Comportamento estrutural de vigas de concreto armado reforçadas com compósitos de fibra de carbono

Atualmente, a necessidade de reabilitação estrutural tem se tornado cada vez mais freqüente. Desde o advento do concreto, diversas metodologias de reabilitação estrutural vêm sendo desenvolvidas e aplicadas; e têm tornado-se cada vez mais sofisticadas. A aplicação de compósitos de fibra de carbono no reforço de estruturas de concreto armado, representa o que há de mais moderno neste importante segmento da engenharia estrutural. Apesar das inúmeras vantagens de sua aplicação, a incorporação de um material, até então estranho ao meio da engenharia estrutural convencional, tem merecido especial atenção por parte dos pesquisadores envolvidos neste segmento. Este estudo tem por objetivo, portanto, explorar as principais implicações estruturais da aplicação dos compósitos de fibra de carbono no reforço externo de vigas de concreto armado. Para tanto, tornou-se necessária a implementação de um amplo programa de investigação, fundamentalmente experimental, baseada na realização de ensaios de flexão em vigas de concreto armado, reforçadas à flexão e ao cisalhamento, com dois tipos de sistemas de reforço. De modo a permitir uma análise ampla das evidências experimentais alcançadas através da condução do programa experimental, realizou-se uma profunda revisão da literatura disponível acerca do assunto. O programa experimental foi dividido em dois grupos O primeiro, composto por 14 vigas, reforçadas à flexão e o segundo, composto por 30 vigas, reforçadas ao cisalhamento. Em ambos os grupos, empregaram-se dois tipos de sistema de reforço (laminados pré-fabricados e mantas flexíveis pré-impregnadas). O procedimento de ensaio, idealizado e implementado especialmente para a condução do programa experimental da presente tese, foi totalmente controlado por computador, conferindo, assim, maior confiabilidade aos ensaios. Em cada um dos grupos, analisaram-se, além dos modos e cargas de ruptura, deformações específicas, deslocamentos e distribuição de tensões. Finalmente, estes resultados são discutidos e avaliam-se modelos analíticos que permitam simular o comportamento destas estruturas.

A avaliação da aprendizagem no ensino de estruturas : epistemologia, tecnologia e educação a distância

O ensino e a aprendizagem a partir de ambientes informatizados e a educação a distância têm sido amplamente difundidos tanto em meios profissionais quanto acadêmicos. As suas aplicações em diferentes áreas de conhecimento nem sempre têm sido sensíveis às especificidades de cada área, representando muitas vezes uma mera digitalização dos conteúdos didáticos tradicionalmente trabalhados, sem que haja uma ressifignificação da prática pedagógica. A partir de uma abordagem interdisciplinar, este trabalho investiga como os recursos informáticos podem contribuir para uma melhoria nas relações pedagógicas, numa proposta de avaliação da aprendizagem no ensino de Engenharia Estrutural. Inserido nesse contexto, propõe-se o GPAREDE, um ambiente virtual de avaliação da aprendizagem no ensino de Engenharia Estrutural, concebido para uma proposta de educação a distância. O gerenciamento de informação, via formulários e transferência de arquivos, e o desenvolvimento de webfólios são recursos empregados para prover um ambiente propício à construção do conhecimento, no âmbito de uma avaliação integrada ao processo ensinoaprendizagem. A partir das perguntas norteadoras da pesquisa e da primeira investigação realizada, são definidas categorias de análise para as reflexões e as conclusões desta Tese. Os resultados obtidos indicam que o uso de ambientes virtuais para a avaliação da aprendizagem no ensino de Estruturas permite mediações pedagógicas construtivistas, contribuindo para a consolidação de um paradigma pedagógico para a educação a distância.

Determinação da resposta dinâmica de feixes de condutores em linhas aéreas de transmissão

Até os dias de hoje, a abordagem estática tem sido a usualmente empregada para a avaliação da resposta de cabos de Linhas de Transmissão (LTs), apesar da resposta dinâmica ser, em muitos casos, reconhecidamente importante na avaliação do desempenho dos cabos. Para uma análise completa, não se pode desconhecer a natureza dinâmica da maioria dos fenômenos a que as LTs estão submetidas, sendo exemplos típicos as excitações mecânicas causadas pela ação do vento (carregamentos de baixa e alta freqüência) e a ruptura de cabos. Cabe salientar que mesmo a análise estática empregada tem sido simplificada, considerando normalmente apenas casos contemplados com soluções analíticas. A justificativa para emprego da análise estática baseia-se no menor esforço numérico exigido. Entretanto, essa justificativa já não se sustenta dado os grandes avanços na área computacional, possibilitando o estudo do desempenho de LTs na ocorrência de fenômenos que provocam carregamentos dinâmicos. Adicionalmente, há uma crescente demanda para que se obtenha um melhor entendimento de muitas questões relativas ao comportamento dinâmico das LTs, que possam explicar desempenhos observados e/ou sustentar o desenvolvimento de novas alternativas mais arrojadas de projeto e construção Entre os diversos métodos utilizados na engenharia estrutural, a integração direta das equações do movimento, através de métodos numéricos como as diferenças finitas centrais, se constitui numa poderosa ferramenta de cálculo. Esta ferramenta possibilita o tratamento de problemas envolvendo não linearidades geométricas e do material, como são os casos onde se avalia a resposta de cabos suspensos submetidos a carregamentos variáveis no tempo. Esta pesquisa objetiva a aplicação do método da integração direta das equações do movimento na análise de feixes de cabos de LT, quando submetidos à ação de carregamentos mecânicos variáveis no tempo, principalmente à excitação de ventos oriundos de fenômenos com natureza complexa (tormentas elétricas, por exemplo). É apresentado um método para determinar a resposta dinâmica de feixes que considera a interação entre o vento incidente e o movimento do condutor. A solução é obtida por integração numérica, no domínio do tempo, das equações de movimento de um modelo tridimensional não-linear discreto de feixe, as quais definem as forças nos espaçadores e cabos através de coeficientes aerodinâmicos obtidos experimentalmente. Também são apresentados modelos dos fenômenos meteorológicos mais comuns em nosso país (Brasil): tormenta extratropical (EPS) e tormenta elétrica (TS) Como ilustração, são apresentados exemplos de modelagem de vãos de LTs com condutor singelo e com feixes de condutores. Os exemplos demonstram a capacidade de avaliação de Estados Limites relacionados à distância relativa entre subcondutores, à estabilidade do feixe, à representação das suas propriedades e ao comportamento dinâmico, bem como aos carregamentos transmitidos às estruturas. A análise emprega conhecidas relações constitutivas para representar o comportamento tensão-deformação dos cabos. O enfoque utilizado possibilita a avaliação mais precisa de casos reais que ainda não podiam ser convenientemente tratados, além de permitir a extensão para estudos bem mais complexos, tais como feixes com disposições assimétricas.

Ferramentas para análise dinâmica e estrutural de um reboque de linha leve

Neste trabalho é desenvolvida uma metodologia de projeto para identificar as regiões críticas da estrutura de um reboque de linha leve sendo tracionado em pavimentos do tipo rodovia de baixa qualidade e estrada secundária de muito baixa qualidade. Para tanto, são levantados alguns dados experimentais da estrutura, necessários para a aproximação e simulação dinâmica de um modelo simplificado. A excitação da base é realizada por atuadores que simulam as oscilações verticais de um perfil de estrada, a qual é definida de acordo com os estudos realizados por Dodds e Robson (1973). Isto permite a determinação de um histórico de carregamentos das regiões da estrutura do chassi sob a ação das molas da suspensão. Em seguida, é gerado um modelo estrutural simplificado do reboque em elementos finitos, chamado de global, no qual são determinadas as regiões sob ação das maiores tensões. Tendo identificada a região mais crítica da estrutura, é criado um modelo local desta parte, onde se pode observar a distribuição de tensões com mais detalhe, permitindo a identificação dos pontos de concentração de tensões. Desta forma, com a aplicação do método de análise global-local é possível a obtenção de resultados detalhados quanto aos esforços da estrutura com um menor custo computacional.

Linguagem orientada e estrutura de dados para projeto automatico de edificios

Uma linguagem orientada ao problema de projeto estrutural de edifícios e a correspondente estrutura de armazenamento de dados são apresentados, como núcleo principal do sistema PROADE. Objetiva-se assim permitir ao engenheiro estrutural descrever o problema em termos correntes de Engenharia, organizandose os dados recebidos para posterior análise e dimensionamento da estrutura. São discutidos o problema PROADE e os dados correspondentes, seguidos pela descrição das estruturas de armazenamento de dados do sistema. A seguir, define-se a linguagem PROADE e finalmente apresenta-se a organização do sistema PROADE.

Um modelo elasto-viscoplástico para análise de peças de concreto estrutural, submetidas a estados planos de tensão, através do método dos elementos finitos

O objetivo deste trabalho é desenvolver um modelo computacional, baseado no método dos elementos finitos, para o estudo de peças de concreto armado e protendido submetidas a estados planos de tensão. O estudo abrange situações de carga de curta e longa duração, onde consideram-se fluência e retração do concreto e relaxação do aço. São utilizados modelos constitutivos elasto-viscoplásticos para descrever o comportamento dos materiais. Implementou-se um modelo de camadas superpostas para melhor representar o comportamento do concreto, onde o material é composto de diversas camadas que sofrem a mesma deformação. Cada camada possui diferentes características materiais e a tensão total é obtida pela soma das diferentes contribuições de cada camada. Para a fissuração da concreto, utilizou-se um modelo de fissuras distribuídas, que leva em conta a contribuição do concreto entre fissuras. Tanto a amadura passiva como a de pratensão são introduzidas no modelo como uma linha de material mais rígido dentro do elemento de concreto. Os deslocamentos ao longo da armadura são referenciados aos deslocamentos nodais do elemento de concreto. Deste modo, obtém-se uma matriz de rigidez para a armadura com as mesmas dimensões que a matriz de rigidez do elemento de concreto, A matriz de rigidez do elemento concreto-aço é a soma das duas matrizes. Considera-se aderência perfeita entre o concreto e o aço. Os resultados obtidos com esse programa computacionai são comparados com valores experimentais disponíveis.

Desdobramento da qualidade em serviços : o caso da biblioteca de engenharia da UFRGS

O presente trabalho introduz o estabelecimento de um modelo para garantia da qualidade, particularmente aplicado ao segmento de prestação de serviços por bibliotecas. O estudo a ser apresentado baseia-se na utilização de um método de planejamento em específico, o Desdobramento da Função Qualidade (QFD), selecionada para viabilizar a análise da qualidade demandada pelo cliente, das características de qualidade críticas, dos serviços críticos e dos recursos críticos. Este trabalho discute o sistema de garantia da qualidade, cuja implantação está em curso, e que é parte integrante do modelo de gestão a ser adotado pela Biblioteca da Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. A análise a ser apresentada utiliza o QFD incorporando um conjunto de matrizes que facilita e garante o fluxo de informações através de todas as suas etapas de desenvolvimento.

Gerenciamento de documentação técnica para ambientes de engenharia/CAD com suporte a versões

Ambientes de engenharia apresentam a forte característica da necessidade de cooperação entre projetistas na concepção de projetos CAD, o que provoca uma série de problemas em relação aos ambientes usuais encontrados em aplicações convencionais. Na busca de solucionar tais problemas, vários recursos e mecanismos relativos às gerências de dados e do processo de projeto são apresentados em vários estudos encontrados na literatura. Boa parte desses recursos estão embutidos nesse trabalho, que visa apresentar um sistema gerenciador de documentação técnica para ambientes de engenharia/CAD chamado GerDoc Ábacus. A proposta da construção do GerDoc Ábacus é baseada na busca da solução dos problemas relativos à consistência dos dados de projetos e da integração de tarefas de projetistas que interagem em ambientes distribuídos de projeto. Unindo vários mecanismos, é proposta uma interface totalmente interativa, objetivando manter a harmonia entre projetistas que fazem parte de equipes de projetos que são mantidos em atividade durante longos períodos de tempo, além de documentar todos os passos realizados acerca de cada um desses projetos. Dessa forma, o GerDoc Ábacus é uma ferramenta organizacional e administrativa para projetos de engenharia, sendo de fácil operacionalização, buscando altos níveis de integridade dos dados mantidos.

Análise da interação solo-estrutura em fundações de concreto armado pelo método dos elementos finitos

A análise da iteração solo-estrutura em fundações é um importante campo de pesquisa que ainda tem um grande progresso a ser feito. No presente trabalho foi desenvolvido um programa computacional para a análise da interação solo-estrutura de fundações de concreto armado. Este tema abrange duas áreas da engenharia civil: estruturas e geotecnia. O método dos elementos finitos foi usado no trabalho na seqüência para resolver o problema considerando estado plano de defonnação e comportamento elastoplásti.co dos materiais estudados (solo, concreto e aço). A linguagem de programação MATLAB foi usada em toda esta pesquisa como alternativa ao FORTRAN. O MATLAB foi escolhido uma vez que é uma linguagem de programação que permite facilmente construir uma interfàce de pré e pósprocessamento amigável. Os passos para a solução completa do problema foram os seguintes: Primeiramente um programa foi desenvolvido considerando o comportamento elastoplástico com critérios de plastificação e ruptura específicos para o concreto e solo. Soluções analíticas fechadas foram usadas para checar a precisão do programa. O segundo passo foi a introdução do reforço de aço no concreto por meio de um modelo para armaduras. Logo após, um modelo de fissuras para o concreto 1racionado foi in1roduzido no programa. Na seqüência o programa de pré e pós-processamento foi desenvolvido para gerar a malha de elementos finitos (pré-processamento), distribuição tensões e deformações, mapa de fissuras, etc (pósprocessamento). Finalmente, os parâme1ros constitutivos do solo, concreto e aço foram calibrados e várias situações reais de interação do solo-concreto de fundações de concreto armado foram simuladas. Nesta dissertação são encontrados resultados para as pressões de contato sapata-solo. Diferentes diagramas de tensões de interfàce foram obtidos em função rigidez relativa do elemento estrutural de concreto armado-solo. Na análise mnnérica, rigidez relativa desempenhou uma relevante função no comportamento mecânico do elemento estrutural de concreto armado (sapata) e da base de assentamento (solo), uma vez ruptura em ambos os casos esteve diretamente relacionada a esta grandeza. São encon1rados, em função da rigidez relativa, resultados indicativos dos modos de falha da fundação, excessiva plastificação do solo em fundações com rigidez relativa alta, e a plastificação armaduras, esmagamento do concreto, formação de fissuras, bielas e confinamento concreto para fundações de rigidez relativa baixa. Na análise numérica, obteve-se resultados importantes com relação ao projeto de fundações. Estes resultados foram cOnITontadoscom normas, destacando-se as discordâncias com relação às recomendações da nonna brasileira Projeto e Execução de Fundações" NBR-6122 (1996) para os diagramas de tensões interface sapata-solo usados no dimensionamento de fundações de concreto armado.

Processos de inovação curricular : a experiência dos cursos de Agronomia e Engenharia Florestal do Centro de Ciências Rurais da Universidade Federal de Santa Maria

Esta dissertação aborda os processos de inovação curricular dos Cursos de Agronomia e Engenharia Florestal do Centro de Ciências Rurais da Universidade Federal de Santa Maria, enquanto um movimento que ainda está acontecendo, com o objetivo de compreender o que significam mudanças curriculares inovadoras e contribuir com reflexões sobre a formação dos profissionais da Área das Ciências Agrárias. Esta área apresenta problemas que se agravaram nas últimas décadas. Para atender a necessidade de maior produtividade, mecanizou-se, passando a utilizar os recursos naturais como se fossem inesgotáveis, acarretando enormes problemas ambientais. Com isso, exige-se rever a formação desses profissionais, buscando maior comprometimento com o modelo de desenvolvimento sustentável, englobando os aspectos econômico, social e ambiental. A opção metodológica para o desenvolvimento da pesquisa foi a qualitativa, na perspectiva da pesquisa participante, pois houve uma atuação prolongada e comprometida da minha parte como pesquisadora, assim como dos demais participantes da pesquisa. Os sujeitos da pesquisa foram aqueles diretamente envolvidos com o processo de mudança, professores dos Colegiados de Curso, uma representação de alunos dos diversos semestres, egressos e agricultores da Região do COREDE/Centro1. No primeiro capítulo discuto a importância das determinações das políticas públicas e institucionais na definição dos currículos. No segundo, o referencial teórico que diferencia as concepções de currículo, reforma e inovação no ensino superior, emanadas da Nova Sociologia da Educação e da Teoria Crítica do Currículo, em autores que vêem o currículo como uma construção cultural, imbricado no contexto sócio-cultural onde é gerado e desenvolvido. Examino também as racionalidades que orientam ou podem orientar o profissional em relação às questões ambientais No terceiro, faço a descrição da dinâmica do processo de mudança curricular, detalhando como foi desencadeado com a finalidade de apontar caminhos para outras experiências de reformulação curricular, inclusive na própria Universidade. No quarto, analiso como os sujeitos-participantes interpretam as legislações e vêem os problemas e perspectivas para os currículos, quais sejam: a concepção de currículo e de ensino; a função social atribuída aos cursos, a falta de integração entre as disciplinas e a desatualização dos currículos. Incluo ainda, a visão externa da atuação profissional dos egressos formados pelos currículos vigentes. No quinto, analiso a importância da inserção ambiental nos currículos. E, finalmente no sexto, faço as considerações finais a que cheguei nesta pesquisa. No processo de mudança curricular dos cursos estudados, observam-se sinais de inovação curricular, devido ao modo como está acontecendo esse processo, valorizando a participação de todos os segmentos nas discussões e tomada de decisões, mas também pelo currículo que está sendo construído, não se restringindo a formação de caráter técnico, incluindo as dimensões social, política, cultural e ambiental. Ressalte-se ainda que sua reelaboração deverá inserir seus currículos em forma de Projetos Político-Pedagógicos de Curso, como forma consistente de organização de um curso.

Caracterização das propriedades aerodinâmicas de torres metálicas para determinação da resposta devida ao vento

A utilização de torres metálicas treliçadas vem, nos últimos anos, se intensificando em todo o Brasil. Este aumento é resultado do salto tecnológico pelo qual o país passou no início da década de 90, onde a necessidade de ampliação dos sistemas de telecomunicações, principalmente, da telefonia celular, se tornou imprescindível para o seu crescimento tecnológico. Em função disso, vários são os projetos de torres metálicas treliçadas que tem sido contratados pelas diversas empresas de telefonia celular, espalhadas por todo país. No Brasil, onde, pelas benesses da natureza, não há registros de terremotos significativos, e devido ao baixo peso deste tipo de estrutura, a força do vento é o carregamento determinante para a elaboração do projeto estrutural de torres metálicas treliçadas. Sendo assim, se faz necessário perguntar: será que estes projetos estão atendendo às recomendações da norma de vento (NBR 6123/88)? Quais são os riscos aos quais as populações estão sujeitas com a edificação de torres cada vez mais próximas de suas casas? Neste trabalho, tomando como exemplo o projeto de uma torre metálica treliçada que colapsou no ano de 2000 na cidade de Porto Alegre-RS, foram feitas investigações numéricas no sentido de avaliar a integridade estrutural daquela torre ante os carregamentos devidos aos ventos locais, onde se concluiu que a carga de vento implícita no dimensionamento foi bem abaixo daquela calculada pelos padrões da norma brasileira Uma investigação experimental em dois modelos seccionais, um em latão e outro em madeira, construídos a partir de dois trechos da torre estudada, foi realizada a fim de analisar parâmetros aerodinâmicos como coeficientes de arrasto, ângulo de incidência do vento sobre a torre, índice de área exposta e fator de proteção. Os modelos foram construídos na oficina Paulo Francisco Bueno - LAC/UFRGS e ensaiados no Túnel de Vento Prof. Joaquim Blessmann do Laboratório de Aerodinâmica das Construções da Universidade Federal do Rio Grande do Sul – LAC/UFRGS. Neste trabalho são apresentados os resultados destes experimentos, bem como uma comparação destes resultados com informações até então disponíveis na literatura técnica, além de uma contribuição técnica ao capítulo 9 da NBR 6123/88.

Ouvindo os clientes do núcleo de engenharia e arquitetura de Porto Alegre do Banco do Brasil S.A.

Este trabalho estuda a aplicação parcial do modelo de excelência em prestação de serviços proposto por SILVA (1997) no núcleo de engenharia e arquitetura do Banco do Brasil S.A. em Porto Alegre (NUCEN Porto Alegre). O foco do estudo é o bloco “Ouvindo clientes, especialistas e planos” do modelo relatado, especialmente o tópico “Ouvindo clientes”. Para tanto, foi realizada uma pesquisa junto aos clientes do NUCEN Porto Alegre (todas as agências, órgãos regionais e postos de atendimento avançado do Banco do Brasil S.A. no estado do Rio Grande do Sul). Os resultados da pesquisa foram analisados por atributo (total de 27), que depois foram agrupados entre 9 critérios competitivos (acesso, atendimento/atmosfera, velocidade do atendimento, tangíveis, flexibilidade, preço/custo, competência, consistência e credibilidade/segurança). Posteriormente, os resultados foram analisados por região geográfica de atendimento (A, B, C, D, E, F, G e H) e, finalmente, por categoria das dependências (agências de níveis 1, 2, 3 e 4, além de órgãos regionais/postos de atendimento avançado), obtendo-se a indicação de esforços de melhoria nos seguintes pontos • Em relação aos 27 atributos da pesquisa: velocidade de atendimento para serviços de manutenção de ar condicionado (atributo 8); velocidade de atendimento para serviços de manutenção de porta giratória (atributo 9); custo das obras de reformas e serviços de conservação predial (atributo 19); recuperação de falhas quando há reclamação por serviços não prestados adequadamente (atributo 18); qualificação, conhecimento e experiência dos profissionais das empresas contratadas (atributo 25); custo para manutenção de porta giratória (atributo 21); e custo para manutenção de ar condicionado (atributo 20); • Em relação aos atributos da pesquisa agrupados entre os 9 critérios competitivos: custo e velocidade de atendimento; • Em relação às 8 regiões de atendimento: atendimento às dependências da região A; e • Em relação às 5 categorias das dependências: atendimento às agências de níveis 1 e 2. Com base nos resultados obtidos na pesquisa, o autor propõe diversas ações de melhoria de desempenho para implementação no NUCEN Porto Alegre (RS).

Identificação e avaliação dos fatores competitivos que compõem a proposição de valor de uma empresa de engenharia consultiva : um estudo de caso

As empresas prestadoras de serviços compreendem, cada vez mais, que a concorrência é tão intensa, que meras soluções técnicas oferecidas aos clientes não bastam para criar uma posição competitiva no mercado. Os serviços possuem diversos atributos competitivos. Esses atributos não são uniformemente importantes para os clientes. Identificar os critérios, segundo os quais os clientes avaliam os serviços prestados, bem como a importância e o desempenho de cada atributo, possibilita a priorização de melhorias em serviços. Com o intuito de identificar e avaliar os fatores competitivos que compõem a proposição de valor da ECOPLAN, segundo a ótica do cliente, este trabalho procura identificar os atributos mais importantes na prestação de serviços de engenharia consultiva e avaliar o desempenho da empresa nesses mesmos atributos, quando comparada à concorrência. Foi realizada uma revisão bibliográfica para buscar a identificação dos atributos que influenciam as atividades de empresas prestadoras de serviços; a elaboração e implementação de uma pesquisa desses atributos; e o desenvolvimento de uma Matriz "Importância x Desempenho". Os resultados possibilitam o posicionamento dos atributos em relação a sua importância e ao desempenho e à obtenção de subsídios para o aperfeiçoamento contínuo do negócio da empresa, através do desenvolvimento de ações de melhoria que podem proporcionar vantagem competitiva. Os resultados destacam o desempenho da ECOPLAN nos aspectos referentes a atendimento e relacionamento com o cliente, possibilitando a geração de uma proposição de valor voltada a uma melhor solução total.