A utilização de fibras vegetais como reforço constitui um grande interesse na obtenção de novos materiais para a construção civil produto de seu baixo custo, alta disponibilidade e reduzido consumo de energia para sua produção. Este trabalho avalia a incorporação de fibras de sisal, de comprimento 20 e 40 mm, e fração volumétrica de 0,5 e 1%, em concretos para a alvenaria de blocos estruturais e determina o uso destas unidades na execução de prismas e mini-paredes. Foram realizados os testes de caracterização da fibra, blocos e argamassa de assentamento e os ensaios de resistência à compressão axial das unidades, prismas e mini-paredes. O sisal apresentou baixa massa específica aparente e elevada absorção de água, constituindo uma característica comum desse tipo de material pela grande incidência de poros permeáveis. As propriedades físicas dos blocos com e sem adição cumpriram com os requisitos das normas estabelecidas validando sua utilização. Os resultados do ensaio à compressão mostraram que as mini-paredes reforçadas com fibras obtiveram valores muito próximos ou mesmo superiores aos obtidos para as mini-paredes sem fibras, apresentando melhor desempenho que os blocos e prismas. Todos os elementos com adição mostraram um ganho da capacidade de deformação e ductilidade conferida pelas fibras, observado nas curvas tensão x deformação. O modo de ruptura dos blocos, prismas e mini-paredes de referência foi caracterizado por uma fratura brusca e catastrófica e os reforçados mantiveram suas partes unidas pelas fibras, não perdendo sua continuidade e tornando a ruptura um processo progressivo. / The use of natural fibers as reinforcement is a great interest in obtaining new materials for construction, owing of its low cost, high availability and reduced energy consumption for its production. This paper evaluates the incorporation of sisal fibers of 20 mm and 40 mm length and volume fraction of 0.5 and 1%, for concrete for masonry structural blocks, and determines the use of these units in making of prisms and mini-walls. The laboratory tests were carried to characterize physical properties the fiber, blocks and mortar, and besides axial compression tests of the units, prisms, and mini-walls. The sisal had low apparent density and high water absorption, constituting a common feature of such material by the high incidence of permeable pores. The physical properties of the blocks with and without addition complied with the requirements of standards established by validating their use. The axial compression test results showed that mini-walls reinforced with fibers obtained values very close to or even superior to those obtained for the mini-walls without fibers, showing better performance than the blocks and prisms. All elements with the addition had increased the deformation capacity and ductility afforded by the fibers, observed in the curves stress/strain. The rupture mode of blocks, prisms and mini-walls reference was characterized by an abrupt and catastrophic fracture, and elements reinforced maintained their shares together by the fibers, without losing its continuity and becoming a progressive rupture.

Este trabalho apresenta uma análise comparativa com três tipos de ligações entre paredes de alvenaria estrutural submetidas a ações verticais. O primeiro tipo de ligação é feito através de amarração direta de paredes de alvenaria. O segundo por amarração indireta solidarizada por telas metálicas e o terceiro, também com amarração indireta, porém, enrijecida por grampos metálicos ancorados em furos grauteados. O estudo é baseado em resultados obtidos por meio de um programa experimental realizado no laboratório de estruturas da EESC-USP. Os modelos utilizados são paredes em formato H, com cinco fiadas, em escala reduzida 1:3, os quais foram propostos por Capuzzo Neto (2005). A partir da análise experimental é obtida a resistência ao cisalhamento da interface no plano vertical de ligação entre a parede central e o flange todos os modelos ensaiados. Conclui-se que os modelos com amarração direta possuem maiores resistências ao cisalhamento, o que reforça o fenômeno da interação de paredes submetidas a ações verticais, além de apresentarem forma de ruptura caracterizada como frágil. Os modelos com amarração indireta, tanto com telas quanto com grampos, possuem resistências ao cisalhamento aproximadamente igual a 60% da encontrada para amarração direta, contudo, apresentam ruptura dúctil, com destaque para a ligação com grampos. / This work presents a comparative analysis of three types of connections between structural masonry walls under vertical loads. The first type is a set of running bond interconnected masonry walls. The second connection is obtained by means of steel meshes and the third, also stack bond, is hardened by metallic staples anchored in grouted holes. The study is based on an experimental program carried out in the laboratory of structures of the EESC-USP. The test specimens are H shaped third scale walls, with five courses, as proposed by Capuzzo Neto (2005). The experimental analysis allows for the evaluation of the shear strength of the vertical interface between the central wall and the flanges. The study shows that the models with running bond provide the largest shear strength, which corroborates the phenomenon of the walls’ interaction under vertical loads, and a fragile failure type. Both the stack bond specimens present a shear strength of roughly 60% of the running bond type, with ductile failure, specially for the stapled connection.

A racionalização e a industrialização da construção civil têm promovido o sistema construtivo baseado em elementos de concretos pré-moldados. O comportamento das ligações entre os elementos pré-moldados constitui uma das principais preocupações dos projetistas, sendo as ligações entre a superestrutura e as fundações determinantes na estabilidade e na distribuição de esforços solicitantes da estrutura. O comportamento de blocos sobre estacas com ligações para pilares pré-moldados possui particularidades em razão do diferente mecanismo de transferência de forças do pilar para o bloco mediante a ligação. Neste trabalho é estudado o comportamento de blocos de fundação apoiados sobre quatro estacas com cálice totalmente embutido para ligação com pilar pré-moldado. O estudo baseou-se em análise numérica não-linear de modelos tridimensionais considerando a fissuração do concreto, a presença de armadura e a interface de ligação. O comportamento de blocos com pilares submetidos à força vertical centrada e excêntrica foi descrito em termos de força última, panorama de fissuração, fluxo de tensões principais e tensões nas armaduras do bloco. Os resultados indicam a ocorrência de transferência de esforços do pilar para a fundação a partir das paredes do cálice de interface lisa, entretanto com intensidade insuficiente para a formação de bielas de compressão, e o risco da ocorrência de punção em blocos onde os pilares são ligados por cálices de paredes lisas. / The rationalization and the industrialization of the civil constructions have stimulated the construction process based on precast elements. One of the main designer\'s worries is about the behavior of the joints between precast elements, and the joints between superstructure and the foundations which are determinant in the construction stability and behavior of elements. In reason of the mechanism of transference of the forces from column to pile-cap by socket connections, the behavior of pile-caps with joints for precast columns has some specificity. The behavior of four-pile caps with embedded socket for precast columns joints is studied in this research. The study is based in nonlinear numerical analysis of three dimensional models considering the cracking in concrete, the reinforcement and the joint interface. The behavior of pile caps under centered and eccentric vertical force is described by ultimate force, cracking patterns, principal stresses flow and reinforcements strains. The results suggests that occurs the transfer of forces from column to the pile cap in the socket walls with smooth interface, however the intensity is not enough to form the struts, and the risk of development of punching shear in pile caps which columns are connected by smooth interface socket walls.

Os algoritmos evolutivos são métodos heurísticos utilizados para a solução de problemas de otimização e que possuem mecanismos de busca inspirados nos conceitos da Teoria de Evolução das Espécies. Entre os algoritmos evolutivos mais populares, estão os Algoritmos Genéticos (GA) e a Programação Genética (GP). Essas duas técnicas possuem como ponto em comum o uso pesado do operador de recombinação, ou \"crossover\" - mecanismo pelo qual novas soluções são geradas a partir da combinação entre soluções existentes. O que as diferencia é a flexibilidade - enquanto que nos algoritmos genéticos as soluções são representadas por códigos binários, na programação genética essa representação é feita por algoritmos que podem assumir qualquer forma ou extensão. A preferência pelo operador de crossover não é simplesmente uma característica em comum das duas técnicas supracitadas, mas um poderoso diferencial. Na medida em que os indivíduos (as soluções) são selecionados de acordo com a respectiva qualidade, o uso do operador crossover tende a aumentar mais rapidamente a qualidade média da população se as partes boas de cada solução combinada (os \"building blocks\") forem preservadas. Holland [1975] prova matematicamente que sob determinadas condições esse efeito ocorrerá em algoritmos genéticos, em um resultado que ficou conhecido como \"Schema Theorem of GAs\". Entretanto, a implementação prática de GA (e, em especial, de GP) geralmente não ocorre segundo as condições supostas neste teorema. Diversos estudos têm mostrado que a extensão variável das estruturas utilizadas em GP dão um caráter de mutação ao operador de crossover, na medida em que a seleção aleatória dos pontos de combinação pode levar à destruição dos building blocks. Este trabalho propõe um novo operador de crossover, baseado em uma técnica de meta-controle que orienta a seleção dos pontos para a recombinação das soluções, respeitando o histórico de recombinação de cada ponto e a compatibilidade semântica entre as \"partes\" de cada solução que são \"trocadas\" neste processo. O método proposto é comparado ao crossover tradicional em um estudo empírico ligado à área Financeira, no qual o problema apresentado consiste em replicar a carteira de um fundo de investimentos setorial. Os resultados mostram que o método proposto possui performance claramente superior ao crossover tradicional, além de proporcionar a emergência de semântica entre as soluções ótimas. / Evolutionary algorithms are heuristic methods used to find solutions to optimization problems. These methods use stochastic search mechanisms inspired by Natural Selection Theory. Genetic Algorithms and Genetic Programming are two of the most popular evolutionary algorithms. These techniques make intensive use of crossover operators, a mechanism responsible for generating new individuals recombining parts of existing solutions. The choice of crossover operator to be used is very important for the algorithms´ performance. If individuals are selected according to the fitness, the use of crossover operator helps to quickly increase the average quality of the population. In GA we also observe the emergence of \"building blocks\", that is, encapsulated parts of good solutions that are often preserved during the recombination process. Holland [1975] proves that, under some conditions, this phenomenon will occur in GAs. This result is known as Schema Theorem of GAs. However, practical implementations of these algorithms may be far away from the conditions stated in Holland´s theorem. In these non-ideal conditions, several factor may contribute to higher rates of destructive crossover (building blocks destruction). This work proposes a new crossover operator, based on a meta-control technique that drives selection of crossover points according to recombination history and semantic compatibility between the code blocks to be switched. The proposed method is compared to common crossover in a case study concerning the replication of an investment fund. Our results show that the proposed method has better performance than the common crossover. Meta-control techniques also facilitate the emergence of building blocks that, in turn, give raise to emergent semantics that can be used to give meaning or interpretations to an optimal solution and its components.

Esta pesquisa estuda o comportamento de blocos de concreto armado sobre duas estacas com cálice totalmente embutido, utilizado na ligação pilar-fundação de estruturas de concreto pré-moldado. Particularmente, foi avaliado o efeito que a viga de travamento provoca no bloco quando apoiada nas paredes laterais do cálice. Foi desenvolvida análise numérica tridimensional utilizando programa baseado no método dos elementos finitos (MEF), na qual foi considerada a não-linearidade física dos materiais. Para avaliação do programa adotado, realizou-se análise comparativa de resultados experimentais e numéricos obtidos por meio de outro programa. Nos blocos estudados variou-se a espessura e o tipo de conformação das paredes do cálice, o ângulo de inclinação da biela e a intensidade das ações na viga de travamento. Os resultados indicam que a presença da viga de travamento não altera de modo significativo o comportamento do bloco, e que a parede do cálice é capaz de transferir a força proveniente da viga em direção às estacas de modo eficaz. Por meio das tensões nas barras da armadura principal, foi possível obter a força no tirante e o ângulo de inclinação da biela antes da ruína dos modelos. Constatou-se que os ângulos apresentaram maior inclinação do que as utilizadas no dimensionamento, que por sua vez foi feito baseado nos modelos de bielas e tirantes. / The present research studies the behavior of two pile caps reinforced concrete with embedded socked used in connections of pre-cast concrete structures. It was particularly evaluated the effect provoked by the locking beam on the pile-caps when supported by the socket lateral walls. Three-dimensional numerical analyses using software based on finite element method (FEM) were developed considering the nonlinear physical behavior of the material. To evaluate the adopted software, a comparative analysis was made using numerical and experimental results obtained from other software. In the pile caps studied, it was noticed a variation in the wall thickness, socket interface, strut angle inclination and action on beam. The results show that the presence of beam does not change significantly the pile caps behavior and that the socket wall is able to transfer effectively the force from the beam to the pile caps. By the tensions on the bars of longitudinal reinforcement, it was possible to obtain the force on the tie and the strut angle inclination before the collapse of models. It was found that the angles present more inclinations than those used in the design, which was made based on strut and tie model.

Au début du nouveau millénaire, la formation des blocs économiques regionaux a été présentée comme une stratégie visant à promouvoir le développement pour les pays périphériques. Dans le cas de l´Afrique Occidentale, l´intégration de ses petits pays afin de profiter des avantages de ce processus reste au dernier ressort, la solution potentielle de ses divers problèmes, et la réponse de sa position marginale dans l´actuelle mondialisation. Ce sont des pays qui font face à des malformations structurelles et des situations dramatiques de pauvreté et misère, résultat des siècles d´exploitation, distribution désintéressée et agressive de ses territoires au consentement de féroces puissances impérialistes et de la colonisation ultérieure. Cette thèse se propose à répondre deux questions: quelles sont les causes de la création d´une union économique et monétaire dans une région sans préalables conditions, et si cette intégration conduit ou non ses pays au développement. La même partie de l´hypothèse soulignant que l´intégration régionale actuelle soit l´alternative la plus viable pour garantir la durabilité du processus de développement dans cette région.L´objectif de la thèse est d´analyser la dynamique régionale de l´intégration de l´UEMOA, qui a surgi contrairement de la vision conventionnelle des théories monétaires, comme une stratégie de développement économique des pays de la région. On souligne que la priorité fût donnée à la littérature africaine, pas par rejet ou manque de mérite ou indignité de la production occidentale sur le thème, mais plutôt en comprenant que dans cet aspect particulier, les opinions des auteurs africains enrichiraient le mieux et donneraient une vision plus réaliste sur le thème. On conclu qu´ indépendamment de ne pas suivre les préceptes conventionnelles, l´intégration de l´UEMOA est fondamentale pour le développement de ses pays, selon la réalité de la région. Cependant, son analyse doit être réalisée selon la spécificité locale, sans oublier les conséquences de son passé historique qui répercutent encore négativement dans sa situation socioéconomique. C´est-à-dire, sa mise au point ne doit pas suivre le modèle des régions développées ou émergentes, mais plutôt à partir de la perspective des dures réalités de la région. / No início do novo milênio, a formação de blocos econômicos regionais foi-se apresentando como estratégia de promoção do desenvolvimento para os países periféricos. Tratando-se da África Ocidental, a integração de seus pequenos países com vista a usufruir as vantagens decorrentes desse processo resulta em última instância, a solução potencial de seus diversos problemas, e a resposta da sua marginal posição na atual globalização. São países que enfrentam malformações estruturais e situações dramáticas de pobreza e miséria produto de séculos de exploração, repartição desinteressada e agressiva de seus territórios a beneplácito da acirrada competência imperialista e da colonização posterior. Neste sentido, esta tese propõe responder duas perguntas: quais as causas do estabelecimento de uma união econômica e monetária numa região sem condições prévias e se esta integração está conduzindo ou não a seus países ao desenvolvimento. A mesma parte da hipótese de a integração regional na atualidade ser a alternativa mais viável para garantir a sustentabilidade do processo de desenvolvimento nesta região. O objetivo da tese é analisar a dinâmica regional da integração da UEMOA, que surgiu contrária à visão convencional das teorias monetárias, como estratégia do desenvolvimento, e em seguida, vincular seus resultados ao desenvolvimento econômico dos países da região. Ressalta-se que foi dada prioridade a literatura africana, não por rechaço ou demérito da produção ocidental sobre o tema, mas pelo entendimento de que, neste aspecto específico, as opiniões dos autores africanos dariam um melhor enriquecimento e uma visão mais realista sobre o tema. Conclui-se que independentemente de não seguir as diretrizes convencionais, a integração da UEMOA está sendo fundamental para o desenvolvimento de seus países, segundo a realidade da região. Portanto, sua análise deve ser realizada acorde a especificidade local, sem esquecer as conseqüências do seu passado histórico que ainda repercutem negativamente na sua situação socioeconômico. Ou seja, sua valoração não deve seguir o modelo das regiões desenvolvidas ou emergentes, mas sim desde a perspectiva das duras realidades da região. / In the new millennium, the formation of regional economic blocs was being presented as a strategy to promote development for the peripheral countries. In the case of West Africa, the integration of their small countries in order to enjoy the benefits of this process ultimately results in the potential solution and answers many of theirs problems and their marginal position in today’s globalization. These are countries that face malformations, and dramatic situations of poverty and misery product of century of exploitation, distribution, and uninterested in their territories aggressively blessing of fierce imperialist power and the subsequent colonization.This thesis proposes to answer two questions: what causes the establishment of an economic and monetary union in a region without precondition, and this integration is conduction or not theirs countries development.The thesis part of the hypothesis of regional integration in actuality is the most viable alternative to ensure sustainability of development process in this region. The aim of the thesis is to analyze the dynamics of regional integration UEMOA, which appeared contrary to the conventional view of monetary theories, such as development strategy, and then link their results to the economic development of countries in the region. To emphasize that priority was given to African literature, not by rejection or unworthiness of western production on the subject, but by understanding that this particular aspect, the opinions of the authors African given a better enrichment and more complete about this topic. We conclude that regardless of not following the dictates of the UEMOA integration is fundamental for the development of their countries, wake up the reality of region. Yours analysis should be the specific chord location, not to mention the consequence of this historical past that have negative impact on the socioeconomic situation. That is, their valuation should not follow the model of developed and emerging regions, but from the perspective of harsh realities of the region.

Diferentes setores produtivos, nacionais e internacionais, mantém em sua pauta estratégica as questões ambientais. A cadeia da construção civil, consciente dos impactos gerados ao meio ambiente, busca alternativas mitigatórias tanto em processos quanto em insumos. Entre essas alternativas encontra-se a reciclagem dos Resíduos de Construção e Demolição (RCD) dentro da própria cadeia produtiva. No Brasil, esse tipo de reciclagem ainda é insipiente e pouco difundido. Um dos fatores que pode ocasionar este cenário está associado à falta de confiabilidade e à grande variabilidade dos agregados reciclados oriundos de RCD, o que reflete diretamente nas características finais dos produtos desenvolvidos a partir deste material. Porém, existem iniciativas que visam o uso destes enquanto agregados reciclados para a produção de artefatos de concreto, como é o caso da cooperativa Centro de Transformação Sócio Ambiental (CTSA), em Porto Alegre, no Rio Grande do Sul. Assim, o objetivo deste trabalho foi o de propor um conjunto de características a ser monitorado de maneira a se produzir Bloco de Concreto de Vedação (BCV) a partir de RCD, no ambiente produtivo da CTSA, aliado à sua vocação de preservação ambiental. Para atingir este objetivo foram seguidos dois vieses. O primeiro investigando as características almejadas para o produto BCV, através do método de desdobramento da função qualidade, ou quality function deployment (QFD), que transforma as demandas dos clientes em características de qualidade do produto. Porém, estas demandas foram ampliadas buscando assim, além da voz dos clientes, os requisitos ambientais e os normativos para o produto, priorizando as características que devem ser controladas pela cooperativa para obter a qualidade do produto final. O segundo viés está associado às características apresentadas pelos agregados reciclados de RCD produzidos pela cooperativa e utilizados como matéria-prima dos BCVs. Através de ensaios de granulometria, absorção de água, teor de material pulverulento, e teor de contaminantes (cloretos, sulfatos, materiais não minerais e torrões de argila e materiais friáveis) comparando esses resultados com as especificações da norma NBR 15.116 (ABNT, 2004), que define limites aceitáveis para a utilização deste material em concretos não estruturais. As conclusões do primeiro viés são que, de uma maneira geral, as demandas dos consumidores vão ao encontro das demandas normativas, mas que para responder aos requisitos ambientais são necessários alguns ajustes nas especificações para a obtenção de uma listagem que absorvesse requisitos das três demandas (cliente, ambiental e normativa). No segundo viés, verificou-se que os agregados analisados apresentaram bom comportamento quando comparados às especificações da norma, indicando que o processo hoje estabelecido pela cooperativa para tratamento e estoque dos RCDs assegura a viabilidade do uso do mesmo na confecção dos BCVs. / Different productive sectors, in both national and international spheres, maintain in their agenda strategic environmental issues. The construction’s chain, aware of the impacts to the environment, searches for alternatives for both the mitigation processes and raw materials. One of these alternatives is the recycling of Construction and Demolition Waste (CDW) within the supply chain. In Brazil, this type of recycling is still incipient and not widespread. One of the factors that lead to this scenario is associated to the lack of reliability and the wide variety of recycled aggregates derived from CDW, which directly affects the final characteristics of the products developed from this material. However, there are many initiatives to use CDW as recycled aggregates for the production of concrete artifacts, such as the cooperative Centro de Transformação Sócio Ambiental (Social Environmental Transformation Center – CTSA), in Porto Alegre, Rio Grande do Sul. Therefore, the objective of this work is to propose a set of features to be monitored in order to produce Concrete Block for Sealing (CBS) from CDW, in the productive system of CTSA, complying with its vocation of environmental preservation. To achieve this objective this work focuses on two biases. The first is related to investigating the characteristics for the CBS product, through the Quality Function Deployment (QFD) method, which transforms the demands of customers in quality features of the product. However, these demands were expanded aiming, apart from the voice of customers, environmental and regulatory requirements for the product, to prioritizing features to be controlled by the cooperative to get the final product quality. The second bias is associated with the characteristics presented by CDW recycled aggregate produced by the cooperative and used as raw material for CBSs. This was carried out through experimental testings, such as particle size, water absorption, powdery material content and contaminant content (chlorides, sulphates, non-mineral materials and clay lumps and friable materials). These results were compared with the NBR 15.116 (ABNT, 2004) specifications, which defines acceptable limits of CDW for use in non-structural concrete. The general conclusions for the first bias is that the consumer demands will meet the normative demands, but to respond to environmental requirements some adjustments in the specifications are required to obtain a list of requirements that absorb the three demands (customer, environmental and regulatory). For the second bias, it was found that the analyzed aggregated presented good behavior regarding the standard specifications, indicating that the process established by the cooperative for the treatment and storage of CDW ensure the feasibility of its use in the manufacture of CBSs.

The advent of services such as cloud computing, social networks and e-commerce has led to an increased demand for computer resources from data centers. Prominent issues for data center designers are sustainability, cost, and dependability, which are significantly affected by the redundant architectures required to support these services. Within this context, models are important tools for designers when attempting to quantify these issues before implementing the final architecture. This thesis proposes a set of models for the integrated quantification of the sustainability impact, cost, and dependability of data center power and cooling infrastructures. This is achieved with the support of an evaluation environment which is composed of ASTRO, Mercury and Optimization tools. The approach taken to perform the system dependability evaluation employs a hybrid modeling strategy which recognizes the advantages of both stochastic Petri nets and reliability block diagrams. Besides that, a model is proposed to verify that the energy flow does not exceed the maximum power capacity that each component can provide (considering electrical devices) or extract (assuming cooling equipment). Additionally, an optimization method is proposed for improving the results obtained by Reliability Block Diagrams, Stochastic Petri nets and Energy Flow models through the automatic selection of the appropriate devices from a list of candidate components. This list corresponds to a set of alternative components that may compose the data center architecture. Several case studies are presented that analyze the environmental impact and dependability metrics as well as the operational energy cost of real-world data center power and cooling architectures. / Submitted by João Arthur Martins (joao.arthur@ufpe.br) on 2015-03-12T18:54:10Z No. of bitstreams: 2 Tese Gustavo Callou.pdf: 4626749 bytes, checksum: 336a34ffc39f6ac623fa1144de2a66bf (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T18:54:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese Gustavo Callou.pdf: 4626749 bytes, checksum: 336a34ffc39f6ac623fa1144de2a66bf (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-11-12 / O surgimento de servi¸cos como computa¸c˜ao nas nuvens, redes sociais e com´ercio eletrˆonico tem aumentado a demanda por recursos computacionais dos data centers. Preocupa¸c˜oes decorrentes para os projetistas de data center s˜ao sustentabilidade, custo, e dependabilidade, os quais s˜ao significativamente afetados pelas arquiteturas redundantes requeridas para suportar tais servi¸cos. Nesse contexto, modelos s˜ao ferramentas importantes para projetistas quanto a tentativa de quantificar esses problemas antes mesmo de implementar a arquitetura final. Nessa tese, um conjunto de modelos ´e proposto para a quantifica¸c˜ao integrada do impacto na sustentabilidade, custo e dependabilidade das infraestruturas de refrigeramento e potˆencia de data centers. Isso ´e obtido com o suporte do ambiente de avalia¸c˜ao que ´e composto pelas ferramentas ASTRO, Mercury e o m´odulo de otimiza¸c˜ao. A avalia¸c˜ao de dependabilidade faz uso de uma estrat´egia de modelagem h´ıbrida que usa as vantagens tanto das redes de Petri estoc´asticas como dos diagramas de blocos de confiabilidade. Al´em disso, um modelo ´e proposto para realizar a verifica¸c˜ao se fluxo de energia n˜ao excede a capacidade m´axima de potˆencia que cada equipamento pode prover (considerando dispositivos el´etricos) ou extrair (assumindo equipamentos de refrigera¸c˜ao). Adicionalmente, um m´etodo de otimiza¸c˜ao ´e proposto para melhorar os resultados obtidos atrav´es dos diagramas de blocos de confiabilidade, das redes de Petri estoc´asticas e do modelo de fluxo de energia pela sele¸c˜ao autom´atica dos dispositivos apropriados a partir da lista de componentes candidatos. Essa lista corrresponde a um conjunto de componentes que podem ser utilizados para compor a arquitetura de data center. V´arios estudos de casos s˜ao apresentados para analisar o impacto ambiental, a dependabilidade e o custo operacional de energia el´etrica de arquiteturas reais de potˆencia e refrigera¸c˜ao de data centers.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-10-31T13:02:48Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Bruno_Silva_Doutorado_Ciencia_da_Computacao_2016.pdf: 7350049 bytes, checksum: f6bc77a5446b293d932df5ac54dad560 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-31T13:02:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Bruno_Silva_Doutorado_Ciencia_da_Computacao_2016.pdf: 7350049 bytes, checksum: f6bc77a5446b293d932df5ac54dad560 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / CNPq / Cloud Computing Systems (CCSs) allow the utilization of application services for users around the world. An important challenge for CCS providers is to supply a high-quality service even when there are failures, overloads, and disasters. A Service Level Agreement (SLA) is often established between providers and clients to define the availability, performance and security requirements of such services. Fines may be imposed on providers if SLA’s quality parameters are not met. A widely adopted strategy to increase CCS availability and mitigate the effects of disasters corresponds to the utilization of redundant subsystems and the adoption of geographically distributed data centers. Considering this approach, services of affected data centers can be transferred to operational data centers of the same CCS. However, the data center synchronization time increases with the distance, which may affect system performance. Additionally, resources over-provisioning may affect the service profitability, given the high costs of redundant subsystems. Therefore, an assessment that include performance, availability, possibility of disasters and data center allocation is of utmost importance for CCS projects. This work presents a framework for geographically distributed CCS evaluation that estimates metrics related to performance, availability and disaster recovery (man-made or natural disasters). The proposed framework is composed of an evaluation process, a set of models, evaluation tool, and fault injection tool. The evaluation process helps designers to represent CCS systems and obtain the desired metrics. This process adopts a formal hybrid modeling, which contemplates CCS high-level models, stochastic Petri nets (SPN) and reliability block diagrams (RBD) for representing and evaluating CCS subsystems. An evaluation tool is proposed (GeoClouds Modcs) to allow easy representation and evaluation of cloud computing systems. Finally, a fault injection tool for CCSs (Eucabomber 2.0) is presented to estimate availability metrics and validate the proposed models. Several case studies are presented and analyze survivability, performance and availability metrics considering multiple data center allocation scenarios for CCS systems. / Sistemas de Computação em Nuvem (SCNs) permitem a utilização de aplicações como serviços para usuários em todo o mundo. Um importante desafio para provedores de SCN corresponde ao fornecimento de serviços de qualidade mesmo na presença de eventuais falhas, sobrecargas e desastres. Geralmente, um acordo de nível de serviço (ANS) é estabelecido entre fornecedores e clientes para definição dos requisitos de disponibilidade, desempenho e segurança de tais serviços. Caso os parâmetros de qualidade definidos no ANS não sejam satisfeitos, multas podem ser aplicadas aos provedores. Nesse contexto, uma estratégia para aumentar a disponibilidade de SCNs e mitigar os efeitos de eventuais desastres consiste em utilizar subsistemas redundantes e adotar de centros de dados distribuídos geograficamente. Considerando-se esta abordagem, os serviços de centros de dados afetados podem ser transferidos para outros centros de dados do mesmo SCN. Contudo, o tempo de sincronização entre os diferentes centros de dados aumenta com a distância entre os mesmos, o que pode afetar a performance do sistema. Além disso, o provisionamento excessivo de recursos pode afetar a rentabilidade do serviço, dado o alto custo dos subsistemas redundantes. Portanto, uma avaliação que contemple desempenho, disponibilidade, possibilidade de desastres e alocação de centro de dados é de fundamental importância para o projeto de SCNs. Este trabalho apresenta um framework para avaliação de SCNs distribuídos geograficamente que permite a estimativa de métricas de desempenho, disponibilidade e capacidade de recuperação de desastres (naturais ou causados pelo homem). O framework é composto de um processo de avaliação, conjunto de modelos, ferramenta de avaliação e ferramenta de injeção de falhas. O processo de avaliação apresentado pode auxiliar projetistas de SCNs desde a representação do sistem de computação em nuvem até a obtenção das métricas de interesse. Este processo utiliza uma modelagem formal híbrida, que contempla modelos de SCN de alto nível, redes de Petri estocásticas (RPEs) e diagramas de bloco de confiabilidade (DBCs) para representação e avaliação de SCNs e seus subsistemas. Uma ferramenta de avaliação é proposta (GeoClouds Modcs) que permite fácil representação e avaliação de sistemas de computação em nuvem. Por fim, uma ferramenta de injeção de falhas em SCN (Eucabomber 2.0) é apresentada para estimar métricas de disponibilidade e validar os modelos propostos. Vários estudos de caso são apresentados e estes analisam a capacidade de recuperação de desastres, desempenho e disponibilidade de SCNs distribuídos geograficamente.

Orientador: Luiz Carlos de Almeida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-18T06:15:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Buttignol_ThomazEduardoTeixeira_M.pdf: 9356935 bytes, checksum: 186affc587f929edbd476743336f3706 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O presente trabalho faz uma análise numérica do comportamento estrutural de blocos sobre duas e três estacas e está dividido em duas partes. Na primeira parte é realizada uma comparação entre os resultados das análises numéricas e de modelos experimentais de outros autores. A simulação numérica é desenvolvida com o emprego do programa computacional baseado em Elementos Finitos ATENA 3D. Na segunda parte são feitas variações nos modelos experimentais originais para verificação de possíveis modificações no fluxo de tensões no concreto e nas armaduras, na capacidade portante e rigidez da peça, e, na aderência e ancoragem das barras de aço. O objetivo é corroborar os resultados de estudos recentes na área que vem convergindo para uma teoria comum que melhor representa o comportamento estrutural de blocos sobre estacas. Os resultados da comparação numérica com a experimental demonstram a complexidade e a dificuldade de reprodução de todas as variáveis envolvidas nos ensaios em laboratório de modelos em tamanho real ou reduzido. Os modelos numéricos de blocos sobre duas e três estacas apresentaram uma boa aproximação e comprovaram os resultados obtidos por outros autores, por exemplo, a dispensa da necessidade de utilização de ganchos de ancoragem e a predominância de uma ruína frágil através da ruptura do concreto e fendilhamento do bloco / Abstract: This study develops a numerical analysis of the behavior of pile caps with two and three piles and is divided in two parts. The first one presents a comparison between the results of a numerical analysis and the experimental behavior of pile caps. The numerical analysis is executed with Finite Element software ATENA 3D. In the second part, variations are applied to the original experimental model in order to verify modifications on the stress field in concrete and steel; on the load-bearing capacity and stiffness of the structure and on the anchorage and adherence of the ties. The main objective is to confirm the results and conclusions of recent studies that converge to a common theory, more suitable to pile caps. The results of the comparison between numerical and experimental results demonstrate the complexity and difficulty to recreate all the variables that have an impact on the experimental tests. Numerical models of pile caps with two and three piles have demonstrated a good approximation. The behavior of the numerical models reasserts the results of other authors, for example, the needlessness of anchorage hooks and the prevalence of a brittle mode of failure with concrete crushing and shearing / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil