TCC - Engenharia Civil de Infraestrutura

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ILATIT - Centro de Tecnologia e Infraestrutura - Bacharelado em Engenharia Civil

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Desenvolvimento de software para a estimativa da profundidade de carbonatação, vida útil e captura de CO2 de estruturas de concreto empregando RNA’s
(2015-12-07) Felix, Emerson Felipe
É crescente a busca por modelos matemáticos capazes de estimar e prever a frente de carbonatação do concreto, uma vez que a profundidade carbonatada está diretamente relacionada à vida útil das estruturas. Porém, devido a complexidade, ao número de variáveis envolvidas e a não-linearidade do problema, a determinação destes modelos torna-se uma tarefa árdua. Para contornar estas dificuldades, utilizam-se atualmente ferramentas computacionais que possibilitam a modelagem de problemas de forma otimizada, como é o caso das Redes Neurais Artificiais (RNA’s). Estas redes apresentam características semelhantes às biológicas, possibilitando o reconhecimento de padrões e comportamentos de forma eficiente, impulsionando sua utilização para modelar a profundidade carbonatada. Neste trabalho, visando criar um software para estudos de durabilidade e vida útil das estruturas de concreto sujeitas à carbonatação, modelou-se a degradação do concreto empregando RNA’s do tipo MultiLayer Perceptron implementadas em linguagem orientada à objetos C++. Ao todo foram implementadas 1200 redes com características distintas, das quais selecionou-se a que apresentava o melhor comportamento, obtendo correlação de 0,98, erro máximo de 3,8 mm e erro médio abaixo de 1,0 mm. Por meio de comparações com modelos da literatura, verificou-se a potencialidade da rede criada, possibilitando utilizá-la na geração de modelos secundários, para estimativa da vida útil de projeto, cobrimento mínimo da armadura e captura de CO2 devido à carbonatação do concreto, acoplados em um software denominado CARBEM. Concebido em linguagem JAVA, o software possuí interface gráfica agradável facilitando a interação máquina-usuário. Os resultados encontrados apontam a grande aplicabilidade das RNA’s para modelar a frente de carbonatação do concreto, e que o CARBEM se apresenta como uma ferramenta potencial para a determinação da profundidade de carbonatação, vida útil de projeto, cobrimento da armadura e captura de CO2, contribuindo para o estudo da durabilidade, sustentabilidade e vida útil das estruturas de concreto.
Dimensionamento otimizado do sistema de drenagem de esgoto: o caso de um condomínio horizontal fechado na cidade de Hernandarias
(2016-07-01) Garcete Silva, Raul Augusto
O saneamento básico é fundamental para prevenir a proliferação de doenças típicas do meio hídrico e melhorar a qualidade de vida das populações. A coleta, transporte e tratamento correto do esgoto é capaz de reduzir doenças (e.g., cólera, dengue, diarreia, entre outras) e possibilitar o reaproveitamento da água para usos não potáveis. Este trabalho tem como objetivo projetar uma rede de drenagem de esgoto adequada para a área comercial de um condomínio horizontal na cidade de Hernandarias, Paraguai. O condomínio possui uma área de 450 ha das quais 64 ha pertencem a área comercial (com lojas, escolas, universidade, escritórios e outros serviços) que diariamente recebe clientes e alunos. É uma área com previsão de ser densamente edificada. A coleta de dados incluiu visitas ao local para verificar as características fisiográficas e de ocupação e uso da área do solo que constam dos mapas topográficos de estudos prévios. Definiu-se o melhor traçado da rede de drenagem, que funciona integralmente por gravidade, com base em critérios de dimensionamento hidráulico estabelecidos nas normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), de modo a viabilizar um destino final adequado para o esgoto. Por último, apresenta-se uma análise econômica, comparando custos de cenários alternativos.
Modelagem térmica de barragem de contraforte via ANSYS: caso de estudo Bloco E6 da Usina Hidrelétrica de Itaipu - UHI
(2016-07-20) Aracayo, Luis Antonio Sucapuca; Kzam, Aref Kalilo Lima; Hickmann, Tásia
Este trabalho consiste na avaliação térmica transiente de um bloco de contraforte da barragem da Usina Hidrelétrica de Itaipu (UHI). A influência da temperatura no comportamento estrutural de barragens de concreto é amplamente estudada na literatura, uma vez que a resistência e a estabilidade das estruturas podem ser afetadas por elevados gradientes térmicos, além disso a variação sazonal da temperatura provoca o aparecimento de altas concentrações de tensões em diferentes regiões, o que pode resultar em fissuração no corpo da barragem. Por meio de um estudo de caso ajustam-se as séries de Fourier para os dados de temperatura dos termômetros superficiais do bloco de contraforte que foram empregados como condições de contorno para o modelo térmico. Comparam-se os resultados obtidos por meio da simulação numérica no software Ansys baseada em Métodos dos Elementos Finitos (MEF) com os dados ajustados dos termômetros internos ao bloco em estudo, a fim de obter um Erro Percentual Absoluto Médio (MAPE) aceitável na área da construção civil. Entre os resultados numéricos e os dados ajustados da instrumentação, verificou-se boa precisão do modelo térmico proposto, o que justifica o emprego do MEF como método aproximado para análise térmica transiente.
Sistema construtivo em Wood Frame: Desempenho Térmico das Vedações Verticais e Potencial de Aplicação para Habitação Social em Foz do Iguaçu-PR
(2016-12-12) Brauhardt, Bárbara; Sacht, Helenice Maria
Diante do déficit habitacional de 6,068 milhões de moradias, a carência habitacional é um dos maiores desafios enfrentados pelo Brasil. Isso deve impulsionar o estudo de soluções tecnológicas para a produção de habitações com desempenho satisfatório, principalmente o desempenho térmico, que muitas vezes não recebe a devida importância. Uma opção seria o Wood Frame, sistema consolidado em países de primeiro mundo, que apresenta rápida execução, redução de desperdícios, além de elevado controle de qualidade. O presente trabalho possui como objetivo principal elaborar um estudo comparativo do desempenho térmico dos painéis de vedação entre o sistema construtivo em alvenaria convencional e o sistema construtivo em Wood Frame. Diante disso, foi realizado um estudo de caso in loco referente à aplicação do Wood Frame em habitações sociais no Paraná, principalmente para conhecer melhor as características do sistema e levantar informações para auxiliar na avaliação de desempenho térmico dos painéis de vedação normalmente empregados no sistema, e ainda, verificar o potencial de aplicação do Wood Frame na construção de habitações de interesse social na cidade de Foz do Iguaçu-PR. Posteriormente, foram determinadas, por meio do cálculo, as propriedades térmicas das paredes analisadas e, executadas simulações de desempenho térmico de variações do painel no programa THERM 7.4, tendo como parâmetros as características climáticas de Foz do Iguaçu-PR e as normas NBR15220 e NBR15575, para comparação à alvenaria convencional. De forma geral, os painéis em Wood Frame apresentaram um bom desempenho térmico quando comparados à alvenaria, principalmente nas propriedades de resistência e transmitância térmica. Ressalta-se que a utilização das câmaras de ar e isolantes térmicos reduzem ainda mais a passagem de calor através do painel, contribuindo para o seu desempenho térmico
Modelagem e simulação de uma residência empregando o Sistema Estrutural Light Steel Frame (LSF)
(2017) Chong, Cesar Rodrigo Faraone Wing
Atualmente os sistemas construtivos em alvenaria cerâmica e estruturas de concreto armado ainda são os mais utilizados em construções habitacionais. Em busca da modernização, os construtores, arquitetos e engenheiros encontram nos sistemas industrializados grandes vantagens visando à melhoria na produtividade e qualidade final da obra. O sistema Light Steel Framing(LSF) é uma alternativa vantajosa quando comparado aos sistemas construtivos tradicionais. O LSF consiste em estruturas leves de perfis de aço galvanizado, adequado para construções industrializadas e vantajoso devido a sua rapidez de execução. No presente trabalho apresenta-se o dimensionamento de uma edificação residencial de dois pavimentos de 170 m²,estruturada com LSF. Como resultado deste trabalho apresentam-se as respostas das análises e verificações do comportamento estrutural da residência por meio do método da resistência direta (MRD) e pelo software acadêmico ROBOT da Autodesk. Espera-se com este trabalho motivar e difundir o sistema construtivo LSF para que este seja uma alternativa em relação aos sistemas convencionais empregados no Oeste do Paraná.
Estudo de vulnerabilidade do sistema de drenagem pluvial: procedimento para dimensionamento otimizado visando a reduçao de riscos
(2017) Silva, Jakelline Jard da
Estudo de vulnerabilidade do sistema de drenagem pluvial: procedimento para dimensionamento otimizado visando a reduçao de riscos
Utilização de agregadores reciclados de concreto na fabricação de tubos de concreto
(2017-03-18) Davies, Fernando Souza; Santos, Ana Carolina Parapinski dos
A utilização de agregado reciclado de concreto na fabricação de peças pré-moldadas de concreto reduz custos de fabricação e oferece um destino apropriado aos resíduos. Para viabilizar esta reutilização do concreto como resíduo, as novas peças de concreto devem atingir valores de resistências apropriadas à utilização. A adição de agregado reciclado no traço do concreto pode modificá-lo, sendo necessário reavaliar a resistência das peças. Neste trabalho será realizado um estudo de comparação do concreto com e sem agregado reciclado, analisando sua resistência através de testes de laboratório em corpos de prova, testemunhos e tubos. A primeira etapa da metodologia consiste no estudo da granulometria do material reciclado para definir as dimensões dos corpos de prova. A moldagem do corpo de prova de concreto seco será feita simulando as condições da concretagem das peças pré-moldadas, pois as condições de compactação influenciam diretamente na resistência final do concreto. A concretagem foi executada em uma empresa que já utiliza o agregado reciclado em tubos de grandes dimensões. O rompimento das peças e os ensaios em testemunhos e corpos de prova foram realizados em prensa mecânica no Laboratório de Tecnologia do Concreto de Itaipu. Também foram analisados ensaios de rompimento por compressão axial e diametral, módulo de elasticidade para corpos de prova, compressão axial para testemunhos e compressão diametral para tubos. O concreto feito com agregado reciclado apresenta resistência ligeiramente inferior a dos concretos com agregado natural, entretanto a resistência é adequada para a utilização em peças pré-moldadas de concreto.
Utilização de Resíduo de Corte de Mármore em Argamassa
(2017-07-25) Bandeira, Caroline Mateus; Santos, Ana Carolina Parapinski dos; Honnicke, Marcelo G.
O resíduo de corte de mármore é um grande problema ambiental devido a deposição inapropriada ao redor das jazidas. Isso ocorre com frequência, por exemplo na região da Comarca Lagunera, México. Assim, este trabalho tem por objetivo analisar a incorporação de resíduos de mármore na produção de argamassas, assegurando as propriedades necessárias para sua posterior utilização em concretos. Para isso foram estudados diferentes traços de argamassa com a incorporação de frações de 0%, 5%, 7,5% e 10% de resíduo em relação ao peso da areia. Foram analisadas a micro e macroestrutura das amostras de acordo com os seguintes ensaios: i) Microestrutura: Difração de raios-X (DRX) e fluorescência de raios-X (FRX); ii) Macroestrutura: ensaio de mesa de consistência para estado fresco, e resistência à compressão, para estado endurecido. Para as análises, foram produzidas amostras com dois tipos de cimento, CPV (cimento de alta resistência inicial) e CPIV (cimento com adições pozolânicas). O acompanhamento no DRX se deu de forma contínua nas primeiras 24 horas, para observar o surgimento de diferentes estruturas cristalinas, e posteriormente nas idades de 3, 7 e 28 dias. Estas mesmas idades foram utilizadas para determinar as propriedades mecânicas das argamassas. Através dos resultados foi possível observar que a adição do resíduo diminuiu inicialmente a trabalhabilidade da argamassa na adição da primeira proporção, porém a argamassa se torna mais trabalhável conforme aumentou-se a proporção de resíduo. Foi possível ainda, verificar que a resistência à compressão da argamassa aumentou cerca de 30% utilizando cimento CPV. Com isso pode-se concluir que a incorporação de resíduo é benéfica nas proporções analisadas.
Água Submetida a Campo Magnético: Influência do Tempo de Exposição na Resistência à Compressão e Trabalhabilidade de Concretos e Argamassas
(2017-07-26) Seelent, Bruna Luisa; Santos, Ana Carolina Parapinski dos; Cunha, Rafael Otoniel R. R. da
A utilização do concreto produzido com água submetida à passagem por campo magnético é uma das propostas que vêm sendo discutidas após alguns estudos realizados sobre sua influência nas propriedades do concreto, tanto no estado fresco como no estado endurecido, sendo a principal característica o aumento da resistência na ordem de 10%, em comparação ao concreto produzido com água comum. Pesquisas envolvendo essa nova técnica já vem sendo realizadas em diversos países, incluindo o Brasil, possibilitando uma redução no consumo de cimento. Sua aplicação é de grande impacto no setor da construção civil, principalmente em locais onde o consumo de cimento é elevado, pois pode levar a uma significativa redução de custos. O enfoque deste trabalho é a caracterização da resistência à compressão de argamassas e concretos produzido com a água submetida à um campo magnético variando os tempos de exposição ao campo em 1, 2, 4 e 8 horas. A água foi obtida a partir da sua passagem através de um campo magnético fixo e então utilizada como água de amassamento para a fabricação de argamassas e concretos. Foram produzidos corpos de prova de mesmo traço e subsequentemente submetidos aos ensaios de caracterização: resistência à compressão e à tração. Observou-se que o melhor tempo de exposição ao campo magnético foi o de 4 horas, não havendo resultados expressivos para tempos de exposição superiores. Para os concretos com água submetida a campo magnético obteve-se valores de resistência à compressão superiores a 25% e para as argamassas de cerca de 10%, além de um incremento nos valores da trabalhabilidade.
Estudo da técnica de magnetização da água com eletroímã para produção de concreto
(2017-12-11) Barbosa, Meire Claudia; Santos, Ana Carolina Parapinski dos; Cunha, Rafael Otoniel R. R. da
Nos últimos anos tem se notado uma crescente preocupação e avanço, no que diz respeito ao desenvolvimento de concretos especiais, que são aqueles cujas propriedades específicas são alteradas em decorrência da aplicação ao qual o mesmo se destina. Entre os concretos especiais tem-se o concreto cuja água de amassamento foi previamente submetida a um campo magnético fixo. Na última década têm-se pesquisado a tecnologia de magnetização da água para produção de concreto, uma vez que, credita-se ao uso da mesma uma redução considerável do consumo de cimento, devido a mudança em sua reologia. Este trabalho tem por objetivo o estudo da técnica de magnetização da água de amassamento através de eletroímã para produção de concreto, bem como analisar a influência da magnitude de campo magnético nas propriedades do concreto em seu estado fresco e endurecido. Para tanto, produziu-se 10 argamassas com a mesma proporção dos elementos constituintes da mistura, para diferentes águas de amassamento, de abastecimento público, destilada, deionizada, e magnetizada, tendo sidos ensaiados à resistência a compressão e índice de consistência. Os resultados encontrados não apresentaram variações nas propriedades quando comparados as águas de referência com as águas magnetizadas, não evidenciando as melhorias referidas na literatura.
Efeito dos diferentes tipos de cimentos em argamassas elaboradas com água submetida a um campo magnético
(2017-12-11) Sánchez Ancí, Jeniffer Andrea; Santos, Ana Carolina Parapinski dos; Possan, Edna
Vários ensaios demonstram acerca da ação da água magnetizada em concreto, e tem comprovado que sua utilização influência nas propriedades mecânicas e físicas do material. Diante disso, o objetivo do presente trabalho é avaliar a utilização de água de amassamento (torneira, destilada e deionizada) com e sem magnetização prévia, em argamassas elaboradas com 5 diferentes tipos de cimentos (CPII-Z, CPII-F, CPII-E, CPIV e CPV) . A água submetida à campo magnético - ASCM foi obtida através da passagem de um campo magnético fixo de 1T durante 1 hora. O traço empregado foi fixo (1:3) para todas as argamassas. Os resultados demonstram que existe melhoria nas propriedades no estado fresco nas argamassas produzidas com ASCM. Verificou-se aumento de consistência e trabalhabilidade das argamassas produzidas com a ASCM, para todos os cimentos validados, com exceção do cimento CPII-F. Já para o estado endurecido, não observou-se influência da ASCM na resistência à compressão das argamassas aos 7 e 28 dias. Logo para uma relação a/c fixa (0,5) a ASCM não traz benefícios nas propriedades mecânicas da argamassa endurecida. Todavia no estado fresco a ASCM reduz a quantidade de água de amassamento necessária para a obtenção de trabalhabilidade desejada, podendo atuar como um aditivo redutor de àgua de baixo custo em misturas cimentícias.
Desenvolvimento de um microconcreto com bioreceptividade na região de Foz do Iguaçu/PR
(2017-12-15) Sosa Gonzalez, Victor Raul; Santos, Ana Carolina Parapinski dos
O concreto biológico é um material de recente desenvolvimento, cujo propósito é de ser um novo conceito de jardim vertical, com importantes vantagens em questões ambientais e de eficiência energética com relação aos sistemas convencionais. Assim, este trabalho tem como objetivo desenvolver e avaliar o conceito de bioreceptividade do material frente ao clima da cidade de Foz do Iguaçu/PR. Para tal fim, foram estudadas diferentes dosagens de concreto biológico, com variação do conteúdo de pasta, relação a/c e granulometria. Também, analisou-se os componentes do concreto, bem como, o próprio material de acordo com os seguintes critérios: i) Determinação e caracterização da dosagem do Cimento fosfato de magnésio; ii) Determinação da porosidade e resistência à compressão no estado endurecido do concreto; iii) Avaliação evolutiva da bioreceptividade do material ante exposição ao clima da cidade. Para tais análises, produziu-se amostras com dois tipos de cimento, CFM (Cimento fosfato de magnésio) e CPII-Z (Cimento Portland composto com pozolana). O acompanhamento das amostras expostas ao ambiente natural se deu de forma diária e continua durante 8 semanas, registrando o controle mediante fotografias. Com os resultados obtidos, observou-se que a exposição das amostras ao ambiente apresentou a proliferação significativa de microrganismos heterótrofos (fungos) na sua superfície, demonstrando ter a capacidade de crescimento e suporte. Também, verificou-se que a resistência à compressão tem um ligeiro aumento. Desta maneira pode-se concluir que foi viável desenvolver um material com bioreceptividade e com propriedades necessárias para a última camada de um sistema de jardim vertical na região de Foz do Iguaçu/PR.
Modelagem do risco de inundação em trechos críticos de rios urbanos: o caso do Rio M’Boicy
(2017-12-20) Timbiano Jacho, Edgar Ricardo; Roloff, Gláucio; Silva, Mara Rubia
As inundações urbanas no Brasil tem importantes impactos sobre a sociedade. Esses impactos podem ocorrer devido a uma série de causas associados à ocupação desordenada do solo urbano, falta de recursos para saneamento, falta de planejamento hidrológico urbano, entre outros. No contexto atual, diversas medidas de prevenção e proteção contra inundações urbanas podem ser adotadas. Essas causas e medidas corretivas podem ter sua eficiência analisada através da modelagem hidrológica e hidráulica. Nesse sentido definiu-se como área de estudo um trecho crítico do Rio M’Boicy de Foz do Iguaçu que é sujeito a frequentes inundações. Esses eventos, causam atualmente prejuízos principalmente ao invadir casas e estabelecimentos comerciais, trazendo incerteza aos afetados quanto as causas e prováveis soluções. Desta forma mediante a modelagem hidrológica no programa HEC-HMS determinou-se a vazão de projeto em relação à bacia hidrográfica de contribuição ao trecho. Na sequência, através da modelagem hidráulica no programa HEC-RAS encontrou-se a vazão aceitável em diferentes cenários como i) com sujeira e tubos de esgoto, ii) sem sujeira e com tubos de esgoto e iii) sem sujeira e sem tubos de esgoto. É importante assinalar que para uma maior confiabilidade nos resultados foram calibrados e validados os modelos hidrológico e hidráulico. Assim foram comparadas as vazões aceitáveis pelos diferentes componentes do trecho, com as vazões de projeto, para os três cenários e diversas probabilidades anuais de ocorrência, de modo a elucidar as razões para as frequentes inundações. Deste modo verificou-se que a retirada da sujeira e tubos de esgotos existentes no percurso do trecho, aumenta a capacidade de transporte de escoamento. O ponto mais crítico encontra-se na Galeria 3 com as maiores vazões excedidas para os três cenários. A partir disso, conclui-se pela necessidade de evitar ou reter a sujeira a montante deste trecho e da necessidade de ser alterado a condução do esgoto que está junto ao canal do rio. Além disso, este trabalho servirá como referência para as prefeituras municipais, para avaliar a capacidade da vazão das estruturas hidráulicas existentes de um trecho critico onde ocorre inundações.
Estudo da necessidade de readequação de um trecho de estrata rural no Município de Foz do Iguaçu - PR
(2017-12-20) Benitez Ramirez, Liz Maria; Souza, Ricardo; Silva, Mara Rubia
As estradas são consideradas como coluna vertebral do transporte viário e sua construção e manutenção são fundamentais para incrementar a produtividade e competitividade dos países. Grande parte da malha viária brasileira é formada por estradas não pavimentadas, sendo as mesmas importantes vias de acesso para o escoamento da produção agrícola, e essencial para o desenvolvimento social e econômico das comunidades rurais. Porém, as estradas rurais requerem melhor planejamento, qualidade, controle e aplicação de tecnologias e materiais que permitam obter uma boa relação custo/benefício, de forma a prolongar a vida útil da estrada e evitar gastos excessivos na recuperação das vias. O presente trabalho tem como objetivo avaliar as condições de traçado, da superfície de rolamento e drenagem de um trecho de estrada rural localizada no interior do município de Foz do Iguaçu. Para o desenvolvimento do estudo foi necessário avaliar as condições da estrada por meio do método URCI, caracterizar o solo, realizar levantamento topográfico, estudo do volume de tráfego e análise das condições de drenagem. Como resultado do estudo concluiu-se que a estrada apresentava condição superficial pobre, precisando de manutenções emergenciais de forma a melhorar o traçado, a superfície de rolamento e o sistema de drenagem no local. Para isto, foram apresentadas intervenções a ser realizadas para melhorar as condições atuais da estrada.
Estimativa de Flechas em vigas biapoiadas de concreto armado sob flexão simples por meio da utilização de métodos simplificados
(2017-12-20) Fuentes Barreto, Jairo Orlando; Kzam, Aref Kalilo Lima; Gómez Araújo, Iván Dario
Na atualidade, existem vários métodos que tem como finalidade estimar o comportamento de estruturas de concreto nas primeiras idades e também durante a vida útil da construção. Devido à complexidade das análises estruturais, faz-se necessário a aplicação de métodos simplificados para determinação das deformações em estruturas de concreto ao longo do tempo, de forma a realizar as verificações de estados limites de serviço. O presente trabalho tem o intuito de analisar o comportamento mecânico de vigas de concreto armado submetidas a solicitações de longa duração. Apresenta-se o cálculo de flechas aplicando-se os métodos simplificados, como os da NBR 6118/14, Método Bilinear, Método do CEB-FIP Model Code 1990. Por fim, os resultados dos cálculos de flechas através da utilização dos diferentes métodos, são comparados com resultados de trabalhos experimentais amplamente difundidos na literatura. Verificou-se que o método da NBR 6118 Modificado e o Método do CEB-FIP Model Code 1990, para os casos de vigas com concretos convencionais e concreto de alta resistência, respectivamente apresentaram resultados mais próximos dos resultados de referência.
Determinação da carga crítica de painéis estruturais reforçados com conectores logitudinais
(2018-01-29) Morales Morales, Maria Alejandra; Kzam, Aref Kalilo Lima; Lameiras, Rodrigo de Melo
Os painéis estruturais reforçados com conectores longitudinais são elementos estruturais amplamente utilizados na indústria da aviação, naval, na construção civil, e automobilística. De um modo geral, existem diferentes tipos de painéis com diferentes funções e diferentes materiais, podendo ser painéis de aço enrijecidos, painéis do tipo sanduiche, painéis ou chapas de concreto reforçado, painéis ou chapas apoiadas em madeira, entre outros. Este trabalho tem por objetivo determinar os valores das cargas críticas de painéis reforçados com conectores longitudinais e estudar o comportamento mecânico a partir da determinação da trajetória de equilíbrio dessas estruturas. Para atingir esse objetivo, inicialmente foi desenvolvido um modelo computacional para validação das respostas com relação à flambagem fornecidas pelo software SAP 2000 para avaliação da carga crítica. Depois foram feitos quatro modelos computacionais de painéis estruturais reforçados com conectores longitudinais constituídos por dois chapas planas com dois e três conectores com geometria diferente um do outro posicionados longitudinalmente nos painéis. Através do software SAP 2000, o qual se baseia no Método de Elementos Finitos (MEF), foram determinadas as cargas críticas de cada modelo desenvolvido e foram criadas as curvas de trajetória de equilíbrio a partir das deformações retiradas no meio da chapa do modelo. Foi determinada também a relação peso/resistência de cada painel desenvolvido e foi feito um estudo paramétrico para se ter um melhor entendimento de como a configuração do painel podem afetar na determinação da carga crítica. Os resultados mostram a grande influência dos conectores e do tipo de conectores longitudinais na determinação da carga crítica.
Estudio exploratorio de viabilidad técnico-económica para la implementación del Sistema Constructivo Cross Laminated Timber (CLT) en Foz do Iguazú
(2018-07) Zea Ccatamayo, Frannz Jhonathan; Punhagui, Katia
El sistema constructivo de Madera Contralaminada (MCL), en inglés Cross Laminated Timber (CLT), es una técnica industrializada que genera mínimas cantidades de desperdicios ya que es prefabricada y su ejecución es rápida debido al montaje de los paneles. Actualmente, en el mercado de construcción brasileño existen pocas residencias construidas en CLT. Asimismo, en Foz de Iguazú no se encuentran construcciones en CLT, por lo que este estudio busca realizar un estudio exploratorio de la viabilidad técnico-económica para la implementación del sistema constructivo CLT en el municipio, tomando en consideración el confort térmico, la legislación actual y los precios de construcción. Para ello, se caracterizó la habitación en Foz de Iguazú mediante una clasificación socioeconómica por el número de salarios mínimos identificando a las clases: baja, media baja, media, media alta y alta; se caracterizó el mercado inmobiliario de Foz de Iguazú por medio del rango de precios y precios de venta que es considerado por este sector para los padrones de construcción bajo, medio y alto; se identificó la demanda actual por cada uno de los padrones de construcción; se analizó la viabilidad técnico-económica por medio de su capacidad frente al clima, legislación actual y precios de venta de construcción; y se identificó el nicho de mercado propicio para ofrecer el sistema constructivo CLT. Finalmente, se tuvo como resultado la viabilidad técnico- económica para implementar el sistema constructivo de casas de un pavimento con un nicho de mercado en padrones bajos, con lucros de 5% hasta 7,4%, ya que ello demanda la construcción de menores áreas, por lo tanto, economiza la cantidad del uso de paneles y disminuye el tiempo de construcción. Así, este sistema constructivo se presenta como una opción más en el abanico de posibilidades de construcción en el mercado inmobiliario de Foz de Iguazú
Filtro natural aplicado ao tratamento da água na comunidade indígena de Killuyacu Alto - Equador
(2018-07-20) Robayo Bolaños, Jaime Orlando; Frigo, Jiam Pires; Souza, Samara Silva de
O filtro natural aplicado ao tratamento da água pluvial na comunidade indígena de Killuyacu Alto na província de Napo no Equador tem como finalidade melhorar a qualidade da água para consumo humano através da proposta de um sistema de filtragem natural lento de baixo custo e instalação simples. A água usada atualmente para consumo da comunidade Killuyacu Alto é captada num manancial localizada numa caverna á montante, armazenada e transportada por gravidade até a comunidade sem passar por nenhum tratamento. O estudo visa promover soluções para o consumo de água potável na região amazônica do Equador, melhorar a saúde nas povoações mais vulneráveis do território amazônico, através de um tratamento de água simplificado, e além disso, reduzir as doenças provocadas pelo consumo de água de baixa qualidade. Para isso, foi realizado um estúdio socioeconômico e levantamento de dados na comunidade, extração e coletas de amostras de água no sistema de abastecimento, análise e avaliação dos padrões de potabilidade antes e depois da implantação do filtro natural para a comparação da qualidade da água. O projeto forneceu uma melhoria na qualidade da água pela implantação do sistema de filtragem natural lenta, embora não foi possível atingir a qualidade necessária para o consumo humano.
Análise Termo-Mecânica 2D da Barragem de Contraforte de Itaipu pelo Método dos Elementos Finitos em Fortran
(Edivaldo José da Silva Junior, 2018-11-18) Silva Junior, Edivaldo José; Kzam, Aref Kalilo Lima
As barragens de concreto estão sujeitas a diversos tipos de carregamentos, provenientes do peso próprio, da pressão hidrostática do reservatório e da variação térmica sazona. Diversos trabalhos destacam a importância de se avaliar os efeitos da variação de temperatura em relação ao desempenho e a durabilidade das estruturas. Dessa forma, a avaliação do campo de temperatura é essencial para se determinar tensões e deslocamentos de origem térmica. Através de um estudo de caso na Barragem da Central Hidrelétrica de Itaipu (CHI), é proposto o desenvolvimento de um código computacional em Fortran, com base no método dos elementos finitos, capaz de simular o comportamento termo-mecânico de um meio bidimensional submetido à transferência de calor por condução. As propriedades térmicas do concreto foram obtidas em relatórios de ensaio da barragem, disponível no Sistema de Arquivo Técnico (SAT) da CHI. Os dados dos instrumentos de monitoramento da barragem foram utilizados para se determinar as condições de contorno e validação. O acoplamento é realizado empregando-se o campo de temperatura obtido na análise térmica como condição inicial de carregamento na análise mecânica. A fim de complementar a etapa de validação realizou-se a mesma análise com o programa comercial ANSYS®, cuja eficiência é comprovadamente reconhecida na literatura técnica e o acoplamento é realizado de maneira intuitiva com as ferramentas atualmente disponíveis no workbench. As soluções das simulações foram analisadas e os resultados do código desenvolvido foram satisfatórios.
Avaliação de captura de CO2 devido à carbonatação de argamassas de revestimento produzidas com RCD
(2018-12) Antonio, Isabela de Oliveira; Possan, Edna; Punhagui, Katia R. Garcia
A Indústria da Construção Civil (IC) é uma das maiores contribuintes para a emissão de CO2, geração de resíduos do planeta, além de consumir elevados volumes de matéria-prima e energia elétrica, o que gera diversos impactos negativos ao meio ambiente. No entanto, a reutilização dos resíduos como agregados reciclados e a estocagem do CO2 na matriz cimentante de concretos e argamassas podem reduzir estes problemas. Neste sentido, o presente trabalho visa avaliar a captura de CO2 devido à carbonatação de argamassas de revestimento, produzidas com diferentes teores de resíduo de construção e demolição (RCD). Para isso, foram dosadas argamassas de revestimento, com substituição em massa de 0%, 50% e 100% do agregado natural (NA), pelo agregado miúdo reciclado de RCD. As argamassas produzidas foram submetidas a diferentes testes de desempenho, tanto no estado fresco quando no estado endurecido. O estudo do sequestro do CO2 foi conduzido por meio da determinação da profundidade de carbonatação das argamassas em diferentes idades (28, 56, 84, 95, 167, 195, 202 dias), para três ambientes de exposição da edificação (interno em laboratório, externo protegido e externo desprotegido da chuva). Os resultados experimentais indicam que quanto maior o teor de RCD empregado na produção das argamassas maior é a captura de CO2, sendo até 2,3 vezes maior para a argamassas com 100% de RCD e teor mínimo de clínquer. As argamassas de revestimento têm velocidade de carbonatação elevada podendo carbonatar 20 mm em menos de 200 dias, capturando durante este período até 94 kgCO2/m³. Sendo assim, por meio da reação de química da carbonatação inerente aos produtos à base de cimento, o ambiente construído pode capturar CO2 deste a fase de construção até o pós-demolição, contribuindo para a mitigação das emissões associadas a este gás, sendo um processo chave para edificações mais sustentáveis.

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