MECOM - Mestrado (Dissertações)

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Tecnologia BIM : os cenários da disseminação no estado de Minas Gerais.
(2024) Reis, Mariana Condé; Guimarães, Irce Fernandes Gomes; Arcipreste, Cláudia Maria; Guimarães, Irce Fernandes Gomes; Arcipreste, Cláudia Maria; Souza, Clarisse da Silva Vieira Camelo de; Nascimento, Débora Rosa
Ao longo dos anos, as ferramentas digitais aplicadas ao desenvolvimento de projetos da construção civil passaram por transformações. Estas podem ser classificadas por três gerações, a era do Computer Aided Design (CAD), na sequência a Modelagem Geométrica e pôr fim a Modelagem do Produto, também conhecida como Building Information Modeling (BIM). Nesta última geração firma-se o objetivo desta pesquisa, o de apresentar um diagnóstico do atual cenário das ações de disseminação e adoção da Modelagem da Informação da Construção (BIM) no Estado de Minas Gerais, junto ao Comitê Gestor da Estratégia BIM-MG - CG-BIM. O BIM viabiliza tecnologicamente o trâmite de informação para o desenvolvimento e elaboração de projetos de construção de forma parametrizada, agilizando, por meio do trabalho colaborativo e integrado, a modelagem da informação para melhor planejamento de uma obra. Atualmente a institucionalização do uso do BIM em obras públicas têm se dado a partir de decretos tanto no nível federal, quanto no nível estadual. Neste sentido, essa pesquisa abarcou como campo teórico, os fenômenos da disseminação e adoção do BIM no setor público. Deste modo, a proposta metodológica desta pesquisa trata-se de um estudo qualitativo e descritivo e os instrumentos metodológicos são pesquisa bibliográfica e documental, a aplicação de questionário e entrevista semiestruturada com membros do Comitê Gestor da Estratégia BIM-MG - CG-BIM. A análise destes dados foi realizada por meio da Análise de conteúdo. Esta pesquisa trouxe elementos e possibilidades de uso do BIM em obras públicas ao evidenciá-lo como uma inovação no setor público. Esta pesquisa sinalizou algumas das eventuais lacunas, a partir do uso do BIM. Por fim, esta pesquisa foi capaz de apresentar o que se foi proposto: apresentar o cenário de Minas Gerais em relação à difusão BIM, e os principais resultados encontrados nesta pesquisa demonstraram que a sua disseminação ainda exige maiores informações e preparo das instituições e que ainda há um longo caminho a ser percorrido, mas é notório que aquelas instituições com atividades BIM em execução já começam a alcançar resultados positivos, abrindo novos caminhos para que pesquisas futuras auxiliem nesse processo.
Análise estrutural de bloco de coroamento de obras de arte especial ferroviária : um estudo dos efeitos causados por reações expansivas.
(2024) Reis, Flavio Alexandre dos; Fernandes, Walliston dos Santos; Rodrigues, José Fernando Sousa; Fernandes, Walliston dos Santos; Rodrigues, José Fernando Sousa; Silva, Amilton Rodrigues da; Fernandes, William Luiz
Este estudo tem como objetivo conduzir uma avaliação das reações expansivas em um bloco de coroamento de uma obra de arte especial, com o foco em desenvolver um modelo computacional e avaliar os efeitos adversos gerados pela expansão. Com base na literatura disponível e utilizando resultados de ensaios extraídos do elemento, foi possível calibrar o modelo e induzir expansões controladas no elemento, estudar os resultados, investigando assim a evolução dos problemas encontrados. Para auxiliar no trabalho, foram utilizadas ferramentas computacionais de código aberto, como Python®, para automatização das rotinas, o FreeCAD® para a criação inicial das geometrias, e como software principal, o Salome_Meca para ajustes nas geometrias, criação de malhas, processamento e análise dos resultados. Com os resultados obtidos, foi possível observar que mesmo com a redução do módulo de elasticidade de 18.4 GPa para 12 GPa, acarretando um aumento de 37% nas tensões, ainda assim a resistência suporta os esforços previstos no projeto. Ao acrescentar a expansão, nota-se uma variação significativa nos esforços atuantes dos tirantes, ainda sim dentro dos valores característicos. A análise das bielas de compressão trouxe valores satisfatórios, chegando a 3,7MPa, um aumento de 24% quando aplicado a expansão e se mantendo abaixo dos valores característicos.
Compatibilização de projetos de edificações estruturadas em concreto armado.
(2023) Trindade Junior, Ivan Alves da; Paula, Geraldo Donizetti de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Paula, Geraldo Donizetti de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Souza, Flávio Teixeira de; Russo, Mário Luís Cabello
Na contemporaneidade, o tema da compatibilização de projetos na indústria da construção civil está em evidência. Esse assunto pode ser definido como uma atividade de gerenciamento, no qual se realiza a integração das disciplinas do projeto elaborado, atrelados à resolução de interferências de forma sistêmica e organizada, desde o projeto inicial. Ainda, tendo em vista que o processo de produção dos diversos projetos e execução são fundamentados por diversos agentes de atuação, procedimentos e normativas, é de suma importância a compatibilização entre os projetos elaborados, aliados a correta interlocução e alinhamento com o desenvolvimento executivo. A metodologia BIM atua nesse sentido, através da junção da multidisciplinaridade e profissionais envolvidos por meio de interação desde a concepção projetual até a finalização executiva. Na oposição desses conceitos, podem ser citados como prejuízos decorrentes da incompatibilidade entre projetos: falhas executivas, orçamentos incongruentes e inconclusivos, atrasos em cronogramas acarretados por correções e retrabalhos, além da baixa qualidade construtiva. Esses problemas possibilitam a redução da durabilidade e desempenho das edificações, surgimento de manifestações patológicas e até perda da funcionalidade habitacional. No Brasil, as edificações estruturadas em concreto armado e fechamentos em alvenaria compõem o método construtivo mais utilizado, devido a facilidade de construção e custos da mão de obra e dos insumos da construção civil. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é analisar a compatibilização de projetos residenciais estruturadas em concreto armado, seus métodos e resultados na qualidade construtiva das habitações. O estudo é realizado por meio da análise dos projetos multidisciplinares de uma edificação residencial unifamiliar estruturada em concreto armado e fechamento em alvenaria, de forma a se verificar os benefícios da elaboração de projetos e o processo de sua compatibilização entre si, aplicando softwares comerciais. A aplicação da metodologia 3D de compatibilização de projetos em edificações residenciais estruturadas em concreto armado mostra-se válida e traz benefícios desde as fases projetuais até o final da vida útil da edificação e sua utilização.
Análise de metodologias e ferramentas de planejamento e controle aplicadas ao gerenciamento de projetos na construção civil.
(2024) Calazans, Camila Júlia; Guimarães, Irce Fernandes Gomes; Gomes, Helton Cristiano; Guimarães, Irce Fernandes Gomes; Gomes, Helton Cristiano; Mazon, Ana Amélia Oliveira; Souza, Flávio Teixeira de
Responsável por organizar, elaborar e coordenar o trabalho do projeto, garantindo o desenvolvimento de uma abordagem proativa na criação das entregas do empreendimento, o planejamento é frequentemente estudado com vistas à obtenção de soluções cada vez mais eficientes. Nesse contexto, este estudo analisou a viabilidade do emprego dos recursos metodológicos e tecnológicos necessários para orientar o planejamento e controle da produção, aplicado aos projetos da indústria da construção civil. Para alcançar esse objetivo, foi realizada uma revisão sistemática da literatura em trabalhos técnico-científicos, apoiada nas melhores práticas de gerenciamento de projetos, bem como uma revisão bibliométrica dos temas geradores da pesquisa, além de aplicação de questionário a profissionais do setor. Como resultado, foram propostas diretrizes que auxiliam na tomada de decisões, para a seleção e aplicação da abordagem mais adequada ao planejamento e controle em cada empreendimento. Entretanto, a relevância desse domínio não se limita a oferecer uma alternativa para o planejamento dos projetos, mas também fomenta discussões em busca de maiores níveis de qualidade e eficiência.
Dispersão mecânica de nanotubos de carbono em argamassa usando sílica ativa como agente dispersor.
(2024) Santos, Alaíde Marta dos; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Oliveira, Cláudio Ernani Martins; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Oliveira, Cláudio Ernani Martins; Paula, Geraldo Donizetti de; Morais, Viviany Geraldo de
A incorporação de Nanotubos de Carbono (NTC) em compósitos cimentícios pode resultar em melhorias de suas propriedades mecânicas devido ao preenchimento dos vazios entre as partículas da massa. Há alguns métodos existentes, como a ultrassonicação, funcionalização física com surfactantes e funcionalização química com ácidos, que promovem melhorias na dispersão e interação dos NTC com a matriz cimentícia. No entanto, esses métodos requerem o uso de equipamentos e estrutura laboratorial, além de mão de obra qualificada, que podem representar um custo elevado às atividades de construção civil. Isso dificulta a disseminação da incorporação de NTC como uma técnica viável à obtenção de argamassas enriquecidas com esse material. Nesse contexto, o objetivo desta dissertação é analisar argamassas produzidas com adição de Nanotubos de Carbono (NTC) de paredes múltiplas, utilizando a sílica ativa como agente mecânico de dispersão. Por meio de experimentos, propõe-se que NTC como feitos, sem tratamento químico ou processo de funcionalização prévio ou aditivos e surfactantes, sejam dispersos em matrizes cimentícias (argamassa) usando sílica comercial como agente dispersor natural de maneira a melhorar as propriedades mecânicas da matriz, tais como resistência à tração e à compressão. Esta pesquisa visa ainda agregar valor à sílica comercial, contribuindo para a viabilidade ambiental e aspectos de sustentabilidade. Assim, sílica comercial e NTC como feitos são misturados mecanicamente, em traço adequado, promovendo desaglomeração e eficaz dispersão de NTC em argamassas e melhoria nas propriedades mecânicas antes mesmo do período de ativação da sílica (14 dias). Espera-se que a busca por um método mais simples de dispersão dos NTC na matriz torne-se adequado para permitir aplicações economicamente viáveis e eficientes. A partir dos resultados obtidos durante a pesquisa, será possível indicar um caminho de aplicação da nanotecnologia de forma escalável em áreas de grande demanda, tal como no setor da construção civil.
Análise numérica da influência de furos com borda enrijecida na flambagem da alma em perfis formados a frio do tipo rack.
(2023) Ferreira, Guilherme Henrique; Souza, Flávio Teixeira de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Souza, Flávio Teixeira de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Alves, Vinicius Nicchio; Russo, Mário Luís Cabello
A utilização de perfis formados a frio pela construção civil e pela indústria tem crescido devido ao seu processo de fabricação produzir peças leves, econômicas e versáteis. O seu uso geralmente requer perfurações nos elementos para viabilizar o encaixe entre peças estruturais e a passagem de sistemas complementares como elétrico, hidráulico e incêndio. Entretanto, estudos apontam que essas aberturas reduzem a capacidade resistente dos perfis. Com o intuito de combater a perda de resistência provocada pelas perfurações tem-se desenvolvido trabalhos que consideram enrijecedores de borda nos furos. Porém, o seu impacto na resistência dos perfis ainda é pouco compreendido, o que pode limitar o seu uso devido à ausência de confiabilidade e replicabilidade dos cálculos. Além disso, as normas vigentes não consideram de maneira concisa a influência dos furos e dos enrijecedores em perfis formados a frio. Por ser uma configuração nova que pode interferir no dimensionamento e no emprego de perfis formados a frio, esta temática demanda novas pesquisas. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar, via método dos elementos finitos, a influência dos enrijecedores de borda simples e duplo na flambagem entre furos em perfis formados a frio do tipo rack com perfurações submetidos à compressão centrada. Utiliza-se um modelo numérico analisado através da Teoria Generalizada de Vigas via GBTul e da análise não linear com base no Método dos Elementos Finitos via ANSYS. A análise consiste em comparar os resultados obtidos por perfis sem perfuração aos alcançados por perfis perfurados: sem enrijecedor, com enrijecedor simples e duplo. Os resultados indicaram que as Cargas Crítica e Última são reduzidas com as perfurações. Os perfis com enrijecedor (simples e duplo) tiveram comportamento similar e em determinado intervalo, obtiveram Carga Crítica superior ao modelo sem furos. Ambos apresentaram Cargas Crítica e Última superiores ao modelo com furo não enrijecido. Ao aumentar a altura das aberturas ocorreu a transição da flambagem local para flambagem entre furos. Os enrijecedores de borda retardaram essa transição, sendo o duplo mais efetivo.
Análise de manifestações patológicas construtivas em edificações residenciais na cidade de Rio Doce, MG.
(2023) Rioga, Claudiano Luiz; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Paula, Geraldo Donizetti de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Paula, Geraldo Donizetti de; Martins, Jaime Florêncio; Oliveira, Géferson Diogo de
A lama decorrente do rompimento da barragem de rejeitos de Fundão, da empresa Samarco Mineração, ocorrido no distrito de Bento Rodrigues, em Mariana, MG, em 5 novembro de 2015, atingiu a bacia do Rio Doce, cidades e povoados adjacentes. Foi um desabamento de grande proporção que provocou impactos ambientais, físicos e sociais. Os danos e comprometimentos das áreas físicas de cidades próximas a calha do rio Doce levaram à necessidade de várias obras de recuperação e compensação. Para realização de todas as obras, foi criada a Fundação Renova, que é uma entidade autônoma e sem fins lucrativos, responsável pela reparação dos impactos causados pelo rompimento da barragem, com o objetivo de se dedicar exclusivamente e em tempo integral a implementações e gestão de todos os programas necessários para reparar, mitigar e compensar os danos causados pelo rompimento. Com isso, várias obras vêm sendo realizadas nas cidades próximas ao Rio Doce, que estavam no caminho da lama e foram impactadas pelo rompimento da barragem. Dentro do processo de reparação, a área urbana da cidade de Rio Doce tornou-se um canteiro de obras de médio/grande porte, com grande fluxo de automóveis, caminhões e equipamentos pesados. A pedido da Fundação Renova, foram realizadas vistorias cautelares nos imóveis localizados próximos às obras e nas rotas dos caminhões e equipamentos, visando avaliar as condições das edificações e suas estruturas antes a execução das obras, identificando-se, assim, possíveis danos que viessem a surgir, garantindo segurança jurídica para a entidade e a comunidade local. Nesse contexto, o objetivo desta dissertação foi realizar uma análise quantitativa das manifestações patológicas mais recorrentes nas edificações constantes nos laudos estudados e propor soluções para sua reparação. Para isso, foi feito um estudo de caso, em que foram analisados 33 laudos realizados em edificações da cidade de Rio Doce antes do início das obras de compensação/reparação devido ao rompimento da barragem. Após análise dos laudos, foram identificadas 1415 manifestações patológicas em diversas partes das edificações, inclusive em suas estruturas. Verifica-se que, em termos gerais, a maior parte das manifestações patológicas está relacionada à presença de infiltração, má qualidade de materiais, emprego de mão de obra pouco qualificada, falta de manutenção e/ou manutenção inadequada, que podem afetar diretamente a segurança e a saúde dos usuários. Outros possíveis fatores que podem ter favorecido a instalação desses problemas é a falta de projetos e de acompanhamento técnico durante a construção. Observados esses aspectos, várias manifestações patológicas poderiam ter sido evitadas.
Análise via método dos elementos finitos de conectores HILTI X-HVB em vigas mistas de aço e concreto.
(2023) Oliveira, Elaine Ferreira de; Souza, Flávio Teixeira de; Paula, Geraldo Donizetti de; Souza, Flávio Teixeira de; Paula, Geraldo Donizetti de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Machado, Wanderson Gonçalves
Com o avanço dos sistemas estruturais e construtivos no ramo da engenharia civil foram desenvolvidos sistemas formados por elementos mistos de aço-concreto, em que a combinação desses materiais visa aproveitar as vantagens de cada um, tanto em termos estruturais como construtivos. Esses sistemas são utilizados na construção civil em todo o mundo desde o início da década de 1930, sendo normatizado no Brasil em 1986. Para que o aço e o concreto trabalhem de forma conjunta e se caracterizem como uma estrutura mista, precisam estar ligados entre si por meio de dispositivos de transferência de esforços, os conectores de cisalhamento, que garantem a interação entre os materiais pelo atrito, aderência ou repartição de cargas. Este trabalho analisa um sistema misto por meio da simulação do ensaio Push-out, utilizando modelos numéricos via Método dos Elementos Finitos, pelo software ANSYS. Utilizou-se incialmente o conector stud bolt e os resultados foram comparados com resultados encontrados na literatura e, a partir desse modelo, foram estudadas variações com o conector Hilti X-HVB 80. Interfaces aço-concreto foram simuladas considerando elementos de contato e elementos de mola. Observou-se que o comportamento dos dois tipos de conectores foi similar, sendo que o conector Hilti sofreu menores deslocamentos do que o conector stud bolt quando submetido aos mesmos carregamentos. Quando aumentada a rigidez do sistema, os valores de tensões nos conectores foram reduzidos devido à melhor redistribuição das tensões. Os resultados obtidos foram coerentes às referências, indicando a viabilidade da análise numérica por meio dos modelos elaborados e a possibilidade de expansão dos estudos sobre este sistema misto.
Avaliação da integridade de uma estrutura industrial em aço afetada pela corrosão atmosférica aplicando simulação computacional.
(2023) Pinto, Magno Rafael Xavier; Inoue, Hisashi; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Inoue, Hisashi; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Fernandes, Walliston dos Santos; Oliveira, Danielle Meireles de
Com alta resistência mecânica, o aço possui inúmeras vantagens na sua utilização nos processos de construção. Muito empregado na indústria, as estruturas em aço possuem melhores condições para vencer grandes vãos com a utilização de perfis de menores dimensão e peso, além da facilidade no transporte, manuseio e montagem. Com o tempo de uso, manifestações patológicas, como corrosão localizada e generalizada, flambagem local e global, além de deformações excessivas causadas por sobrecargas ou relacionadas a ciclos térmicos podem surgir devido a falhas de projetos, execução e caso não sejam submetidas a uma manutenção preventiva adequada. Uma das patologias predominantes nas estruturas em aço e podendo ser caracterizada pela redução de espessura, a corrosão atmosférica pode ter o seu mecanismo de formação acelerado em ambientes industriais, à presença de alguns gases como os óxidos de nitrogênio e enxofre gerados como subprodutos e na queima de combustíveis, que, em contato com a água, geram ácidos altamente corrosivos como ácido sulfúrico e nítrico. A corrosão pode afetar seriamente o desempenho das estruturas, sendo importante compreender e avaliar a redução da capacidade do elemento estrutural. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo avaliar a capacidade de uma estrutura de aço considerando a corrosão atmosférica e a possível redução na capacidade resistente. A avaliação é embasada nos métodos analíticos de cálculo e projeto de estruturas em aço descritos na norma ABNT NBR 8800:2008 e realizada com auxílio do software Autodesk Robot 2023. Através dos levantamentos realizados em campo, foi possível identificar algumas patologias que precisam ser reparadas de forma imediata e em alguns casos, identificar também a redução na capacidade estrutural do perfil quando se considerado uma determinada perda de espessura acometidos por essa patologia.
Avaliação pós-ocupação : estudo de caso das instalações do 11º Batalhão da PMMG, Manhuaçu/MG.
(2023) Silva, Fábio Gomes da; Gomes, Adriano Pinto; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Gomes, Adriano Pinto; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Arcipreste, Cláudia Maria; Ferreira, Juscelina Rosiane
Este estudo tem como objetivo realizar uma Avaliação Pós-Ocupação nas instalações do 11o Batalhão da Polícia Militar de Minas Gerais, averiguando a satisfação dos usuários em relação aos quesitos de habitabilidade, com foco nos desempenhos térmico e acústico. A caracterização do complexo militar foi realizada por meio do walkthrough, uma ferramenta que contou com a participação de uma pessoa-chave para realizar o passeio-entrevista. O questionário foi o instrumento utilizado para se obter a percepção dos usuários acerca dos requisitos de habitabilidade. Anexo a esse instrumento, aplicou-se o poema dos desejos para os respondentes expressarem seus quereres sobre melhorias do 11o BPM. Em se tratando de desempenho acústico, foram realizadas medições internas e externas às edificações, e dois pontos de medição próximos à zona auditiva de militares. Também, aplicou-se simulação computacional, por meio do EnergyPlus, para buscar maneiras de reduzir o ganho de carga térmica em três ambientes selecionados. Os resultados indicaram que durante o walkthrough foi possível identificar locais que precisam de intervenções, tanto para segurança e conforto dos usuários quanto para melhorias futuras. No questionário, obtiveram-se bons índices de satisfação em todos os requisitos de habitabilidade, salvo algumas exceções, como nos índices obtidos próximos à rodovia BR-262. O desempenho acústico dos ambientes internos está em desacordo com a norma NBR 10152 (ABNT, 2017) e, no ambiente externo, apenas um ponto de medição ficou acima dos critérios da norma NBR 10151 (ABNT, 2019). As medições na zona auditiva indicam que os ambientes são salubres. Em relação ao desempenho térmico, as estratégias de condicionamento térmico passivo, como o sombreamento das aberturas, reduziram em 24,7% a carga térmica da Seção Administrativa, e a pintura do telhado do Centro de Operações Policiais Militares e da sala de aula com cores claras reduziu em 23,8% e 15,8% a carga térmica de resfriamento, respectivamente.
Desempenho térmico de construções modulares : escritório de canteiro de obra com fechamento em placas de polipropileno.
(2023) Souza, Denise Cristina de; Gomes, Adriano Pinto; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Gomes, Adriano Pinto; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Paula, Geraldo Donizetti de; Amparo, Lucas Roquete
O tipo de material empregado nos fechamentos de edificações interfere de forma significativa em seu desempenho térmico. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho térmico de uma edificação formada por módulos habitacionais, constituídos por paredes confeccionas com placas de polipropileno injetado reciclado, que tem a função de apoio técnico/administrativo na execução de serviços de construção e montagem eletromecânica de um mineroduto. A avaliação é realizada por meio de medições in loco, seguida de simulações computacionais no software EnergyPlus, conforme normativas prescritivas. O projeto da edificação é avaliado para o parâmetro mínimo de desempenho, considerando uma cidade representativa de cada uma das 8 zonas bioclimáticas brasileiras. Posteriormente, além da avaliação do projeto original, foram realizadas simulações paramétricas a fim de analisar o impacto de estratégias direcionadas para a melhora do desempenho térmico no estudo de caso. Os resultados mostraram que, o projeto analisado atingiu o desempenho mínimo, conforme estipulado em norma, somente nas cidades que representam as zonas bioclimáticas 5 e 8 (Belém, PA e Vitória da Conquista, BA). O comportamento térmico insatisfatório da edificação ventilada naturalmente se deve, dentre outros fatores, à capacidade térmica dos componentes. No entanto, verificou- se, na análise paramétrica, que, dentre os cenários analisados, nas zonas bioclimáticas mais quentes, o uso de tons claros nas placas de polipropileno e de estratégias para potencializar a ventilação natural nos ambientes, tiveram influência significativa no desempenho térmico da edificação. Nas regiões mais frias, destacou- se que o uso de isolamentos nos fechamentos verticais e horizontais melhorou o conforto ambiental do módulo habitacional.
Análise de estratégias para mitigar os efeitos de pontes térmicas no sistema de construção Light Steel Framing.
(2023) Martins, Paula Daniela; Gomes, Adriano Pinto; Lage, Carmem Miranda; Gomes, Adriano Pinto; Lage, Carmem Miranda; Caetano, Lucas Fonseca; Mendes, Júlia Castro
Nos últimos anos o número de construções em Light Steel Framing (LSF) cresceu expressivamente no Brasil. E, apesar de ser um sistema de construção com várias vantagens, como maior sustentabilidade quando comparado com o sistema de construção convencional em concreto armado e alvenaria, se mal projetadas, as edificações podem ser penalizadas com os efeitos das pontes térmicas. As perdas e ganhos de calor, originadas pelas pontes térmicas, podem levar à degradação do fechamento vertical e a maiores gastos com energia para aquecimento e resfriamento do ambiente interno. Além disso, por ser um método construtivo importado, é imprescindível que análises sejam feitas para o clima brasileiro. Assim, o presente trabalho consiste na avaliação dos efeitos das pontes térmicas em um ambiente condicionado artificialmente, considerando 9 configurações construtivas ao longo das 8 zonas bioclimáticas do Brasil. Ademais, avalia-se o impacto de estratégias de mitigação das pontes térmicas, como a aplicação de thermal breaks, variação da geometria da mesa do perfil metálico e aplicação do sistema ETICS, utilizando o software THERM. Os resultados apontam que a construção fria, cujo isolamento está situado no interior da parede do sistema LSF, apresenta o pior desempenho em todas as zonas bioclimáticas, tanto para a condição de temperatura mínima quanto máxima. Assim, as construções híbrida e quente são as mais indicadas para o clima brasileiro. As análises apontam, também, que a estratégia que mais impacta positivamente no desempenho térmico da envoltória é a aplicação sistema ETICS, o qual chega a reduzir em 47% o valor da transmitância térmica do fechamento, quando comparado com a construção sem o sistema.
Análise de manifestações patológicas em edificações escolares da rede pública federal - estudo de caso (IFMG - Campus Ouro Preto).
(2023) Ferreira, Renato José; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Souza, Flávio Teixeira de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Souza, Flávio Teixeira de; Paula, Geraldo Donizetti de; Oliveira, Géferson Diogo de
O longo período de uso e a falta de manutenção periódica e preventiva, geralmente por carência de orçamento, levam à degradação de edificações escolares públicas, contribuindo para o surgimento de diversas manifestações patológicas, ocasionando ambientes insalubres, com funcionalidades e estética comprometidas. Uma adequada recuperação desses edifícios deve começar por um levantamento dos problemas, bem como de suas causas e potenciais soluções. Nesse contexto, o trabalho proposto tem o objetivo de identificar manifestações patológicas em edificações escolares da rede pública federal, analisar suas causas e propor sua adequada recuperação. O estudo é realizado em edificações de um campus do Instituto Federal de Minas Gerais. Para o estudo, é feita uma investigação exploratória, levantamento fotográfico e coleta de dados in loco, mapeando-se as condições de três edificações e identificandose as manifestações patológicas existentes nas estruturas e nos sistemas de fechamento, bem como suas causas. São relacionados os tipos de manifestações patológicas dos sistemas estruturais, dos sistemas de fechamento vertical e das coberturas de cada uma das edificações, sendo propostas soluções viáveis técnica e economicamente para mitigá-las. A pesquisa indica que a prevenção das manifestações patológicas deriva de projetos adequados à realidade climática local e à disponibilidade de orçamento para manutenções preventivas, sugerindo-se a adoção de projetos mais simples e funcionais para evitar danos às edificações e elevados custos com manutenção.
Análise de flambagem distorcional em perfis formados a frio com seção do tipo U enrijecido com variação da posição e da largura das perfurações.
(2023) Pereira, Aline Fatima Nascimento; Souza, Flávio Teixeira de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Souza, Flávio Teixeira de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Russo, Mário Luís Cabello; Alves, Vinicius Nicchio
O uso dos Perfis Formados a Frio na construção civil possibilita vantagens econômicas intrínsecas à sua leveza, versatilidade e rapidez de produção e execução. No entanto, a esbeltez característica dos mesmos poderá agravar fenômenos de instabilidade que interferem na sua capacidade resistente. Isso aliado a inserção de furos na alma dos perfis para a passagem de dutos para sistemas construtivos e para a fixação de elementos estruturais interfere na resistência e gera a necessidade de conferência da flambagem distorcional, calculada pelo Método da Resistência Direta que consta no Anexo C da ABNT NBR 14762. Sendo assim, o presente trabalho avalia a influência da largura e da posição dos furos em Perfis Formados a Frio do tipo U enrijecido submetidos à compressão centrada e sujeitos à flambagem distorcional. Realizou-se a análise linear para perfis sem perfurações através da Teoria Generalizada de Vigas por meio do software GBTul. Em sequência, utilizou-se a área líquida da seção para a análise teórica através das formulações retiradas do Método da Resistência Direta e foi feita a análise numérica não linear baseada no Método dos Elementos Finitos via software ANSYS, para perfis com e sem furos. Os valores das forças axiais de compressão resistentes pelos dois métodos foram comparados e seus resultados demonstraram que quanto maiores os furos, maior a redução da resistência. Conclui-se que a existência de uma ou duas linhas de furos não é um critério de grande relevância, uma vez que os resultados ficaram muito próximos. Por fim, verifica-se que há uma boa correlação entre os resultados numéricos e analíticos, o que indica a validação do método utilizado.
Tijolo prensado produzido com rejeito de barragem de minério de ferro.
(2023) Faria, Andréia da Conceição de; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Borba Júnior, José Carlos; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Borba Júnior, José Carlos; Pereira, Mariana Arruda; Santos, White José dos
A Construção civil é umas das áreas que mais consomem matéria prima no mundo, contribuindo para a degradação ambiental. Diversos estudos têm sido realizados para torná-la mais sustentável, e o reaproveitamento de resíduos da mineração, tem sido incentivado. O rejeito de minério de ferro é um coproduto da mineração, gerado em grandes volumes no estado de Minas Gerais. Esses rejeitos são geralmente depositados em barragens que, quando mal executadas, podem trazer riscos conhecidos à população, como no desastre de Mariana. Esse trabalho propõe uma aplicação para esse rejeito, desenvolvendo um estudo de dosagens que podem ser utilizados na produção de tijolos prensados. Para a estabilização dos tijolos, se propõe a ativação alcalina com hidróxido de sódio e silicato de sódio, desenvolvendo 12 traços contendo o rejeito de minério de ferro como matéria prima principal. A partir destes materiais, foi definida uma metodologia para a produção de protótipos, que representem os tijolos. Os protótipos foram caracterizados, e ensaiados quanto à resistência à compressão e absorção de água. A partir destes ensaios três traços apresentaram resultados satisfatórios, com resistência a compressão entre 13,15 MPa a 19,51 MPa aos 7 dias, e absorção de água com valores entre 9,52% e 10,24 %, sendo comprovado que este material pode ser utilizado na produção de tijolos prensados para a construção civil.
Luminotecnia e patrimônio edificado : o caso do Convento da Penha, Vila Velha - ES.
(2022) Torres, Rebeca Wright; Arcipreste, Cláudia Maria; Aguiar, Tito Flávio Rodrigues de; Arcipreste, Cláudia Maria; Aguiar, Tito Flávio Rodrigues de; Monteiro, Paulo Marcos de Barros; Russo, Mário Luís Cabello
A iluminação é parte importante do projeto arquitetônico, inclusive naqueles voltados para o patrimônio histórico edificado. Um projeto luminotécnico adequado, efetivamente ajustado às demandas, valoriza o monumento e também todo o seu entorno, contribuindo para a sua preservação. Este trabalho tem como objetivo compreender as premissas de projeto adotadas para a iluminação monumental de edificações e conjuntos arquitetônicos com interesse de preservação patrimonial; bem como entender o papel da iluminação na valorização e preservação do patrimônio cultural. Toma-se como objeto de estudo o Convento da Penha, em Vila Velha – E.S., conjunto datado a partir do século XVI e que teve sua iluminação restaurada em 2018. Para alcançar os objetivos propostos, realizou-se pesquisa qualitativa, de caráter exploratório, com revisão multidisciplinar de literatura referente aos temas relacionados à preservação do patrimônio cultural e à luminotecnia. O trabalho baseou-se em estudo de caso, com coleta de dados por meio de análise documental, entrevistas com os envolvidos no projeto e observações in loco. A partir dos dados coletados foi possível entender o processo do projeto luminotécnico e analisá-lo de acordo com as três funções identificadas como inerentes à preservação: sustentabilidade, comunicação e valorização. A sustentabilidade das práticas projetuais aplicadas, tem como premissa a conservação simbólica do monumento para a sociedade contemporânea, porém sem comprometer as futuras gerações, garantindo que estas terão a oportunidade de fazer a própria leitura. A comunicação tem o papel de evidenciar suas características principais, guiando e facilitando a leitura do observador, ao refletir a história ali contada. A valorização é o resultado das duas anteriores quando bem aplicadas, viabilizando o seu uso, fortalecendo o interesse da comunidade na manutenção do seu funcionamento. Por fim, foram apresentadas diretrizes para futuros processos de projeto luminotécnico voltados para edificações com interesse de preservação patrimonial.
Análise da utilização de terra para prototipagem rápida na construção civil.
(2022) Walter, Guilherme de Oliveira; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Pinto, Paulo Raimundo; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Pinto, Paulo Raimundo; Souza, Flávio Teixeira de; Silva, Keoma Defáveri do Carmo e
Estudo da ativação alcalina do resíduo de concreto reciclado.
(2022) Reis, Edna Paula da Costa; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Borba Júnior, José Carlos; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Borba Júnior, José Carlos; Mendes, Júlia Castro; Silva, Keoma Defáveri do Carmo e
A construção civil é um dos setores que mais causam impactos ambientais, seja por meio da extração de recursos não renováveis, do consumo de energia, de emissões de gases responsáveis por efeito de estufa ou pelo grande volume de resíduos sólidos gerados. Estima-se que 57% de todo resíduo sólido gerado no Brasil é proveniente da construção civil sendo 7% das emissões globais de CO2 advindos do processo de fabricação do cimento Portland. Diante deste cenário é de extrema importância o desenvolvimento de novas tecnologias que contribuam para que a construção civil se torne um setor com menor potencial poluidor. Esta pesquisa apresenta o estudo experimental exploratório para obtenção de um material álcali-ativado (MAA) com propriedades cimentícias utilizando o resíduo de concreto reciclado (RCR) como precursor. Após preparo do resíduo de concreto por meio de moagem e peneiramento, o material precursor foi caracterizado por meio dos ensaios de fluorescência de raios- X, difração de raios-X, granulometria por difração à laser, massa específica real e MEV-SE. Foram experimentados 5 traços diferentes na produção de pastas álcali-ativadas onde utilizou-se diferentes combinações de silicato de sódio nos teores de 3% e 9% e hidróxido de sódio nos teores de 0%, 2% e 8%. Após cura térmica a 100°C as pastas foram caracterizadas aos 7 dias de cura por meio dos ensaios de densidade aparente, índice de absorção de água, difração de raios-X, MEV/ EDS e resistência à compressão. A maior resistência à compressão obtida foi de 14,71MPa e não houve correlação nos resultados de resistência à compressão quando comparados aos ensaios de densidade aparente e absorção de água. No ensaio DRX não houve formação de novas fases cristalinas. Já na análise MEV/ EDS sugere a formação de gel C-A-S-H. Os ensaios de caracterização mostraram a viabilidade do uso do resíduo de concreto reciclado para obtenção de material álcali-ativado.
Análise numérica via elementos finitos de perfis formados a frio do tipo rack com perfurações de bordas enrijecidas.
(2022) Gomes, Diego Martins; Souza, Flávio Teixeira de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Souza, Flávio Teixeira de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Russo, Mário Luís Cabello
Os perfis de aço formados a frio são amplamente utilizados em vários campos da engenharia civil e industrial. Essas seções podem incluir perfurações utilizadas para passagens de dutos ou encaixe das ligações. Apesar de seu efeito prático, estes furos têm a desvantagem de tornar as seções mais suscetíveis aos modos de instabilidades e, na maior parte dos casos, reduzir a sua capacidade resistente em relação ao perfil sem perfurações. Os perfis formados a frio com furos de bordas enrijecidas são uma nova geração destas estruturas desenvolvida pela indústria de construção civil. A inserção dos enrijecedores nas bordas dos furos altera o comportamento e a resistência do perfil formado a frio com perfurações, podendo aproximar, e mesmo superar, a resistência da seção formada a frio equivalente sem perfurações. Contudo, a utilização de perfis formados a frio com bordas enrijecidas não é considerada pelas normas existentes relacionados a perfis formados a frio: ABNT NBR 14762 (ABNT, 2010), AISI S100-16 (AISI, 2016) e AS/NZS 4600 (AS/NZS, 2018). Estudos recentes avaliam perfis formados a frio com furos de bordas enrijecidas de seção do tipo U enrijecido, no entanto pouco se estudou em relação a seções do tipo rack, objeto deste estudo. Neste contexto, o objetivo do trabalho se baseia em construção de um modelo numérico baseado no Método dos Elementos Finitos e simulação realizada por meio do software ANSYS, com avaliação do índice de esbeltez reduzido associado à flambagem local (λl), força axial de flambagem elástica (Nl), e força axial de compressão resistente (Nc,Rd), investigando o efeito dos furos com bordas enrijecidas em pilares sob carregamento centrado. Serão utilizadas cem simulações para cada valor distinto de largura da alma, 80 mm e 100 mm, dentre perfis com e sem furos, seções perfuradas com um ou dois enrijecedores foram considerados. Os resultados indicam que, dependendo da esbeltez da seção, a inserção dos enrijecedores nas bordas do furo leva à recuperação da resistência da seção perfurada, em relação ao pilar sem perfurações.
Análise da influência do parâmetro delta no custo de pilares mistos revestidos.
(2022) Oliveira, Paulo Edgar Fernandes Rodrigues de; Fernandes, Walliston dos Santos; Machado, Roberta Maria; Fernandes, Walliston dos Santos; Rocha, Paulo Anderson Santana; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Souza, Flávio Teixeira de; Monteiro, Anelize Borges
São recorrentes no meio acadêmico pesquisas sobre técnicas e processos construtivos mais eficientes, objetivando a busca por estruturas de menor custo e com processo executivo mais industrializado. Neste aspecto da evolução da construção civil, as estruturas mistas são interessantes elementos a serem estudados, sendo os pilares mistos constituídos por aço e concreto armado que trabalham de forma conjunta a suportar principalmente os esforços verticais de compressão. Nesse contexto, o presente estudo analisa, dentre as diversas premissas que condicionam o cálculo de pilares mistos revestidos, o fator de contribuição do aço, ou também chamado de parâmetro delta, que é obtido pela razão entre a força axial resistente de cálculo do perfil de aço e a força axial resistente da seção transversal mista. A análise direciona-se na relação do parâmetro delta e o custo total da seção transversal de pilares revestidos sujeitos a carga axial de compressão, onde foram arbitrados parâmetros fixos e variáveis para as seções mistas. Definiram-se cinco seções transversais para pilares totalmente revestidos. Para os pilares parcialmente revestidos, o próprio perfil é o limitante geométrico da seção transversal mista. Sendo assim, foram analisados 367 perfis soldados e laminados, descritos no Apêndice A, conforme as premissas presentes no roteiro de cálculo definido pela NBR 8800 (ABNT, 2008). Optou-se por desenvolver um código em linguagem Python® para auxílio e otimização do tempo na análise das inúmeras condicionantes de cálculo, além de proporcionar que tal verificação abrangesse o grande número de perfis propostos. Os resultados obtidos demonstraram para os pilares totalmente revestidos uma evidente influência do parâmetro delta no custo final do elemento misto, principalmente quando submetidos a cargas de menor intensidade, expondo uma variação de custo de até 136,57%, a depender do perfil de aço escolhido e sua respectiva área da seção transversal, sendo tal insumo governante no custo-benefício do pilar. Para pilares parcialmente revestidos o mesmo não pode ser afirmado, haja vista que o valor obtido para o parâmetro delta não corresponde necessariamente ao aumento ou não do custo da seção mista.

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