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Os parâmetros geométricos e mecânicos do duto, bem como os parâmetros do solo, influenciam significativamente no comportamento mecânico da obra. O comportamento mecânico de dutos enterrados depende não só da rigidez do duto em si, mas também da rigidez do material de preenchimento da vala (reaterro). Por outro lado, a natureza e o tipo de instalação das tubulações fechadas também exercem grande influência nas cargas que o tubo suporta e na interação existente entre os dutos e o solo circundante. Os avanços tecnológicos têm propiciado melhorias na qualidade dos materiais (concreto, por exemplo) e disponibilizado novos materiais pré-fabricados (geossintéticos). Adicionalmente, o uso de ferramentas numéricas de simulação de obras civis tem contribuído para uma melhor compreensão do comportamento mecânico dessas estruturas. Este projeto se propõe a avaliar os diferentes critérios de projeto e dimensionamento de dutos enterrados que permitam uma melhor gestão do controle do impacto da urbanização sobre a bacia hidrográfica.

Este projeto de pesquisa tem como objetivo ampliar o conhecimento quanto ao comportamento de obras geotécnicas, particularmente no que tange àquelas que envolvem mecanismos de transmissão de carga, utilizando técnicas de modelagem numérica. Neste sentido, incluem-se as alternativas de estabilização a partir da introdução de elementos dentro da massa de solo, tais como pneus, grampos, geossintéticos, etc., capazes de resistir a esforços trativos. Adicionalmente, estudos sobre os mecanismos de transferência de carga entre o solo e a estaca também são considerados no âmbito deste projeto, uma vez que projetos de fundações profundas requerem o conhecimento das parcelas da carga absorvidas pela resistência de ponta e por atrito lateral ao longo do fuste da estaca.

O problema de fluxo em meios saturado/não saturado é bastante complexo uma vez que envolve a solução de equação não linear e a necessidade de determinação de parâmetros experimentais que não fazem parte da prática atual e que exigem equipamentos especiais. O projeto tem como enfoque principal a modelagem de processos de fluxo em encostas naturais, com objetivo de contribuir para melhor compreensão dos mecanismos de instabilização de encostas, em decorrência da ação das chuvas.

Este projeto tem como objetivo investigar alternativas não-convencionais de estabilização de taludes e contribuir para ampliação do conhecimento científico quanto à avaliação e melhoria das condições de estabilidade de obras geotécnicas. Um dos objetivos desta pesquisa está associado ao desenvolvimento de técnicas de projeto, para utilização de geogrelhas e malhas de pneus como elementos de reforço de solos. A técnica de reforço de solos tem como objetivo restringir as deformações e aumentar a resistência do maciço em obras geotécnicas, aproveitando a resistência à tração do material geossintético. A principal vantagem desta técnica é o baixo custo do método, quando comparado a outros métodos tradicionais. Uma segunda alternativa de baixo custo consiste na construção de muros de contenção utilizando pneus descartados. A estabilidade de muros de gravidade de pneus é garantida pelo peso próprio da estrutura. Como principais vantagens, destacam-se os baixos custos, a reutilização dos pneus e o uso de solo local.

Em projetos de pisos de edificações destinados a essas atividades faz-se necessário, de forma geral, evitar que vibrações excessivas causem desconforto aos usuários, bem como às pessoas que estejam nas proximidades. A origem do desconforto proveniente de vibrações está associada essencialmente ao movimento. Deste modo, a taxa de variação da velocidade do movimento, aceleração, é utilizada correntemente nos critérios de conforto humano associados ao ambiente construído. Isto porque a aceleração provoca o surgimento de forças que atuam sobre o corpo humano e, em particular, sobre os sensores nos ouvidos que controlam o equilíbrio. Assim sendo, a severidade do movimento pode ser caracterizada pela aceleração que o mesmo produz. O dimensionamento desses pisos calcado puramente em uma análise estática pode conduzir, em determinados casos, a que o sistema estrutural apresente vibrações excessivas, comprometendo a segurança e prejudicando a sua utilização, ou mesmo causando desconforto, náuseas e ansiedade em pessoas que nele estejam, de acordo com as freqüências e as amplitudes de vibração em jogo e bem como as atividades que estão sendo realizadas. Assim sendo, solicitações dinâmicas como as descritas anteriormente apresentam importância singular no estudo do comportamento dos pisos de edificações de aço, concreto e mistos. Deste modo, pretende-se estudar o comportamento estrutural de pisos de edificações correntes em engenharia civil, considerando-se os efeitos produzidos por excitações dinâmicas tais como: atividades rítmicas, provenientes de eventos musicais, esportivos, danças de salão e ginástica aeróbica e, ainda, aqueles oriundos da vibração de motores elétricos, máquinas rotativas e impacto de objetos. Objetiva-se, também, avaliar a adequabilidade dos pisos de aço, concreto e mistos no que tange aos critérios de conforto humano, propondo atitudes e recomendações de projeto que possam evitar o desconforto provocado por vibrações.

As pontes rodoviárias caminham para soluções cada vez mais arrojadas, as quais aliam a experiência e conhecimento dos projetistas estruturais à utilização de novos materiais e tecnologias, possibilitados pelo avanço crescente das investigações científicas que se tem desenvolvido neste campo. Atualmente, tem-se como objetivo tornar as obras de arte cada vez mais leves, largas e longas e a concepção destas, por sua vez, requer cada vez mais uma gama maior de conhecimentos teóricos associados ao dimensionamento do sistema estrutural e dos métodos de execução. Deste modo, objetiva-se, nesta linha de pesquisa contribuir no que se refere ao estudo do comportamento dinâmico de pontes rodoviárias (aço, concreto e mistas) quando estas se encontram submetidas à travessia de comboios de veículos sobre a superfície irregular do tabuleiro. Assim sendo, pretende-se limitar os deslocamentos e rotações de forma a se evitar: a) Impactos dinâmicos indesejáveis devido ao tráfego, levando em consideração, principalmente, a interação dos veículos com as irregularidades do pavimento, definidas segundo modelo não-determinístico; b) Violação dos limites estabelecidos (coeficiente de impacto); c) Ruptura de camadas frágeis (pavimento asfáltico). Limitar as freqüências naturais de forma a se evitar: a) Vibrações excessivas devidas ao tráfego ou ao vento; b) Danos de fadiga causados por fenômenos de ressonância; c) Emissão acústica excessiva pelos elementos metálicos (pontes de aço e/ou mistas). Os efeitos dinâmicos provenientes da travessia dos veículos sobre o tabuleiro das obras de arte serão investigados considerando-se como base metodologias de análise no domínio do tempo (modelo estatístico), e no domínio da freqüência (modelo probabilístico). As conclusões obtidas conduzirão, sem sombra de dúvida, a um melhor entendimento do problema. O modelo computacional deverá ser refinado de forma a produzir resultados que possam ser incluídos em normas para o dimensionamento das pontes.

O estudo do comportamento dinâmico de estruturas de aço e mistas com a consideração do efeito associado às ligações semi-rígidas apresenta importância singular para a análise e projeto, já que a rigidez do sistema estrutural, em determinadas situações, pode ser alterada de forma significativa e, como conseqüência, as freqüências naturais também são modificadas. Essa modificação nas freqüências naturais da estrutura pode conduzir a mesma a situações em que a freqüência da excitação aproxima-se, ou está muito próxima, da primeira freqüência natural da estrutura, ocorrendo o efeito de ressonância. Em sistemas onde ocorre a ressonância, tem-se uma amplificação excessiva na resposta, associada a deslocamentos e tensões, que pode inviabilizar a utilização ou até mesmo conduzir ao colapso estruturas com baixos valores de amortecimento. Deste modo, objetiva-se desenvolver estratégias para a análise dinâmica de pórticos de aço com a consideração do efeito de ligações semi-rígidas, inicialmente, a partir da obtenção das freqüências naturais e modos de vibração dos modelos estruturais escolhidos. Em seguida, pretende-se, também, estudar as respostas dinâmicas desses pórticos, com base nas acelerações nos pontos críticos, deslocamentos e tensões máximas, para diversos carregamentos dinâmicos. O método dos elementos finitos é empregado como ferramenta numérica principal. Este método é bastante adequado para este tipo de simulação, pois incorpora com facilidade diversos aspectos presentes no comportamento desses sistemas estruturais, tais como as não-linearidades geométricas e do material que as constitui. Os resultados aqui obtidos, respaldados, também, por calibrações experimentais, poderão ser incluídos futuramente em normas para o dimensionamento desse tipo de estrutura. Deve-se ressaltar, ainda, que a parceria com o Departamento de Engenharia Civil da PUC-Rio será de grande importância para a obtenção de resultados experimentais.

Atualmente, em decorrência das novas tendências do mercado mundial que se torna cada vez mais competitivo, os profissionais ligados à área de projetos estruturais têm procurado concatenar soluções que conduzam a situações de consumo mínimo de material e mão de obra e, bem como, uma maior velocidade de execução do projeto. Este procedimento tem gerado soluções estruturais bastante esbeltas e, conseqüentemente, alterando os estados limites últimos e de utilização que norteiam o seu dimensionamento. Por outro lado, tem-se percebido um aumento considerável dos problemas de engenharia associados à vibração excessiva de passarelas de pedestres, quando submetidas a excitações dinâmicas induzidas por pessoas. O crescimento deste tipo de problema deve-se, principalmente, ao fato de que a grande maioria dos projetistas desconhece o problema referente à dinâmica estrutural. Assim sendo, estes se limitam apenas a proceder a uma análise estática das estruturas correntes em projetos de engenharia. O dimensionamento desses sistemas estruturais puramente calcados em uma análise estática pode levar, em determinados casos, a que o sistema apresente vibrações excessivas, comprometendo a segurança e prejudicando a sua utilização. Considerando os aspectos mencionados acima, pretende-se desenvolver uma metodologia de análise para obtenção da resposta dinâmica de passarelas de pedestres submetidas a excitações dinâmicas induzidas por seres humanos. Objetiva-se, ainda, estudar a adequabilidade desse tipo de estrutura no que se referem aos critérios de conforto humano, propondo atitudes e recomendações racionais de projeto, de forma a se evitar a ocorrência de vibrações excessivas que possam vir a causar desconforto aos usuários da obra de arte.

Pretende-se estudar o comportamento estrutural de inúmeros tipos de torres de aço existentes em profusão no Brasil, especificamente, no estado do Rio de Janeiro: torres de telecomunicação e torres de transmissão de energia elétrica. Como exemplo da grande quantidade de torres metálicas existentes no estado, pode-se citar aquelas que se situam na rodovia que liga a cidade do Rio de Janeiro a Campos. Esta linha de pesquisa propõe uma metodologia de análise associada ao comportamento estrutural, estático e dinâmico, e à modelagem das torres de aço de telecomunicações e de transmissão de energia, baseada em comparações qualitativas e quantitativas, menos conservativa que a tradicional e que esteja em consonância com a realidade prática de projeto. Os resultados da análise são apresentados para torres existentes em termos de deslocamentos, esforços e tensões. Na seqüência, serão desenvolvidas metodologias para a análise dinâmica das torres de aço com base, inicialmente, na vibração livre, com a obtenção das freqüências naturais e modos de vibração dos modelos estruturais escolhidos para análise. Em seguida, pretende-se, ainda, determinar as respostas dinâmicas desses sistemas, em termos das acelerações nos pontos críticos das torres, deslocamentos e tensões máximas, para uma gama de solicitações dinâmicas, tais como aquelas associadas ao efeito do vento, oscilações dos cabos, terremotos, etc. Objetiva-se, também, incluir os efeitos de instabilidade, procedendo a um estudo de forma a avaliar a carga crítica e os modos de flambagem de diversos modelos de torres metálicas, previamente selecionados para o estudo.

A modelagem do comportamento dinâmico de estacas semi-enterradas apresenta grande relevância na engenharia civil, especialmente pelo fato de que essas estacas possuem ampla aplicação em diversos setores da engenharia. Assim sendo, este projeto de pesquisa tem como objetivo apresentar uma contribuição no que tange a modelagem do comportamento dinâmico (linear e não-linear) desse tipo de estrutura, via método dos elementos finitos. No que diz respeito à coluna semi-enterrada sabe-se que a metodologia usual para a formulação do problema de interação fundação elástica-estrutura é a de incluir a reação da fundação na equação diferencial da coluna. Inúmeros modelos que simulam o comportamento da fundação são encontrados correntemente disponíveis na literatura técnica sobre o assunto. Neste contexto, o modelo linear proposto por Winkler tem sido um dos mais empregados em face de sua simplicidade e à boa qualidade dos resultados. Em síntese, no modelo de Winkler considera-se que a reação da fundação em um ponto da estaca depende apenas da deflexão desta naquele mesmo ponto. Ou seja, a relação entre a reação e a deflexão pode ser feita através de um parâmetro de rigidez característico de cada tipo específico de solo. Assim sendo, pretende-se avaliar a resposta dinâmica (linear e não-linear) do sistema fundação-estaca, de modo a estabelecer subsídios para uma análise do comportamento desse tipo de sistema estrutural. Inicialmente, são obtidos os autovalores (freqüências naturais) e os autovetores (modos de vibração) do sistema para uma série de casos onde são variadas diversas grandezas, tais como: parâmetros de carga e de rigidez da fundação, geometria do sistema fundação-estaca (altura enterrada) e, bem como, as condições de contorno. Desta forma é possível verificar a influência desses parâmetros físicos e geométricos nos valores das freqüências naturais e modos de vibração dos modelos analisados. Em seguida, excitações dinâmicas são aplicadas ao sistema, de forma a estudar-se o nível de amplificação dos modelos em condições de ressonância. É interessante ressaltar que estudos preliminares mostram que existem variações significativas na resposta dinâmica dos modelos (deslocamentos e esforços), o que pode, em determinadas situações, causar algum tipo de dano ao sistema estrutural.

As pesquisas para determinação do mecanismo de aderência entre dois materiais podem ser experimentais através da realização de ensaios normalizados como: Pull-OUT, Beam-Test, etc, como podem ser feitos através de modelos computacionais que possam representar o mecanismo de deslizamento que ocorre na interface dos dois materiais. Com este projeto iniciou-se um estudo para se avaliar a capacidade de generalização das redes neurais na interpretação dos dados obtidos em ensaios de arrancamento (pull-out) de barras e cordoalhas em concretos com resistências médias de 20MPa a 100Mpa e natas de cimento (utilizadas nas estruturas pós-tracionadas) com resistências médias que variaram de 25MPa a 35 MPa. O projeto descrito acima tem como um de seus principais objetivos incentivar a utilização de ferramentas de inteligência computacional na engenharia civil. Uma maior rapidez e otimização dos resultados obtidos nas pesquisas serão conseqüências lógicas desta utilização.

Nas superestruturas de pontes, a pré-fabricação pode ser feita dividindo-se a estrutura em elementos transversais (aduelas pré-moldadas) com a largura de todo ou quase todo o tabuleiro, e com comprimentos da ordem de 3 a 7 metros, com peso entre 50 e 300 tf, técnica esta, iniciada pelos engenheiros franceses na década de 50, e que hoje ainda é um processo competitivo tanto em obras grandes quanto pequenas (Pfeil, 1980). Nos sistemas com aderência, ao se abrir uma fissura no concreto, os cabos sofrem grandes deformações localizadas na região ao redor da fissura. Em decorrência disso, a tensão no aço aumenta consideravelmente nesses pontos. Entretanto, nos cabos sem aderência, o valor absoluto de abertura de uma fissura se dilui num comprimento muito grande do cabo, produzindo um alongamento unitário pequeno, e como conseqüência, o acréscimo de tensão no cabo também é pequeno. No caso da protensão aderente, devido à contribuição da armadura através da aderência, aparece primeiro uma descompressão das aduelas, a qual em geral é acompanhada de uma fissuração das mesmas. Aí o processo de ruptura pode evoluir de varias maneiras, sendo fundamental o papel da seção de concreto que ainda contribui. É, portanto muito importante poder determinar a seção de concreto necessária, assim como o comprimento da aduela para evitar o processo de fissuração no interior da aduela. Faz-se necessário entender melhor o fenômeno de aderência e analisar como influencia o comportamento das estruturas sejam em concreto armado ou protendido. O objetivo deste projeto é, quer seja através de simulações computacionais, ou ensaios experimentais de modelos reduzidos de vigas com aduelas, investigar o comportamento das vigas protendida levando em consideração a contribuição da aderência.

Este projeto tem como objetivo principal à comprovação experimental das propriedades resistência à compressão e consistência de traços de concretos gerados através de uma rede neural de treinamento. O traço de um concreto é a proporção com que cada um dos materiais constituintes do mesmo entra na mistura, tendo a quantidade de cimento como a unidade de referência. Pode-se afirmar que na grande maioria dos casos a propriedade mais importante no estado fresco é a consistência da mistura e, no estado endurecido, sua resistência à compressão. A medição da consistência de um concreto é fundamental para que a etapa de concretagem seja executada com sucesso em uma obra. A resistência à compressão é geralmente sua principal propriedade e é a que normalmente é utilizada para se caracterizar o concreto. Como se pode ver a comprovação dos valores das principais propriedades dos concretos obtidos com os traços gerados através de RNA, devem ser feitas de que se possa comprovar ou não a eficiência desta técnica na obtenção de traços de concreto eficientes e seguros.

É notório que, apesar de sua importância econômica e social, a grande maioria das atividades da construção civil é potencialmente geradora de rejeitos. Isso se deve em parte pela metodologia empregada no desenvolvimento das tarefas. Os baixos índices de especialização ou aprimoramento da grande massa de profissionais envolvidos diretamente com a execução das obras, aliado ao emprego de técnicas inadequadas, são deflagradoras desse processo de geração de resíduos da construção. A alteração nos padrões de produção, com o uso de equipamentos mais adequados e profissionais melhor habilitados,visando otimizar o aproveitamento das matérias-prima, certamente reduz as perdas. Contudo, deve ser considerado que determinado percentual de sobra ou restos de materiais originados durante as obras é inevitável. Além disso, um outro tipo de atividade do ramo da construção civil é, irremediavelmente, geradora de resíduos: a demolição de construções. Os atuais sistemas de gestão de resíduos preconizam, para qualquer atividade que possa causar danos ao meio ambiente, a aplicação de tecnologias limpas, ou seja, bem ajustadas ao processo produtivo de modo que este não produza resíduos ou, ao menos, reduza sua geração. Nesse contexto, as ações posteriores devem visar, a reutilização dos resíduos, a reciclagem, o tratamento e a disposição final. Dessa forma, são consideradas de grande importância e de interesse da sociedade de uma forma geral, ações que visem a alteração dos padrões de produção através do desenvolvimento de novos métodos e equipamentos que viabilizem a redução na quantidade e variedade de rejeitos produzidos. Além destas, também são imprescindíveis ações que tem por finalidade o aproveitamento dos rejeitos tidos como inevitáveis, através de pesquisas de âmbito técnico, para que seja encontrada uma serventia para o material que seria descartado na natureza. Nesse caso, o mais apropriado é que os materiais sejam utilizados sem que sejam necessários processamentos mecânicos que envolvam transformação física e/ou química do material, além dos que geraram, ou seja, utilização in natura, evitando mais custos econômicos ou danos ao meio ambiente. Este projeto tem a intenção de contribuir à sociedade através de estudo para aproveitamento de resíduos da construção e demolição de obras a serem utilizados como matéria-prima para a própria indústria da construção civil. Nesse sentido, serão analisados restos de concreto e argamassa e resíduos de demolição.

Metodologias de definição do traço de um concreto, isto é, a forma de se determinar o proporcionamento de cada um dos materiais que entram na composição da mistura, é alvo até hoje, de estudos em vários centros de pesquisa em todo o mundo. Estes métodos, denominados de Métodos de Dosagem Experimental, se baseiam em princípios científicos e, principalmente, em estudos empíricos, e não apresentam simplesmente uma equação que consiga relacionar as propriedades requeridas para o concreto, como resistência à compressão e consistência, com os materiais disponíveis para seu preparo. Existem diversos métodos em todo o mundo para a definição do traço de um concreto. Porém, apesar da existência de tantos métodos propostos não existe uma metodologia que consiga fornecer os traços sem que estes normalmente não necessitem de um ajuste experimental. Este ajuste é feito através de uma mistura preparada em laboratório que será ensaiada para se verificar se as propriedades desejadas para o concreto foram conseguidas. As Redes Neurais Artificiais, devido a sua característica de generalização a partir da apresentação de um número adequado de padrões de entrada, constituiu-se como uma ferramenta computacional extremamente promissora para a determinação do traço de concretos a partir de um conjunto de dados de entrada, como a resistência à compressão característica aos 28 dias (fck), o valor do abatimento do tronco de cone (“slump test”) e algumas características dos materiais constituintes da mistura. Um aspecto bastante vantajoso do emprego da RNA para a definição do traço de concretos é a possibilidade de se trabalhar com valores de propriedades obtidos em ensaios experimentais padronizados, de diversos traços de concreto. Desta forma, ao se trabalhar com estes dados, a rede estaria sendo treinada com valores reais obtidos em laboratório. Com isto, pode-se esperar que a necessidade de ajustes experimentais da mistura, uma vez definido o traço pela RNA, seja bastante reduzida, pois a rede, na fase de execução, generalizará tendo como base dados reais de traços e suas respectivas propriedades. As Redes Neurais também podem ser aplicadas no caminho inverso ao apresentado anteriormente, ou seja, dado um traço de concreto conhecido, pode-se empregar esta técnica na obtenção de propriedades mecânicas, reológicas e de durabilidade dos concretos. Desta forma, pode-se reduzir a necessidade da realização de ensaios de laboratório para as determinações experimentais de propriedades, que sempre são dispendiosos tanto em termos de custo quanto em termos de tempo. Por exemplo, um ensaio de resistência à compressão normalmente requer que o corpo de prova de concreto seja ensaiado após 28 dias de sua moldagem, sendo que este prazo pode chegar em alguns casos a 90 dias.

No inicio da década de 80 surgiram os primeiros trabalhos que tentavam criar formulações para a utilização da aderência variável no cálculo à flexão das estruturas de concreto. Nestes trabalhos a maioria deles baseados em dados experimentais, cujos ensaios tinham como interesse principal á fase de transição, fase esta que compreende a formação e penetração das fissuras, verificou-se que além de outros fatores, a perda de aderência que acontece entre o concreto e o aço era de grande importância no comportamento global das peças analisadas. A análise da perda de aderência requer uma análise detalhada do comportamento dos blocos de concreto entre fissuras, blocos estes que tanto podem representar uma região entre fissuras para as vigas monolíticas ou um segmento para as estruturas pré-moldadas. Portanto podemos afirmar que o estudo das peças de concreto levando em consideração a aderência variável e não mais a aderência constante como normalmente se faz, constitui um ótimo campo de estudo nas pesquisas que envolvam estruturas de concreto.

Este projeto tem como um dos objetivos ampliar o campo de atuação do laboratório para que, não só, um maior número de disciplinas do Curso de Engenharia Civil possa usufruir de suas instalações, bem como de seus equipamentos e corpo técnico, como também criar condições para que projetos de pesquisas que envolvam ensaios experimentais venham a ser desenvolvidos no laboratório, resultando desta forma, numa maior integração entre a teoria e a prática. A ampliação do campo de atuação desse laboratório somente será possível mediante desenvolvimento e atualização dos procedimentos e técnicas para ensaios laboratoriais, qualificação dos alunos e técnicos que possam visar o desenvolvimento de pesquisas na área de estruturas da engenharia civil, beneficiando deste modo à demanda exigida pelo curso de mestrado em Engenharia Civil da UERJ e o aperfeiçoamento das atividades de extensão. Atualmente no estado do Rio de Janeiro muitos dos laboratórios especializados em ensaios de estruturas (principalmente das estruturas de concreto) estão estabelecidos em universidades. Com o declínio ou a transferência dos laboratórios comerciais, os laboratórios de pesquisa passaram a ser mais solicitados. Esses escassos laboratórios muitas vezes não conseguem se estruturar para atender às solicitações da comunidade. Portanto, a melhoria das condições de funcionamento do Laboratório de Engenharia Civil da UERJ, através da pesquisa experimental associada ao treinamento de técnicos, além de contribuir para a excelência dos cursos de disciplinas como Materiais I e II, Concreto Armado I e II, Resistência dos Materiais, Hiperestática I e II, Análise de Estruturas I e II, possibilitará através da pesquisa, futuros progressos tecnológicos. O presente projeto insere-se numa linha que contempla tanto uma parte experimental, na qual se procurará contribuir para um melhor conhecimento da interação entre diferentes materiais (especialidade da professora coordenadora Maria Elizabeth). Vislumbra-se, na etapa de ensaios laboratoriais, o estudo experimental, do mecanismo de aderência em peças de concreto armado e protendido. Este tema tem muita relevância na prática da engenharia, razão pela qual tem sido bastante discutido em eventos da especialidade, principalmente no estabelecimento de critérios a serem empregados e normalizados em projeto, visando o bom desempenho das estruturas de concreto. Para a implementação desses ensaios estão sendo feitas as atualizações de procedimentos e técnicas laboratoriais necessárias no Laboratório de Engenharia Civil da UERJ. Esta iniciativa irá contribuir como apoio às atividades de pesquisa do mestrado de engenharia civil, além de alavancar atividades de graduação de bolsistas de iniciação científica da mesma instituição.

Esta pesquisa inclui a retro-análise de dados de cravação de diversos tipos de estacas e em diferentes horizontes de solo, objetivando o contínuo aperfeiçoamento de modelos representativos do comportamento do solo por ocasião de um carregamento dinâmico. As retro-análises são desenvolvidas com base num programa desenvolvido no CENPES/PETROBRÁS e cedido a este projeto de pesquisa para utilização e implementação de novos modelos de análise. Uma extensa retro-análise de dados de cravação de estacas offshore em areias calcáreas foi realizada com base no programa, utilizando-se um modelo melhorado do solo, baseado na teoria da elasto-dinâmica. Este modelo é especialmente adequado a condições de cravação difíceis, com amortecimento por radiação preponderante e amortecimento viscoso desprezível. Inserida nesta linha de pesquisa, uma estaca modelo foi instrumentada em argila mole, com registros retro-analisados através de um modelo que incluiu também a parcela viscosa do amortecimento. Pretende-se incluir neste estudo casos de obras de fundações inseridas em diferentes horizontes, vislumbrando-se a verificação da adequação dos modelos existentes ou o seu refinamento para incluir aspectos ainda não contemplados. Ainda neste tema, o estudo dos fatores que interferem nas tensões residuais de cravação é outro aspecto relevante no comportamento de estacas e que carece de uma análise mais detalhada.

Solos naturais apresentam razoável variabilidade espacial de propriedades geotécnicas, incluindo-se os casos de depósitos relativamente homogêneos. Esta variabilidade se reflete no desempenho e confiabilidade das fundações das obras civis. A capacidade de suporte da fundação depende não apenas das condições geotécnicas do material in situ, mas de muitos outros fatores, destacando-se a geometria do elemento de fundação, o tipo de execução, o efeito de escala e as variações da resistência ao longo do tempo. Face à grande variabilidade observada não apenas nos solos naturais, mas na geometria e na execução dos elementos de fundação, importante se tornam os mecanismos de controle durante a execução para garantia do desempenho satisfatório das fundações. Na impossibilidade de se testar cada elemento individualmente, os registros obtidos durante a execução consistem em dados capazes de inferir o desempenho e o grau de confiabilidade das fundações.Trata-se de um projeto de pesquisa aplicada à análise de um banco de dados de obras de fundações. O banco de dados é disponibilizado através de parcerias com algumas empresas executoras de fundações. Em particular, no caso de estacas cravadas, o valor da nega ao final da cravação, conhecidos os equipamentos e assessórios de cravação, permitem a retro-análise para a aferição da capacidade de carga de todas as estacas de uma obra, validada por provas de carga dinâmicas em alguns elementos. O registro ao final da cravação, e após algum tempo de repouso, permitem a verificação da variação da resistência do solo com o tempo.O estudo da variabilidade dos resultados inferidos fornece indicações acerca do desempenho das fundações, permitindo também o confronto entre métodos determinísticos e probabilísticos de análise.

No modelo de cálculo das estruturas, os projetistas costumam considerar os apoios como indeslocáveis, o que contraria a realidade. Face aos recalques que, mesmo quando pequenos, sempre ocorrem nas fundações, os pilares internos costumam sofrer um alívio de carga, enquanto os pilares periféricos sofrem acréscimos que, se excessivos, podem comprometer a segurança da edificação. Este projeto de pesquisa teve início com o acompanhamento do comportamento das fundações de prédios, desde o início da construção, a partir de leituras de pinos de recalques, bem como medição de deformações em pilares visando a determinação das cargas atuantes nos mesmos. Faz parte de uma iniciativa da COPPE/UFRJ, onde pesquisadores da UFF e UERJ têm atuado em trabalhos conjuntos. Além de pesquisar o comportamento das estruturas associado aos recalques das fundações e, ao mesmo tempo, contribuir para a metodologia de previsão de recalques, esta instrumentação visa incorporar o procedimento de controle de recalques como uma atividade sistemática visando a garantia da qualidade das construções. A análise dos resultados das medições já inclui sete prédios, todos construídos na Zona Oeste da cidade do Rio de Janeiro. Neste projeto são desenvolvidos modelos tri-dimensionais das estruturas, é procedida a previsão do comportamento do solo e a estimativa da interação Solo x Estrutura. O comportamento previsto é então comparado aos obtidos nas instrumentações.

Este tema faz parte do projeto de pesquisa A qualidade das sondagens com SPT, desenvolvido pela Universidade Federal de Sergipe em parceria com a COPPE/ UFRJ e com a UERJ. Foi adquirido um analisador dinâmico do SPT, SPT Analyser, com recursos concedidos pela Fundação José Bonifácio. Após testes e calibrações, foram instrumentados alguns ensaios de campo realizados por empresas atuantes no Rio de Janeiro e em João Pessoa. Pretende-se estender esta instrumentação a diferentes locais, em sondagens realizadas por diferentes empresas. Um dos objetivos da pesquisa é estabelecer, em níveis regionais, as falhas sistemáticas nos ensaios conduzidos, norteando o seu enquadramento às normas vigentes. Estes resultados só puderam ser quantificados pela utilização do SPT Analyser. A pesquisa inclui a análise teórico-experimental do SPT, a simulação dinâmica da execução do ensaio, a aquisição dos dados no campo e a retro-análise dos resultados através de modelos dinâmicos utilizados na cravação de estacas. Uma vez que o SPT é o ensaio de campo mais utilizado na prática, o conhecimento detalhado de todos os aspectos que interferem no procedimento de ensaio e a retro-análise de seus resultados têm relevância destacada nos projetos de Geotecnia.

Um banco de dados sobre a compressibilidade de argilas marinhas moles brasileiras foi levantado e analisado anteriormente neste projeto de pesquisa. O tratamento estatístico destes dados permitiu a sugestão de correlações simples, envolvendo a estimativa do módulo oedométrico em função da tensão vertical efetiva. Estas correlações têm revelado razoável aproximação quando os resultados de previsão de recalques são comparados com casos de obras. O banco de dados existente sofreu uma ampliação com a incorporação de resultados mais recentes. O número total de dados coletados é superior a 600. Neste total estão incluídos os depósitos de argilas marinhas, flúvio-marinhas, lagunares e fluviais (das baixadas litorâneas). Pretende-se motivar alunos de mestrado neste tema, na expectativa de ampliar o banco de dados, realizar ensaios em amostras de alguns depósitos específicos, principalmente em sedimentos lagunares e fluviais, para os quais os resultados de ensaios são ainda escassos. Com novos resultados de ensaios inseridos ao banco de dados original, objetiva-se elaborar análises em caráter regional, em que os dados de uma mesma região serão separados e analisados de acordo com sua origem. Estão sendo acompanhados os recalques de placas instaladas sob um aterro sobre argila muito mole e deslocamentos horizontais em tubos de inclinômetro numa obra situada na Zona Oeste da cidade do Rio de Janeiro, desde 1998. O comportamento deste aterro tem mostrado a validade das correlações sugeridas, a partir do banco de dados existente.

A pesquisa usa AG para determinar para uma passarela de estrutura mista (laje em concreto e viga em aço) o vão ótimo que possa atender aos critérios usuais de dimensionamento (resistência à flexão) e aos critérios de conforto humano em passarelas submetidas ao carregamento humano.

Esta investigação tem por objetivo realizar uma avaliação do potencial de ruptura de taludes utilizando LN. Dentre as maiores vantagens oferecidas por esta abordagem destacam-se a possibilidade de se capturar o conhecimento e experiência de especialistas, além de seu importante e adequado julgamento de engenharia formalizando aspectos subjetivos, até então não considerados objetivamente em outros métodos de análise de estabilidade.

Essa investigação visa obter a Classificação do solo a partir de parâmetros determinados em ensaios de granulometria e Limites de Atterberg.

A pesquisa visa usar a capacidade de generalização da RNA para determinar o custo por metro quadrado para o conjunto de parâmetros de tipologias não observados a partir do treinamento da rede com a base de dados conhecida, melhorando os resultados dos métodos de uso corrente, visto que estes não se mostram satisfatórios em face da alta não linearidade do problema.

Este estudo usa RNA, associando a estratégia baseada no tempo (teoria das filas) com a logística de abastecimento ditada pelo fluxo de construção da obra, Dimensionamento de frentes de trabalho.

A pesquisa tem por finalidade verificar a Possibilidade de se estimar as Características Mecânicas de um perfil laminado a partir das Características Geométricas de um perfil soldado semelhante.

Esta pesquisa emprega a técnica de RNA para o pré-dimensionamento da espessura de pisos industriais de concreto com armadura distribuída e estruturalmente armada, a partir da tensão de trabalho aplicada, da área efetiva de contato dos pneus da empilhadeira, do espaçamento entre as rodas e do coeficiente de recalque da fundação.

A pesquisa tem o objetivo de determinar a máxima carga de compressão em perfis de aço inox a partir de propriedades geométricas da seção transversal e dados mecânicos do material.

A pesquisa objetiva usar uma RNA para determinar o efeito do carregamento concentrado nas vigas de aço, classificando-os em três tipos de colapso: a) Flambagem global da alma; b) Enrugamento da alma; c) Plastificação.

Esta pesquisa tem o objetivo de classificar os esforços relativos (disponíveis nos ábacos de Montoya) em áreas que delimitam taxas mecânicas de armadura, com as quais são determinadas a área de armadura do pilar.

A pesquisa tem por objetivo a utilização de RNAs na determinação da carga de ruptura para o fenômeno de Block Shear.

A pesquisa emprega RNA para a determinação do Módulo Oedométrico ou Módulo de Adensamento a partir da pressão vertical efetiva inicial, do índice de vazios inicial, do índice de compressão e do acréscimo de pressão em terrenos compressíveis constituídos de argila mole.

O foco principal deste projeto de pesquisa está ligado à simulação numérica do comportamento estrutural de colunas constituídas de aço inoxidável. Dentro deste âmbito, destacam-se os métodos de análise de experimentos e o método dos elementos finitos. Desta forma, podem ser utilizados modelos numéricos, utilizando o programa de elementos finitos ANSYS, de colunas em aço inoxidável. Para possibilitar uma maior confiabilidade dos resultados, uma calibração das análises numéricas, através de uma comparação com resultados teóricos e experimentais da literatura, deve ser executada. Por fim este projeto de pesquisa considera também a avaliação dos modelos teóricos presentes nas principais normas de dimensionamento estrutural.

O foco principal deste projeto está ligado a simulação do comportamento estrutural de vigas de aço com aberturas na alma através de modelos numéricos. Dentro deste âmbito, destacam-se os métodos de análise de experimentos, o dos elementos finitos e o de redes neurais. Inicialmente pretende-se simular vigas em aço e mistas com aberturas na alma submetidas a diferentes condições de carregamento calibradas com resultados teóricos e experimentais da literatura. Por fim objetiva-se avaliar os modelos de dimensionamento presentes nas principais normas de dimensionamento estrutural de estruturas de aço e mistas.

A atualização de algumas normas de projeto e dimensionamento de estruturas de aço, passou a considerar o comportamento intermediário que a maioria das ligações apresenta, ou seja, semi-rígido, como é o caso do Eurocode 3. Esta regulamentação não considera a presença de esforço axial (tração/compressão) nas ligações, podendo ser utilizada apenas para os casos de ligações submetidas ao corte e/ou ao momento fletor. Apenas uma limitação empírica de 5% da resistência plástica da viga como esforço axial máximo para o qual, os procedimentos disponíveis se mantêm aplicáveis, é imposta, porém, sem nenhum fundamento teórico. Existem alguns tipos de estruturas onde a presença do esforço axial deve ser avaliada, tais como: pórticos de estruturas submetidos a carregamentos horizontais (terremotos ou cargas de vento), especialmente em estruturas não-contraventadas; pórticos irregulares submetidos à cargas gravitacionais ou horizontais, especialmente em pavimentos incompletos; ligações de pórticos de galpões onde a inclinação das vigas gera esforços axiais significantes nas ligações. Este projeto de pesquisa tem como principal objetivo investigar a influência do esforço normal no comportamento global de ligações semi-rígidas.

No Brasil, existem muitas edificações históricas, sendo algumas delas, com alguns séculos de idade. Estas construções necessitam de manutenção constante e em alguns casos, de grandes reformas, tanto para a continuação de seu uso, quanto para a modificação da finalidade para a qual a edificação foi inicialmente planejada. Algumas dessas edificações são feitas de materiais que não mais existem ou que não são usuais nos dias de hoje. Este fato demanda que seja feita uma análise correta do material usado na obra, para se poder tomar a melhor decisão no que se refere aos projetos arquitetônico e estrutural. Desta forma este projeto de pesquisa, tem como principal objetivo, avaliar as alternativas existentes para se proceder uma recuperação estrutural, principalmente em construções antigas e/ou históricas.

Os prédios comerciais em aço se apresentam como melhor possibilidade de estudo de aplicação de metodologia de Construção “Lean”, pela sua simplicidade operacional, inexistência de idiossincrasias de especificações e segmentação de mercado – como ocorre na construção habitacional. Estão sendo desenvolvidas 2 dissertações: a primeira sobre a logística de abastecimento para uma obra comercial de construção “lean” de centro de cidade. A segunda, sobre as adaptações de ferramentas gerenciais e a elaboração de mapeamento de cadeia de valor de uma obra predial comercial de centro de cidade, com montagem em estruturas metálicas para a abertura de frentes simultâneas de obras de fechamento de andar.

Este projeto de pesquisa tem como objetivo o estudo da gestão em canteiros de aduelas pré-moldadas referentes a pontes e viadutos de concreto protendido com base na organização de produção “lean”.

Estudo do planejamento de ações gerenciais para a obra “lean”, utilizando a técnica desenvolvida pelo PMI - Project Plan Institute.

Aplicação de técnicas de otimização no dimensionamento de elementos estruturais, na determinação da forma de estruturas e na topologia estrutural, tanto no regime estático como no dinâmico, atendendo a critérios de otimalidade e restrições de projeto.

Aplicação de técnicas de otimização global, baseadas em métodos determinísticos ou estocásticos, como os Algoritmos Genéticos e o Recozimento Simulado, na solução de problemas inversos em estruturas, como a determinação de parâmetros em modelos estruturais e a detecção de danos em estruturas baseada na resposta da mesma a solicitações externas, tanto estáticas como dinâmicas.