activation of metakaolin (MK) and in each formulation this precursor material was partially replaced by silica fume (SF), with the purpose of adjusting the SiO2/Al2O3 molar ratio of the matrix. The activator solution used consists of sodium silicate (Na2SiO3), sodium hydroxide (NaOH) and the dissolved SF. Two SiO2/Al2O3 molar ratios were employed: 3.0 and 3.8. The other activating parameter, i.e. Na2O/SiO2, Na2O/Al2O3 and H2O/Na2O molar ratios were held constant, as well as the amount of aggregates used in each formulation. All formulations were reinforced with 2% vol. of PVA fibers. The mechanical properties investigated were compressive and flexural strength. The Young's Module of the mortars was also determined. Apparent porosity tests were used to give an estimation of the durability of the AAM. Preliminary results indicate that the mechanical performance of PVA-reinforced AAM is influenced by the SiO2/Al2O3 molar ratio of the matrix. In addition, the toughness of the composites may be influenced mainly by the source of soluble silica in the activator and by the apparent porosity of the matrices. 

5
  • Marcela Palhares Miranda
  • AVALIAÇÃO EXPERIMENTAL DA INFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS DO CORPO DE PROVA NO ENSAIO DE ARRANCAMENTO (PULL-OUT TEST)

  • Orientador : ELIENE PIRES CARVALHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO JOSE MARTINS
  • ELIENE PIRES CARVALHO
  • JOSÉ MÁRCIO FONSECA CALIXTO
  • NILTON DA SILVA MAIA
  • Data: 06/02/2018
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A aderência entre aço-concreto é a propriedade que garante viabilidade das estruturas de concreto armado, impedindo que as barras de aço deslizem no interior do concreto. A avaliação da aderência é realizada por meio de ensaios mecânicos, sendo o Ensaio de arrancamento o mais utilizado em estudos sobre a aderência. A geometria do corpo de prova (CP) do ensaio de arrancamento é um parâmetro em destaque na literatura, já que estudos indicam melhorias na distribuição de tensões no interior do corpo de prova com geometria cilíndrica. No que diz respeito ao diâmetro das barras, poucos estudos avaliam o fenômeno considerando apenas as barras finas de aço, que apresentam destaque na construção civil. Dessa forma, este trabalho avaliou a aderência entre barras finas de aço CA-50 (6.3, 8 e 10 mm) e concreto C30. Foi adotado o ensaio de arrancamento, utilizando corpos de prova cúbicos e cilíndricos com comprimentos de ancoragem das barras iguais a 10ϕ.

    As tensões de aderência obtidas foram superiores para a geometria cilíndrica, apresentaram baixa variabilidade. Além disso, o teste estatístico comprovou a influência da geometria do molde sobre os resultados do ensaio de arrancamento. Porém, as barras de aço com diâmetro de 6,3 mm apresentaram comportamento distinto aos demais diâmetros. O cálculo do parâmetro do coeficiente de conformação superficial, a partir de dados de ensaio, apontou um ganho de desempenho de aderência para as barras estudadas, já que o valor obtido foi superior ao prescrito pela norma ABNT NBR 7480 (2007).

     


  • Mostrar Abstract
  • A aderência entre aço-concreto é a propriedade que garante viabilidade das estruturas de concreto armado, impedindo que as barras de aço deslizem no interior do concreto. A avaliação da aderência é realizada por meio de ensaios mecânicos, sendo o Ensaio de arrancamento o mais utilizado em estudos sobre a aderência. A geometria do corpo de prova (CP) do ensaio de arrancamento é um parâmetro em destaque na literatura, já que estudos indicam melhorias na distribuição de tensões no interior do corpo de prova com geometria cilíndrica. No que diz respeito ao diâmetro das barras, poucos estudos avaliam o fenômeno considerando apenas as barras finas de aço, que apresentam destaque na construção civil. Dessa forma, este trabalho avaliou a aderência entre barras finas de aço CA-50 (6.3, 8 e 10 mm) e concreto C30. Foi adotado o ensaio de arrancamento, utilizando corpos de prova cúbicos e cilíndricos com comprimentos de ancoragem das barras iguais a 10ϕ.

    As tensões de aderência obtidas foram superiores para a geometria cilíndrica, apresentaram baixa variabilidade. Além disso, o teste estatístico comprovou a influência da geometria do molde sobre os resultados do ensaio de arrancamento. Porém, as barras de aço com diâmetro de 6,3 mm apresentaram comportamento distinto aos demais diâmetros. O cálculo do parâmetro do coeficiente de conformação superficial, a partir de dados de ensaio, apontou um ganho de desempenho de aderência para as barras estudadas, já que o valor obtido foi superior ao prescrito pela norma ABNT NBR 7480 (2007).

6
  • SÂMARA FRANÇA
  •  Blocos álcali ativados de resíduos industriais compactados 

  • Orientador : MARIA CRISTINA RAMOS DE CARVALHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AUGUSTO CESAR DA SILVA BEZERRA
  • FLAVIA SPITALE JACQUES POGGIALI
  • MARIA CRISTINA RAMOS DE CARVALHO
  • SOFIA ARAÚJO LIMA BESSA
  • Data: 06/02/2018
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • Dentre as técnicas construtivas existentes, o uso do bloco de terra compactado se destaca por se tratar de um produto que dispensa a fase de queima, além dos benefícios como desempenho térmico e acústico em acordo com as normas vigentes. Entre os modos de estabilização do bloco está a estabilização química que pode ser realizada por meio da ativação alcalina. A ativação alcalina consiste na obtenção de um aglomerante a partir de materiais aluminossilicatos em soluções altamente alcalinas. Os blocos compactados possuem a capacidade de incorporar resíduos industriais. Diante disso, dois resíduos gerados em grande volume por processos industriais, cinzas produzidas por termoelétricas a partir da biomassa de eucalipto e o rejeito de minério de ferro, foram utilizados para confecção de blocos compactados ativados alcalinamente. Como contribuição para o desenvolvimento sustentável, o objetivo deste trabalho foi desenvolver blocos utilizando estes resíduos respeitando-se as exigências normativas. A cinza e o rejeito foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, espectrometria de fluorescência de raios X, difração de raios X, análise térmica diferencial e termogravimétrica, perda ao fogo, granulometria por difração a laser. Foram propostas três relações de composição no ativador (SiO2/Na2O = 1,00, 1,55 e 1,85) e três proporções de cinza e rejeito diferentes (30-70, 50-50 e 70-30). Estes traços foram caracterizados por resistência à compressão e absorção de água aos 7 e 28 dias. O traço com a relação cinza/rejeito 70/30 e SiO2/Na2O 1,55 apresentou o melhor desempenho e por isso foi selecionado para confecção dos blocos. Os blocos foram submetidos a ensaios de resistência à compressão, absorção de água, lixiviação e expansibilidade. Os blocos apresentaram resultados satisfatórios em todos os testes realizados.


  • Mostrar Abstract
  • Dentre as técnicas construtivas existentes, o uso do bloco de terra compactado se destaca por se tratar de um produto que dispensa a fase de queima, além dos benefícios como desempenho térmico e acústico em acordo com as normas vigentes. Entre os modos de estabilização do bloco está a estabilização química que pode ser realizada por meio da ativação alcalina. A ativação alcalina consiste na obtenção de um aglomerante a partir de materiais aluminossilicatos em soluções altamente alcalinas. Os blocos compactados possuem a capacidade de incorporar resíduos industriais. Diante disso, dois resíduos gerados em grande volume por processos industriais, cinzas produzidas por termoelétricas a partir da biomassa de eucalipto e o rejeito de minério de ferro, foram utilizados para confecção de blocos compactados ativados alcalinamente. Como contribuição para o desenvolvimento sustentável, o objetivo deste trabalho foi desenvolver blocos utilizando estes resíduos respeitando-se as exigências normativas. A cinza e o rejeito foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, espectrometria de fluorescência de raios X, difração de raios X, análise térmica diferencial e termogravimétrica, perda ao fogo, granulometria por difração a laser. Foram propostas três relações de composição no ativador (SiO2/Na2O = 1,00, 1,55 e 1,85) e três proporções de cinza e rejeito diferentes (30-70, 50-50 e 70-30). Estes traços foram caracterizados por resistência à compressão e absorção de água aos 7 e 28 dias. O traço com a relação cinza/rejeito 70/30 e SiO2/Na2O 1,55 apresentou o melhor desempenho e por isso foi selecionado para confecção dos blocos. Os blocos foram submetidos a ensaios de resistência à compressão, absorção de água, lixiviação e expansibilidade. Os blocos apresentaram resultados satisfatórios em todos os testes realizados.

7
  • Mariana Rezende Schuab
  • ESTUDO DAS VARIAÇÕES DIMENSIONAIS DE ARGAMASSAS ÁLCALI-ATIVADAS E SUA COMPATIBILIDADE COM SUBSTRATO DE CONCRETO DE CIMENTO PORTLAND VISANDO A SUA APLICAÇÃO COMO MATERIAL DE REPARO ESTRUTURAL

  • Orientador : PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • WHITE JOSE DOS SANTOS
  • TÚLIO HALLAK PANZERA
  • Data: 08/02/2018
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • As patologias existentes em estruturas envelhecidas de concreto armado requerem a execução de intervenções, que variam desde um reparo superficial a um reforço mais complexo.  As argamassas álcali-ativadas têm sido recentemente estudadas na execução de reparos estruturais como materiais alternativos aos constituídos por cimento Portland e por resinas poliméricas. Tal utilização justifica-se pelo fato de as argamassas álcali-ativadas apresentarem desempenho satisfatório, podendo ser superior ao dos materiais convencionais. Há ainda uma motivação adicional ao desenvolvimento desses materiais, que alia o desempenho satisfatório ao interesse no desenvolvimento de aglomerantes com baixa emissão de CO2 e de consumo energético. Este trabalho avaliou o desempenho de 21 diferentes formulações preliminares de argamassas ativadas alcalinamente, compostas por metacaulinita e escória de alto forno. A trabalhabilidade das argamassas foi fixada para todas as formulações, por ser considerada uma característica fundamental para a aplicabilidade e para a utilização proposta. Após a avaliação do comportamento mecânico das formulações preliminares, através do qual foi considerada a compatibilização entre as argamassas e o substrato composto por concreto de cimento Portland, foram selecionadas 5 formulações. Para as quais foi avaliado o efeito da adição de 0,25% de fibras de polipropileno com 6 mm de comprimento. As formulações selecionadas, com e sem a adição de fibras, foram aplicadas sobre substratos de concreto. Os painéis constituídos por concreto e argamassa foram então avaliados por meio de registros digitais de imagens, os quais foram utilizados na mensuração da ocorrência de fissuras provenientes da retração com restrição. Tais painéis foram também, posteriormente, submetidos à avaliação da aderência. Observou-se que a adição de 0,25% de fibras não foi eficiente no combate à retração nas primeiras idades. Além disso, constatou-se que a substituição de 20% de metacaulim por escória contribuiu para a redução do número de fissuras e também do comprimento de fissuras. Contudo, as argamassas com os maiores teores de escória avaliados não apresentaram desempenho satisfatório para as variáveis analisadas.


  • Mostrar Abstract
  • As patologias existentes em estruturas envelhecidas de concreto armado requerem a execução de intervenções, que variam desde um reparo superficial a um reforço mais complexo.  As argamassas álcali-ativadas têm sido recentemente estudadas na execução de reparos estruturais como materiais alternativos aos constituídos por cimento Portland e por resinas poliméricas. Tal utilização justifica-se pelo fato de as argamassas álcali-ativadas apresentarem desempenho satisfatório, podendo ser superior ao dos materiais convencionais. Há ainda uma motivação adicional ao desenvolvimento desses materiais, que alia o desempenho satisfatório ao interesse no desenvolvimento de aglomerantes com baixa emissão de CO2 e de consumo energético. Este trabalho avaliou o desempenho de 21 diferentes formulações preliminares de argamassas ativadas alcalinamente, compostas por metacaulinita e escória de alto forno. A trabalhabilidade das argamassas foi fixada para todas as formulações, por ser considerada uma característica fundamental para a aplicabilidade e para a utilização proposta. Após a avaliação do comportamento mecânico das formulações preliminares, através do qual foi considerada a compatibilização entre as argamassas e o substrato composto por concreto de cimento Portland, foram selecionadas 5 formulações. Para as quais foi avaliado o efeito da adição de 0,25% de fibras de polipropileno com 6 mm de comprimento. As formulações selecionadas, com e sem a adição de fibras, foram aplicadas sobre substratos de concreto. Os painéis constituídos por concreto e argamassa foram então avaliados por meio de registros digitais de imagens, os quais foram utilizados na mensuração da ocorrência de fissuras provenientes da retração com restrição. Tais painéis foram também, posteriormente, submetidos à avaliação da aderência. Observou-se que a adição de 0,25% de fibras não foi eficiente no combate à retração nas primeiras idades. Além disso, constatou-se que a substituição de 20% de metacaulim por escória contribuiu para a redução do número de fissuras e também do comprimento de fissuras. Contudo, as argamassas com os maiores teores de escória avaliados não apresentaram desempenho satisfatório para as variáveis analisadas.

8
  • ANIEL DE MELO DIAS
  • MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM EDIFICAÇÕES EM ALVENARIA ESTRUTURAL NO MUNICÍPIO DE BELO HORIZONTE

  • Orientador : FLAVIO ANTONIO DOS SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FLAVIA SPITALE JACQUES POGGIALI
  • FLAVIO ANTONIO DOS SANTOS
  • PETER LUDVIG
  • WHITE JOSE DOS SANTOS
  • Data: 09/02/2018
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A indústria da construção civil é um dos setores que mais empregam no Brasil e tem uma participação significativa no Produto Interno Bruto (PIB) do país. Um dos motivos dessa participação pode ser associado aos incentivos financeiros do Governo Federal, através de créditos imobiliários. As obras que utilizam a alvenaria estrutural representam a maior parte dos financiamentos do plano de crédito imobiliário da Caixa Econômica Federal. Esse sistema se apresenta como uma alternativa para conclusão de obras com custos reduzidos, com maiores possibilidades de lucro para as construtoras. Porém, para obter um resultado satisfatório, garantindo a qualidade das edificações, é necessário o controle eficaz dos componentes e da execução das obras, seguindo um projeto bem elaborado. O descumprimento das normas em cada uma dessas etapas pode provocar o surgimento de manifestações patológicas, comprometendo o desempenho esperado do empreendimento e diminuindo sua vida útil. Nesse contexto, o trabalho estudou essas manifestações nas edificações em alvenaria estrutural localizadas no Município de Belo Horizonte. Através de inspeções prediais, foram identificados os principais problemas construtivos e suas possíveis causas, com o objetivo de propor ações futuras que evitem esses tipos de manifestações patológicas. Foi possível observar que a falta de um planejamento adequado foi um dos principais fatores que contribuiu para o surgimento desses problemas. Apesar de não apresentarem risco imediato às estruturas das edificações, esses problemas causam desconforto e desconfiança aos moradores e podem acarretar consequências mais graves durante a vida útil dos empreendimentos.


  • Mostrar Abstract
  • The construction industry is one of the sectors that employ in Brazil and has a significant share in the Gross Domestic Product (GDP). One of the reasons for this participation may be linked to financial incentives from the Federal Government, through mortgage loans. The works that use structural masonry represent most of the financing of the mortgage plan Caixa Economica Federal. This system is presented as an alternative to completion of works with reduced costs, with higher profit possibilities for builders. However, to get a satisfactory result, ensuring the quality of the buildings, it is necessary to the effective control of the components and the execution of the works, following a well-designed project. Failure to comply with the standards in each of these steps may cause the appearance of pathological manifestations, compromising the expected performance of the enterprise and reducing its useful life. In this context, student work of these manifestations in buildings in structural masonry located in Belo Horizonte city. Through building inspections, the main constructive problems and their next causes were identified, with the purpose of proposing future actions that avoid these types of pathological manifestations. It was possible to observe that the lack of adequate planning was one of the main factors that contributed to the emergence of these problems. Although not posing an immediate risk to building structures, these problems cause discomfort and mistrust to the residents and may have more serious consequences during building’s service life. 

9
  • FELIPE SERGIO BASTOS JORGE
  • INFLUÊNCIA DA CINZA DE CASCA DE ARROZ COMO ADIÇÃO MINERAL NO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE CONCRETO COM FIBRAS DE AÇO




  • Orientador : CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • FLAVIO DE ANDRADE SILVA
  • PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • Data: 16/02/2018
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • O concreto possui alta resistência à compressão e durabilidade, mas sua ductilidade é baixa, o que o torna um material frágil e com pouca capacidade de absorção de energia, ou tenacidade. Nesse sentido, pesquisas com a utilização de fibras incorporadas ao concreto têm sido direcionadas no sentido de agregar tenacidade. Nos compósitos cimentícios, a zona de transição interfacial é aquela na qual surgem as primeiras fissuras que ao se propagarem levam à fratura do material. O desempenho de compósitos cimentícios reforçados com fibras depende da eficiência do processo de transferência das tensões para o reforço fibroso, de forma a garantir o funcionamento do conjunto. Entre os fatores determinantes dessa eficiência está, entre outras coisas, a qualidade da matriz cimentícia que é dada pela sua densidade, ou seja, à medida que a interface entre os materiais se torna densa, aumenta a aderência entre esses componentes. Adições minerais têm sido incorporadas às matrizes cimentícias com dois objetivos fundamentais: dar uma destinação sustentável aos resíduos agroindustriais e melhorar as propriedades dos compósitos à base de cimento. A cinza de casca de arroz (CCA), que é produzida através da queima da casca de arroz com fins de geração de energia possui alto teor de sílica amorfa, o que lhe confere alto potencial de utilização pela sua atividade pozolânica. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar os efeitos da incorporação de fibras de aço e CCA em concretos cuja formulação é a aquela empregada na produção de dormentes ferroviários. Para isso, foram realizados ensaios de caracterização do concreto fresco e endurecido utilizado atualmente na produção, ensaios de flexão em quatro pontos nos concretos reforçados com fibras nos percentuais de 0.5, 0.75 e 1.0% com e sem CCA e ensaios de arrancamento de fibra única em proposições com e sem CCA. Os resultados apontaram ganhos nos picos de carga, resistência residual pós fissuração e tenacidade. A utilização da CCA se mostrou eficaz e é uma boa alternativa para o incremento das propriedades do concreto reforçado com fibras de aço.


  • Mostrar Abstract
  • Concrete has high compressive strength and durability, but its ductility is low, which makes it a brittle material with little capacity for energy absorption, or toughness. In this sense, research with fibers incorporated in concrete has been directed with the objective of adding toughness. In cement-based composites, the interfacial transition zone (ITZ) is one in which the first cracks arise which, when propagated, lead to a material failure. The performance of fiber reinforced cement-based composites depends on stress transfer process efficiency to fibrous reinforcement, in order to guarantee the assembly operation. Among the determinants of this efficiency is the quality of cementitious matrix that is given by its density, that is, as interface between materials becomes dense, the adhesion between these components increases. Mineral additions have been incorporated into cement matrixes with two fundamental objectives: to give a sustainable destination to agroindustrial waste and to improve cement-based composites properties. Rice husk ash (RHA), which is produced by burning rice hulls for energy generation purposes, has a high content of amorphous silica, which gives it high potential for its pozzolanic activity. The objective of this research was to evaluate the effects of the incorporation of steel fibers and RHA in concretes whose formulation is used in railway lines production. For this, characterization tests of fresh and hardened concrete currently used in production were carried out, four-point flexural tests on the fiber-reinforced concretes in the percentages of 0.5, 0.75 and 1.0% with and without RHA and single fiber pullout tests in propositions with and without RHA. The results showed gains in load peaks, residual resistance post-cracking and toughness. Use of RHA proved to be effective and is a good alternative for increasing the properties of reinforced concrete with steel fibers.

     

10
  • João Luiz Guerra Freire
  • CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL DE PONTE ROLANTE A PARTIR DA CALIBRAÇÃO DE UM MODELO NUMÉRICO AJUSTADO A SEUS PARÂMETROS MODAIS

  • Orientador : CLAUDIO JOSE MARTINS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO JOSE MARTINS
  • PETER LUDVIG
  • RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • WALNORIO GRACA FERREIRA
  • Data: 20/02/2018
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • O objetivo deste trabalho consiste na caracterização estrutural de uma ponte rolante de transporte de aço liquido, com capacidade de 120 toneladas no carro principal, 30 toneladas no carro auxiliar e 22,5 m de vão, por seus parâmetros modais.
    Os parâmetros modais experimentais da estrutura da ponte rolante foram obtidos a partir do registro de suas vibrações em operação, por meio de acelerômetros piezoelétricos. Sua caracterização estrutural será obtida ajustando-se os valores modais de um modelo numérico baseado no Método de Elementos Finitos, aos valores experimentais.
    A fim de validar a técnica, os resultados serão também comparados através de simulação numérica dos ensaios de medição topográfica e extensometria. Espera-se através deste comparativo de resultados, avaliar quantitativamente a diferença entre os valores obtidos com os resultados da análise modal e os ensaios usuais estáticos de deflectometria e extensometria.


  • Mostrar Abstract
  • The objective of this study is the structural characterization of a liquid steel transport overhead crane, with 120 tons of capacity on the main car, 30 tons in the auxiliary car and 22,5 m free span; by its modal parameters such as natural frequencies, damping rates and modes of vibration.

    The experimental modal parameters of the crane structure were obtained from the recording of its vibrations in a real situation, by measurements of piezoelectric accelerometers. Its structural characterization will be obtained by adjusting the modal values of a numerical model based on the Finite Element Method to the experimental values.

    In order to validate the technique, the results will also be compared through numerical simulation of the topographic measurement and extensometry tests. Through this results comparison, it is expected to evaluate quantitatively the difference between the values obtained with the modal analysis results and the usual static tests of deflectometry and extensometry.

11
  • Felipe Carvalho Silva Santos
  • ANÁLISE MODAL DO VIADUTO MONTESE: CALIBRAÇÃO DE UM MODELO EM ELEMENTOS FINITOS E COMPARAÇÃO COM PROVA DE CARGA ESTÁTICA.

     

     

  • Orientador : CLAUDIO JOSE MARTINS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO JOSE MARTINS
  • RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • ELIENE PIRES CARVALHO
  • WALNORIO GRACA FERREIRA
  • Data: 20/02/2018
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A análise modal operacional é uma metodologia amplamente utilizada para identificar os parâmetros modais de estruturas sem que seja interrompido o seu funcionamento. Nas estruturas civis esta metodologia é utilizada em conjunto com um modelo em elementos finitos o que permite o monitoramento e detecção do dano estrutural, além da determinação de como estas patologias afetam a performance da estrutura real.

    No presente trabalho é apresentada a análise modal operacional do viaduto Montese. Foram medidas as acelerações de 16 pontos no viaduto nas 3 direções ortogonais a uma taxa de amostragem de 50Hz resultando em 40 horas de medições. Foi aplicado o algoritmo SSI-COV para a identificação das frequências naturais da estrutura. Dois modelos em elementos finitos da estrutura foram desenvolvidos para serem calibrados com as frequências encontradas na análise modal. Estes modelos foram testados com a simulação da prova de carga estática que foi executada no viaduto antes da sua liberação para o uso.

    A calibração dos dois modelos foi realizada com sucesso. Os erros obtidos para as frequências são relativamente baixos para a maioria dos modos contudo em alguns modos é superior a 10%. Apesar de na simulação da prova de carga estática serem observadas divergências em relação ao comportamento da estrutura, consideramos satisfatória a melhoria obtida no modelo em função da qualidade dos dados disponíveis.


  • Mostrar Abstract
  • Operational Modal Analysis is a methodology widely used in order to identify structural modal parameters without interrupting its use. In civil structures, this methodology is used along with a finite element model, which allows structural health monitoring, and damage detection besides of determination of how existent pathology affects structural performance.

    In the present work, the Montese Avenue’s viaduct Operational modal analysis is presented. Acceleration was measured in 16 points over superstructure in three orthogonal directions in a 50Hz sampling rate resulting in a 40 hours of measured data. It was employed SSI-COV algorithm in order to identify structure’s natural frequencies. A finite element model of the structure was developed to be calibrated with the frequencies resultants of the modal analysis. This model is going to be tested with a simulation of a static load test, which was performed in the viaduct before traffic liberation.

    Both models calibration’s was successfully done. Errors in frequencies are small for several modes, but some modes presented frequencies errors above 10%. Despite static load test simulation results diverge from structural response, we considered model behavior improvement satisfactory due to input data quality.

     

     

12
  • Ricardo Perim Real
  • Avaliação da utilização da cinza da casca de arroz como adição mineral em concreto de alto desempenho.

  • Orientador : NILTON DA SILVA MAIA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • FLAVIA SPITALE JACQUES POGGIALI
  • JOÃO BATISTA SANTOS DE ASSIS
  • NILTON DA SILVA MAIA
  • Data: 21/02/2018
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • O concreto de alto desempenho (CAD) é um tipo especial de concreto que apresenta propriedades mecânicas e de durabilidade mais elevadas em relação aos concretos convencionais, sem prejudicar as propriedades do material em seu estado fresco, mais precisamente a trabalhabilidade da mistura. Além dos componentes tradicionais na produção de concreto, na produção do CAD são utilizadas adições minerais e aditivos químicos para melhorar a microestrutura do material e garantir uma boa trabalhabilidade, mesmo com relações água/cimento mais baixas. A cinza da casca de arroz (CCA) é um resíduo agrícola, cuja utilização como adição mineral na produção de concreto vem sendo bastante estudada e explorada recentemente. A revisão teórica apresentada nessa dissertação comprova a grande quantidade de estudos desenvolvidos pela comunidade científica sobre a utilização desse subproduto agrícola. Para avaliar essa utilização, o presente estudo propõe uma série de ensaios que serão executados em corpos de prova (CPs) cilíndricos (10x20 cm) de CAD com teores de substituição do cimento pelo resíduo de 10% a 20% em massa. Os ensaios irão avaliar o comportamento do concreto em seu estado fresco (abatimento de tronco de cone) e em seu estado endurecido (compressão axial, módulo de elasticidade, absorção de água, intrusão de íons de cloreto e porosimetria por intrusão de mercúrio), investigando propriedades reológicas, mecânicas e de durabilidade. Em um estudo piloto, cujos resultados estão apresentados nessa proposta de qualificação, foi realizada a caracterização físico-química dos materiais constituintes do CAD, com maior ênfase na adição mineral (composição química, granulometria, densidade, área superficial, morfologia e composição mineralógica). Além dessa caracterização, foram executados ensaios preliminares (abatimento de tronco de cone, compressão axial e módulo de elasticidade) em CPs com a mesma dosagem dos que serão executados no estudo final, porém, com a utilização de aditivo plastificante e relação água/cimento superior. Os resultados foram satisfatórios e indicam o comportamento que se espera do CAD no estudo final, onde será utilizado aditivo superplastificante e relação água cimento mais baixa.


  • Mostrar Abstract
  • High performance concrete (HPC) is a special type of concrete that has better mechanical properties and durability over conventional concretes, without damaging the material properties in its fresh state (workability). In addition to the traditional components of the concrete, when producing HPC, mineral admixtures and chemical additives are used to improve the microstructure of the material and ensure good workability even at lower water/cement ratios. Rice husk ash (RHA) is an agricultural residue whose use as a mineral admixture in concrete has been studied and explored recently. The theoretical review presented in this study shows the great amount of studies developed by the scientific community on the use of this agricultural byproduct. In order to evaluate this use, the present study proposes a series of tests that will be performed on cylindrical specimens (10 x 20 cm) of HPC with levels of cement substitution by the residue of 10% to 20% by mass. The tests will evaluate the behavior of the concrete in its fresh state (slump test) and in its hardened state (modulus of elasticity, compressive strength, water absorption, mercury intrusion porosimetry and rapid chloride permeability test), in order to investigate rheological, mechanical and durability properties. A pilot study, whose results are presented in this qualification proposal, performed the physicochemical characterization of the HPC constituent materials, with emphasis on mineral admixture (chemical composition, granulometry, density, surface area, morphology and mineralogical composition). In addition to this characterization, preliminary tests (slump test, modulus of elasticity and compressive strength) were performed in specimens with the same dosage as those that will be produced in the final study, however, with the use of plasticizer additive and upper water/cement ratio. The results were satisfactory and indicate the behavior expected of the concrete in the final study, when a superplasticizer additive and a lower water/cement ratio will be used.

13
  • DANIELLE STÉFANE GUALBERTO FERNANDES
  • AVALIAÇÃO DA ADERÊNCIA ENTRE BARRAS FINAS DE AÇO E CONCRETOS DE DIFERENTES CLASSES DE RESISTÊNCIA

  • Orientador : ELIENE PIRES CARVALHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ELIENE PIRES CARVALHO
  • RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • CLAUDIO JOSE MARTINS
  • EDGAR VLADIMIRO MANTILLA CARRASCO
  • Data: 06/03/2018
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A aderência aço-concreto é um mecanismo de interação que possibilita a transferência de esforços das barras de aço para o concreto. Ela se mostra como uma das propriedades fundamentais em elementos de concreto armado. Para avaliação da aderência aço-concreto, os ensaios mais utilizados na literatura são: ensaios de arrancamento, ensaios de vigas rotuladas e ensaios de barras confinadas. Estudos anteriores apontam que o ensaio de barras confinadas mostra-se inadequado para barras finas de aço e que o ensaio de vigas rotuladas apresenta difícil execução. Já o ensaio de arrancamento mostra-se como o mais simples e utilizado dos métodos para estudo do comportamento da aderência. No entanto, poucas pesquisas adotaram os ensaios de arrancamento para barras finas de aço (diâmetros de até 10,0 mm), que são normalmente utilizadas na construção civil, devido ao emprego cada vez maior do concreto de alta resistência e de elementos esbeltos. A norma brasileira ABNT-NBR 7480 (2007) requer um ensaio de aderência para controle de qualidade das barras. Portanto, atualmente há uma preocupação com os resultados dos ensaios para avaliar a aderência aço-concreto, principalmente para barras finas de aço. Dessa forma, o principal objetivo deste trabalho foi o estudo da aderência entre barras nervuradas finas (6,3 mm, 8,0 mm e 10,0 mm) e concretos convencional e de alta resistência (30 MPa e 60 MPa). Procurou-se, com esta pesquisa, contribuir para compreender melhor o comportamento da aderência aço-concreto para barras finas de aço e fornecer informações importantes para a definição de padrões futuros para ensaios de aderência. Para tanto, foram realizados ensaios de arrancamento de acordo com a EN:10080 (2005), adotando-se um comprimento de ancoragem modificado de 10 vezes o diâmetro da barra. Os resultados indicaram que a tensão de aderência aumenta com o aumento da resistência à compressão do concreto. Para concreto de alta resistência, concluiu-se que o diâmetro da barra não teria influência na tensão última de aderência. Quanto ao comprimento de ancoragem, são necessários mais ensaios para conclusões a respeito desse parâmetro. Em relação ao coeficiente de conformação superficial (η), os resultados apontaram valores próximos, independente do diâmetro da barra ou da classe de concreto.

     


  • Mostrar Abstract
  • A aderência aço-concreto é um mecanismo de interação que possibilita a transferência de esforços das barras de aço para o concreto. Ela se mostra como uma das propriedades fundamentais em elementos de concreto armado. Para avaliação da aderência aço-concreto, verificou-se, na literatura, que os ensaios mais utilizados são: ensaios de arrancamento, ensaios de vigas rotuladas e ensaios de barras confinadas. Estudos anteriores apontam que o ensaio de barras confinadas mostra-se inadequado para barras finas de aço e que o ensaio de vigas rotuladas apresenta difícil execução. Já o ensaio de arrancamento mostra-se como o mais simples e utilizado dos métodos para estudo do comportamento da aderência. No entanto, existem poucas pesquisas que adotaram os ensaios de arrancamento para barras finas de aço (diâmetros de até 10,0 mm), que são normalmente utilizadas na construção civil, devido ao emprego cada vez maior do concreto de alta resistência e de elementos esbeltos. A norma brasileira ABNT-NBR 7480 (2007) requer um ensaio de aderência para controle de qualidade das barras. Portanto, atualmente há uma preocupação com os resultados dos ensaios para avaliar a aderência açoconcreto, principalmente para barras finas de aço. Dessa forma, o principal objetivo deste trabalho foi o estudo da aderência entre barras nervuradas finas (6,3 mm, 8,0 mm e 10,0 mm) e concretos convencional e de alta resistência (30 MPa e 60 MPa). Procurou-se, com esta pesquisa, contribuir para compreender melhor o comportamento da aderência aço-concreto para barras finas de aço e fornecer informações importantes para a definição de padrões futuros para ensaios de aderência. Para tanto, foram realizados ensaios de arrancamento de acordo com a EN:10080 (2005), adotando-se um comprimento de ancoragem modificado de 10 vezes o diâmetro da barra. Os resultados dos ensaios indicaram que, para barras finas, o diâmetro da barra não teria influência na tensão última de aderência e que esta aumentaria com o aumento da resistência à compressão do concreto. Quanto ao comprimento de ancoragem adotado, são necessários mais ensaios para conclusões a respeito desse parâmetro. Em relação ao coeficiente de conformação superficial (η), os resultados apontaram valores próximos, independente do diâmetro ou da classe de concreto.

     

14
  • FRANCISCO ARISTIDES DOS SANTOS NETO
  • PARÂMETROS DE FRATURA DE PASTAS DE CIMENTO FABRICADO COM NANOTUBOS DE CARBONO

  • Orientador : PETER LUDVIG
  • MEMBROS DA BANCA :
  • PETER LUDVIG
  • JUNIA NUNES DE PAULA
  • ROBERTO BRAGA FIGUEIREDO
  • JOSÉ MÁRCIO FONSECA CALIXTO
  • Data: 25/04/2018
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • Apesar de sua ampla utilização na construção civil, os compósitos cimentícios se caracterizam pela baixa resistência à tração, capacidade de absorção de energia e por se apresentarem suscetíveis à microfissuras geradas pelas retrações e/ou atuações de cargas. Essas características são consideradas deficiências críticas que além de gerarem limitações ao projeto estrutural podem afetar a durabilidade das estruturas. Para superar essas deficiências o reforço através da aplicação de micro- ou macrofibras é comumente empregado. Contudo, os compósitos cimentícios apresentam falhas em escala nanométrica, na qual esse reforço tradicional não é eficiente. Devido às suas excelentes propriedades mecânicas, como a alta resistência à tração e capacidade de deformação, os nanotubos de carbono são ótimos candidatos para reforçar os materiais cimentícios, inibindo a iniciação e a propagação dessas falhas e melhorando as propriedades mecânicas dos compósitos cimentícios. No presente trabalho, utilizou-se um clínquer nanoestruturado com nanotubos e nanofibras de carbono (NTC/NFC), sintetizado in situ e de maneira contínua, para preparar compósitos de pastas de cimento e investigar os comportamentos mecânicos de fratura dessas pastas avaliando os resultados de resistência à tração na flexão, a energia de fratura e a tenacidade à fratura. Além da pasta de cimento referência, foram fabricadas pastas de cimento com 0,10%, 0,20% e 0,30% de NTC/NFC em relação ao peso do cimento. O ensaio de flexão em três pontos e o método de Correlação Digital de Imagem (CDI) foram empregados simultaneamente durante o ensaio das pastas de cimento nanoestruturadas – aos 7, 28 e 120 dias de idade – para colher os dados para análise. Os testes estatísticos ANOVA e Tukey foram empregados para auxiliar na avaliaçãodos resultados,os quais mostraram que a incorporação do clínquer nanoestruturado nas pastas de cimento proporcionou ganhos nas propriedades mecânicas avaliadas, especialmente aos 7 dias de idade das pastas.

     


  • Mostrar Abstract
  • Apesar de sua ampla utilização na construção civil, os compósitos cimentícios se caracterizam pela baixa resistência à tração, capacidade de absorção de energia e por se apresentarem suscetíveis à microfissuras geradas pelas retrações e/ou atuações de cargas. Essas características são consideradas deficiências críticas que além de gerarem limitações ao projeto estrutural podem afetar a durabilidade das estruturas. Para superar essas deficiências o reforço através da aplicação de micro- ou macrofibras é comumente empregado. Contudo, os compósitos cimentícios apresentam falhas em escala nanométrica, na qual esse reforço tradicional não é eficiente. Devido às suas excelentes propriedades mecânicas, como a alta resistência à tração e capacidade de deformação, os nanotubos de carbono são ótimos candidatos para reforçar os materiais cimentícios, inibindo a iniciação e a propagação dessas falhas e melhorando as propriedades mecânicas dos compósitos cimentícios. No presente trabalho, utilizou-se um clínquer nanoestruturado com nanotubos e nanofibras de carbono (NTC/NFC), sintetizado in situ e de maneira contínua, para preparar compósitos de pastas de cimento e investigar os comportamentos mecânicos de fratura dessas pastas avaliando os resultados de resistência à tração na flexão, a energia de fratura e a tenacidade à fratura. Além da pasta de cimento referência, foram fabricadas pastas de cimento com 0,10%, 0,20% e 0,30% de NTC/NFC em relação ao peso do cimento. O ensaio de flexão em três pontos e o método de Correlação Digital de Imagem (CDI) foram empregados simultaneamente durante o ensaio das pastas de cimento nanoestruturadas – aos 7, 28 e 120 dias de idade – para colher os dados para análise. Os testes estatísticos ANOVA e Tukey foram empregados para auxiliar na avaliaçãodos resultados,os quais mostraram que a incorporação do clínquer nanoestruturado nas pastas de cimento proporcionou ganhos nas propriedades mecânicas avaliadas, especialmente aos 7 dias de idade das pastas.

     

15
  • Carla Milagros Espinal Rodriguez
  • Percepção e avaliação da paisagem sonora em áreas urbanas: Estudo de caso no Parque Municipal Américo Renné Giannetti em Belo Horizonte.

  • Orientador : MARIA CRISTINA RAMOS DE CARVALHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA CRISTINA RAMOS DE CARVALHO
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • SIMONE QUEIROZ DA SILVEIRA HIRASHIMA
  • MARCELA ALVARES MACIEL
  • Data: 08/05/2018
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • Uma considerável parte dos usuários das grandes cidades estão expostos a níveis sonoros elevados, o que pode repercutir negativamente na saúde e na qualidade de vida da população. Para atingir um nível satisfatório de conforto acústico nos espaços urbanos, além do atendimento às normas técnicas e às legislações pertinentes, as avaliações do ambiente sonoro, levando em conta o contexto e a percepção humana, são também parâmetros a serem considerados. O ambiente sonoro que é percebido por um indivíduo em um determinado contexto é denominado paisagem sonora. A percepção dos sons ambientais pode variar entre indivíduos, resultando incômodo para uns e um som agradável para outros. Este trabalho tem como objetivo estudar a paisagem sonora por meio da análise da percepção dos usuários do Parque Municipal Américo Renné Giannetti de Belo Horizonte, bem como estrangeiros, e de estudantes de arquitetura e urbanismo que tenham cursado a disciplina de acústica, para definir critérios de avaliação do conforto acústico no espaço. Para este fim, foram feitas medições acústicas, assim como entrevistas com o uso de formulários dirigidos aos usuários do espaço, e questionários destinados aos estrangeiros e estudantes, para serem respondidos em diferentes pontos amostrais dentro do parque. Esses dados foram posteriormente analisados e tratados gerando camadas de informação. Como resultados, espera-se analisar a percepção da paisagem sonora do parque, comparando as respostas dos usuários. Os dados coletados mostram os pontos de maior qualidade sonora e os pontos mais degradados acústicamente, evidenciando a percepção do ambiente sonoro no parque, o que poderá ser útil para a elaboração de diretrizes visando a melhoria da qualidade sonora neste espaço urbano.

    .


  • Mostrar Abstract
  • A considerable part of the users of open urban spaces in main cities are exposed to high noise levels, which can negatively affect the health and the quality of life of the population. To reach a satisfactory level of acoustic comfort in urban spaces, besides compliance with technical standards and relevant legislation, evaluations of the sound environment, taking into account the context and the human perception, are also parameters that should be considered. The sound environment that is perceived by an individual in a given context is called soundscape. The perception of environmental sounds can vary between individuals, resulting uncomfortable for some and a pleasant sound for others. The aim of this work is to study the soundscape through the analysis of the perception of the users of the Américo Renné Giannetti Municipal Park in Belo Horizonte, as well as students of architecture and urbanism who have studied the acoustics discipline to define criteria for the evaluation of the acoustic comfort of the space. To this end, acoustic and microclimatic measurements were taken, as well as interviews with the use of forms addressed to users of the space, and questionnaires intended for students, to be answered at different sampling points within the park. This data was later analyzed and treated generating layers of information. As results, it is expected to analyze the perception of the park's soundscape, comparing the user's responses also in each of the stations. The collected data can be mapped, presenting graphically the points of highest sound quality and the most degraded points acoustically, putting in evidence the perception of the sound environment in the park, which may be useful for the elaboration of guidelines aimed at improving the sound quality in this urban space.

16
  • Kastelli Pacheco Sperandio
  • APLICAÇÃO DO GROUND PENETRATING RADAR NO ESTUDO DE UMA ÁREA DE RISCO (DESLIZAMENTO) EM BELO HORIZONTE – MG

  • Orientador : HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • REMKE LEANDER VAN DAM
  • FELIPE DE MORAES RUSSO
  • PAULO ROBERTO ANTUNES ARANHA
  • Data: 22/05/2018
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • Na área da engenharia, conhecer as características e condições do solo é essencial para entender e prever seu comportamento durante as obras realizadas, como forma de garantir sua segurança. A definição das características geológicas, geotécnicas e geomorfológicas do subsolo é fundamental, dentre tantos propósitos, para a compreensão e prevenção de acidentes como deslizamento de encosta, visto que estas características, juntamente com fatores pluviométricos e ações antrópicas, são consideradas os principais fatores causadores destes acidentes tão presentes em períodos de chuvas intensas e prolongadas no Brasil. Em meio a tantos métodos e equipamentos que surgiram nos últimos anos para caracterizar o solo, um tem se destacado por sua eficiência e facilidade de aplicação nas mais diversas situações: o Ground Penetrating Radar (GPR). Esta técnica geofísica de investigação, que consiste na emissão e captação de ondas eletromagnéticas de alta frequência através de antenas localizadas na superfície, por obter imagens de elevada resolução da subsuperfície apresenta alto potencial para auxiliar na prevenção de acidentes que envolvem deslizamentos de terra. Neste contexto, o presente trabalho propõe utilizar o GPR na caracterização do solo de uma encosta localizada no município de Belo Horizonte, visando desenvolver uma metodologia preventiva para ser aplicada em áreas com risco de deslizamento de terra. A caracterização do solo é composta pelos resultados de ensaios laboratoriais nas amostras coletadas no local, ensaios de sondagens à percussão e ensaios geofísicos utilizando o Geo-Radar. Com o intuito de definir a frequência das antenas e determinar a metodologia a serem utilizadas, foram realizados ensaios preliminares com GPR de frequência de 100 MHz e 200 MHz em dois dos perfis definidos para o local de estudo. Devido aos intensos ruídos presente no local não foi possível definir a frequência de antena ideal para o local, uma vez que os radargramas resultantes destes ensaios preliminares não possuem boa qualidade. Possivelmente as interferências geradas nos dados são provenientes de uma torre de alta tensão localizada próxima do local de estudo, sendo então necessários novos ensaios preliminares, após a mudança de estratégia a fim de diminuir estas interferências, para que se possa dar continuidade aos estudos. Espera-se, ao final do trabalho, que as avaliações quantitativas (ensaios laboratoriais e de sondagem) e qualitativas (utilização de GPR) convirjam para a possibilidade de poder afirmar se o local está ou não sob ameaça de deslizamento.


  • Mostrar Abstract
  • In the area of engineering, knowing the characteristics and conditions of the soil is essential to understand and predict their behavior during the works carried out, as a way to ensure their safety. The definition of the geological, geotechnical and geomorphological characteristics of the subsoil is fundamental, among many purposes, for the understanding and prevention of accidents such as landsliding, since these characteristics, together with pluviometric factors and anthropic actions, are considered the main causative factors of these accidents present in periods of intense and prolonged rainfall in Brazil. Among many methods and equipment that have emerged in recent years to characterize the soil, one has stood out for its efficiency and ease of application in the most diverse situations: the Ground Penetrating Radar (GPR). This geophysical research technique, which consists of the emission and capture of high frequency electromagnetic waves through antennas located on the surface, to obtain images of high resolution of the subsurface presents high potential to aid in the prevention of accidents involving landslides. In this context, the present work proposes to use GPR in soil characterization of a slope located in the city of Belo Horizonte, aiming to develop a preventive methodology to be applied in areas with risk of landslide. The soil characterization is composed by the results of laboratory tests on the samples collected at the site, percussion drilling (SPT) and geophysical tests using GPT. In order to determine the frequency of antennas and the methodology to be used, preliminary tests with GPR of 100 MHz and 200 MHz frequency were performed in two of the profiles defined for the study site. Due to the intense noise present at the site it was not possible to define the ideal antenna frequency for the site, since the radargrams resulting from these preliminary tests are not of good quality. Possibly the interferences generated in the data come from a high voltage tower located near the study site, and then new preliminary tests are necessary, after the strategy change in order to reduce these interferences, so that the studies can be continued. It is expected at the end of the work that quantitative (laboratory and survey) and qualitative (use of GPR) assessments converge to the possibility of being able to state whether or not the site is under threat of landslide.

17
  • SCARLET NATALIE JORGE PEGUERO
  • Avaliação do processo da transição de sistemas de gestão da qualidade ISO 9001 versões 2008 E 2015 - empresas da construção civil.

  • Orientador : ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • DANIELA MATSCHULAT ELY
  • ADRIANO DE PAULA E SILVA
  • Data: 23/05/2018
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • Os sistemas de gestão da qualidade implementados com a versão 2008 da norma ISO 9001 devem ser atualizados conforme a última revisão desta norma, publicada no ano 2015. Nesta atualização, novos requisitos foram incorporados ou alterados. Existem inúmeros aspectos que podem facilitar ou dificultar a incorporação dos requisitos, novos ou alterados, nos sistemas de gestão da qualidade das empresas do setor da construção civil. O presente trabalho visa avaliar o processo de transição dos sistemas de gestão de Qualidade ISO 9001, versão 2008 para 2015, em empresas da construção civil. Para isso foram identificadas as empresas dispostas e favoráveis a fazer a transição. Para estas empresas foram analisadas as motivações que conduzem as empresas a implementar sistemas de gestão da qualidade e as facilidades e/ou barreiras que podem influenciar esse processo. Com esse intuito, utilizou-se como abordagem metodológica a pesquisa tipo levantamento. As principais motivações internas identificadas foram: melhoria da qualidade dos produtos e serviços e melhoria dos processos internos. A principal motivação externa que influenciou o processo de transição foi a exigência/ demanda de clientes. As principais barreiras identificadas foram: comprometimento de alta direção e falta de entendimento da ISO 9001. Ao comparar esses resultados com outras pesquisas, percebe-se que as motivações e as barreiras do setor da construção civil diferem de outros segmentos de mercado, indicando que cada segmento possui desafios diferentes.


  • Mostrar Abstract
  • The implementation of quality management systems certified according to the ISO 9001: 2008 standard together with the Brazilian Program for Quality and Productivity in Habitat (PBQP-H) are the most commonly used tools used by construction companies to manage quality. The latest revision of the ISO 9001 standard that guides the deployments was published in the year 2015. The introduction of new processes to be integrated in the already existing systems, as well as the loss of the validity of the certifications in September 2018, generated that the construction companies initiated roadmaps of implementation of these new procedures. During the follow-up of the implementation roadmaps, there are aspects that may facilitate or hinder the incorporation of the new procedures in the quality management systems still in force within the companies of the sector such as the motivations that drive the system upgrade, and the critical success factors. Few studies in recent years study these aspects exclusively for the Brazilian construction industry. This paper aims at evaluating the motivations, understanding of the standard by companies and the critical success factors or barriers that may occur during the process of implementing the new requirements introduced in ISO 9001: 2015. In response to these objectives, this research intends to describe these aspects using a questionnaire as a means of collecting data. It is hoped that this research will find the motivations that drive companies to adopt the new processes included in the last revision of the standard published in the year 2015, the relation of the type of motivation, and the degree of difficulty that companies have to implement the new processes and critical success factors or barriers that may hinder or facilitate the implementation process.

     

18
  • INÁCIO SANTIAGO DE OLIVEIRA QUEIROZ
  • DESENVOLVIMENTO DE CONCRETOS DE ULTRA ALTA RESISTÊNCIA COM USO DE MATERIAIS DISPONÍVEIS NA REGIÃO DO NORTE DE MINAS GERAIS

  • Orientador : PETER LUDVIG
  • MEMBROS DA BANCA :
  • PETER LUDVIG
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • ADRIANA GUERRA GUMIERI
  • Data: 09/07/2018
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • O Concreto Ultra Alto Resistência (CUAR) é classificado entre as tecnologias mais avançadas de concreto. O CUAR permite obras mais ousadas, com grande potencial e valor arquitetônico, proporcionando valor estético ao edifício ou obras de arte. As tecnologias de CUAR despertam o interesse da indústria de concreto pré-fabricado, como material base de métodos modernos de construção. Os custos envolvidos na fabricação deste material, em consonância com o alto consumo de cimento por m3, limitam a expansão da produção em escala. A utilização dos materiais locais, subprodutos da produção de silício metálico, promove a destinação adequada dos subprodutos e reduz o custo na produção desse concreto. O uso de novas tecnologias na execução das estruturas de concreto pode levar a ganhos diretos, como a redução do volume de concreto, redução do consumo de aço e maior velocidade de execução, demandando menos homens/hora, e ganhos indiretos, como redução de impactos ambientais, maior flexibilidade de projeto e redução da seção das peças. A performance do CUAR é influenciada fortemente pela otimização do empacotamento de partículas, ou seja, quanto melhor for este empacotamento, maior será o grau de compacidade e o desempenho de trabalho do concreto O objetivo deste trabalho é comparar as propriedades mecânicas do CUAR, no estado fresco e endurecido, produzidos com três diferentes tipos de cimento Portland, utilizando sílica ativa e pó de quartzo, originários da região do Norte de Minas Gerais, com diferentes tipos de cura. Foi possível alcançar resistências à compressão axial acima de 200 MPa com a cura térmica e acima de 170 MPa com a cura úmida, aos 28 dias. Foi utilizado o método Andreassen Modificado para o empacotamento de partículas com o fator q = 0,32.


  • Mostrar Abstract
  • Ultra High Strength Concrete (UHSC) is ranked among the most advanced concrete technologies. The UHSC allows more challenging works, with great potential and architectural value, providing an esthetic value to the buildings or special structures. UHPC technologies raise the interest of the prefabricated concrete industry as a basis material for modern construction methods. The costs involved in manufacturing this material, in line with the high consumption of cement per m3, limit the expansion of production at scale. The use of local materials, by-products of the production of silicon metal, promotes the proper destination of by-products and reduces the cost of the production of such concretes. The use of new technologies in the execution of concrete structures can lead to direct gains, such as reduction of concrete volume, reduction of steel consumption and higher execution speed, requiring less living work hours, and indirect gains, such as reduction of impacts, design flexibility and reduction of the cross section. The performance of the UHSC is strongly influenced by the optimization of the packing of particles, that is, the better this packaging, the greater the degree of compactness and the effective performance of the concrete. The objective of this work is to compare the mechanical properties of the UHSC, in the fresh and hardened state, produced with three different types of Portland cement, using active silica and quartz powder, from the northern region of Minas Gerais, with different types of cure. It was possible to achieve compressive strength above 200 MPa with thermal cure and above 170 MPa with wet curing at 28 days. The Modified Andreassen method was used for the packing of particles with the factor q = 0.32.

19
  • Nelson Rafael Muñoz Matos
  • Gestão de facilidades em tempo real: Integração da visão computacional ao BIM

  • Orientador : MARIA CRISTINA RAMOS DE CARVALHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA CRISTINA RAMOS DE CARVALHO
  • FLAVIO ANTONIO DOS SANTOS
  • FLAVIO LUIS CARDEAL PADUA
  • DANIELLE MEIRELES DE OLIVEIRA
  • Data: 09/07/2018
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A indústria da construção sofre de baixa produtividade, refletindo um atendimento deficiente das necessidades de desenvolvimento da infraestrutura da qual o país precisa para o crescimento económico. Estudos tem concluído que se precisa da inovação tecnológica como uma das bases fundamentais para o aumento do crescimento sustentável e da produtividade. A utilização do Building Information Modeling (BIM) na indústria da construção tem surgido como uma das maiores ferramentas para dar resposta a esta necessidade de inovação tecnológica, informatizando integralmente o processo de construção assim como todo o clico de vida das construções. Outra tecnologia que tem demonstrado grande sucesso é a Visão Computacional (VC) aplicada ao BIM para refletir digitalmente e em tempo real o andamento e estado das construções. A Gestão de Facilidades (GF) representa um elemento crucial da indústria que até o momento não teve a aplicação destas duas tecnologias conjuntamente, como tem sido aplicadas em outras áreas da indústria. Este trabalho tem como objetivo estudar a viabilidade da integração da VC com o BIM para captação, processamento e visualização de dados para facilitar as operações e a tomada de decisões em tempo real de diversas áreas da GF. Isto é atingido pelo levantamento de dados sobre as diversas técnicas de VC que podem ser aplicadas junto ao BIM na GF. O levantamento consiste na realização de pesquisa na literatura académica existente, assim como reportes operacionais e a realização de entrevistas com profissionais da área. Os dados coletados são posteriormente classificados e mapeados graficamente em uma estrutura conceitual coerente, e a estrutura resultante validada novamente com profissionais da indústria. Os dados estruturados e validados são utilizados para produzir um arcabouço conceitual e aplicado na criação de um protótipo da tecnologia para o qual serão aplicados casos de teste utilizando datasets de câmeras de segurança, e os resultados dos testes validados mais uma vez com a indústria. Pode-se comprovar a tecnologia desenvolvida como uma alternativa para facilitar uma GF mais eficiente, à vez que reaproveita as câmeras de segurança sem acrescentar sensores nem o incremento de custo tipicamente associados aos sistemas de captação e sensoriamento de dados tradicionais.



  • Mostrar Abstract
  • The construction industry is currently suffering from low productivity, resulting a deficiency to service basic infrastructure development, of which the country relies upon for economic growth. Studies have found that technologic innovation is needed as one of the basic cornerstones for sustainable growth and productivity. The use of Building Information Modeling (BIM) in the construction industry has emerged as one of the main tools for responding to this technologic innovation need, bringing the construction process as well as the whole building live-cycle into the age of integrated information. Another technology that has shown great success is Computer Vision (CV) applied to BIM in order to digitally reproduce in real-time the construction progress and state. Facilities Management (FM) represents a crucial element of the industry that has not seen the application of these two technologies in conjunction in the same way they have been applied in other industry segments. This work has the objective of studying the viability of integrating VC with BIM for capturing, processing and visualizing data to facilitate the operation and decision-making processes of FM. This is achieved through data gathering about various CV techniques that can be used in conjunction with BIM for FM. The data gathering consists of researching existing academic literature, as well as operational reports and conducting interviews with industry professionals. The collected data is subsequently classified and graphically mapped in a coherent conceptual structure, and this resulting structure is validated once more with industry experts. This validated structure is used to produce a conceptual framework and it is applied to the creation of a prototype of the technology which will be used for test cases against security camera datasets, the results of which will be validated with the industry once again. It can be proven that the developed technology is a viable alternative to facilitate a more efficient FM, which at the same time reuses security cameras without the addition of sensors or the increase in costs typically associated with traditional data gathering and sensing systems. 

2017
Dissertações
1
  • Diana Carolina Byron Del Rio
  • AVALIAÇÃO DO CONCRETO POLIMÉRICO:
    Produção e caracterização comparativa do concreto polimérico com adição de
    nanotubos de carbono funcionalizados e sem funcionalizar.

  • Orientador : PATRICIA SANTIAGO DE OLIVEIRA PATRICIO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • PATRICIA SANTIAGO DE OLIVEIRA PATRICIO
  • PETER LUDVIG
  • AUGUSTO CESAR DA SILVA BEZERRA
  • WHITE JOSE DOS SANTOS
  • Data: 17/03/2017
  • Mostrar Resumo
  • O concreto é um material de construção muito utilizado devido às facilidades de moldagem que oferece. Quando destinado a condições especiais precisa de adições e modificações na sua dosagem para alcançar as propriedades relacionadas com a aplicação destinada. A porosidade, por exemplo, é um dos fatores que influencia na durabilidade do concreto. Desde meados do século XX vêm-se desenvolvendo concretos com características especiais que respondam às resistências mecânicas e químicas que as estruturas de construção demandam. Dentre os concretos especiais estão os concretos com adições poliméricas, estes compósitos têm três maneiras de serem produzidos: mediante a impregnação; por meio da substituição do cimento pelo polímero e por meio de uma dispersão polimérica na pasta de cimento. A utilização de polímeros na produção de concretos tem como resultado uma estrutura cimentícia com resistência química eleveda quando comparados com os concretos convencionais devido à diminuição da porosidade e, por conseguinte da permeabilidade. Foram estudados concretos poliméricos com cinza de casca de arroz como fíler, reforçados com nanotubos de carbono sem modificação e nanotubos de carbono aminados. Visando melhora da interface nanotubo/polímero algumas modificações químicas podem ser realizadas na superfície dos nanotubos, como aminação e carboxilação. O ensaio de compressão reveló que houve um aumento na resistência à compressão em função do tempo, alcançando uma resistência de 75 MPa aos 28 dias de cura para a amostra com 0,1 % de nanotubo modificado. Concluiuse que a adição de NTC funcionalizados representa uma melhora na resistência do concreto polimérico com 15 % de resina epóxi. Observou-se que os teores maiores de resina não aportaram um aumento significativo na resistência, inferindo-se que a menor adição de nanotubos, quando funcionalizados, aumenta a resistência à compressão. Os materiais, de maneira geral, apresentaram uma quantidade de poros pequena com a técnica de absorção por imersão e na análise das imagens MEV.


  • Mostrar Abstract
  • Concrete is a widely used material because of its molding facilities. When destined to special conditions it needs additions and modifications in its dosage to reach the needed properties to its final application. Porosity, for example, is one of the factors that influences the durability of concrete. Since the middle of the twentieth century have been developing concretes with special characteristics that responds to the mechanical and chemical resistance that the construction structures require. Among the special concretes are concretes with polymer additions, these composites have three ways of being produced: Polymer Impregnated Concrete (PIC), Polymer Modified Concrete (PMC) and Polymer Concrete (PC). The use of polymers in the production of concretes results in a cementitious structure with increased chemical resistance when compared to conventional concretes due to the decrease in porosity, and in consequence the permeability. Were studied Polymer Concretes using the Rice Husk Ash as a filler, and reinforced with modified and non modified carbon nanotubes. In order to improve the nanotube/ polymer interface, some chemical modifications can be carried out on the surface of nanotubes, such as amination and carboxylation. The compression test revealed that there is an increase in compressive strength in relation with the time of cure, reaching a resistance of 75 MPa at 28 days of cure for the sample with 0.1% of unmodified carbon nanotube. It was concluded that the addition of functionalized carbon nanotubos represents an improvement in the strength of the polymer concrete with 15 % of epoxy resin. It was observed that the higher resin contents did not contribute a significant increase in the resistance, being inferred that the smaller addition of nanotubes, when functionalized, increases the compressive resistance. The materials, in general, presented a small amount of pores with the absorption by immersion technique and by the MEV analysis.

2
  • ISABELA GÓIS DE OLIVEIRA PACHECO
  • AVALIAÇÃO CRÍTICA E PROPOSIÇÕES DE MELHORIAS NO ENSAIO DE DURABILIDADE DE SISTEMAS DE VEDAÇÕES VERTICAIS EXTERNAS (SVVE) SOB A ÓTICA DA NBR 15575:2013

  • Orientador : ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CRISTINA GUIMARAES CESAR
  • HUMBERTO RAMOS ROMAN
  • RAQUEL DINIZ OLIVEIRA
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • Data: 24/03/2017
  • Mostrar Resumo
  • O setor da construção civil no Brasil encontra-se em um período de transformações significativas impulsionadas pela entrada em vigência da ABNT NBR 15575:2013 – Edificações Habitacionais – Desempenho, em julho de 2013. Essa norma tem por objetivo avaliar o desempenho das edificações por meio de requisitos, critérios e métodos de avaliação. Um desses requisitos é a durabilidade de sistemas de vedação vertical externo (SVVE) avaliado por meio do ensaio de resistência à ação de calor e choque térmico, apresentado no Anexo E da ABNT NBR 15575-4:2013. A aplicação do ensaio de choque térmico permite verificar a capacidade da parede em resistir a ciclos de variação brusca de temperatura. Diante desse cenário, essa pesquisa propôs desenvolver os equipamentos pertinentes ao ensaio de comportamento do SVVE exposto à ação de calor e choque térmico cujas informações contidas no Anexo E da norma são pouco detalhadas, bem como aplicá-los no ensaio de avaliação de durabilidade de SVVE. A partir disso, a pesquisa buscou discutir e propor melhorias aos critérios, equipamentos e métodos do ensaio baseando-se em revisão bibliográfica e na experiência prática da realização dos ensaios. Dentre os resultados alcançados destacam-se o desenvolvimento dos equipamentos, a execução do ensaio com o cumprimento dos requisitos especificados na norma de desempenho, o que proporcionou uma correta avaliação da durabilidade do SVVE e dos equipamentos desenvolvidos e empregados; a verificação do atendimento aos níveis de desempenho satisfatórios para o SVVE ensaiado; e a avaliação crítica e proposições de avanço na NBR 15575-4:2013, limitando-se ao ensaio apresentado nessa pesquisa.


  • Mostrar Abstract
  • The Brazil’s construction area is in a period of significant transformations driven by the entry into force of ABNT NBR 15575: 2013 “Residential Construction Performance”, in July 2013. This standard aims to evaluate the performance of buildings through requirements, criteria and evaluation methods. One of these requirements is the durability of external vertical sealing system (SVVE) evaluated by a heat action and thermal shock test, presented in Annex E of ABNT NBR 15575-4: 2013. This test allows to verify the resistance of the wall to cycles with abrupt variation of temperature. Considering this scenario, this research proposes the development of the necessary equipment to test the behavior of the SVVE exposed to the heat action and thermal shock whose informations contained in the Annex E of the standard are very few detailed, as well as apply its to the durability avaliation of the SVVE. In this direction, the research sought to discuss and propose improvements to the equipment and experimental methods and procedures to performance tests based on bibliographic review and practical experience of the tests. Among the results achieved, the development of the equipment; the execution of the test with the fulfillment of the requirements specified in the performance standard, which provided a correct evaluation of the durability of the SVVE and the equipment developed and employed; the verification of compliance with the performance levels satisfactory for the SVVE tested; the critical evaluation and proposition of advances ABNT NBR 15575-4: 2013, limiting itself to the essay presented in this research.

3
  • PRISCILA FLAVIA SOUZA DA SILVA
  • ANÁLISE DE LAJES DE CONCRETO ARMADO REFORÇADAS COM AUMENTO DA
    SEÇÃO NA REGIÃO COMPRIMIDA

     

  • Orientador : ELIENE PIRES CARVALHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ELIENE PIRES CARVALHO
  • CLAUDIO JOSE MARTINS
  • RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • JOSÉ MÁRCIO FONSECA CALIXTO
  • Data: 24/03/2017
  • Mostrar Resumo
  • Este trabalho apresenta os resultados de uma simulação computacional do comportamento de lajes de concreto armado, reforçadas com o aumento da seção na região comprimida. A escassez de trabalhos que visam a análise numérica desse tipo de reforço, aliada com o crescente aumento da necessidade de reforços de estruturas são as principais motivações deste estudo. Além disto, a simulação numérica é importante para a extrapolação de dados experimentais, uma vez que estudos que envolvam ensaios em elementos estruturais geralmente são executados com reduzido número de modelos ou corpos de prova, devido ao elevado custo. A metodologia adotada foi composta pelo levantamento de trabalhos experimentais e teóricos na literatura, relacionados ao reforço de lajes de concreto armado e, posteriormente, foram feitas simulações numéricas de lajes reforçadas, empregando-se o programa ANSYS e o método dos elementos finitos (MEF). Assim, os resultados obtidos no modelo computacional foram comparados com resultados experimentais, obtidos em pesquisas anteriores. As análises mostraram uma boa correlação entre os resultados experimentais e os resultados obtidos no modelo computacional. Logo, o modelo proposto pôde simular o comportamento de lajes reforçadas, inclusive após a fissuração.


  • Mostrar Abstract
  • This paper presents an investigation on the magnitude of the internal stresses at the concrete and at the steel on concrete slabs with overlay increase subjected to static flexural loading.

    Using ANSYS, stresses were analyzed with finite-element modeling (FEM), of three configurations of reinforced concrete slab panels measuring 1,70x0,60 cm: an intact slab with 10-cm-thick, two repaired slabs with 10-cm-thick strengthened 5-cm-thick bonded overlay and a two 15-cm reference slab. The research project included experimental testing to measure the evolution of the structural capacity and the cracking behavior of five slabs. Results of the analyses are compared with experimental data for the purpose of verification. The analyses showed a good relation between the experimental results and the results obtained in the computational model. Thus, the proposed model could simulate the behavior of strengthened slabs, even after cracking.

     

4
  • Lilian Mara Sales Buonicontro
  • DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO BASEADO NOS PARÂMETROS DE RIGIDEZ E RESISTÊNCIA DE LIGAÇÕES VIGA-PILAR DE ESTRUTURAS DE AÇO

  • Orientador : NILTON DA SILVA MAIA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARMANDO CESAR CAMPOS LAVALL
  • ELIENE PIRES CARVALHO
  • NILTON DA SILVA MAIA
  • RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • Data: 27/04/2017
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • Atualmente, muitas pesquisas têm sido dedicadas ao estudo do comportamento das
    ligações e sua influência na resistência e na estabilidade estrutural. Essas pesquisas
    têm conduzido ao desenvolvimento de ferramentas de projeto para avaliação das propriedades mecânicas das ligações, e alguns manuais normativos já incluem procedimentos de análise que levam em consideração o seu comportamento semirrígido. O comportamento global das estruturas de aço depende, dentre outros fatores, do comportamento das ligações, que por sua vez depende diretamente da interação entre os elementos e os meios que as compõem: cantoneiras, chapas, soldas e parafusos, assim como as características geométricas dos perfis conectados. Dessa forma, torna-se necessário estabelecer limites e intervalos, baseados em parâmetros, para classificar os tipos de ligações, de forma a proporcionar uma escolha adequada da ligação, considerando o seu comportamento e, consequentemente, contribuir para o desenvolvimento de projetos estruturais mais confiáveis e econômicos. Visando a um conhecimento mais preciso no que se refere ao comportamento das ligações, a presente pesquisa tem por objetivos apresentar um estudo sobre os sistemas de classificação das ligações e propor um sistema de classificação não linear para uso no dimensionamento de estruturas. Os limites para a classificação em termos de rigidez foram estabelecidos levando-se em conta os comportamentos das estruturas nos estados limites últimos e de serviço e os limites para a classificação em termos de resistência levando-se em conta o estado limite último. A validade do sistema de classificação proposto foi confirmada pela análise do comportamento global de pórticos semirrígidos em exemplos numéricos, utilizando-se o programa de Lavall (1996) adaptado por Silva (2010), que realiza a análise elastoplástica avançanda de estruturas de aço. O sistema de classificação mostrou ser mais simples e mais preciso que os outros sistemas de classificação existentes.


  • Mostrar Abstract
  • Recently, many researches have been focusing on the study of the behavior of connections and their influence on structural stability and resistance. Those studies have led to the development of project tools for the evaluation of the mechanical properties of the connections, and some regulatory manuals already include analytical procedures that take into account the semi-rigid behavior of connections. The overall behavior of steel structures depends, among other factors, on the behavior of the connections, which in turn depends directly on their elements and their means of interaction, comprising: angles, plates, welds and bolts, as well as the geometric characteristics of the connected sections. Therefore, in order to allow for an appropriate and realistic choice of possible connections, it has become necessary to establish limits and intervals – based on parameters – for classifying each kind of connection considering its dimensions, helping, consequently, in the development of more reliable, secure and economical structural projects. Aiming at precise knowledge on what regards the behavior of connections, the present research focuses on developing a study on the classification systems of connections, acknowledging resistance, rigidity and flexibility, and to present a proposal for a classification system of connections for use in the design of structures. Limits for classification in terms of rigidity were established taking into account: the behavior of the structures in the ultimate and serviceability limits states and the limits for classification in terms of resistance taking into account the ultimate limit state. The validity of the proposed classification system was confirmed by the analysis of the global behavior of semi-rigid frames in numerical examples, using the program of Lavall (1996) adapted by Silva (2010), who performs the inelastic advanced analysis of steel structures. The classification system proved to be simpler and more accurate than the other existing classification systems.

5
  • Himad Ahmed Alcamand
  • DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO FÍSICA, QUÍMICA E MECÂNICA DE COMPÓSITOS ÁLCALI-ATIVADOS TÊXTEIS REFORÇADOS COM FIBRAS DE JUTA

  • Orientador : PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • AUGUSTO CESAR DA SILVA BEZERRA
  • EDUARDO HENRIQUE MARTINS NUNES
  • FLAVIO DE ANDRADE SILVA
  • Data: 03/05/2017
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • Cimentos alcalinos ou materiais álcali-ativados (MAA) são materiais com propriedades aglomerantes obtidos pela mistura de fontes de alumina (Al2O3) e sílica (SiO2) com soluções alcalinas concentradas. Tais materiais apresentam alta resistência mecânica e durabilidade, comparados ao cimento Portland. Observa-se o estudo e o uso crescente de fibras naturais como reforço para a produção de compósitos cimentícios, melhorando o comportamento mecânico dessas matrizes frágeis após a fissuração. Verifica-se, na literatura, que o uso de fibras vegetais em MAA é incipiente e, por isso, escasso. Este trabalho busca o desenvolvimento e a caracterização mecânica, física e química de compósitos álcali-ativados têxteis reforçados com fibras de juta. A argamassa de referência (matriz) é formada por metacaulim (MC), principal aluminossilicato ativado, mas a matriz foi alterada a partir da substituição parcial por sílica ativa (SA) e por escória de alto forno (EAF), visando alterar a sua composição (relação SiO2 / Al2O3 = 3.0 e 3.9), e consequentemente as propriedades mecânicas e de durabilidade. Realizou-se o tratamento superficial das fibras de juta com polímero de estireno butadieno carboxilado (SBR), objetivando proteger a fibra do meio alcalino. As propriedades avaliadas foram resistência à compressão, coeficiente de capilaridade, constante de permeabilidade e a densidade. Produziram-se placas de argamassas e de compósitos reforçados com cinco camadas de tecido de juta sem e com tratamento, avaliando a resistência à flexão em três pontos. A durabilidade para as argamassas foi investigada por meio da exposição à solução de sulfato de magnésio (30, 90 e 180 dias de ataque) e para os compósitos utilizou-se o processo de envelhecimento acelerado (ciclos de molhagem e secagem). Os resultados em argamassas não reforçadas mostram que as argamassas produzidas com sílica ativa e escória de alto forno são suceptíveis ao ataque por sulfatos em relação à argamassa produzida apenas com metacaulim. Por sua vez, as alterações na composição da matriz e a introdução de fibras de juta melhoram significativamente o comportamento mecânico dos compósitos, sendo o melhor desempenho observado para aqueles compósitos confecionados com maior relação SiO2/Al2O3 (3,9), maiores teores de EAF (40%) e cujas fibras de juta não foram tratadas superficialmente com o polímero SBR.


  • Mostrar Abstract
  • The investigation of natural fibers as reinforcement in cement-based composites has grown recently, as a mean to improve their post-cracking mechanical behavior. The studies of natural fibers in alkali-activated materials (AAM), however, is still scarce. The objective of this work is to develop and assess the mechanical and physical properties of alkali-activated textile composites reinforced with jute fibers. A reference matrix is composed of alkali-activated metakaolin (MK), but this matrix was altered by partially replacing MK with silica fume (SF) and by blast furnace slag (BFS) in order to alter its composition (SiO2 / Al2O3 ratio = 3.0 and 3.9), and consequently the mechanical properties and durability. Surface treatment of the jute fibers was carried out with a carboxylated styrene butadiene polymer (SBR), in order to protect the fiber from the alkaline medium. For plain matrices, the evaluated properties were compressive strength, capillary coefficient, oxygen permeability and density. Those unreinforced matrices were also subjected to magnesium sulfate attack (30, 90 and 180 days of attack) to assess their durability. Jute-reinforced composites were subjected to bending tests before and after accelerated wetting and drying cycles. The results show that matrices containing SF and BFS are more susceptible to sulphate attack. In contrary, changes in the composition of the matrix and the introduction of jute fibers significantly improved the mechanical behavior of the composites, with best performance observed for the composites with higher SiO2 / Al2O3 ratio (3.9), higher BFS content (40%), where fibers are not surface treated with the SBR polymer.

6
  • PAULO HENRIQUE MACIEL BARBOSA
  • INFLUÊNCIA DO SOLO SOB BLOCO DE COROAMENTO NA RESPOSTA DINÂMICA EM UM PÓRTICO DE CONCRETO ARMADO

  • Orientador : CLAUDIO JOSE MARTINS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO JOSE MARTINS
  • ELIENE PIRES CARVALHO
  • RICARDO ANDRE FIOROTTI PEIXOTO
  • Data: 07/07/2017
  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho foi analisada a influência na resposta estrutural de um pórtico em concreto armado e do solo sob o bloco de estacas. Tal estrutura compreende um pórtico espacial projetado para o suporte de equipamentos vibratórios, e que se encontra sob ação de excitações dinâmicas de grande magnitude. A fundação deste pórtico é composta por estacas tipo hélice-contínua ligada à superestrutura por um único bloco de coroamento. Para a avaliação de sua resposta estrutural foram considerados modelos numéricos baseados no método dos elementos finitos (MEF), adotando-se o comportamento reológico do solo conforme o modelo de Winkler. Especificamente, avaliou-se a influência da rigidez das estacas e a contribuição do solo sob o bloco de coroamento frente às ações dinâmicas harmônicas, provenientes de equipamentos industriais apoiados sobre a estrutura. Notadamente foram avaliados os deslocamentos e as reações nas estacas. A partir dos resultados obtidos pode-se observar que a contribuição do solo sobre o bloco de estacas foi pequena para o estudo de caso analisado. Não ocorreram variações nas respostas de deformações, mas em relação às reações nas estacas as variações sugerem que para fundações com grande quantidade de estacas alguma economia pode ser alcançada considerando-se a contribuição do solo.


  • Mostrar Abstract
  • In this work was analyzed the influence of soil under pile-cap on the response of an
    reinforced concrete frame structure designed to support vibrating equipment, thus
    under the action of dynamic excitations of large magnitude. The foundation of this
    structure is composed of bore-role piles connected to the superstructure by a rigid pilecap.
    For the evaluation of their structural response were considered numerical models
    based on finite element method (FEM), adopting Winkler's model for the rheological
    behavior of soil.
    Specifically, was assessed the influence of pile stiffness and contribution of soil under
    pile-cap. Notably was evaluated the displacements and pile reactions.
    From the results obtained, it can be seen that the contribution of soil under pile-cap
    was too small for the case study examined.There were not variations in the deformation, but in relation to pile reactions, variations suggest that for foundations with large number of piles, some savings can be achieved by considering the contribution of the soil.

7
  • Ricardo Dias Campos Filho
  • VERIFICAÇÃO DA ADERÊNCIA ENTRE AÇO E CONCRETOS COM A UTILIZAÇÃO DE AGREGADO GRAÚDO RECICLADO

  • Orientador : NILTON DA SILVA MAIA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • NILTON DA SILVA MAIA
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • FLAVIA SPITALE JACQUES POGGIALI
  • WHITE JOSE DOS SANTOS
  • Data: 23/08/2017
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A aderência entre o aço e o concreto é a propriedade que garante a eficácia do concreto armado. ABNT-NBR 15116/2004 não permite que os concretos produzidos para fins estruturais tenham agregados reciclados. Porém diversos países já utilizam dessa tecnologia. Sendo assim, o principal objetivo desse trabalho é estudar o comportamento da aderência aço concreto em concretos produzidos com agregado graúdo reciclado que apresente resistência à compressão maior que 25 MPa. Para tanto, o agregado reciclado foi caracterizado, também foram realizados ensaios para caracterização das propriedades mecânicas do concreto: resistência à compressão uniaxial, de acordo com a ABNT-NBR 5739/2007, modulo de elasticidade estático, de acordo com a ABNT-NBR 8522/2008, resistência a tração por compressão diametral, de acordo com a ABNT-NBR 7222/1994. Para avaliação da tensão de aderência foram realizados ensaios de arrancamento direto, conforme descrito na RILEM-CEB RC6/1983 e ensaio de barras confinadas, de acordo com a ABNT-NBR 7477/1982. Foram moldados corpos de prova com utilização de agregado graúdo convencional, com 25% de substituição do agregado graúdo convencional por reciclado, 50% de substituição do agregado graúdo por reciclado e com 100% do agregado graúdo reciclado. Os resultados para os ensaios de barras confinadas não satisfizeram a norma, apresentando um número de fissuras menor que o estabelecido. Os resultados obtidos nos ensaios de arrancamento foram satisfatórios e apresentaram variações coerentes com o apresentado pela literatura.


  • Mostrar Abstract
  • The adhesion between steel and concrete is the property that guarantees the effectiveness of reinforced concrete. ABNT-NBR 15116/2004 does not allow concrete produced for structural purposes to have recycled aggregates. But many countries already use this technology. Therefore, the main objective of this work is to study the behavior of concrete steel adhesion in concretes produced with recycled aggregate having a compressive strength greater than 25 MPa. For this, the recycled aggregate was characterized, also tests were carried out to characterize the mechanical properties of the concrete: resistance to uniaxial compression, according to ABNT-NBR 5739/2007, static modulus of elasticity, according to ABNT-NBR 8522 / 2008, tensile strength by diametrical compression, according to ABNT-NBR 7222/1994. In order to evaluate the adhesion stress, direct pullout tests were performed, as described in RILEM-CEB RC6 / 1983 and confined rod tests, according to ABNT-NBR 7477/1982. Test specimens were prepared using standard bulk aggregate, with 25% replacement of the standard heavy aggregate by recycling, 50% replacement of the bulk aggregate with recycled and with 100% recycled aggregate. The results for the confined rod tests did not meet the standard, presenting a smaller number of cracks than established. The results obtained in the pullout tests were satisfactory and presented variations consistent with that presented in the literature.

8
  • Luiggi Teixeira Bavuzo
  • Desempenho de compósitos àlcali-ativados reforçados com fibra de PVA

     


  • Orientador : PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • WHITE JOSE DOS SANTOS
  • Data: 24/08/2017
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • O elevado consumo do cimento Portland tem gerado preocupações ambientais, relacionadas ao alto teor de CO2 liberado durante seu processo produtivo. Sendo assim, intensifica-se a busca por processos produtivos e materiais construtivos mais sustentáveis e de menor impacto ambiental. Neste contexto, crescem cada vez mais os estudos dos materiais álcali-ativados (MAA) como aglomerantes alternativos ao cimento Portland e, por consequência, as pesquisas para o desenvolvimento destes compósitos reforçados com a adição de fibras. Os MAA possuem grande potencial na construção civil, já que atendem aos requisitos de sustentabilidade e de durabilidade, apresentando resultados mecânicos compatíveis e, muitas vezes, superiores aos materiais provenientes do cimento Portland. Este trabalho tem como objetivo principal analisar os efeitos da variação da relação molar SiO2/Al2O3 na formulação de compósitos álcali-ativados com matriz de metacaulim reforçadas com fibras de PVA. As argamassas foram formuladas com razões molares SiO2/Al2O3 iguais a 3.0, 3.45 e 3.9, a partir da substituição gradual da matéria prima principal (metacaulim) por escória de alto forno, e reforçadas com fibras de PVA em 1% e 2% em volume. Foram realizados ensaios mecânicos de resistência à compressão, módulo de elasticidade e flexão em três pontos. Os índices físicos avaliados foram massa específica, absorção de água e porosidade aparente. Os resultados mostraram que a incorporação de escória no compósito causou grandes efeitos nas propriedades físicas testadas, comparadas à argamassa composta somente por metacaulim, enquanto que a variação da relação molar gerou efeitos perceptíveis nas propriedades mecânicas do material. Além disso, a incorporação de fibras de PVA e a variação do percentual de reforço influenciou expressivamente todas as propriedades pesquisadas.


  • Mostrar Abstract
  • O elevado consumo do cimento Portland tem gerado preocupações ambientais, relacionadas ao alto teor de CO2 liberado durante seu processo produtivo. Sendo assim, intensifica-se a busca por processos produtivos e materiais construtivos mais sustentáveis e de menor impacto ambiental. Neste contexto, crescem cada vez mais os estudos dos materiais álcali-ativados (MAA) como aglomerantes alternativos ao cimento Portland e, por consequência, as pesquisas para o desenvolvimento destes compósitos reforçados com a adição de fibras. Os MAA possuem grande potencial na construção civil, já que atendem aos requisitos de sustentabilidade e de durabilidade, apresentando resultados mecânicos compatíveis e, muitas vezes, superiores aos materiais provenientes do cimento Portland. Este trabalho tem como objetivo principal analisar os efeitos da variação da relação molar SiO2/Al2O3 na formulação de compósitos álcali-ativados com matriz de metacaulim reforçadas com fibras de PVA. As argamassas foram formuladas com razões molares SiO2/Al2O3 iguais a 3.0, 3.45 e 3.9, a partir da substituição gradual da matéria prima principal (metacaulim) por escória de alto forno, e reforçadas com fibras de PVA em 1% e 2% em volume. Foram realizados ensaios mecânicos de resistência à compressão, módulo de elasticidade e flexão em três pontos. Os índices físicos avaliados foram massa específica, absorção de água e porosidade aparente. Os resultados mostraram que a incorporação de escória no compósito causou grandes efeitos nas propriedades físicas testadas, comparadas à argamassa composta somente por metacaulim, enquanto que a variação da relação molar gerou efeitos perceptíveis nas propriedades mecânicas do material. Além disso, a incorporação de fibras de PVA e a variação do percentual de reforço influenciou expressivamente todas as propriedades pesquisadas.

9
  • FREDERICO TADEU CASTRO MENDES
  • DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DAS LIGAÇÕES VIGA-PILAR COM CHAPAS DE EXTREMIDADE ESTENDIDA VISANDO À ANÁLISE PELO MÉTODO DOS COMPONENTES

  • Orientador : CLAUDIO JOSE MARTINS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARMANDO CESAR CAMPOS LAVALL
  • CLAUDIO JOSE MARTINS
  • PETER LUDVIG
  • RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • Data: 24/08/2017
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • Tradicionalmente, o comportamento das ligações é idealizado como rígido ou rotulado para facilitar a análise e o dimensionamento estrutural. Contudo, a maioria das ligações apresenta comportamento do tipo semirrígido, situado entre esses dois casos extremos. O conhecimento do comportamento real das ligações viga-pilar proporciona o estabelecimento de novas recomendações de projeto para a determinação das suas propriedades mecânicas e, consequentemente, o desenvolvimento de procedimentos de projeto de estruturas que considerem essa hipótese. As ligações entre vigas e pilares têm grande influência no comportamento global das estruturas, seja com relação à rigidez, à resistência ou à estabilidade. A incorporação dessas ligações na análise estrutural exige uma representação de curvas momento-rotação relativa, capaz de descrever o seu comportamento mediante a ação de esforços solicitantes, principalmente a transmissão de momento fletor. Este trabalho tem como objetivo o estudo do comportamento semirrígido de ligações viga-pilar, a partir do modelo mecânico via Método dos Componentes, presente no EN 1993 1 8: 2005, visando à determinação da curva momento x rotação relativa em função dos parâmetros de rigidez, resistência e capacidade rotacional de ligações parafusadas com chapa de extremidade estendida e enrijecedores transversais na alma do pilar. Procedimentos de análises para avaliação desses parâmetros também são apresentados utilizando os critérios da ABNT NBR 8800:2008 complementada, quando necessário, por normas e recomendações internacionais. Constata-se que, a norma brasileira proporciona um dimensionamento mais conservador da ligação em comparação com os resultados obtidos pela norma europeia. Finalmente, um exemplo numérico de um pórtico plano com ligação viga-pilar com chapa de extremidade estendida e enrijecedores transversais na alma do pilar, variando-se apenas a espessura da chapa, é analisado, visando avaliar a influência do comportamento dessas ligações na distribuição dos esforços solicitantes nos elementos estruturais, nos deslocamentos nodais e na estabilidade global da estrutura. Conclui-se que, embora seja comum entre projetistas considerar as ligações com chapas de extremidade estendida como rígidas, a resposta estrutural dessas ligações pode ser bem diferente do comportamento idealizado. 


  • Mostrar Abstract
  • Traditionally, the behavior of the connections is idealized as rigid or flexible to facilitate analysis and structural design. However, most of the connections have semi-rigid behavior, situated between these two extreme cases. The knowledge of the real behavior of the beam-to-column connections provides the establishment of new design recommendations for the determination of its mechanical properties and, consequently, the development of structural design procedures that consider this hypothesis. The connections between beams and columns have a great influence on the overall behavior of the structures, whether in terms of rigidity, resistance, or stability. The incorporation of these connections in the structural analysis requires a representation of moment-relative rotation curves, which is capable of describing their behavior through the action of requesting efforts, mainly the transmission of bending moment. This paper aims to study the semi-rigid behavior of beam-to-column connections, based on the mechanical model via the Components Method, presented in European Standards EN 1993 1 8: 2005, aiming at the determination of the moment x relative-rotation curve as a function of stiffness parameters, resistance, and rotational capacity of bolted connections with extended end plate and transverse stiffeners in the core of the abutment. Analysis procedures for the evaluation of these parameters are also presented using the criteria of Brazilian Standards ABNT NBR 8800: 2008 supplemented, where necessary, by international standards and recommendations. It is observed that the brazilian standard provides a more conservative design of the connection as compared to the results obtained by the European standard. Finally, a numerical example of a flat gantry with beam-to-column connection with extended end plate and transversal stiffeners in the column core, varying only in the thickness of the plate, is analyzed, aiming to evaluate the influence of the behavior of these connections in the distribution of the structural forces, nodal displacements, and the overall stability of the structure. It is concluded that, while it is common for designers to consider the connections with extended end plates as rigid, the structural responses of such connections may be quite different from the idealized behavior.

10
  • George Yun
  • A Aplicação do Building Information Modeling (BIM) na quantificação de resíduos de demolição.

  • Orientador : CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • DANIELA MATSCHULAT ELY
  • KHOSROW GHAVAMI
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • Data: 30/08/2017
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A maioria dos resíduos provenientes do ciclo de vida das construções corresponde ao estágio da demolição, sendo crucial a sua quantificação para subsidiar um eficiente gerenciamento. Este trabalho apresenta uma revisão sobre os modelos de quantificação de resíduos de construção e demolição (RCD) a partir da literatura, em especial aos resíduos de demolição (RD). Foi identificado um atuante mercado secundário de materiais de demolição em Belo Horizonte, que configura uma “desconstrução rudimentar”. A pesquisa demonstrou que o licenciamento das demolições pela Prefeitura de Belo Horizonte (PBH) estabelecida pelo Decreto municipal 13.842/2010 apresentam ativas características de fiscalização da atividade de demolição e de geração de receitas ao município, porém, permite ampla discussão quanto à sua efetividade na gestão dos RD. O uso de sistemas computacionais inteligentes como a tecnologia BIM (Building Information Modeling), que significa Modelagem de Informação da Construção, permite reflexões sobre o ambiente colaborativo, o compartilhamento das informações geradas e mantidas e os atuais processos da indústria da construção em todo ciclo de vida. A presente dissertação analisa a aplicação do BIM na quantificação volumétrica de RD, mais precisamente com a aplicação da ferramenta Quantity Take-off (QTO) do software Revit® 2017 - Autodesk, que corresponde a extração automática de quantidades de um projeto. O Revit® foi utilizado para a modelagem 3D das 13 edificações, objetos do estudo, sendo geradas as estimativas volumétricas de RD pelo programa, que foram comparadas com as estimativas de volumes reais de RD a partir da aplicação do método de visita indireto (MVI) e os volumes licenciados pela PBH. Inúmeras incertezas justificam as significativas diferenças verificadas entre as estimativas de volumes de RD geradas, ainda assim, os resultados demonstram que o QTO minimiza os erros advindos da extração de quantitativos tradicional baseados em projetos em 2D e proporciona inúmeros ganhos em produtividade, transparência e assertividade.


  • Mostrar Abstract
  • A maioria dos resíduos provenientes do ciclo de vida das construções corresponde ao estágio da demolição, sendo crucial a sua quantificação para subsidiar um eficiente gerenciamento. Este trabalho apresenta uma revisão sobre os modelos de quantificação de resíduos de construção e demolição (RCD) a partir da literatura, em especial aos resíduos de demolição (RD). Foi identificado um atuante mercado secundário de materiais de demolição em Belo Horizonte, que configura uma “desconstrução rudimentar”. A pesquisa demonstrou que o licenciamento das demolições pela Prefeitura de Belo Horizonte (PBH) estabelecida pelo Decreto municipal 13.842/2010 apresentam ativas características de fiscalização da atividade de demolição e de geração de receitas ao município, porém, permite ampla discussão quanto à sua efetividade na gestão dos RD. O uso de sistemas computacionais inteligentes como a tecnologia BIM (Building Information Modeling), que significa Modelagem de Informação da Construção, permite reflexões sobre o ambiente colaborativo, o compartilhamento das informações geradas e mantidas e os atuais processos da indústria da construção em todo ciclo de vida. A presente dissertação analisa a aplicação do BIM na quantificação volumétrica de RD, mais precisamente com a aplicação da ferramenta Quantity Take-off (QTO) do software Revit® 2017 - Autodesk, que corresponde a extração automática de quantidades de um projeto. O Revit® foi utilizado para a modelagem 3D das 13 edificações, objetos do estudo, sendo geradas as estimativas volumétricas de RD pelo programa, que foram comparadas com as estimativas de volumes reais de RD a partir da aplicação do método de visita indireto (MVI) e os volumes licenciados pela PBH. Inúmeras incertezas justificam as significativas diferenças verificadas entre as estimativas de volumes de RD geradas, ainda assim, os resultados demonstram que o QTO minimiza os erros advindos da extração de quantitativos tradicional baseados em projetos em 2D e proporciona inúmeros ganhos em produtividade, transparência e assertividade.

11
  • Nathalia Alves Dornellas Fonseca
  • Análise numérica do comportamento estrutural de pórtico de aço com ligação semirrígida

  • Orientador : GRAY FARIAS MOITA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARMANDO CESAR CAMPOS LAVALL
  • CLAUDIO JOSE MARTINS
  • GRAY FARIAS MOITA
  • RENATA GOMES LANNA DA SILVA
  • Data: 31/08/2017
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • As ligações desempenham papel fundamental no comportamento global das estruturas de aço, pois influenciam na distribuição dos esforços internos e na estabilidade estrutural. Tradicionalmente, as ligações estruturais são consideradas na análise admitindo o comportamento como idealmente rotulado ou perfeitamente engastado, de forma a simplificar os cálculos e reduzir consideravelmente o tempo necessário para elaboração dos projetos. Entretanto, o comportamento da maioria das ligações se enquadra entre estes dois extremos, sendo do tipo semirrígido. O comportamento das estruturas em aço pode ser obtido por modelos numéricos, incluindo-se efeitos da não linearidade geométrica, do material e das ligações. O trabalho tem como objetivo apresentar um estudo do comportamento elastoplástico de um pórtico simples de aço com ligação com chapa de extremidade ajustada considerando os conceitos da Análise Avançada pelo programa LUSAS. Inicialmente, foram realizadas análises e calibrações dos resultados da ligação com chapa de extremidade ajustada, e posteriormente, esta ligação foi inserida no pórtico simples visando validar o modelo em elementos finitos tridimensional não linear realizado pelo programa. Os resultados obtidos na análise numérica da ligação foram satisfatórios quando comparados com os resultados da análise experimental. A curva momento x rotação relativa da ligação apresentou boa concordância dos resultados, indicando uma boa representatividade do comportamento. Os resultados obtidos na análise numérica do pórtico simples também foram consistentes. Conclui-se que a análise numérica tridimensional pode ser considerada um método de Análise Avançada e sua aplicação pode ser estendida a estudos detalhados do comportamento de estruturas mais complexas, na verificação da precisão de métodos simplificados de análise, na comparação com resultados experimentais e na obtenção de curvas momento x rotação relativa de ligações.


  • Mostrar Abstract
  • The semi-rigid connections play an essential role on the behavior of steel structures, because influence the internal efforts distributions and structural stability. Conventional analyses in structures are made admitting the behavior of the connections as ideally pinned or perfectly restrained, in order to simplify the calculations and to reduce the necessary time for the design. However, the behavior of most connections resides between these two extremes, i.e., it is actually semi-rigid. The behavior of steel structures can be obtained by numerical analysis, including the effects of semi-rigid connections, as well as the geometric and material non-linearities. The objective of this work is to present a study the elastoplastic behavior of one steel plane frame with flush end plate connection considering the Advanced Analysis using the LUSAS program. Initially, analyses have been made and the flush end plate connections results were calibrated, after, this connection was inserted in the steel plane frame to validate the three dimensional non-linear FEA. The numerical analysis results were satisfactory when compared with the experimental analysis results. The moment rotation curve of the connection presents good agreement results, showing good representation of the behavior. The results obtained in the numerical analysis in the steel plane frame were consistent to. Concludes that the three dimensional numerical analysis can be un method of Advanced Analysis and your application can be extended to an others structures behavior studies, in the precision verification of the simplified method of analysis, in the experimental results comparison and to obtain the moment rotation curve of the connection.

2016
Dissertações
1
  • Francisco Javier Reyes Aracena
  • TECNOLOGIA PARA O DESENVOLVIMENTO DE BUEIROS STAIR PIPE PARA PASSAGEM DE PEIXES

  • Orientador : HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • LUIZ GUSTAVO MARTINS DA SILVA
  • DANIELA GUZZON SANAGIOTTO
  • Data: 29/03/2016
  • Mostrar Resumo
  • Os impactos que são gerados na ictiofauna local durante e após a construção das estradas e caminhos rurais, poucas vezes são levados em conta por questões de orçamento e desconhecimento do funcionamento dos bueiros. No estado de Minas Gerais estão algumas das bacias hidrográficas mais importantes do Brasil. Nas últimas três décadas pode-se destacar o interesse de vários países desenvolvidos como Estados Unidos, Canadá, Inglaterra, Austrália e Bélgica no desenvolvimento de novas tecnologias de passagens para peixes de baixo custo para a preservação da ictiofauna local. Neste trabalho foi avaliado o bueiro Stair Pipe que tem uma geometria similar a um bueiro de tubulação em concreto, o que permite uma fácil fabricação, instalação e baixos custos de produção. Para avaliar as condições hidráulicas do escoamento deste tipo de passagem para peixes foram feitas simulações numéricas do tipo CFD (Computacional Fluid Dynamics), onde 6 cenários foram avaliados para combinando diferentes vazões e inclinações para desta forma obter os parâmetros de magnitude da velocidade, áreas de remanso (piscinas) e vorticidade dentro do bueiro para as distintas condições. Nos modelos computacionais foi utilizado o software comercial Fluent (ANSYS), aplicando o método de VOF com o cálculo das equações RANS e com o modelo de turbulência do modelo k-Ɛ.. O cenário que apresentou melhores condições para ser utilizado pelo Leporinus renhardti e o Pimelodus maculatus foi 40l/s e 5% de inclinação que apresentou nível mínimo de profundidade de 0,12m e velocidade máxima de 2,2m/s. Além disso um protótipo foi projetado em AutoCAD 3D para sua futura implementação nas análises da interação das espécies neotropicais com o Stair Pipe. Pretende-se com os resultados desta pesquisa aulixar a avaliação do bueiro Stair Pipe para sua implementação no Brasil


  • Mostrar Abstract
  • The impacts, that are generated in local fish populations after the construction of roads and rural roads, are seldom taken into account because of financial issues and ignorance of the culverts works. In the state of Minas Gerais, there are some of the most important river basins of Brazil. In the last three decades, new technology low- cost fish passages for the preservation of local fish populations was developed in countries such as United States, Canada, England, Australia and Belgium to develop. This work assessed the Stair Pipe culvert which has a similar geometry to a pipe concrete culvert and allows easy manufacture, installation with low production costs. In order to assess the hydraulic conditions of the flow inside the Stair Pipe, numerical simulations of CFD type (Computational Fluid Dynamics) were done in six scenarios, combining diferente flows and gradientes. It allows to obtain the speed magnitude parameters, areas backwater (pools) and vortices within the culvert to the different conditions. The models used the commercial software Fluent (ANSYS) and applied the VOF method to calculate the RANS equations and the model of the turbulence k-ɛ model. The scenario that present the best conditions for use by the Leporinus renhardti and Pimelodus maculatus was 40l/s and 5% of slope showed that minimum levels of depth of 0.12m and a maximum speed of 2.2m/s. Also a prototype was designed in 3D AutoCAD for their future implementation in the analysis of the interaction of neotropical species with Stair Pipe. The results of this work will subsidize the implementation of the Stair Pipe culvert in Brazil.
     
     
2
  • Paulo Emilio Barcelos Carneiro
  • AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO TÉRMICO DE SUPERFÍCIES URBANAS ATRAVÉS DE IMAGENS EM INFRAVERMELHO - ESTUDO DE CASO NO CEFET-MG

  • Orientador : MARIA CRISTINA RAMOS DE CARVALHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • IRACI PEREIRA STENSJO
  • MARIA CRISTINA RAMOS DE CARVALHO
  • Data: 01/04/2016
  • Mostrar Resumo
  • Esta pesquisa foi realizada com o objetivo de avaliar de forma qualitativa o desempenho térmico em condições ambiente das superfícies urbanas da Unidade II do CEFET-MG. Considerou os materiais de pavimentação comumente utilizados conforme os seus tipos de superfície, tonalidade e a condição de sombreamento do ambiente em que se encontra. O método utilizado foi baseado na coleta de dados com o registro em formulários aplicados aos recortes urbanos sombreados e ensolarados. Da mesma maneira, foram levantados dados de outra situação na qual as amostras de materiais estiveram em um mesmo estado de transferência de calor por condução. Os formulários foram alimentados com os dados obtidos através de um termômetro e um termovisor infravermelhos, coletados a cada hora durante 14 (quatorze) horas de um dia em condições de tempo ideais. Os resultados obtidos permitiram a validação do termovisor infravermelho nos estudos térmicos de superfícies urbanas e a discriminação de cada grupo de amostra conforme a sua capacidade de absorver e reter calor nas condições propostas. Estes dados dão suporte para a definição do Plano Diretor do CEFET-MG no sentido de reduzir a temperatura máxima das áreas pavimentadas do Campus II no período mais quente do dia.


  • Mostrar Abstract
  • This research was conducted in order to evaluate, qualitatively, the thermal performance at environment conditions of urban surface of the CEFET-MG Unit II. Was considered the paving materials commonly used, according to their different surface types, tone and shading conditions. The method used was based on the collected data by forms applied to shaded and sunny urban scenes. Using the same method, was collected data of another situation in which samples of materials had the same state of heat transfer conduction. The forms were fed with data obtained via a thermometer and an infrared imager, collected every hour for 14 (fourteen) hours a day under ideal weather conditions. The results obtained allowed the validation of the infrared imager in the thermal studies of urban areas, and the distinction of each sample group according to its ability to absorb and retain heat under the proposed conditions. The research data supports the Cefet-MG Master Plan aiming to reduce the maximum temperature of paved areas in the hottest periods of the day.

3
  • Katherine Hernandez Mateo
  • SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO EFEITO DA VENTILAÇÃO NATURAL EM AMBIENTES MICRO-URBANOS

  • Orientador : MARIA CRISTINA RAMOS DE CARVALHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA CRISTINA RAMOS DE CARVALHO
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • FREDERICO ROMAGNOLI SILVEIRA LIMA
  • IRACI PEREIRA STENSJO
  • Data: 29/04/2016
  • Mostrar Resumo
  • O comportamento do vento sobre as edificações obedece a variáveis que mudam dependendo do país, da região, do estado e das tipologias construtivas. É por isto que, o movimento do ar é um dos comportamentos menos compreendidos e que, portanto, representa maiores desafios na dinâmica de fluidos, especialmente em ambientes nos quais as edificações atuam como barreiras ao ambiente externo e o efeito do vento torna-se dominante pela forma das mesmas edificações e a proximidade de outras construções. A técnica da simulação numérica aplicada ao estudo do efeito da ventilação natural proporciona formas de quantificar e qualificar o fluxo de ar ao redor dos edifícios, além de apresentar detalhadas informações sobre o escoamento do ar. O objetivo principal deste projeto de pesquisa consiste em propor um método de análise de vento a partir da avalição do seu comportamento em um ambiente micro urbano, com modelos geométricos digitais e simulações numéricas computacionais, tendo como principal pergunta científica: como a concepção arquitetônica é capaz de influenciar a circulação do vento dentro do ambiente construído? Para atingir os objetivos da pesquisa, foi criada uma metodologia dividida em: 1.Caracterização do objeto de estudo e coleta de dados; 2. Geração da geometria; 3. Geração da malha; 4.Condições de contorno; 5.Equações dos modelos por CFD (Computational Fluid Dynamics). Os resultados preliminares obtidos, refletem o comportamento do ar de um setor dentro da Unidade II do CEFET-MG, atestando a veracidade da simulação numérica com relação aos dados experimentais coletados dentro do campus. Estes resultados servem de base para a simulação da Unidade II completa. Espera-se com a conclusão da pesquisa, a sistematização de um método de estudo do escoamento do ar para análises arquitetônicas. 


  • Mostrar Abstract
  • The behavior of the wind over the buildings follows the variables that change depending on the country, region, state and the constructive typologies. That’s why, the movement of air is one of the least understood behaviors and, therefore, represents major challenges in fluid dynamics, especially in environments where the buildings act as barriers to the external environment and the effect of the wind becomes the dominant form of the same buildings and the proximity of other constructions. Numerical simulation technique applied to the study of the effect of natural ventilation provides ways to quantify and qualify the air flow around the buildings, in addition to presenting detailed information about the disposal of air. The main objective of this research project is to propose a method of analysis of wind from the evaluation of their behavior in a micro urban environment, with geometric models and computational numerical simulations, the main scientific question: how the architectural concept is able to influence the movement of the wind within the built environment? To achieve the goals of the research, was created a methodology divided into: 1. Characterization of the object of study and data collection; 2. Generation of geometry; 3. The mesh generation; 4. Boundary conditions; 5. Equations for Computational Fluid Dynamics models. Preliminary results obtained reflect the behavior of a sector within the Unit II at CEFET-MG, attesting to the accuracy of the numerical simulation for the experimental data collected within the campus. These results serve as a basis for the simulation of Unit II complete. It is expected with the completion of the research, systematization of a method air drainage study for architectural analysis. 

4
  • Elizabeth Jimenez Gonzalez
  • SUSTENTABILIDADE EM MUSEUS DE BELO HORIZONTE

  • Orientador : HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • MARIA CRISTINA RAMOS DE CARVALHO
  • SIMONE QUEIROZ DA SILVEIRA HIRASHIMA
  • LETICIA JULIAO
  • Data: 25/05/2016
  • Mostrar Resumo
  • No contexto da sustentabilidade, os museus podem tanto implementar e incentivar a
    adoção de medidas sustentáveis em suas operações quanto educar as pessoas, elevando o nível de consciência e transcendência. Este trabalho teve por objetivo avaliar através de uma análise comparativa, a sustentabilidade em ações e
    instalações em dois museus da cidade de Belo Horizonte, assim como as percepções dos visitantes com relação as medidas adotadas neles. A pesquisa foi realizada no Museu Mineiro e o Museu de Artes e Ofícios os quais encontram-se implantados em edificações com valor histórico, que datam do século XIX e que formam parte da história da criação e desenvolvimento da cidade. Os três tipos de questionários aplicados pretendem abordar os principais setores que compõem um museu: o administrativo, os funcionários e os visitantes. O tipo 01, focado nas práticas atuais empregadas pelo museu com abordagem social, econômico e ambiental; o tipo 02 voltado para o analise da percepção e das práticas realizadas pelos funcionários no seu ambiente de trabalho e na sua vida pessoal e o tipo 03, que visa a percepção do visitante com respeito ao tema e ao museu, assim como no seu dia a dia. Os resultados mostraram:1) a intenção dos museus em mudanças voltadas para a sustentabilidade, mesmo na atualidade existem poucas práticas em seu haver, mesmo não se encontrem formalmente estabelecidas; 2) as dificuldades sobre as ações sustentáveis que os funcionários praticam; 3) as dificuldades sobre o conhecimento do tema, apesar de ter expressado o contrário. Também mostrou-se o interesse do visitante em aprender mais sobre a sustentabilidade. Desta forma,
    ressalta-se a importância de incluir políticas formais tanto para o museu quanto para à sociedade e em especial, a inserção daquelas que visem educar e conscientizar sobre a sustentabilidade para uma melhor preservação do meio ambiente e da nossa existência no planeta.


  • Mostrar Abstract
  • Museums play an important role in finding acceptance for sustainability in a society because their practice can encourage the adoption of operationally sustainable policies as well as educating population by raising their level of consciousness and transcendence. Through a comparative analysis this paper evaluates two museums in the Brazilian city of Belo Horizonte regarding their implementation of sustainable polices through their activities and buildings, as well as, the visitors’ perception of these policies. The Museu Mineiro and The Museu de Artes e Oficios were selected as study cases. Both museums have been allocated buildings of historic value, dating from 19th century, which played a very meaningful role for the creation and development of the city of Belo Horizonte. Three different questionnaires were employed to collect information related to the museums: The first questionnaire investigates administrative staff members, the second all other staff members and the third the museums’ visitors. The first questionnaire focuses on current practices of sustainability implemented by the museums regarding their social, economic and environmental approaches. The second questionnaire investigates the perception and actual practices of staff members at work and in their personal lives. Finally, the third questionnaire turns attention to the visitors’ perception regarding the relationship between the subject of sustainability and the museum, as well as, the inclusion of the subject into their daily lives. The comparative analysis of the three questionnaires provides the following results: 1) the museums now intend to make changes in their policies on sustainability and related activities, even though they have not many such formally established policies; 2) there are difficulties with the sustainable activities that the staff practice; 3) visitors experienced difficulties in comprehending knowledge about sustainability despite expressing prior knowledge on the topic, and also, they demonstrated interest in learning more about sustainability. Consequently, it is important to institute formal policies for museums and society concerning aspects of sustainability especially for those museums, which seek to educate and raise public awareness for better preservation of the environment.

5
  • TACIANA MARINA REIS ALVES
  • AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES DE VERNIZ PARA MADEIRA A BASE DE DISPERSÃO AQUOSA DE POLIURETANO

  • Orientador : PATRICIA SANTIAGO DE OLIVEIRA PATRICIO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXANDRE RANGEL DE SOUSA
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • ELIANE AYRES
  • PATRICIA SANTIAGO DE OLIVEIRA PATRICIO
  • Data: 06/07/2016
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho, um grupo de dispersões aquosas de poliuretanos a partir da mistura de dióis, polipropileno glicol (PPG) e policarbonato (PC) foi sintetizado. As propriedades mecânicas e estruturais dos filmes produzidos foram estudadas. A substituição parcial e total de PPG por PC influencia significativamente nas propriedades mecânicas dos filmes obtidos das dispersões aquosas de poliuretano, sendo que aqueles preparados a partir da mistura de polióis são superiores as dos polímeros preparados apenas com PPG’s. Foi observado que a inserção de até 75% em massa de policarbonato como diol resultou em poliuretanos mais dúcteis e resistentes, gerando materiais com propriedades mecânicas melhores. Os revestimentos foram aplicados na madeira e os corpos de prova tiveram suas propriedades de transparência e proteção, quando submetidos ao ensaio de envelhecimento frente à radiação UV, avaliados. Nas amostras de madeira revestidas com os diferentes vernizes poliuretânicos após a exposição à radiação UV por 15 e 30 dias, fica perceptível que aquelas revestidas com as formulações que contem maior teor de policarbonato, tiveram menor alteração na sua cor. Através de experimentos de envelhecimento acelerado e colorimetria foi sugerido que a presença de policarbonato interfere discretamente na degradação da madeira, já agindo como agente de proteção, porém a necessidade de melhorias fez com que fosse realizada a adição de cargas (oxihidróxido de nióbio). A adição de cargas ao PU 75 gerou filmes com melhor resistência a degradação UV.


  • Mostrar Abstract
  • Neste trabalho, um grupo de dispersões aquosas de poliuretanos a partir da mistura de dióis, polipropileno glicol (PPG) e policarbonato (PC) foi sintetizado. As propriedades mecânicas e estruturais dos filmes produzidos foram estudadas. A substituição parcial e total de PPG por PC influencia significativamente nas propriedades mecânicas dos filmes obtidos das dispersões aquosas de poliuretano, sendo que aqueles preparados a partir da mistura de polióis são superiores as dos polímeros preparados apenas com PPG’s. Foi observado que a inserção de até 75% em massa de policarbonato como diol resultou em poliuretanos mais dúcteis e resistentes, gerando materiais com propriedades mecânicas melhores. Os revestimentos foram aplicados na madeira e os corpos de prova tiveram suas propriedades de transparência e proteção, quando submetidos ao ensaio de envelhecimento frente à radiação UV, avaliados. Nas amostras de madeira revestidas com os diferentes vernizes poliuretânicos após a exposição à radiação UV por 15 e 30 dias, fica perceptível que aquelas revestidas com as formulações que contem maior teor de policarbonato, tiveram menor alteração na sua cor. Através de experimentos de envelhecimento acelerado e colorimetria foi sugerido que a presença de policarbonato interfere discretamente na degradação da madeira, já agindo como agente de proteção, porém a necessidade de melhorias fez com que fosse realizada a adição de cargas (oxihidróxido de nióbio). A adição de cargas ao PU 75 gerou filmes com melhor resistência a degradação UV.

6
  • RENATA BORGES JACOE
  • CURA COM CARBONATAÇÃO ACELERADA COMO ESTRATÉGIA PARA MAIOR DURABILIDADE DE FIBROCIMENTOS REFORÇADOS POR POLPAS CELULÓSICAS PROCESSADAS POR DIFERENTES METODOS.

  • Orientador : CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • PETER LUDVIG
  • ALDO GIUNTINI DE MAGALHÃES
  • Data: 05/08/2016
  • Mostrar Resumo
  • Compósitos cimentícios produzidos com fibras naturais são uma alternativa ao uso do amianto, o qual pode causar danos à saúde. Porém, devido à alcalinidade da matriz cimentícia, a durabilidade destes compósitos é comprometida devido à mineralização das fibras. Várias alternativas são propostas como tratamento de durabilidade, entre elas a alteração da matriz através da incorporação de adições minerais pozolânicas e carbonatação acelerada em idades iniciais. Ambos os tratamentos têm como foco principal a redução do pH da matriz, por meio de reações químicas. A eficiência dos tratamentos utilizados é analisada por meio de ensaios mecânicos e análises microestruturais, embora o comportamento do material quando submetido ao meio degradante também seja investigado. O objetivo deste trabalho é a utilização de carbonatação acelerada como método de cura, além da sua associação a modificação da matriz com a incorporação de cinza de casca de arroz, como adição pozolanica, visando assim analisar possíveis variações na produção que melhorem a durabilidade do compósito, bem como seu desempenho. Ciclos de degradação acelerada foram simulados em laboratório para verificar a eficiência dos tratamentos utilizados. Os resultados indicaram que os tratamentos reduziram a degradação do material e em algumas situações levaram a resultados melhores que os esperados.


  • Mostrar Abstract
  • Cementitious composites made with natural fibers are an alternative to the use of asbestos, which is well recognized as a carcinogenic material. However, due to the alkalinity of the cementitious matrix, the durability of these composite is compromised due to mineralization of the fibers. Several alternatives are proposed as a treatment for durability, including the change of the matrix by incorporating pozzolanic mineral additions and accelerated carbonation at early ages. Both treatments are focused primarily on reducing the pH of the matrix by means of chemical reactions that consumes calcium hydroxide. The efficiency of the treatment is analyzed by means of mechanical and microstructural analysis tests, although the behavior of the material when subjected to the degrading g means is also investigated. The objective of this work is the use of accelerated carbonation as a treatment approach; comparing it to the incorporation of rice husk ash in the matrix as pozzolanic addition. Thus aiming to analyze possible variations in production to improve the durability of the composite, as well as its performance. Accelerated degradation cycles (wet-drying) were simulated in the laboratory to verify the effectiveness of treatments used. The results showed that treatments reduced material degradation and in some cases led to better composites than the reference (the untreated composite).

7
  • Randy Israel Moreno Gonzalez
  • INFLUÊNCIA DO USO DE CINZA DE CASCA DE ARROZ COMO ADIÇÃO MINERAL EM COMPÓSITOS DE CIMENTO PORTLAND REFORÇADOS POR FIBRAS DE AÇO.

  • Orientador : CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • PETER LUDVIG
  • AUGUSTO CESAR DA SILVA BEZERRA
  • ADRIANA GUERRA GUMIERI
  • Data: 16/08/2016
  • Mostrar Resumo
  • A pasta de concreto infiltrada em fibras de aço (SIFCON), o concreto de ultra-alto desempenho (UHPC) do tipo pasta de concreto reforçada com fibras (SFRP) e o concreto reforçado com fibras (FRC) são materiais com propriedades mecânicas elevadas. As Adições minerais são utilizadas para melhorar as propriedades mecânicas do concreto, pois aperfeiçoam a área de transição interfacial matriz-fibra, por isso são acrescentadas em concreto de alto desempenho reforçado com fibras de aço (HPSFRC). Algumas pesquisas, como a de Batista (2016), avaliam a diminuição da quantidade de poros em diferentes idades, por conseguinte ganho de durabilidade e resistência, além de reduzir a permeabilidade da matriz com o uso da adição mineral de cinza de casca de arroz (RHA). As adições minerais de RHA em concretos e SIFCONs provaram melhorar a interface fibra-matriz do compósito e suas propriedades mecânicas. Com essa finalidade foram avaliados traços de diferentes matrizes de concreto, SFRP e SIFCON, com diferentes tamanhos de agregados, diferentes proporções de RHA e diferentes volumes de fibra além de serem ensaiados para diferentes idades. Além do mais, foram incorporados, nesta pesquisa, diferentes tipos de misturas e condições especiais de cura de corpos de prova. Considerou- se fatores água/cimento (a/c), ademais de matérias como: o cimento CPV, britas #1 do calcário e de gnaisse, areia média lavada de rio e diferentes tipos de fibras. Nessa sequência, realizou- se uma investigação experimental para avaliar a relação da porosidade e das propriedades de aderência da matriz com testes de: compressão e de tração por compressão diametral para concreto totalizando 64 cp’s cilíndricos (10x20cm), ensaios de compressão para a matriz da pasta sem fibras com 36 cp’s cúbicos (50 x 50x50mm), ensaios de compressão para SIFCON com 36 cp’s cúbicos (100x100 x100mm), ensaios de flexão de SFRP com 63 cp’s cúbicos (160x40x40mm), ensaios de flexão de SIFCON com 48 cp’s cúbicos (100x100x350mm) e ensaios pullout para SIFCON com 216 cp’s cilíndricos (59x60mm). Além de testes de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de porosimetria por infiltração de mercúrio (MIP). Os resultados mostraram um desempenho superior das matrizes com adições RHA em quase todos os ensaios, isso devido ao adensamento da zona IMF e da diminuição da quantidade de poros, aumentando- se, assim, a resistência e a durabilidade do compósito.


  • Mostrar Abstract
  • A pasta de concreto infiltrada em fibras de aço (SIFCON), o concreto de ultra-alto desempenho (UHPC) do tipo pasta de concreto reforçada com fibras (SFRP) e o concreto reforçado com fibras (FRC) são materiais com propriedades mecânicas elevadas. As Adições minerais são utilizadas para melhorar as propriedades mecânicas do concreto, pois aperfeiçoam a área de transição interfacial matriz-fibra, por isso são acrescentadas em concreto de alto desempenho reforçado com fibras de aço (HPSFRC). Algumas pesquisas, como a de Batista (2016), avaliam a diminuição da quantidade de poros em diferentes idades, por conseguinte ganho de durabilidade e resistência, além de reduzir a permeabilidade da matriz com o uso da adição mineral de cinza de casca de arroz (RHA). As adições minerais de RHA em concretos e SIFCONs provaram melhorar a interface fibra-matriz do compósito e suas propriedades mecânicas. Com essa finalidade foram avaliados traços de diferentes matrizes de concreto, SFRP e SIFCON, com diferentes tamanhos de agregados, diferentes proporções de RHA e diferentes volumes de fibra além de serem ensaiados para diferentes idades. Além do mais, foram incorporados, nesta pesquisa, diferentes tipos de misturas e condições especiais de cura de corpos de prova. Considerou- se fatores água/cimento (a/c), ademais de matérias como: o cimento CPV, britas #1 do calcário e de gnaisse, areia média lavada de rio e diferentes tipos de fibras. Nessa sequência, realizou- se uma investigação experimental para avaliar a relação da porosidade e das propriedades de aderência da matriz com testes de: compressão e de tração por compressão diametral para concreto totalizando 64 cp’s cilíndricos (10x20cm), ensaios de compressão para a matriz da pasta sem fibras com 36 cp’s cúbicos (50 x 50x50mm), ensaios de compressão para SIFCON com 36 cp’s cúbicos (100x100 x100mm), ensaios de flexão de SFRP com 63 cp’s cúbicos (160x40x40mm), ensaios de flexão de SIFCON com 48 cp’s cúbicos (100x100x350mm) e ensaios pullout para SIFCON com 216 cp’s cilíndricos (59x60mm). Além de testes de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de porosimetria por infiltração de mercúrio (MIP). Os resultados mostraram um desempenho superior das matrizes com adições RHA em quase todos os ensaios, isso devido ao adensamento da zona IMF e da diminuição da quantidade de poros, aumentando- se, assim, a resistência e a durabilidade do compósito.

8
  • MICHELLE ALINE NASCIMENTO SILVA MOREIRA
  • MATRIZES CIMENTÍCIAS MODIFICADAS COM RESÍDUO DE
    MINERAÇÃO (LAMA VERMELHA) E PENTOXIDO DE NIÓBIO PARA
    APLICAÇÃO AUTO-LIMPANTE POR FOTOCATÁLISE

  • Orientador : PATTERSON PATRICIO DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AUGUSTO CESAR DA SILVA BEZERRA
  • SUPERVISOR DE MIGRAÇÃO
  • PATRICIA SANTIAGO DE OLIVEIRA PATRICIO
  • PATTERSON PATRICIO DE SOUZA
  • PETER LUDVIG
  • Data: 21/10/2016
  • Mostrar Resumo
  • Matrizes cimentícias modificadas com fotocatalisadores têm sido discutidas para diversas aplicações na construção, que variam de superfícies anti-bactericidas,
    despoluidoras e auto-limpantes, através do processo de fotocatálise. Pesquisas recentes têm demonstrado a eficiência fotocatalítica da lama vermelha e de
    compostos a base de nióbio na oxidação de compostos orgânicos. Logo o presente trabalho teve como objetivo verificar a eficiência fotocatalítica da lama vermelha (LV) e pentóxido de nióbio (Nb2O5), incorporados em argamassa de cimento Portland na degradação do corante azul de metileno. Para tanto, foram confeccionadas
    argamassas com 2% de adição em massa de LV e Nb2O5 a fim de verificar seu desempenho fotocatalítico para degradação de corante azul de metileno.
    Paralelamente, foram realizados ensaios de difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), termogravimetria (TG), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), granulometria a laser, além de ensaios de absorção de água por imersão e de resistência à compressão para argamassas. Os
    resultados obtidos mostraram que a argamassa modificada com lama vermelha apresentou um melhor conjunto de propriedades mecânica, fotocatalítica e térmica, quando comparada às demais argamassas desenvolvidas (de referência e modificada com pentóxido de nióbio) o que pode ser suficiente para conseguir eliminar a matéria orgânica em longo prazo, sendo, portanto, um material promissor para aplicação auto-limpante na construção civil.




  • Mostrar Abstract
  • Cementitious matrices modified with photocatalysts have been discussed for several
    applications in the construction, ranging from anti-bactericidal, de-polluting and selfcleaning surfaces, through the photocatalysis process. Recent research has demonstrated the photocatalytic efficiency of red mud and niobium based compounds in the oxidation of organic compounds. Therefore the present work had as objective to verify the photocatalytic efficiency of red mud (LV) and niobium pentoxide (Nb2O5), incorporated in mortar of Portland cement in the degradation of the blue dye of methylene. For this purpose, mortars with 2% mass addition of LV and Nb2O5 were prepared in order to verify their photocatalytic performance for degradation of methylene blue dye. At the same time, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetry (TG), infrared absorption spectroscopy (FTIR), laser granulometry, and water absorption tests by immersion and compressive strength for mortars. The results showed that the mortar modified with red mud presented a better set of mechanical, photocatalytic and thermal properties when compared to the other mortar developed (reference and modified with niobium pentoxide), which may be enough to eliminate the organic matter In the long term, being therefore a promising material for self-cleaning application in civil construction.

9
  • Benito Aldo Morantin Ventura
  • BLOCOS ESTRUTURAIS DE CONCRETO COM PÉROLAS DE EPS COMO AGREGADO

  • Orientador : PETER LUDVIG
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • CRISTINA GUIMARAES CESAR
  • MARIA TERESA PAULINO AGUILAR
  • PETER LUDVIG
  • Data: 16/11/2016
  • Mostrar Resumo
  • A Indústria da Construção Civil tem buscado novas tecnologias para o concreto através do uso de materiais e métodos alternativos visando aprimorar as suas características técnicas e, consequentemente o seu desempenho estrutural. Esse interesse é devido fundamentalmente ao fato de que o concreto é o material mais consumido no mundo o que faz com que qualquer modificação seja na sua fabricação ou no seu uso, ainda que mínima, possa representar um considerável avanço técnico científico positivo, quando se analisa a repercussão gerada em termos globais. Dentro deste contexto, se torna atrativo investigar a viabilidade do uso de pérolas de poliestireno expandido como substituto parcial do agregado convencional em blocos estruturais de concreto com relação à norma brasileira em vigor, com o intuito de obter uma redução no peso total das estruturas em alvenaria estrutural, e em consequência disso, uma economia de materiais e maior eficiência na execução. Em um sentido geral o programa experimental desta pesquisa se divide em duas fases sendo que a primeira consistiu na determinação do teor de EPS e o método de mistura adequado do concreto utilizado na fabricação dos blocos com EPS. Nesta primeira fase da pesquisa foram confeccionados corpos de prova cilíndricos de concreto utilizando 12 formulações, 3 teores de EPS e 3 aditivos poliméricos distintos aos quais se realizaram ensaios de resistência à compressão e densidade aos 7 e 28 dias. Também foram confeccionados corpos de prova prismáticos para determinar a retração linear dos diferentes traços analisados. Na segunda fase, se realizou a produção dos blocos de concreto convencionais com uma substituição de 15% em volume do agregado total do concreto por EPS. Alem disso, estes foram caracterizados mediante ensaios de: análise dimensional, absorção de água, área liquida e resistência à compressão nas idades de 7 e 28 dias de acordo com a norma NBR 6136. Finalmente, realizou-se uma análise comparativa entre os dois tipos de blocos, com a qual conclui-se que desde o ponto de vista técnico, é viável a utilização de EPS como agregado nos mesmos. Isto devido ao fato de que o bloco com EPS cumpre com os requisitos das características técnicas avaliadas para o bloco estrutural da classe C apresentando uma redução de 6,82 e 6,11% na resistência à compressão e no peso, respectivamente, em relação ao bloco convencional. Além disso, há indícios de que poderia cumprir com os requisitos da norma 6136 para retração linear para blocos estruturais da classe C.




  • Mostrar Abstract
  • The Civil Construction Industry has been seeking  new technologies for the concrete by using alternative materials and methods looking forward  to develop better technical characteristics in the latter and consequently in the performance of this material. This aim is mainly because of the high consumption of concrete that have been occurring in the latest years around the world. This situation makes possible that any little modification in the fabrication or use of concrete could represent a significant technical and scientific advance when the generated effect is measured in global terms. In this context, it is suitable to investigate the viability of the use of EPS beads as aggregate in concrete as a partial substitution of the conventional aggregate in hollow blocks for structural masonry with the aim of gain a reduction in the total weight of masonry structures and at the same time a reduction in the use of materials and more efficiency in the execution. This study is separated in two big phases; the first one of them was based in the determination of an adequate EPS amount and mix method for the concrete detonated to the fabrication of the blocks. To accomplish this duty there were made concrete cylindrical specimens using 12 different mixes, 3 different kind of polymeric additive and 3 different percentage of EPS, this specimens were submitted to density and compressive strength test at the age 7 and 28 days. There were made also prismatic specimens for the determination of the linear shrinkage. In the Phase II, the conventional and EPS concrete blocks were made using 15% of EPS beads in substitution of the conventional aggregate. The characterization of them was made by the following tests: dimensional analysis, water absorption, liquid area and compressive strength at the age of 7 and 28 days following the NBR 6136 standard. Finally it was made a comparative analysis between the two types of blocks that permitted concluded that from a technical point of view it is viable the use of EPS as aggregate in concrete blocks. This because of the fact that the EPS block achieve the standard requirements for the technical characteristics that were evaluated. Also, it seems that the EPS block could fill the NBR 6136 requirement for the linear shrinkage. The EPS block was classified as Type C for structural use, showing a reduction of 6,82 and 6,11% in the compressive and weight, respectively, in relation with the conventional one. 

10
  • Aislan Rander Santos
  • BUEIROS DE DRENAGEM: ANÁLISE DA VIABILIDADE DE PASSAGEM DE PEIXES.

  • Orientador : HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDNA MARIA DE FARIA VIANA
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • RAONI ROSA RODRIGUES
  • Data: 23/11/2016
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A instalação de estruturas de drenagem em um curso d’água pode alterar seu comportamento hidráulico, gerando inúmeros impactos, sendo muitos deles relacionados à ictiofauna. Assim, este trabalho tem o objetivo de avaliar as condições físicas e hidráulicas de bueiros e verificar a possibilidade de passagem de peixes nestes meios. Na pesquisa de campo, realizada na Região Metropolitana de Belo Horizonte, Minas Gerais, nas bacias do Rio Paraopeba e do Rio das Velhas, ambas interceptadas por rodovias federais, foram realizados levantamentos de possíveis anomalias nestas estruturas, que comprometem as condições hidráulicas e obstruem pequenos cursos d’água. As atividades foram desenvolvidas a partir da análise do maior número de amostras possível no mês de Março de 2016, período com grande possibilidade de chuvas. Resultados mostram desníveis significativos a jusante destas estruturas, além de obstruções de seção das tubulações, seja de sedimentos, vegetação e/ou lixo. Com o processamento dos dados foi possível traçar uma avaliação dos resultados e assim visualizar quais das estruturas podem proporcionar conforto hidráulico nas condições de transposição a partir da redução de esforço para peixes.


  • Mostrar Abstract
  • A instalação de estruturas de drenagem em um curso d’água pode alterar seu comportamento hidráulico, gerando inúmeros impactos, sendo muitos deles relacionados à ictiofauna. Assim, este trabalho tem o objetivo de avaliar as condições físicas e hidráulicas de bueiros e verificar a possibilidade de passagem de peixes nestes meios. Na pesquisa de campo, realizada na Região Metropolitana de Belo Horizonte, Minas Gerais, nas bacias do Rio Paraopeba e do Rio das Velhas, ambas interceptadas por rodovias federais, foram realizados levantamentos de possíveis anomalias nestas estruturas, que comprometem as condições hidráulicas e obstruem pequenos cursos d’água. As atividades foram desenvolvidas a partir da análise do maior número de amostras possível no mês de Março de 2016, período com grande possibilidade de chuvas. Resultados mostram desníveis significativos a jusante destas estruturas, além de obstruções de seção das tubulações, seja de sedimentos, vegetação e/ou lixo. Com o processamento dos dados foi possível traçar uma avaliação dos resultados e assim visualizar quais das estruturas podem proporcionar conforto hidráulico nas condições de transposição a partir da redução de esforço para peixes.

11
  • Fabiano Eduardo Moraes Matos
  • ANÁLISE MODAL DE EDIFÍCIO EM ALVENARIA ESTRUTURAL 

  • Orientador : CLAUDIO JOSE MARTINS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO JOSE MARTINS
  • ELIENE PIRES CARVALHO
  • PETER LUDVIG
  • FLAVIO RENATO DE GOES PADULA
  • Data: 28/11/2016
  • Mostrar Resumo
  • O objetivo deste trabalho consiste em efetuar a caracterização numérica por seus
    parâmetros modais (frequências naturais, taxas de amortecimento e modos de vibração) de um edifício auto portante com 16 pavimentos composto por alvenaria de blocos de concreto.
    Os parâmetros modais experimentais da estrutura foram obtidos a partir do registro de suas vibrações devido as ações operacionais observadas em 53 pontos com duas horas de medição para cada. A caracterização numérica foi alcançada ajustando os valores modais de um modelo numérico baseado no MEF aos valores experimentais. Com o objetivo de validar a técnica, o procedimento de obtenção dos parâmetros modais foi realizado também em uma segunda torre semelhante a primeira, considerando 18 pontos com 1 hora de duração cada. O comparativo dos resultados das duas torres indicou que os parâmetros modais experimentais obtidos se aproximam dos valores reais. O modelo numérico final apresentou erro médio aceitável para representação de uma estrutura em alvenaria estrutural.


  • Mostrar Abstract
  • The objective of this work is to perform the numerical characterization considering its modal parameters (frequencies, damping and modal shapes) of a 16-story concrete block masonry building. The experimental modal parameters of the structure were obtained from the data of the vibrations due to the operational actions observed in 53 pre set points with two hours of measurement each. The final numerical characterization was produced by adjusting the modal values of a numerical model based on the FEM to the values obtained in the experimental campaign. To confirm the technique, the procedure for obtaining the modal parameters was performed in a second tower similar to the first, considering 18 points and 1 hour each. The comparison of the results of the two towers indicated that the experimental modal parameters obtained approximated the real values. The definitive numerical model presented an acceptable average error for the representation of a structure in masonry.

12
  • HUGO CAMPOS ROCHA
  • ANÁLISE DE CICLO DE VIDA DA BRITA BICA CORRIDA SUBSTITUÍDA POR RESÍDUOS PROCESSADOS UTILIZADOS COMO SUB-BASE DE PAVIMENTO

  • Orientador : ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADRIANO DE PAULA E SILVA
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • Data: 30/11/2016
  • Mostrar Resumo
  • Inserido em um cenário no qual os municípios brasileiros encontram dificuldades no tratamento e destinação de todos os tipos de resíduos, o setor da construção civil apresenta-se com diversos problemas, dentre eles, a falta de locais para disposição de Resíduos de Construção e Demolição (RCD), aliado ao alto custo de transporte destes materiais. Dentro deste contexto, uma forma de minimizar os problemas referentes à disposição dos RCD’s é o reaproveitamento destes resíduos, resultando na redução do volume de materiais encaminhados para os aterros e dos impactos ambientais gerados por esta disposição, além da redução do consumo de novos materiais. Este trabalho apresenta a avaliação da viabilidade da substituição de matérias primas por resíduos de construção civil processados, baseado na análise do ciclo de vida do material que deixou de ser utilizado, no caso, a brita bica corrida, com a utilização do software “Umberto”. O material a ser estudado, a brita bica corrida, utilizada como sub-base de pavimento nas obras de alargamento da Av. Dom Pedro I, localizada na cidade de Belo Horizonte, foi parcialmente substituída por resíduos gerados e processados no canteiro de obras. Com a utilização do software “Umberto” foram levantadas todas as entradas e saídas do ciclo de vida da brita bica corrida, fluxos de materiais e energia, permitindo a avaliação integrada de aspectos ambientais e econômicos do material. Com base nos quantitativos apurados nos registros de medições e projetos da obra, e nos serviços executados, a análise realizada com o software “Umberto” permitiu verificar que o custo unitário (m³) para a execução de sub-base de pavimentação com a utilização de resíduos é aproximadamente 23,79% do custo da execução com a utilização direta de brita bica corrida e que o reaproveitamento dos resíduos fez com que deixassem de ser despejados no meio ambiente mais de 21 toneladas de CO2, um grande volume de N2 e CO, além da economia de 6.475 m³ de água. Este quantitativo de CO2 equivale a 134,43 árvores, trabalhando ao longo de 20 anos, ou aproximadamente 2.689 árvores ao longo de um ano. O volume de água economizado abasteceria 10.792 pessoas durante 30 dias.


  • Mostrar Abstract
  • Set in a scenario in which municipalities find it difficult in the treatment and disposal of all types of waste, the construction sector is presented with various problems, including the lack of disposal sites Waste Construction and Demolition - RCD, combined with high transport costs of these materials. Within this context, one way to minimize the problems relating to the disposal of RCD's is the reuse of this waste, resulting in reducing the volume of materials sent to landfills and environmental impacts generated by this provision, in addition to reducing the consumption of new materials. This paper presents the evaluation of the feasibility of substitution of raw materials for construction waste processed, based on life-cycle assessment of the material no longer used, in this case, the gravel pecks race, using the software "Umberto" . The material to be studied, the crushed stone waterspout race, would be used as floor subfloor, the works of enlargement of the Av. Dom Pedro I, in the city of Belo Horizonte, partly being replaced by waste generated and processed at the construction site. Using the software “Umberto” were raised all inputs and outputs of crushed stone waterspout busy life cycle of material and energy flows, allowing the integrated assessment of environmental and economic aspects of the material. Based on the calculated quantity in the records measurements and work projects, and the executed services, the analysis performed on the "Umberto" software has shown that the unit cost (m³) to perform sub-base paving using residues is about 23.79% of the cost of implementation using direct gravel waterspout running and the reuse of waste caused no longer be dumped into the environment over 21 tons of CO2, a large volume of N2 and CO in addition to saving 6,475 cubic meters of water. This amount of CO2 equals 134.43 trees, working over 20 years, or approximately 2,689 trees over a year. The volume of water saved would supply 10,792 people for 30 days.

13
  • Daniela Soledad Tapia Solano
  • MODELO DE COMPORTAMENTO DE PEIXES NO TRECHO A JUSANTE DA USINA HIDRELÉTRICA DE TRÊS MARIAS

  • Orientador : HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDNA MARIA DE FARIA VIANA
  • FABIO MINEO SUZUKI
  • HERSILIA DE ANDRADE E SANTOS
  • Data: 30/11/2016
  • Visualizar Dissertação/Tese  
  • Mostrar Resumo
  • A simulação numérica tridimensional no estudo de escamentos multifásicos utilizando a Dinâmica Computacional de Fluidos (CFD) é uma ferramenta importante para saber as características do escoamento em áreas de Usinas Hidrelétricas indicando a viabilidade do comportamento das espécies aquáticas existentes neste entorno. O Brasil é um dos países com o potencial hidrelétrico mais representativo no mundo, portanto, os empreendimentos hidrelétricos formam parte importante para geração de eletricidade no país. O objetivo deste trabalho é combinar informações de um modelo hidrodinâmico tridimensional com informações biológicas, coletadas através de telemetria acústica, gerando um modelo de previsão de comportamento das espécies de peixes no trecho a jusante da Usina Hidrelétrica de Três Marias, em relação as variáveis hidráulicas. Gerou-se uma malha computacional multifásica (ar-água), do tipo não ortogonal estruturada, de um trecho de três quilômetros do rio, junto com o canal de fuga da Usina. A análise de escoamentos com característica tridimensional do modelo matemático foi elaborada através do Método de Volumes Finitos, ferramenta que auxilia na solução das equações de Navier-Stokes em um computador. Para as análises de dados biológicos juntos com as variáveis hidráulicas, considerando duas espécies de peixes Prochilodus argentus (curimatã) e Pimelodus maculatus (mandi amarelo), observou-se que ambos peixes, tiveram diferentes preferências com respeito as variáveis hidráulicas, durante os meses de novembro e dezembro. Nesta investigação se propus entregar um método para a combinação de dados hidráulicos e biológicos, para o estudo comportamental dos peixes na área do Canal de Fuga da Usina de Três Marias, lugar onde existe um risco maior, possibilitando a mortalidade de peixes no rio. Compreender os padrões de movimentos das espécies, fornece recursos para reduzir os impactos à ictiofauna. Este modelo foi desenvolvido com várias limitações, porém, elas podem ser melhoradas e utilizadas para outras Usinas Hidrelétricas e estudando o comportamento de outras espécies de peixes, diferentes das duas analisadas neste trabalho.


  • Mostrar Abstract
  • A simulação numérica tridimensional no estudo de escamentos multifásicos utilizando a Dinâmica Computacional de Fluidos (CFD) é uma ferramenta importante para saber as características do escoamento em áreas de Usinas Hidrelétricas indicando a viabilidade do comportamento das espécies aquáticas existentes neste entorno. O Brasil é um dos países com o potencial hidrelétrico mais representativo no mundo, portanto, os empreendimentos hidrelétricos formam parte importante para geração de eletricidade no país. O objetivo deste trabalho é combinar informações de um modelo hidrodinâmico tridimensional com informações biológicas, coletadas através de telemetria acústica, gerando um modelo de previsão de comportamento das espécies de peixes no trecho a jusante da Usina Hidrelétrica de Três Marias, em relação as variáveis hidráulicas. Gerou-se uma malha computacional multifásica (ar-água), do tipo não ortogonal estruturada, de um trecho de três quilômetros do rio, junto com o canal de fuga da Usina. A análise de escoamentos com característica tridimensional do modelo matemático foi elaborada através do Método de Volumes Finitos, ferramenta que auxilia na solução das equações de Navier-Stokes em um computador. Para as análises de dados biológicos juntos com as variáveis hidráulicas, considerando duas espécies de peixes Prochilodus argentus (curimatã) e Pimelodus maculatus (mandi amarelo), observou-se que ambos peixes, tiveram diferentes preferências com respeito as variáveis hidráulicas, durante os meses de novembro e dezembro. Nesta investigação se propus entregar um método para a combinação de dados hidráulicos e biológicos, para o estudo comportamental dos peixes na área do Canal de Fuga da Usina de Três Marias, lugar onde existe um risco maior, possibilitando a mortalidade de peixes no rio. Compreender os padrões de movimentos das espécies, fornece recursos para reduzir os impactos à ictiofauna. Este modelo foi desenvolvido com várias limitações, porém, elas podem ser melhoradas e utilizadas para outras Usinas Hidrelétricas e estudando o comportamento de outras espécies de peixes, diferentes das duas analisadas neste trabalho.

14
  • Lelislânia Cristiane Noronha Pinto
  • ANÁLISE DE INDICADORES DE SUSTENTABILIDADE PARA COMPARAÇÃO DE DESEMPENHO DE EDIFÍCIOS COMERCIAIS COM SISTEMAS CONSTRUTIVOS EM AÇO E EM CONCRETO ARMADO BASEADOS NO SISTEMA DE CERTIFICAÇÃO LEED

  • Orientador : ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIELA MATSCHULAT ELY
  • FRANCISCO CARLOS RODRIGUES
  • ROGERIO CABRAL DE AZEVEDO
  • Data: 09/12/2016
  • Mostrar Resumo
  • Os impactos causados ao meio ambiente devido às atividades da construção civil são cada vez maiores e as preocupações ambientais atuais impulsionam o mercado da construção civil em direção às exigências das certificações ambientais para seus produtos. Em contrapartida, os sistemas de certificação ambiental não são totalmente compatíveis para comparação dos sistemas construtivos em aço e em concreto armado, dificultando o processo de análise do sistema construtivo que atenda de forma mais eficiente os requisitos de sustentabilidade de um determinado projeto. Este trabalho apresenta uma análise dos indicadores aplicáveis para realizar a comparação do desempenho dos sistemas construtivos em aço e em concreto armado para a construção de edifícios comerciais. Foi avaliado o sistema de certificação sustentável LEED, cujos indicadores de sustentabilidade foram selecionados levando em consideração os itens nos quais a análise e pontuação são influenciados pela escolha de projeto com sistema construtivo em aço ou em concreto armado. Os resultados apontam a análise de treze indicadores aplicáveis para a comparação dos sistemas, sendo de grande relevância a análise das vedações externas, que interferem na pontuação de seis desses indicadores. Portanto, este estudo traz contribuições significativas para a tomada de decisões dos agentes envolvidos durante as fases do ciclo de vida dos empreendimentos em aço e em concreto armado.


  • Mostrar Abstract
  • The impacts caused to the environment due to construction activities are increasing and current environmental concerns drive the construction market towards the requirements of environmental certifications for their products. On the other hand, environmental certification systems are not fully compatible for comparison of building systems in steel and reinforced concrete, making it difficult to analyze the construction system that more efficiently meets the sustainability requirements of a given project. This work presents an analysis of the applicable indicators to perform the comparison of the performance of the steel and reinforced concrete systems for the construction of commercial buildings. The sustainable certification system LEED was evaluated, whose sustainability indicators were selected taking into consideration the items in which the analysis and punctuation are influenced by the choice of design with a steel or reinforced concrete construction system. The results point to the analysis of thirteen applicable indicators for the comparison of the systems, being of great relevance the analysis of external fences, which interfere in the score of six of these indicators. Therefore, this study makes significant contributions to the decision-making of the agents involved during the life cycle phases of steel and reinforced concrete enterprises.

15
  • RAPHAEL LUCIO REIS DOS SANTOS
  • APLICAÇÃO DO RESÍDUO PROVENIENTE DO CORTE DE ARDÓSIA EM PAVIMENTAÇÃO RODOVIÁRIA

     


  • Orientador : CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • FLAVIO RENATO DE GOES PADULA
  • MARIA EUGENIA MONTEIRO DE CASTRO E SILVA
  • Data: 19/12/2016
  • Mostrar Resumo
  • A preocupação com o meio ambiente e a escassez de recursos naturais têm levado à busca por alternativas de desenvolvimento mais sustentável. Diante desta necessidade, a utilização de resíduos se mostra como uma boa alternativa na redução dos impactos causados ao meio ambiente pelo consumo desordenado de matéria-prima e pela redução das áreas de disposição, considerando o crescente volume de resíduos descartados. Nesse contexto se inserem os resíduos gerados pelo corte de ardósia. Este trabalho tem como objetivo discutir as propriedades deste resíduo para aplicações em sub-base e base de pavimentação rodoviária flexível. Foram realizados ensaios de análise granulométrica por peneiramento, limites de Atterberg, índice de suporte Califórnia (ISC) com medida de expansão e densidade para misturas de resíduo de ardósia e argila. Os ensaios utilizaram a estrutura laboratorial do Centro Federal de Educação Tecnológica (CEFET/MG) em conjunto com a do Departamento de Estradas de Rodagem (DER/MG). As misturas (SB 75/25, SB 67/33, SB 60/40, SB 50/50, B 90/10, B 80/20 e B 70/30) foram feitas com sete teores propostos. Os resultados obtidos indicam que as misturas de resíduo de ardósia e argila mais indicadas para utilização como sub-base e base, respectivamente, de pavimentos flexíveis são SB 75/25 e B 90/10. De forma complementar, foram realizados ensaios de módulo de resiliência para todos os teores propostos, onde verificou-se que a mistura de resíduo de ardósia e solo apresenta bom comportamento resiliente. Desta forma, este estudo colabora para a aplicação dos resíduos gerados na extração da ardósia em pavimentação rodoviária, com base na viabilidade técnica e econômica da implantação e recuperação de rodovias estaduais de Minas Gerais; reduzindo assim as áreas de deposição e os impactos ambientais causados pelos mesmos.


  • Mostrar Abstract
  • The worry about environment and natural resources shortage has led to seek after a sustainable alternative. Faced with this need, the recycling process appears as a good way to minimize this natural resources use and the shortage of proper disposal sites caused by the large amount of waste discarded. The slate waste is in this context. Therefore, this research focuses on the study of the properties of this residue for applications in subbase and base of flexible road pavement. Distribution of particle sizes by sieving, Atterberg limits, California Bearing Ratio (CBR) with expansion and density were performed to mixtures of slate waste with clay. The testes used the laboratory structure of the Centro Federal de Educação Tecnológica (CEFET/MG) and also Departamento de Estradas de Rodagem (DER/MG). The mixtures were made with seven proportions proposed containing between 50% - 75% of slate residue for sub-base and between 70% - 90% for base. The results indicate that the slate waste percent mixed with sandy clay most suitable for use as subbase and base of flexible pavements are 75% and 90% respectively. In addition, tests of resilient modulus were performed for all proposed contents. It was found that the mixture of slate waste with sandy clay soil has good resilient behavior. Finally, this study contributes for the application of the waste produced in the extraction of the slate in road paving, on basis of the technical and economical viability of the implantation and recovery of Minas Gerais’s (a state at the Southeast of Brazil) highways; reducing the areas of deposition and the environmental impacts caused.

16
  • DANIELE SILVERIA BRANDÃO E SILVA
  • EFEITOS DA ADIÇÃO DE NANOTUBOS DE CARBONO EM GEOPOLÍMERO A
    BASE DE METACAULINITA

  • Orientador : PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • PETER LUDVIG
  • JOSÉ MÁRCIO FONSECA CALIXTO
  • Data: 21/12/2016
  • Mostrar Resumo
  • Com a crescente preocupação ambiental, criar novas tecnologias que sejam
    sustentáveis e ambientalmente corretas tem sido um grande desafio industrial.
    Produzir materiais com melhores propriedades e ao mesmo tempo não agressivos ao
    ambiente tornou-se foco de diversas pesquisas. Para a construção civil, a obtenção
    de materiais que possam reduzir o uso de cimento Portland, visto como grande
    poluidor devido a altas taxas de CO2 liberadas durante sua produção, representaria
    um grande avanço nos métodos de construção. O geopolímero, material considerado
    mais favorável para o meio ambiente e de grande aplicação tecnológica, tem encontrado aplicações em diversas áreas em destaque no setor da construção civil.
    Trata-se de um polímero inorgânico que apresenta vantagens ambientais em sua
    produção além de ser considerado de alto desempenho. É produzido pela ativação de um material sílico-aluminoso com uma solução altamente alcalina, através de um processo de cura em baixas temperaturas formando um gel amorfo de alta rigidez. O objetivo deste trabalho foi analisar o comportamento do geopolímero produzido com a mistura física de nanotubos de carbono, material nanométrico que confere melhorias significativas nas propriedades quando combinado com outros componentes; avaliar suas propriedades mecânicas (resistência à compressão e flexão) e de durabilidade após a adição. Para realização do trabalho foi realizada uma revisão bibliográfica assim como pesquisas práticas referentes à aplicação. Um dos maiores desafios de se trabalhar com NTC é sua incorporação no material. Devido às forças existentes entre suas partículas ocorre uma tendência de aglomeração que leva a geração de defeitos e fragilização do material. Para o uso do NTC no geopolímero foi utilizado como meio de incorporação um álcool em conjunto com ondas ultrassônicas e agitação mecânica. Diferentes teores de NTC foram incorporados (0,1%, 0,3% e 0,5% de NTC) e as propriedades dos geopolímeros reforçados com NTC comparadas a um geopolímero de referência. Os resultados mostraram que os NTC proporcionam melhorias nas propriedades mecânicas do geopolímero e que sua eficiência está diretamente ligada ao teor do nanomaterial utilizado.


  • Mostrar Abstract
  • New technologies that are sustainable and environmentally friendly have been a major industrial challenge. Nowadays the focus of several studies is on the development of materials with improved properties and harmless to the environment. The aim of the construction industry is to replace or reduce the consumption of Portland cement – regarded as a major CO2 contributor – as a mean to achieve great reductions in environmental impacts. Geopolymers are considered environmentally-friendly materials with possible applications in several important areas such as civil engineering. They are inorganic polymers which present environmental advantages in their production, as well as high mechanical and chemical performance. Geopolymers are obtained through the alkaline activation of aluminosilicates with subsequent low or mild curing temperature, resulting in a highly rigid amorphous gel. The objective of this study was to assess the mechanical properties (compressive and flexural strength) and durability-related properties of a geopolymer produced with the addition of carbon nanotubes (CNT). One of the major challenges in working with CNT is its dispersion into the matrix, as they are prone to agglomeration and, therefore, may create defects within the microstructure. An alcohol was used as dispersion media of CNT in the geopolymer, followed by ultrasonic bath and mechanical agitation. Different concentrations of CNT were employed (0.1%, 0.3% and 0.5% wt. of metakaolin), and the properties of the CNT-reinforced geopolymer were compared to the reference geopolymer. The results show that the CNT improve the mechanical properties of the geopolymer, and that its effectiveness is correlated to its concentration in the formulations.

2015
Dissertações
1
  • Clébio Antônio Batista Filho
  • Uso de Sistema Industrializado na Construção: Adequação e Mudança da Estrutura Convencional para o Sistema Light Steel Frame”– Estudo de caso no CEFET-MG

  • Orientador : FLAVIO ANTONIO DOS SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FLAVIO ANTONIO DOS SANTOS
  • MARIA CRISTINA RAMOS DE CARVALHO
  • HUMBERTO RAMOS ROMAN
  • Data: 13/11/2015
  • Mostrar Resumo
  • Este trabalho apresenta uma análise e discussão, através de um estudo de caso, do emprego do sistema Light Steel Frame (LSF) utilizado na construção de 32 escolas denominadas Unidade Municipal de Ensino Infantil (UMEI), executadas no município de Belo Horizonte (MG). O sistema LSF permite a industrialização das principais etapas do processo construtivo, reduzindo significativamente o prazo de execução da obra, agregando qualidade dimensional, redução quantitativa da mão de obra, com melhorias no planejamento além de propiciar um elevado padrão de detalhamento de projetos executivos, com eliminação de improvisos nos canteiros de obras. O objetivo do estudo é analisar a tecnologia construtiva em LSF, identificando vantagens e dificuldades durante o planejamento e execução, por comparação aos sistemas convencionais além de discutir as adequações tecnológicas necessárias na passagem do sistema convencional para esse sistema. A análise dos dados e informações obtidas indicou que a utilização do LSF resulta em diversos aspectos positivos em comparação aos sistemas convencionais. Dentre eles, destaca-se maior eficiência do processo construtivo garantindo às obras um caráter essencialmente de montagem, potencializando a construção de equipamentos públicos em menor tempo e com melhor qualidade, tornando o processo construtivo mais racionalizado.


  • Mostrar Abstract
  • This work presents an analysis and discussion through a case study of the use of Light Steel Frame System (LSF) used in the construction of 32 works for deployment of Elementary Schools, called Unidade Municipal de Ensino Infantil (UMEI’s), implemented in the municipality of Belo Horizonte (MG). The system allows the manufacturing of the main stages of the construction process, significantly reducing the period of execution of the work, adding dimensional quality, quantitative reduction of the employed, better planning, high standard of detailing of executive projects eliminating improvisations in the construction sites. The objective of this study is to analyze the constructive technology in LSF, identifying advantages and difficulties during the planning and execution, by comparison to conventional systems and discuss the technological adequacies in the passage of the conventional system for this system. The analysis of the data and information obtained indicated several positive aspects compared to conventional systems, such as greater efficiency in the constructive process, ensuring to works a character essentially of assemblage, increasing the construction of public facilities in less time with higher quality by streamlining the construction process

2012
Dissertações
1
  • JOSÉ VIDIGAL JÚNIOR
  • Resíduo Calcinado de ETA como Adição Mineral em Argamassas

  • Orientador : CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • KHOSROW GHAVAMI
  • PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
  • Data: 12/11/2012
  • Mostrar Resumo
  • Resíduo Calcinado de ETA como Adição Mineral em Argamassas


  • Mostrar Abstract
  • Resíduo Calcinado de ETA como Adição Mineral em Argamassas

2011
Dissertações
1
  • Luciana de Toledo Barros Von Krüger
  • Habitação de Interesse Social  o Programa Minha Casa Minha Vida (MCMV): Implantação, Abrangência, Análise Arquitetônica e Construtiva

  • Orientador : MARIA CRISTINA RAMOS DE CARVALHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA CRISTINA RAMOS DE CARVALHO
  • FLAVIO ANTONIO DOS SANTOS
  • JOSÉ EUSTÁQUIO MACHADO DE PAIVA
  • Data: 19/12/2011
  • Mostrar Resumo
  • Habitação de Interesse Social  o Programa Minha Casa Minha Vida (MCMV): Implantação, Abrangência, Análise Arquitetônica e Construtiva


  • Mostrar Abstract
  • Habitação de Interesse Social  o Programa Minha Casa Minha Vida (MCMV): Implantação, Abrangência, Análise Arquitetônica e Construtiva

2010
Dissertações
1
  • GLAUCO GONÇALVES DIAS
  • Proposta de Metodologia de avaliação qualitativa de segurança de barragens com base no risco

  • Orientador : NILTON DA SILVA MAIA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CONRADO DE SOUZA RODRIGUES
  • ELIENE PIRES CARVALHO
  • NILTON DA SILVA MAIA
  • Data: 15/12/2010
  • Mostrar Resumo
  • Metodologia de Avaliação da Segurança de Barragens Baseada no Risco


  • Mostrar Abstract
  • Metodologia de Avaliação da Segurança de Barragens Baseada no Risco

2009
Dissertações
1
  • GELMO CHIARI COSTA
  • "Proteção de taludes contra erosão superficial por meio de tela metálica com faixas de retenção em geossintético".

  • Orientador : DENISE DE CARVALHO URASHIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DELMA DE MATTOS VIDAL
  • DENISE DE CARVALHO URASHIMA
  • GUILHERME FERNANDES MARQUES
  • MARIA DAS GRAÇAS GARDONI ALMEIDA
  • Data: 03/12/2009
  • Mostrar Resumo
  • "Proteção de taludes contra erosão superficial por meio de tela metálica com faixas de retenção em geossintético".


  • Mostrar Abstract
  • "Proteção de taludes contra erosão superficial por meio de tela metálica com faixas de retenção em geossintético".

SIGAA | Diretoria de Tecnologia da Informação - DTI - (31) 3319-7000 | Copyright © 2006-2022 - UFRN - vm-sig-app-06.ditic.sgi.cefetmg.br.inst6