SOEIRO, M. A. R. Avaliação da segurança de torres metálicas para escoramentos de estruturas de concreto. 2012. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-25T12:20:33Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_marsoeiro.pdf: 4822188 bytes, checksum: 5a36f4dc088af5d6eb3241901c0a9f49 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-28T17:13:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_marsoeiro.pdf: 4822188 bytes, checksum: 5a36f4dc088af5d6eb3241901c0a9f49 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-28T17:13:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_marsoeiro.pdf: 4822188 bytes, checksum: 5a36f4dc088af5d6eb3241901c0a9f49 (MD5) Previous issue date: 2012-05-11 / It is well-known that most accidents with concrete structures occur in the construction phase, mainly due to stability failure of their shoring systems. These accidents can cause injuries, loss of life, significant construction delays, and finantial losses. Scaffolds are temporary structures that support construction loads, such as fresh concrete, steel, formwork and workers. First of all, finite element models composed of bars were created in order to study the structural behavior of steel scaffolds. Material and geometric nonlinear analyses were performed and the numerical results were compared with experimental results found in literature, showing good agreement. These analyses showed the importance of the boundary conditions and of the consideration of initial imperfections. Then, it was presented a methodology to verify the safety of steel scaffolding systems used in the construction of high-clearance concrete structures. The NBR 15696:2009 and BS 5975:2008 standards were adopted for the determination of external loads and initial imperfections. The internal forces were obtained from geometric nonlinear analyses. These forces were used to verify the safety of the steel members according to NBR 8800:2008. Three-dimensional and two-dimensional structural models (i.e. space and plane frames) were adopted. The results showed that, in some cases, it is possible to use plane models to analyze the scaffolding system, but, in other cases, it is necessary to use three-dimensional models. It was also noted that the scaffoldings failure occurs, in general, under combined compression and bending of the steel bars and also that the shear forces are not critical to the failure of these structures. / Verifica-se que a maioria dos acidentes com estruturas de concreto ocorrem durante a etapa de construção, devido principalmente à falha na estabilidade de seus escoramentos. É importante ressaltar que esses acidentes podem ocasionar perdas de vidas, atrasos significativos nas obras, danos materiais e perdas financeiras. Os escoramentos são estruturas provisórias responsáveis por resistir aos esforços e ações provenientes das etapas de execução da estrutura de concreto, incluindo o lançamento do concreto, o peso das fôrmas e armação, peso próprio do concreto, trabalhadores, equipamentos, além de possíveis sobrecargas. Inicialmente foram elaborados modelos de elementos finitos de barra para o estudo do comportamento de torres de escoramento. Foram realizadas análises não lineares físicas e geométricas e os resultados numéricos foram comparados com resultados experimentais disponíveis na literatura obtendo-se uma boa concordância. Estas análises mostraram a importância das condições de contorno e da consideração das imperfeições iniciais. Em seguida foi apresentada uma metodologia para verificação da segurança de torres metálicas utilizadas no escoramento de estruturas de concreto com pé-direito elevado. As normas NBR 15696:2009 e BS 5975:2008 são utilizadas na determinação das ações externas e imperfeições iniciais. Os esforços internos são obtidos utilizando análises não lineares geométricas. Os esforços obtidos nestas análises são utilizados para verificação da segurança das barras de acordo com a NBR 8800:2008. Foram considerados modelos estruturais 3D (pórtico espacial) e 2D (pórtico plano). Estes estudos mostraram que em alguns casos é possível utilizar modelos planos para analisar a torre sem prejuízo nos resultados, mas em outros casos é necessário utilizar modelos tridimensionais. Verificou-se também que a falha das torres ocorre normalmente devido a flexo-compressão das barras e que o esforço cortante tem pouca importância na verificação da segurança.

QUEIROZ, J. S. de. Análise transiente paramétrica de sistema poste-defensa devido ao choque de veículos. 2011. 87 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-08-06T16:43:40Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_jsqueiroz.pdf: 3655868 bytes, checksum: 305c2bbd043b682ff03b590c269deb08 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-08-06T16:43:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_jsqueiroz.pdf: 3655868 bytes, checksum: 305c2bbd043b682ff03b590c269deb08 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-08-06T16:43:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_jsqueiroz.pdf: 3655868 bytes, checksum: 305c2bbd043b682ff03b590c269deb08 (MD5) Previous issue date: 2011 / It is known that is inevitable the incidence of traffic accidents in highways, where hundreds of thousands of vehicles pass daily. These accidents can cause material damages, physical and moral injuries to involved persons, besides fatalities. When collisions are into an electric distribution pole, these are responsible by five thousand residences without electric power immediately. In this case, the stop in supplying can take four hours to residents who live close to accident site due to replacement work, as well as to generating high costs to replace the poles. So, it is necessary to study a system that protects the pole, as well as safeguards the vehicles drivers in case of collision. The objective of this work is to evaluate the behavior of pole and of system pole-defence due to the vehicles shock. Two parametric analyses are carried out. The first one is the numerical modal analysis in order to determine the influence of components like cables and defence in the pole natural parameters. The second one is the transient parametric analysis of pole and of pole-defence system. In this case, the vehicle mass and his impact time are varied. These analyses are executed in the commercial program based on the Finite Elements Method, SAP2000 V.14.0. The displacement history of pole free end is compared between the several models, as well as with the results obtained when the dynamic load maximum value is applied statically. From results it is noticed that defence carries out his paper reducing the possibility of collapse due to increasing the natural frequencies and making away from excitation frequencies of impact loads. From transient analysis it is concluded that defence raises the rigidity of the system by reducing the displacements. / Sabe-se que é inevitável a ocorrência de acidentes de trânsito em rodovias, onde centenas de milhares de veículos transitam a cada dia e que, além de gerarem fatalidades, geram danos materiais, físicos e morais às pessoas envolvidas. Quando os acidentes envolvem colisões com um poste de distribuição de energia elétrica, estes são responsáveis por deixar, em média, cinco mil residências sem fornecimento de energia de forma imediata. Nestes casos, essa interrupção no fornecimento pode durar até quatro horas para os moradores próximos ao local da colisão devido ao trabalho de substituição, bem como gerar altos custos com a reposição dos postes. Portanto, faz-se necessário o estudo de um sistema de defensa de postes visando à proteção destes, bem como salvaguardar os motoristas de veículos em caso de colisão. O objetivo deste trabalho consiste em avaliar o comportamento do poste e do sistema poste-defensa devido ao choque de veículos. Para tanto, são realizadas duas análises paramétricas. A primeira consiste na análise modal numérica a fim de se determinar a influência de componentes tais como cabos e defensas nos parâmetros naturais do poste. A segunda consiste na análise transiente paramétrica do poste e do conjunto poste-defensa. Neste caso, são variadas a massa do veículo, sua velocidade e o tempo de impacto. Estas análises são realizadas no programa comercial, baseado no Método dos Elementos Finitos, SAP2000 V.14.0. A história no tempo do deslocamento da extremidade livre do poste é comparada entre os diversos modelos, bem como com os resultados das amplitudes das cargas dinâmicas aplicadas de forma estática. Dos resultados observa-se que a defensa cumpre seu papel diminuindo a possibilidade de colapso devido aumentar as frequências naturais e afastando-as das frequências de excitação das cargas de impacto. Da análise transiente conclui-se que a defensa aumenta a rigidez do sistema reduzindo os deslocamentos.

CRUZ, A. C. M. Análise dos parâmetros urbanísticos para regulamentação das zonas especiais de interesse social. 2012. 282 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-08-06T16:47:27Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_acmcruz.pdf: 15810916 bytes, checksum: 6c9ca52d949ef1cdbb7027009738b160 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-08-06T16:47:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_acmcruz.pdf: 15810916 bytes, checksum: 6c9ca52d949ef1cdbb7027009738b160 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-08-06T16:47:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_acmcruz.pdf: 15810916 bytes, checksum: 6c9ca52d949ef1cdbb7027009738b160 (MD5) Previous issue date: 2012-11-30 / The Brazilian urbanization occurs in a very fast pace and has been characterized by an increasing concentration of population in metropolitan areas. However, much of the population growth did not come accompanied by urban infrastructure, services, economic development, resulting in increased social problems and housing. In response to this problem and as a result of intense popular mobilization, the state has developed policies, plans, urban design and a broad legal framework, seeking to reverse the logic of uneven growth. It happens that the legislation, as it often complex, detached from reality and without proper regulation, generates exclusion and has low efficiency, contributing to the maintenance of irregularity and / or urban informality. It is noteworthy that the regulation of urban instruments becomes especially necessary when it comes to the low-income population, which may be included in the definition of special areas of social concern - ZEIS, allowing the establishment of a standard suitable for every urban settlement , adding quality and environmental upgrading of the living space. Thus, this study aims to examine the formative elements of urban design regulations considered essential in a special area of social interest, based on the analysis of case study ZEIS occupation Pici, located in Fortaleza / CE. It is hoped that this study contributes to the debate related to the regulation of urban ZEIS with data generation, besides being of practical relevance, may be considered by government and by society in general, to ensure technical quality, functional and spatial settlement with raising the quality of life of the population involved. / A urbanização brasileira ocorre num ritmo muito acelerado e vem se caracterizando por uma concentração cada vez maior da população nas áreas metropolitanas. No entanto, grande parte deste crescimento populacional não veio acompanhado de infraestrutura urbana, serviços, desenvolvimento econômico, resultando no agravamento dos problemas sociais e habitacionais. Em resposta a tal problemática e em decorrência da intensa mobilização popular, o Estado desenvolveu políticas, planos, projetos urbanos e um vasto arcabouço legal, buscando inverter a lógica do crescimento desigual. Ocorre que a legislação, por ser muitas vezes complexa, descolada da realidade e sem a devida regulamentação, gera a exclusão e possui baixa eficácia, contribuindo para a manutenção da irregularidade e/ou informalidade urbana. Ressalta-se que a regulamentação dos instrumentos urbanísticos faz-se especialmente necessária quando se trata da população de baixa renda, que poderá ser contemplada na definição das zonas especiais de interesse social – ZEIS, que permitem o estabelecimento de um padrão urbanístico próprio para cada assentamento, agregando qualidade ambiental e requalificação do espaço habitado. Assim, o presente trabalho pretende analisar os elementos formadores do desenho urbano considerados essenciais na regulamentação de uma zona especial de interesse social, a partir da análise do estudo de caso da ZEIS de ocupação do Pici, localizada no município de Fortaleza/CE. Espera-se que este estudo contribua para o debate urbano relacionado à regulamentação das ZEIS, com a geração de dados, além de ser de relevância prática, podendo ser considerado pelos órgãos governamentais e pela sociedade em geral, de forma a garantir a qualidade técnica, funcional e espacial do assentamento, com elevação da qualidade de vida da população envolvida.

ROCHA, I. B. C. M. Análise e otimização de cascas laminadas considerando não linearidade geométrica e falha progressiva. 2013. 159 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-04-04T14:43:28Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_ibcmrocha.pdf: 4858465 bytes, checksum: c7eb941be9c60f84884c0f558dbf9ffd (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-05-07T19:22:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_ibcmrocha.pdf: 4858465 bytes, checksum: c7eb941be9c60f84884c0f558dbf9ffd (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-07T19:22:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_ibcmrocha.pdf: 4858465 bytes, checksum: c7eb941be9c60f84884c0f558dbf9ffd (MD5) Previous issue date: 2013-05-29 / Composite materials are being extensively studied, as their use allows the design of structures that are lighter and stronger than their metal counterparts and feature good thermal insulation and fatigue resistance. Fiber Reinforced Composites (FRC), the focus of the present work, consist in stacking multiple laminae, each one consisting of unidirectional fibers embedded in a polymeric matrix. Laminated shells are used in many industrial applications, such as modern aircraft fuselages and wing systems, offshore structures, among others. Due to the many variables involved in the design of such structures, such as the number of layers (plies) and the mate- rial, thickness and fiber orientation of each layer, the traditional trial-and-error design procedure becomes arduous, which leads to the use of optimization techniques. In the structural analysis of laminated shells, numerical methods are commonly used, particularly the Finite Element Method (FEM), which is capable of modeling complex geometries, loads and boundary conditions. In order to determine the final load-carrying capacity of such shells, it is necessary to take into account not only the presence of large displacements (geometric non-linearity) but also its failure behavior (material non-linearity). In the present work, the geometric non-linearity was introduced by using the Total Lagrangian approach in a shallow shell finite element based on Marguerre’s Shell Theory. The element was implemented in an academic finite element software and multiple benchmark numerical examples were treated. The obtained results showed that the element is efficient when dealing with shells with small initial curvatures and moderately large displacements and rotations. The material non-linearity was considered by using progressive failure models, with the instantaneous degradation of the mechanical properties of layers that fail during the analysis. Three distinct progressive failure methods were formulated and implemented and the numerical examples yielded promissing results, with the correct determination of the ultimate failure load of laminates subjected to in-plane and bending loads, which were in good agreement with experimental and numerical results from the literature. The structural performance evaluated through the analysis procedure was then used in an optimization model in order to find the optimum stacking sequence for a given applied load. Here, a novel Genetic Algorithm with a hybrid computational parallelization scheme was proposed. The algorithm is based on the island model and can be executed in both clusters and personal computers alike. The algorithm was implemented and combined with the analysis procedures in the optimization of laminated shells considering both linear and non-linear analysis. In the linear examples, the algorithm was verified and the efficiency and execution time gains due to the parallel implementation were measured. The results show that the parallel algorithm not only runs faster than a sequential one, but also provides better results. In the non-linear examples, significant lighter and more efficient designs were obtained due to the consideration of the two types of non-linearities. / Materiais compósitos vêm sendo extensamente estudados, pois seu uso permite a obtenção de estruturas leves e resistentes, com bom isolamento térmico e boa resistência a fadiga. Compósitos laminados, foco do presente trabalho, são compostos pelo empilhamento de um conjunto de lâminas, cada uma composta de fibras unidirecionais imersas em uma matriz polimérica. Cascas laminadas são utilizadas em muitas situações práticas de interesse, como fuselagens de aeronaves, estruturas marítimas, dentre outras. Devido ao elevado número de variáveis envolvidas no projeto de cascas laminadas, métodos de otimização devem ser utilizados em seu projeto. Na análise estrutural de tais cascas, devido ao seu complexo comportamento mecânico, métodos numéricos, como o Método dos Elementos Finitos (MEF), são utilizados. De modo a determinar a capacidade última de carga em cascas laminadas, é necessário considerar tanto a presença de grandes deslocamentos (não-linearidade geométrica) quanto o comportamento não- linear do material (não-linearidade física). No presente trabalho, a não-linearidade geométrica foi introduzida utilizando a formulação Lagrangiana Total aplicada a um elemento de casca abatida baseado na Teoria de Marguerre. O elemento foi implementado em um programa de código-aberto e vários exemplos com resposta analítica e numérica presentes na literatura foram tratados. Os resultados obtidos indicaram que o elemento é muito eficiente no tratamento de cascas com pequenas curvaturas iniciais sujeitas a deslocamentos moderadamente grandes. Já a não-linearidade física foi considerada por meio de modelos de falha progressiva, com a diminuição instantânea das propriedades mecânicas das lâminas que falham ao longo da análise. Três métodos de falha progressiva distintos foram formulados e implementados em conjunto com a formulação de análise pelo MEF. Os resultados se mostraram promissores, com a correta obtenção das cargas de falha em laminados tanto submetidos a esforços axiais como de flexão, mostrando concordância tanto com resultados numéricos da literatura quanto com resultados experimentais. O desempenho mecânico da estrutura foi então utilizado em um modelo de otimização com o objetivo de encontrar um esquema de laminação ótimo. Neste trabalho, propõe-se um Algoritmo Genético com um esquema híbrido de computação paralela para a otimização de laminados. Tal algoritmo utiliza uma configuração em ilhas e pode ser executado tanto em clusters quanto em computadores pessoais. Além disso, o algoritmo possui operadores específicos para a troca, adição e eliminação de camadas em laminados. As metodologias implementadas foram combinadas na otimização de placas e cascas laminadas tanto utilizando análise linear quanto não-linear. Nos exemplos lineares, o algoritmo foi verificado e os ganhos em eficiência e tempo de execução devidos à paralelização do algoritmo foram estudados. Mostrou-se que o algoritmo paralelo não é somente mais rápido que o sequencial, mas também produz melhores resultados. Já nos exemplos não-lineares, foram obtidos projetos significativamente mais eficientes que aqueles obtidos utilizando análise linear.

VIEIRA, M. M. Estudo experimental de vigas de concreto armado reforçadas à flexão com polímero reforçado com fibra de carbono. 2014. 222 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-08T18:41:36Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_mmvieira.pdf: 8805056 bytes, checksum: 0a76fc058c11e9bfb11be810ad9f2765 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-22T13:34:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_mmvieira.pdf: 8805056 bytes, checksum: 0a76fc058c11e9bfb11be810ad9f2765 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-22T13:34:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_mmvieira.pdf: 8805056 bytes, checksum: 0a76fc058c11e9bfb11be810ad9f2765 (MD5) Previous issue date: 2014-05-30 / The reinforced concrete structures, when properly designed and performed, have prolonged its life. However, the lack of proper maintenance, acting loads greater than the design ones, pathological manifestations due to aggressive environment and accidents can impair the performance of the structure requiring the need for repair or structural strengthening. The technique of structural strengthening with application of carbon fiber reinforced polymer (CFRP), bonded externally to the reinforced concrete has advantages such as fast execution, which added to the characteristics of the composite as a high modulus of elasticity make wide its use. The aim of this study is to analyze through an experimental program the structural behavior of reinforced concrete beams strengthened in bending with CFRP. The methodology used was the production of three groups of five RC beams each one, with the same dimension of rectangular cross section, for bending test. The first group of beams was called VA. The second and third groups, called VB and VC and had different ratio of reinforcement. In each group of five beams, one beam was not strengthened (reference beam) and the remaining beams were strengthened with two, three, four and five layers of carbon fiber. The experimental results indicate the efficiency of strengthening, noting an increase in stiffness in all strengthened beams. The increase of load capacity was also observed in all groups of beams varying between 9,11% and 16,69%, 55,14% and 86,83%, 89,46% and 126,18%, of the beams of group VA, VB and VC, respectively in relation to the reference beam of each group. Of the carried through study was observed the excellent performance of strengthening in bending with carbon fiber especially in beams with the lowest ratios of reinforcement (group C), besides gathering a lot of information that can be useful for design criteria of the recovered and strengthened structures. / As estruturas de concreto armado, quando convenientemente projetadas e executadas têm sua vida útil prolongada, porém, a falta de manutenção adequada, as solicitações de cargas superiores às de projeto, as manifestações patológicas devido ao meio ambiente agressivo e a ocorrência de acidentes podem comprometer o desempenho da estrutura exigindo a necessidade de uma recuperação ou reforço estrutural. A técnica de reforço estrutural com a aplicação de polímeros reforçados com fibra de carbono (PRFC) colados externamente a peças de concreto armado apresenta vantagens como a rápida execução que, somada a características do compósito como alto módulo de elasticidade fazem largo o seu uso. O objetivo desse trabalho é analisar através de um programa experimental o comportamento estrutural de vigas de concreto armado reforçadas à flexão com PRFC. A metodologia utilizada foi a produção de três grupos de vigas de concreto armado, com a mesma dimensão de seção transversal retangular para ensaio à flexão. O primeiro grupo, denominado grupo VA, foi dimensionado com seção normalmente armada. O segundo e terceiro grupo de vigas, aqui denominados grupo VB e grupo VC, respectivamente, foram dimensionados com seção subarmada, com taxas de armaduras distintas. Cada grupo possuía cinco vigas, sendo que, uma viga não foi reforçada (de referência) e as demais vigas foram reforçadas com duas, três, quatro e cinco camadas de fibra de carbono. Os ensaios experimentais comprovaram a eficiência do reforço, constatando-se um aumento de rigidez de todas as vigas reforçadas. Observou-se também o aumento da capacidade resistente em todos os grupos de vigas, variando entre 9,11% e 16,69%, 55,14% e 86,83%, 89,46% e 126,18%, das vigas dos grupos VA, VB e VC, respectivamente, em relação à viga de referência de cada grupo. O estudo demonstrou o excelente desempenho do reforço à flexão com fibra de carbono, especialmente nas vigas com menores taxas de armadura (grupo VC), além de reunir uma série de informações que podem ser úteis para critérios de projeto de estruturas recuperadas e reforçadas.

BRAGA, M. N. A. Análise do conforto térmico em habitações de interesse social no Bairro Sumaré, Município de Sobral, Ceará. 2013. 132 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-09T12:20:23Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_mnabraga.pdf: 5198032 bytes, checksum: 793dbccea8d2abed60bfa2643956c344 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-16T13:16:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_mnabraga.pdf: 5198032 bytes, checksum: 793dbccea8d2abed60bfa2643956c344 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T13:16:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_mnabraga.pdf: 5198032 bytes, checksum: 793dbccea8d2abed60bfa2643956c344 (MD5) Previous issue date: 2013-08-13 / One of the roles of housing is to protect individuals from the weather to which they are subject, saving inside a protection against the severities of the climate. When the house does n ot respect this principle of comfort, individuals are subject to the emergence of physical or psychosocial disorders. Studies show that thermal comfort directly influences productivity at work (Oliveira et al, 2010.), Yield of studies (Batiz; GOEDERT; MORS CH; Kasmirski - Jr; Venske, 2009) and especially in population health (Araujo, 2012). In this context, the main residents are affected as to mitigate the discomfort in their homes, they need to use artificial means of cooling, almost always, inconsistent wit h its income group. The proposed study aims to evaluate the thermal performance of single - storey and single - family dwellings built and in use Sumaré neighborhood in the city of Sobral / Ceará, and the thermal comfort of its users. To this end, we preserve housing characteristics of the original design were chosen. Selected dwellings are part of a city program to build housing in order to meet the population living in risk areas prone to flooding. The method used for performance evaluation based on requireme nts and criteria proposed by the NBR 15220 (ABNT, 2005), which are obtained from the mathematical calculation of thermal parameters that consider the performance of the building components. It was also evaluated the perceptions of users through questionnai res that were applied in July and August 2013 The degree of satisfaction was checked according to the Estimated Mean Vote (PMV - Predicted Mean Vote) suggested by Fanger and regulated by the International 7730 Organization for Standardization (ISO, 2005) a nd American Society of Heating, Refrigerating and Air - Conditioning Engi neers (ASHRAE, 2004). In parallel, measurements were made of the internal and external temperatures using thermo - hygrometer to compare with the opinion of the respondents. The results show that the tested housing have poor thermal performance. Regarding the results of the interviews, it can be noticed that the calculated thermal performance reflects the opinion of respondents who consider their thermally uncomfortable dwellings. / Um dos papéis da moradia é resguardar os indivíduos das intempéries a que estão sujeitos, conservando em seu interior uma proteção contra as severidades do clima. Quando a moradia não respeita esse princípio de conforto, os indivíduos ficam sujeitos ao surgimento de patologias físicas ou psicossociais. Estudos mostram que o conforto térmico influencia diretamente na produtividade no trabalho (OLIVEIRA et al., 2010), no rendimento dos estudos (BATIZ; GOEDERT; MORSCH; KASMIRSKI-Jr; VENSKE, 2009) e, principalmente na saúde da população (ARAUJO, 2012). Nesse contexto, os moradores são os principais afetados, pois, para mitigar a sensação de desconforto em suas habitações, necessitam utilizar meios para climatização artificial, quase sempre, incompatível com a sua faixa de renda. O trabalho proposto tem como objetivo, avaliar o desempenho térmico de habitações térreas e unifamiliares construídas e em uso no bairro Sumaré, no município de Sobral/Ceará, e o conforto térmico de seus usuários. Para tanto, foram escolhidas habitações que preservassem características do projeto original. As habitações selecionadas fazem parte de um programa municipal para construção de moradias, a fim de atender a população que vive em área de risco sujeitas a inundações. O método utilizado para a avaliação de desempenho baseia-se em requisitos e critérios propostos pela NBR 15220 (ABNT, 2005), que são obtidos a partir do cálculo matemático de parâmetros térmicos que consideram o desempenho de componentes da edificação. Avaliou-se, também, a percepção dos usuários através de questionários que foram aplicados nos meses de julho e agosto de 2013. O grau de satisfação foi verificado segundo o Voto Médio Estimado (PMV – Predicted Mean Vote) sugerido por Fanger e normatizado pela International Organization for Standardization 7730 (ISO, 2005) e American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE, 2004). Em paralelo, fizeram-se aferições das temperaturas internas e externas usando termo-higrômetro para comparar com a opinião dos entrevistados. Os resultados mostram que as habitações avaliadas possuem desempenho térmico insatisfatório. Quanto aos resultados das entrevistas, pode-se perceber que o desempenho térmico calculado reflete a opinião dos entrevistados que consideram suas habitações termicamente desconfortáveis.

MORORÓ, L. A. T. Análise não linear geométrica de vigas laminadas de parede fina. 2013. 151 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-27T18:50:43Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_latmororó.pdf: 6840312 bytes, checksum: ab7ebf03353a53a806d8676a29ac26c6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-28T19:46:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_latmororó.pdf: 6840312 bytes, checksum: ab7ebf03353a53a806d8676a29ac26c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-28T19:46:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_latmororó.pdf: 6840312 bytes, checksum: ab7ebf03353a53a806d8676a29ac26c6 (MD5) Previous issue date: 2013-06-28 / The use of thin walled laminate beams in Aeronautical, Civil, Mechanical and Naval Enginee- ring is increasing in the last years. This is due to their high stiffness/weight and strength/weight ratios. Composite beams and other structural elements tend to have thin walls due to the elevated strength of the material. Other important aspect is that, even without reaching large strains and without overcoming the elastic limit of the material, such beams present geometric nonlinear behavior due to high their slenderness, leading to large displacements and rotations. Depen- ding on the composite layup, the beams of composite materials can present several couplings between generalized stresses and strains, requiring a more complex analysis procedure when compared to isotropic beams. In this work, two three-dimensional space frame finite elements that can be used to analyze composite thin-walled beams subjected to geometric non-linearity were developed. The cross-section properties of the beams are evaluated through suitable thin walled beam theories, where the effects of the warping and transverse shear are neglected. Such theories yield a 4x4 constitutive matrix for the laminate and different levels of coupling between generalized stresses and strains can be considered. Depending of such couplings, the constitu- tive matrix can either be full or diagonal. The element independent corotational approach was used in order to consider large displacaments and rigid body rotations in space. In the local coordinate system, two elements are used, one based on the linear strain theory and the other on the Total Lagrangian formulation. The mathematical treatment of the large rotations in the space is performed by means of the rotation tensor (Rodrigues’s formula) in conjunction with the concept of the pseudovector. The computational implementations of the two finite elements proposed in this work were done in the open source software FAST ( Finite Element Analysis Tool ). The methodology used follows the classical steps used in computational methods, in- cluding formulation, implementation, verification and validation of results. Such verification is accomplished through shell and solid three-dimensional finite element models developed in the ABAQUS commercial software. The validation is performed by means of comparison with the experimental results found in literature. Regarding the evaluation of cross-sectional properties, one can observe a good agreement between the laminated beam theories adopted in this work and numerical and experimental results for all composite layups and load conditions conside- red. In the case of space frame elements, a good agreement is obtained between the results of finite elements proposed in this work and the analytical and computational results available in the literature. It is also observed that the element based on the Lagrangian formulation is more efficient than the element based on the linear theory regarding the ability to provide a satisfatory response with a less refined mesh / A utilização de vigas laminadas de parede fina nas Engenharias Aeronáutica, Civil, Mecânica e Naval tem crescido bastante nos últimos anos, devido a suas elevadas relações rigidez/peso e resistência/peso. Esses elementos estruturais normalmente apresentam paredes finas devido à alta resistência dos materiais compósitos. Outra característica importante é que, mesmo sem apresentar grandes deformações e sem que o limite elástico do material seja ultrapassado, estas vigas apresentam comportamento não linear geométrico devido à sua elevada esbeltez, acarretando em grandes deslocamentos e rotações. Dependendo da laminação utilizada, as vigas de materiais compósitos podem apresentar diversos acoplamentos entre esforços e deformações, tornando a sua análise bem mais complexa do que a análise de vigas de material isotrópico. Neste trabalho, foram desenvolvidos dois elementos finitos de pórtico espacial para análise não linear geométrica de vigas laminadas de parede fina. As propriedades seccionais da viga são avaliadas através de teorias de vigas laminadas de parede fina apropriadas, em que desprezam-se os efeitos do empenamento e do cisalhamento transversal. Tais teorias de vigas laminadas conduzem a uma matriz constitutiva 4x4, onde diferentes níveis de acoplamento entre esforços e deformações de viga são considerados, por exemplo, pode-se obter uma matriz constitutiva diagonal ou cheia. A abordagem corrotacional independente do elemento é utilizada para o tratamento de grandes deslocamentos e rotações de corpo rígido no espaço. No âmbito local, são utilizados dois elementos, um baseado na teoria linear e outro na descrição Lagrangeana Total. O tratamento matemático das grandes rotações no espaço é realizado por meio do tensor das rotações (fórmula de Rodrigues), juntamente com o conceito do pseudovetor. As implementações dos elementos finitos propostos neste trabalho são realizadas no software de código aberto FAST. A metodologia de trabalho segue o roteiro clássico de métodos computacionais, incluindo formulação, implementação, verificação e validação dos resultados. A verificação é realizada através dos modelos tridimensionais de elementos finitos de casca e sólido desenvolvidos no software comercial ABAQUS. A validação é realizada por meio da comparação com resultados de ensaios experimentais encontrados na literatura. No que diz respeito à avaliação das propriedades seccionais, pode-se verificar uma ótima concordância entre as teorias de vigas laminadas adotadas neste trabalho e os resultados numéricos e de ensaios experimentais, para todas as laminações e carregamentos considerados. No caso dos elementos de pórtico espacial, verificou-se uma ótima concordância entre os resultados dos elementos finitos propostos neste trabalho e os resultados analíticos e computacionais disponíveis na literatura. Observa-se também que o elemento baseado na descrição Lagrangeana é mais eficiente do que o elemento baseado na teoria linear no que tange à capacidade de apresentar uma resposta satisfatória com uma malha menos refinada

DANTAS JÚNIOR, E. M. Análise não linear de compósitos laminados utilizando o método dos elementos finitos. 2014. 116 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-10-09T18:22:16Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_emdantasjunior.pdf: 3387549 bytes, checksum: 3a04cdd37e7565452a7d2944eeee341f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-10-09T18:24:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_emdantasjunior.pdf: 3387549 bytes, checksum: 3a04cdd37e7565452a7d2944eeee341f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-09T18:24:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_emdantasjunior.pdf: 3387549 bytes, checksum: 3a04cdd37e7565452a7d2944eeee341f (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / Composite materials has been widely studied thought the years because of it benefits compared to metals (elevated resistance/weight ratio, good thermal isolation and good fatigue resistance). Laminate composites are the focus of this work. Produced by stacked layers of fibers embed- ded on polymeric matrices, structures of composite materials presents material and geometrical non-linear behavior. Because of it elevated resistance, composite materials allow designers to create very slender structures which might present large displacements and stability problems. Additionally, considering material non-linearity is also important for collapse simulation of la- minated structures. One of the most important failure modes on laminated structures is delami- nation. Delamination is the detachment of adjacent layers. On laminated structures simulation, the Finite Element Method is one of the most used analysis tool. It is a robust, precise and relative simple operating tool. Intending analyzing non-linear behavior of laminated structures subjected to large displacements, was developed on this work a laminated solid finite element formulation based on Full Lagrangian formulation. Simulation of delamination beginning and propagation was developed on this work using Cohesive Zone models. To achieve this goal, an isoparametric formulation of interface finite elements without thickness and many constitutive models to represent the relation tension × displacement jump (relative displacement between crack faces) were developed. These models consider pure mode I and mixed mode. The formu- lations developed on this work were implemented on the open source finite element code FAST using Oriented Object Programing philosophy. These implementations are presented on UML conventions. Many examples were tested for verifying and validating all the implementations. Excellent results were obtained using laminated solid elements on the analysis of a shell struc- ture, even using meshes with only one element though thickness. On the delamination analysis, was verified that Cohesive Zone Models are very sensible related to the parameters used on the analysis, mainly tension × displacement jump model, size of elements and numerical integra- tion. Spite of it, using Newton-Cotes integration and interface elements of appropriate size, good agreements were obtained compared with theoretical results obtained on literature. In general, was observed that cohesive exponential model presents greater robustness and compu- tational efficiency than bilinear model / Materiais compósitos vem sendo amplamente estudados devido aos seus inúmeros benefícios em relação aos materiais metálicos, principalmente a elevada razão resistência/peso, bom iso-lamento térmico e boa resistência à fadiga. Compósitos laminados, foco do presente trabalho, são produzidos pelo empilhamento de um conjunto delâminas, cada uma composta de fibras unidirecionais ou bidirecionais imersas em uma matriz polimérica. As estruturas de materiais compósitos apresentam comportamento não linear, tanto físico quanto geométrico. Devido à elevada resistência, estruturas de material compósito tendem a ser bastante esbeltas, podendo apresentar grandes deslocamentos e problemas de estabilidade. Adicionalmente, a consideração da não linearidade física também é importante para a simulação de falha de estruturas laminadas. Um dos modos de falha mais importantes destas estruturas é a delaminação, que consiste no descolamento de duas lâminas adjacentes. No projeto de estruturas laminadas, o Método dos Elementos Finitos é a ferramenta de análise mais utilizada devido a sua robustez, precisão e relativa simplicidade. Afim de permitir a análise não linear de estruturas laminadas submetidas a grandes deslocamentos, foi desenvolvida neste trabalho uma formulação de elementos finitos sólidos laminados baseados na abordagem Lagrangiana Total. A simulação do início e propagação da delaminação foi realizada neste trabalho utilizando Modelos de Zona Coesiva. Para este fim, foi desenvolvida uma formulação de elementos isoparamétricos de interface com espessura nula e utilizados diferentes modelos constitutivos para representar a relação entre as tensões e os deslocamentos relativos das faces da trinca coesiva, incluindo tanto o caso de modo I puro quanto de modo misto. As formulações desenvolvidas neste trabalho foram implementadas no software de código aberto FAST utilizando afilosofiade Programação Orientada a Objetos. Estas implementações são apresentadas utilizando as convenções da UML. Vários exemplos foram utilizados para verificar e validar as implementações realizadas. Excelentes resultados foram obtidos utilizando elementos sólidos laminados na análise de estruturas de casca, mesmo empregando malhas com apenas um elemento sólido na espessura. No que diz respeito à delaminação, verificou-se que o uso de Modelos de Zona Coesiva requer muito cuidado na escolha dos parâmetros utilizados na análise, principalmente no que diz respeito à relação tensão-deslocamento relativo, tamanho dos elementos e método de integração numérica. Contudo, utilizando-se a integração de Newton-Cotes e elementos de interface de tamanho adequado, obteve-se uma concordância muito boa com resultados teóricos e experimentais disponíveis na literatura. De forma geral,verificou-se que o modelo coesivo exponencial apresenta maior robustez e eficiência computacional que o modelo bilinear

JEREISSATI, G. M. Licitação e obras públicas sustentáveis. 2011. 195 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2011-12-19T16:47:14Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_gmjereissati.pdf: 4304063 bytes, checksum: 809e79bff50bb6e7e16482265b6db6d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2011-12-19T16:49:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_gmjereissati.pdf: 4304063 bytes, checksum: 809e79bff50bb6e7e16482265b6db6d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-12-19T16:49:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_gmjereissati.pdf: 4304063 bytes, checksum: 809e79bff50bb6e7e16482265b6db6d2 (MD5) Previous issue date: 2011 / The Construction industry consumes about half of natural resources extracted from the planet, but a large number of companies are investing to build a culture of loss reduction, recycling, reuse of waste, besides the use of new materials and alternative techniques, said sustainable. The federal government, because it is the largest contractor in Brazil, has encouraged its use by businesses, with the publication of the Normative Instruction number 01/2010 of the Ministry, Budget, Planning and Management, however, by virtue of the Public Procurement Law No. 8666/93, is not entirely possible the purchase and use of such materials. Within this context, this paper aims to establish guidelines for the use of sustainable materials and techniques to be incorporated into the designs and bidding documents governed by the law number 8666/93. We chose a project that will be built in the Campus do Pici, Universidade Federal do Ceará, which served as a case study. We studied the available technologies and sustainable materials, made visits to private sector companies, already use them, picked them both economically and technically viable, to be used in the specifications of the work studied. We conclude that the use of simple techniques and materials within easy reach below 10% increase in value of the work and that even having an initial cost a bit higher investment is paid in a few years, generating over the years, a great savings for the government, it is necessary to instigate actions that involve the use of natural resources. / A indústria da Construção Civil consome aproximadamente a metade dos recursos naturais extraídos do planeta, porém um grande número de empresas vem investindo para consolidar a cultura de diminuição das perdas, reciclagem, reutilização de resíduos, além da utilização de novos materiais e técnicas alternativas, ditas sustentáveis. O Governo Federal, por se tratar do maior contratante no Brasil, tem estimulado sua utilização por parte das empresas, com a publicação da Instrução Normativa nº 01/2010 do Ministério, Orçamento, Planejamento e Gestão. Porém, em virtude da Lei das Licitações Públicas nº 8.666/93, não é totalmente possível a compra e uso de tais materiais. Dentro desse contexto, o presente trabalho objetiva estabelecer diretrizes para a utilização de materiais e técnicas sustentáveis a serem incorporados aos projetos e editais de licitação regidos pela lei 8.666/93. Foi escolhido um projeto que será executado no Campus do Pici, da Universidade Federal do Ceará, que serviu como estudo de caso. Foram estudadas as tecnologias e materiais sustentáveis disponíveis, feito visitas em empresas privadas do setor, que já os utilizam, escolhidos os viáveis tanto economicamente quanto tecnicamente, a serem utilizados no caderno de encargos da obra estudada. Conclui-se que a utilização de técnicas simples e materiais de fácil acesso não chegam a 10% de acréscimo ao valor da obra e que mesmo tendo um custo inicial um pouco mais alto o investimento é pago em poucos anos gerando no decorrer destes, uma grande economia para o Governo, pois é preciso instigar ações que impliquem no uso racional dos recursos naturais.

BARROSO, E. S. Análise e otimização de estruturas laminadas utilizando a formulação isogeométrica. 2015. 156 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-26T14:01:47Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_esbarroso.pdf: 8449592 bytes, checksum: b68f6e9c56e0f7bc24940658a8e058be (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-29T18:00:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_esbarroso.pdf: 8449592 bytes, checksum: b68f6e9c56e0f7bc24940658a8e058be (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T18:00:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_esbarroso.pdf: 8449592 bytes, checksum: b68f6e9c56e0f7bc24940658a8e058be (MD5) Previous issue date: 2015-09-29 / The laminate structures are made using a set of layers of a composite material stacked in a particular sequence in order to obtain a good structural performance. Currently, the analysis of laminated structures is mainly performed using the Finite Element Method (FEM). However, this method is not able to accurately represent complex geometries. An alternative to the FEM is the Isogeometric Analysis (IGA). IGA uses in the numerical analysis the same functions used by Geometric Modeling in CAD systems, as B-splines and NURBS, allowing an exact representation of the geometry regardless of model discretization level. This study used the isogeometric formulation based on NURBS for performing geometric nonlinear analysis of laminated structures. This formulation was implemented in an academic finite element software. Using an appropriate formulation of the method and the Object Oriented Programming (OOP), it was possible to minimize the changes made in the structure of the program for implementing the Isogeometric Analysis, including in laminated structures problems. The verification of the implementation is carried out based on available examples in literature. Several examples of linear and non-linear analyzes of structures with isotropic and laminated composite material were performed and they obtained excellent results. In laminated structures project, it is necessary to determine the number of layers of composite material and the characteristics of each layer (material, thickness, and fiber orientation). Because there are numerous possible combinations, the standard procedure based on trial and error is not appropriate, requiring the use of optimization techniques. Bio-inspired optimization algorithms, such as Genetic Algorithms and Particle Swarm Optimization, perform well in combinatorial optimization problems. Considering these aspects, the present study was developed a hybrid algorithm, based on the Particle Swarm Optimization and Genetic Algorithm methods for optimization of laminated structures. Some variants of the proposed algorithm were compared considering several optimization examples. A calibration process of the algorithm parameters was conducted in order to avoid biased results. These variants were used in the optimization of laminated plates and shells. In the case of shells, the isogeometric analysis was used as a structural analysis tool. The results showed that the proposed optimization method presents comparable performance with the genetic algorithms in traditional laminates optimization, where the orientation of the fibers is limited to a few angles. Moreover, the proposed method outperforms genetic algorithm in the optimization of dispersed laminates. / As estruturas laminadas são fabricadas utilizando um conjunto de camadas de material compósito empilhadas em uma sequência determinada de forma a se obter um desempenho estrutural adequado. Atualmente, a análise de estruturas laminadas é realizada principalmente utilizando o Método dos Elementos Finitos (MEF). Contudo, este método não é capaz de representar exatamente geometrias complexas. Uma alternativa ao MEF é a Análise Isogeométrica (AIG). A AIG utiliza na análise numérica as mesmas funções utilizadas pelo sistemas CAD para Modelagem Geométrica, como as B-Splines e NURBS, permitindo que a geometria dos modelos seja representada de forma exata para qualquer nível de discretização adotado. O presente trabalho utilizou a formulação isogeométrica baseada em NURBS para realizar a análise não linear geométrica de estruturas laminadas. Esta formulação foi implementada em um software acadêmico de análise por elementos finitos. Utilizando uma formulação apropriada do método e o paradigma de Programação Orientada a Objetos (POO), foi possível minimizar as alterações realizadas na estrutura deste programa para a implementação da Análise Isogeométrica, inclusive em problemas de estruturas laminadas. A verificação da implementação foi realizada com base em exemplos disponíveis na literatura. Exemplos de análises lineares e não-lineares de estruturas com material isotrópico e compósito laminado foram realizados, tendo obtido excelentes resultados. No projeto de estruturas laminadas é necessário determinar o número de camadas de material compósito e as características de cada camada (material, espessura e orientação das fibras). Pelo fato de existirem um grande número de combinações possíveis, o procedimento padrão de tentativa e erro não é apropriado, sendo necessário a utilização de técnicas de otimização. Algoritmos de otimização bio-inspirados, como Algoritmos Genéticos e Nuvem de Partículas, apresentam bom desempenho em problemas de otimização combinatória. Considerando estes aspectos, no presente trabalho foi desenvolvido um algoritmo híbrido, baseado nos métodos da Nuvem de Partículas e Algoritmo Genético, para otimização de estruturas laminadas. Algumas variantes do algoritmo proposto foram comparadas considerando vários exemplos de otimização. Um processo de calibração dos parâmetros numéricos do algoritmo de otimização foi realizado, de modo a permitir uma comparação isenta entre as variantes. Estas variantes foram utilizadas na otimização de placas e cascas laminadas. No caso de cascas, a análise isogeométrica foi utilizada como ferramenta de análise estrutural. Os resultados obtidos mostraram que o método de otimizaçao proposto apresentou desempenho comparável com Algoritmos Genéticos na otimização de laminados tradicionais, onde a orientação das fibras é limitada a poucos ângulos. Por outro lado, o método proposto obteve desempenho superior ao Algoritmo Genético na otimização de laminados dispersos.