O cânion urbano, termo que designa a estrutura urbana formada pela rua ladeada continuamente por edifícios, apresenta microclima próprio, que difere daquele encontrado em espaços de campo aberto. Diversos fatores concorrem para as condições de balanço de energia típicas de um cânion urbano. Dentre estes, destacam-se a geometria e orientação do cânion, e as propriedades dos materiais que revestem sua superfície. O albedo, ou refletância, é uma propriedade dos materiais que indica a capacidade de uma superfície em refletir a radiação solar incidente sobre ela. Assim, o albedo está diretamente relacionado à capacidade das superfícies do cânion de absorver energia ou refleti-la sobre as superfícies adjacentes, influindo sobre as condições de conforto térmico nos ambientes externos urbanos. O impacto do albedo depende, no entanto, da quantidade de energia solar incidente, e do seu predomínio ou não sobre outros fatores que afetam o balanço de energia, como as condições de vento, por exemplo. A compreensão de como esses fatores atuam pode servir de subsídio ao desenho urbano para que se privilegie o conforto em ambientes externos, propiciando o uso dos espaços públicos. Além do conforto térmico, a compreensão do funcionamento do microclima urbano tem desdobramentos sobre outros temas como a demanda energética de edifícios, sustentabilidade urbana e o efeito das ilhas de calor urbanas. Esta pesquisa investigou a influência do albedo dos materiais de superfície dos cânions urbanos sobre o microclima do cânion. Os resultados mostraram que, no interior do cânion, o efeito do albedo sobre as temperaturas superficiais é limitado pelas condições de exposição da superfície ao sol. Verificou-se que seu impacto sobre a temperatura do ar é pequeno e, em geral, o aumento do albedo das superfícies tende a piorar os níveis de conforto térmico dos pedestres. Assim, o uso de albedos altos não deve ser prescrito a todas as superfícies de cânions urbanos indiscriminadamente, exigindo avaliação das condições locais para identificar as superfícies em que há suficiente exposição solar para que seu uso seja efetivo. Os benefícios resultantes devem ser considerados em conjunto com a melhoria dos níveis de conforto térmico urbano. / Urban canyons, i.e. urban structures formed by a street flanked continuously by buildings, are responsible for their own microclimate, which is very diverse from the microclimate conditions found in open fields. Several factors contribute to typical conditions of the energy balance of street canyons. Among them are the geometry and orientation of the street canyon, and the material properties of its surfaces. The albedo, or reflectance, is a material property that indicates the surface capacity to reflect the incident solar radiation. Therefore, albedo is directly related to the surfaces' capacity to absorb energy or to reflect it to adjacent surfaces, and thus, can affect outdoor thermal comfort conditions. Nevertheless, the impact of albedo modifications is dependent on the available solar radiation gains, and on its magnitude compared to other factors affecting the energy balance, for instance, wind conditions. Understanding how such factors interact may subsidize urban design, providing more amenable outdoor comfort conditions, which therefore will promote an increase in the use of public spaces. Beyond thermal comfort implications, the understanding of urban microclimatic relations can bring improvements to other relevant issues, such as building energy demand, urban sustainability and Urban Heat Island effects. This research investigated the influence of albedo changes in urban canyon surfaces on the resulting microclimate. Results showed that the albedo effect on surface temperatures is limited by the solar exposure conditions of the surfaces. It was verified that the effect on air temperature is small, and that an increase of surface albedo tends to worsen thermal comfort conditions at the pedestrian level. Therefore, the adoption of high albedo should not be prescribed to canyon surfaces indiscriminately, as it requires an assessment of local conditions in order to identify which surfaces have enough solar exposure for an effective use of higher albedo. Benefits from albedo modifications should be considered alongside the improvement of urban thermal comfort conditions.

O aumento dos problemas de vibrações excessivas em estruturas civis oriundos de atividades humanas rítmicas tem conduzido à necessidade de desenvolvimento de critérios específicos para projetos sujeitos a ações dinâmicas rítmicas. Esta foi à motivação principal para o desenvolvimento de uma metodologia de análise centrada na resposta de um sistema estrutural submetido a cargas provenientes de atividades humanas rítmicas. Esta dissertação investiga o comportamento dinâmico de pisos compostos (aço- concreto) sujeito às atividades rítmicas provocadas pelas pessoas. O carregamento dinâmico foi obtido através de testes experimentais com indivíduos praticando atividades rítmicas e não rítmicas. A metodologia de análise proposta adota técnicas usuais de discretização presentes no MEF (Método dos Elementos Finitos), com base no emprego do programa Ansys. O sistema estrutural investigado consistiu em um ambiente de restaurante com uma área de dança adjacente. O modelo estrutural consiste de um piso suportado por treliças metálicas (joists) para longos vãos (14m) apoiados diretamente sobre paredes compostas por de blocos de concreto. O peso efetivo do sistema foi estimado como sendo de 3,6 kPa, incluindo 0,6 kPa para pessoas dançando e jantando. O momento de inércia efetivo dos joists foi da ordem de 1,6x106 mm4, baseando-se nas tensões suportadas. O estudo paramétrico considera uma correlação entre os resultados numéricos e analíticos. Os valores das acelerações de pico foram comparados com os limites recomendados por normas de projeto, baseando-se em critérios de conforto humano. Os resultados indicaram que os limites sugeridos pelas normas de projetos não foram satisfeitos. Tal fato indica que estas atividades rítmicas podem gerar picos de aceleração que ultrapassam os limites estabelecidos em recomendações de projeto. / The increasing incidence of building vibration problems due to rhythmic activities led to need of a specific design criterion for rhythmic excitations. This was the main motivation for the development of a design methodology centred on the structural system dynamical response submitted to dynamic loads due to human rhythmic activities. This dissertation investigated the dynamic behaviour of composite floor (steel- concrete) subjected to the human rhythmic activities. The used dynamic loads were obtained through experimental tests with individual carrying out rhythmic and non-rhythmic activities. The proposed analysis methodology adopted the usual mesh refinement techniques present in the finite element method (FEM) simulation implemented in the ANSYS program. The investigated structural system was used in a restaurant facility with an adjacent dancing area. The floor system consists of long span joist supported by concrete block walls. The floor effective weight was estimated including people dancing and dining. The floor effective weight was estimated to be equal to 3.6 kPa, including 0.6 kPa for people dancing and dining. The effective composite moment of inertia of the joists, was selected based on its required strength, ie: 1.1x106 mm4. The parametric study considered correlation between analytical and numerical results found in literature. The peak acceleration values were compared to limits proposed by design codes, based on human comfort and those values were not satisfied. Such fact indicated that these rhythmic activities could generate peak accelerations that surpass design criteria limits developed for ensuring human comfort.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Atualmente, as tendências competitivas do mercado mundial, têm forçado os engenheiros estruturais a desenvolver soluções de projeto que acarretem em menor peso e custo de execução. Uma consequência direta desta nova tendência de projeto é o aumento considerável de problemas relacionados a vibrações de piso indesejadas. Por esta razão, os sistemas estruturais de pisos podem tornar-se vulneráveis a vibrações excessivas, como por exemplo, aquelas induzidas por equipamentos mecânicos (máquinas rotativas). Deste modo, este trabalho objetiva investigar o comportamento dinâmico de uma plataforma de aço para produção de petróleo, localizada na bacia de Santos (campo de Merluza), São Paulo, Brasil. Para tal, investiga-se a influência das ações dinâmicas oriundas dos equipamentos mecânicos localizados sobre os decks metálicos da plataforma. A resposta dinâmica do modelo estrutural foi determinada através de um extenso estudo numérico, a partir da análise de suas frequências naturais, deslocamentos, velocidades e acelerações de pico. Nesta investigação, as cargas dinâmicas provenientes dos equipamentos mecânicos (máquinas rotativas) foram aplicadas sobre o piso metálico do sistema estrutural. Com base obtenção da resposta dinâmica da estrutura (deslocamentos, velocidades e acelerações), foi possível avaliar a performance do modelo estrutural em termos de critérios de conforto humano e das tolerâncias máximas referentes aos equipamentos mecânicos, de acordo com normas e recomendações de projeto. / Nowadays, the competitive trends of the world market have long been forcing structural engineers to develop minimum weight and labor cost solutions. A direct consequence of this new design trend is a considerable increase in problems related to unwanted floor vibrations. For this reason, the structural floors systems can become vulnerable to excessive vibrations, for example, produced by impacts such as mechanical equipments (rotating machinery). This way, the present paper investigated the dynamic behavior of a production platform made of steel and located in Santos bay (Merluza field), São Paulo, Brazil. Mechanical equipments were located on the steel decks of the structural model, related to electrical generators. This way, this research investigates the influence of the dynamic actions induced by mechanical equipments located on the steel floor of the platform. The dynamic response of the structural model was determined through an extensive numerical study, from the analysis of its natural frequencies, displacements, velocities and peak accelerations. In this study, the dynamic loads induced by the mechanical equipments (rotating machinery) were applied on the steel floor of the structural system. Based on the structural dynamic responses (displacements, velocities and accelerations) obtained, it was possible to evaluate the performance of the structural model in terms of the human comfort criteria and maxim tolerances related to the mechanical equipments, according to the design.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta dissertação desenvolve-se um estudo sobre o comportamento estrutural de lajes nervuradas de concreto armado, tendo em mente o emprego destas em sistemas estruturais na engenharia civil, de forma viável sob o ponto de vista técnico e econômico. No cenário atual, diversos tipos de sistemas estruturais têm sido desenvolvidos, dentre estes as lajes nervuradas de concreto armado com base no sistema Reduzcon. Essas lajes nervuradas têm como principais características o baixo consumo de material e o peso próprio bastante reduzido. Este sistema utiliza cubas cilíndricas invertidas metálicas denominadas BRC (Barrote Redutor de Concreto), que suportam o concreto da laje. Assim sendo, este trabalho de pesquisa apresenta um estudo acerca da resposta estática e dinâmica do sistema estrutural em questão, em relação aos deslocamentos translacionais verticais e tensões; e, bem como, da resposta dinâmica do sistema sob o ponto de vista de conforto humano. Ênfase especial é dada às atividades humanas rítmicas, com base no emprego de modelos de carregamento que representem as ações inerentes à ginástica aeróbica. A definição das ações dinâmicas atuantes sobre os modelos estruturais foi feita com base em resultados de testes experimentais que levam em conta os efeitos de multidão. A análise numérica fundamenta-se na modelagem computacional do sistema, através do Método dos Elementos Finitos (MEF), de forma a representar apropriadamente o comportamento estrutural das lajes Reduzcon. São empregadas técnicas usuais de discretização, por meio do programa ANSYS. As vigas de bordo, nervuras e a laje de concreto são simuladas por elementos finitos sólidos tridimensionais. / In this work a study is developed on reinforced concrete ribbed slabs behavior, having in mind there use in a viable, economic and technical point of view, in civil engineering structural systems. Nowadays several slab systems are being developed where reinforced concrete ribbed slabs Reduzcon, presents among them. One of the main characteristics of these ribbed slabs is the low material consumption and the reduced self-weight. This system uses inverted metallic cylindrical cap called BRC (Reduced Concrete Cap), which supports the concrete of the slab. This research work presents a study concerning static and dynamic response of the structural system for vertical translational displacements, stress; as well as, the dynamic response of the system under the point of view of human comfort. Special emphasis is given to the rhythmic activities of human beings, by using models implementations that represents aerobic gymnastics. The definition of dynamic actions upon the structural models were obtained based on the experimental results taking in consideration the crowd effects. The numerical analysis is based on the computational modeling of the system, through the Method of finite elements (MEF), in order to appropriately represent the structural behavior of the Reduzcon slab. Usual techniques of discretization were applied using the computer program Ansys. The edge beams, ribs and the concrete slab were simulated using three-dimensional solid finite elements.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Este trabalho de pesquisa objetiva o estudo do comportamento dinâmico de pisos mistos (aço-concreto), em edificações de andares múltiplos, sob o ponto de vista de conforto humano, quando essas estruturas encontram-se submetidas às atividades rítmicas provenientes dos seres humanos. A definição das ações dinâmicas atuantes sobre os modelos estruturais foi feita com base em resultados experimentais, com os indivíduos praticando atividades rítmicas e não rítmicas associadas à ginástica aeróbica e saltos à vontade. Os modelos estruturais investigados baseiam-se em edificações mistas de andares múltiplos. O sistema estrutural é do tipo misto (aço-concreto), composto por vigas de aço em seção do tipo I e laje de concreto armado. A análise fundamenta-se na modelagem computacional dos sistemas estruturais, através do Método dos Elementos Finitos (MEF). São empregadas técnicas usuais de discretização, por meio do emprego do programa ANSYS. Uma análise paramétrica foi desenvolvida sobre três modelos estruturais, com dois, três e quatro pavimentos. Os valores das acelerações máximas encontradas na análise são confrontados e comparados com os limites propostos por recomendações internacionais. Os resultados obtidos mostram que os limites recomendados em diversas normas de projeto foram ultrapassados. Esses resultados demonstram que atividades rítmicas oriundas dos seres humanos podem gerar acelerações de pico elevadas, violando critérios de projeto, no que concerne ao conforto humano. Foi observado também que estas ações dinâmicas podem comprometer o conforto humano em pisos adjacentes, próximos do local onde a carga dinâmica está sendo efetivamente aplicada. / The present dissertation investigates the dynamic behaviour of composite floors (steel-concrete) in multi-storey buildings when subjected to the human rhythmic activities, considering human comfort aspects. The dynamic loads were obtained through experimental tests with individuals carrying out rhythmic and non-rhythmic activities such as stimulated and non-stimulated jumping and aerobics. The investigated structural model was based on several building composite floors. The structural systems are composed of a composite (steel/concrete) solution made of an I steel profile and a reinforced concrete slab. The proposed analysis methodology adopted the usual mesh refinement techniques present in the finite element method simulations implemented in the ANSYS program. A parametric analysis was developed, using three different building composite floors with two, three and four storeys. The parametric study considered correlations between analytical and numerical results found in the technical literature. The results, in terms of maximum accelerations (peak accelerations) were compared with the limits proposed by design recommendations. The results indicated that the limits suggested by design recommendations are not satisfied. Such fact shows that these rhythmic activities may generate peak accelerations that violates design criteria when the human comfort is considered. It was verified that these dynamic loads generate considerable perturbations on adjacent areas. The influence caused by dynamic actions in adjacent floors near to the place where the load was applied also can compromise the human comfort.

O objeto desta pesquisa consiste em avaliar e propor índices de conforto térmico humano por meio de variáveis ambientais, subjetivas e individuais, em escala climática local e regional. Para tanto, parte-se da hipótese de que o estudo abrangente do conforto térmico humano em escala local, por meio de entrevistas e análise do tempo in-loco, forneceria subsídios para o desenvolvimento de um índice que transite até a escala regional do clima. Parte-se, então, de um método indutivo experimental (levantamento em campo de variáveis climáticas, individuais e subjetivas) onde foram feitas coletas em campo no período de agosto de 2015, janeiro e julho de 2016, com a aplicação de questionários à população simultâneos a coleta de dados meteorológicos. Os resultados do estudo apontaram para a determinação da influência das particularidades climáticas regionais no conforto e na sensação térmica das pessoas entrevistadas, por meio dos efeitos diretos do clima regional. Confirmou-se a existência da influência do sexo dos indivíduos em relação às suas respostas de sensação térmica, bem como a influência dos aspectos fisiológicos tais como o índice de massa corporal e a faixa etária, na preferência térmica dos destes entrevistados. O presente estudo também possibilitou a calibração das faixas interpretativas de conforto térmico de diferentes índices de conforto para a área de estudo. Foram propostos quatro índices de conforto humano com base nas variáveis ambientais, subjetivas e individuais locais, sendo um índice exclusivo para a situação de verão, outro calculado para o inverno, um terceiro índice desenvolvido para ambas as situações sazonais (verão e inverno) e um quarto índice, também para ambas as situações sazonais, porém, tendo como variáveis de partida apenas a temperatura do ar, da umidade relativa do ar e da velocidade do vento. Por fim, foram avaliadas estatisticamente a abrangência espacial e a extrapolação da escala de análise dos resultados para um dos índices desenvolvidos, propondo a validação deste para a escala climática regional. Os resultados apresentados possibilitaram a avaliação do conforto humano, das variáveis ambientais, subjetivas e individuais, bem como o desenvolvimento de um índice adequado tanto para escala local quanto para a escala regional do clima, o que conferiu uma resposta conclusiva à hipótese central apresentada. / This research aims to evaluate and propose human thermal comfort indexes using environmental, individual and subjective variables in the local and regional climatic scales. For that, the hypothesis tested is that the comprehensive study of human thermal comfort, by means of interviews and in-situ weather analysis, provides the basis for the development of an index suitable to be applied also in the regional climatic scale. The first step in the research consisted of an experimental inductive method of field data collection of climatic, individual and subjective variables. Data was collected in the periods of August 2015, January and July of 2016, with questionnaires being applied to the population simultaneously to the collection of meteorological data. Results point to the influence of regional climatic characteristics over the thermal comfort of interviewed individuals, through the direct effects of regional climatic conditions. The influence of gender in thermal comfort responses was confirmed, as well as physiological aspects such as Body Mass Index and age group, in the thermal preference of interviewed individuals. This study also made it possible to calibrate different human thermal comfort classes for the different comfort indexes used in the area of study. Four human thermal comfort indexes were proposed based on environmental, subjective and individual local variables. One index was calculated for Summer, another for Winter, and a third index was developed for both seasons. A fourth index was also calculated for both seasons but using only air temperature, relative humidity and wind speed as variables. Lastly, the spatial representativeness and scale extrapolation of the results for one of the developed models were evaluated statistically in order to propose its validation to the regional climatic scale. Results present the evaluation of human thermal comfort and environmental, subjective and individual variables, as well as the development of an index suitable for both local and regional climatic scales, which provided an appropriate answer to the central hypothesis presented.

O objeto desta pesquisa consiste em avaliar e propor índices de conforto térmico humano por meio de variáveis ambientais, subjetivas e individuais, em escala climática local e regional. Para tanto, parte-se da hipótese de que o estudo abrangente do conforto térmico humano em escala local, por meio de entrevistas e análise do tempo in-loco, forneceria subsídios para o desenvolvimento de um índice que transite até a escala regional do clima. Parte-se, então, de um método indutivo experimental (levantamento em campo de variáveis climáticas, individuais e subjetivas) onde foram feitas coletas em campo no período de agosto de 2015, janeiro e julho de 2016, com a aplicação de questionários à população simultâneos a coleta de dados meteorológicos. Os resultados do estudo apontaram para a determinação da influência das particularidades climáticas regionais no conforto e na sensação térmica das pessoas entrevistadas, por meio dos efeitos diretos do clima regional. Confirmou-se a existência da influência do sexo dos indivíduos em relação às suas respostas de sensação térmica, bem como a influência dos aspectos fisiológicos tais como o índice de massa corporal e a faixa etária, na preferência térmica dos destes entrevistados. O presente estudo também possibilitou a calibração das faixas interpretativas de conforto térmico de diferentes índices de conforto para a área de estudo. Foram propostos quatro índices de conforto humano com base nas variáveis ambientais, subjetivas e individuais locais, sendo um índice exclusivo para a situação de verão, outro calculado para o inverno, um terceiro índice desenvolvido para ambas as situações sazonais (verão e inverno) e um quarto índice, também para ambas as situações sazonais, porém, tendo como variáveis de partida apenas a temperatura do ar, da umidade relativa do ar e da velocidade do vento. Por fim, foram avaliadas estatisticamente a abrangência espacial e a extrapolação da escala de análise dos resultados para um dos índices desenvolvidos, propondo a validação deste para a escala climática regional. Os resultados apresentados possibilitaram a avaliação do conforto humano, das variáveis ambientais, subjetivas e individuais, bem como o desenvolvimento de um índice adequado tanto para escala local quanto para a escala regional do clima, o que conferiu uma resposta conclusiva à hipótese central apresentada. / This research aims to evaluate and propose human thermal comfort indexes using environmental, individual and subjective variables in the local and regional climatic scales. For that, the hypothesis tested is that the comprehensive study of human thermal comfort, by means of interviews and in-situ weather analysis, provides the basis for the development of an index suitable to be applied also in the regional climatic scale. The first step in the research consisted of an experimental inductive method of field data collection of climatic, individual and subjective variables. Data was collected in the periods of August 2015, January and July of 2016, with questionnaires being applied to the population simultaneously to the collection of meteorological data. Results point to the influence of regional climatic characteristics over the thermal comfort of interviewed individuals, through the direct effects of regional climatic conditions. The influence of gender in thermal comfort responses was confirmed, as well as physiological aspects such as Body Mass Index and age group, in the thermal preference of interviewed individuals. This study also made it possible to calibrate different human thermal comfort classes for the different comfort indexes used in the area of study. Four human thermal comfort indexes were proposed based on environmental, subjective and individual local variables. One index was calculated for Summer, another for Winter, and a third index was developed for both seasons. A fourth index was also calculated for both seasons but using only air temperature, relative humidity and wind speed as variables. Lastly, the spatial representativeness and scale extrapolation of the results for one of the developed models were evaluated statistically in order to propose its validation to the regional climatic scale. Results present the evaluation of human thermal comfort and environmental, subjective and individual variables, as well as the development of an index suitable for both local and regional climatic scales, which provided an appropriate answer to the central hypothesis presented.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Passarelas de pedestres mistas (aço-concreto) e de aço são frequentemente submetidas a ações dinâmicas de magnitude variável, devido à travessia de pedestres sobre a laje de concreto. Estas ações dinâmicas podem produzir vibrações excessivas e dependendo de sua magnitude e intensidade, estes efeitos adversos podem comprometer a confiabilidade e a resposta do sistema estrutural e, também, podem levar a uma redução da expectativa de vida útil da passarela. Por outro lado, a experiência e o conhecimento dos engenheiros estruturais em conjunto com o uso de novos materiais e tecnologias construtivas têm produzido projetos de passarelas mistas (aço-concreto) bastante arrojados. Uma consequência direta desta tendência de projeto é um aumento considerável das vibrações estruturais. Com base neste cenário, esta dissertação visa investigar o comportamento dinâmico de três passarelas de pedestres mistas (aço-concreto) localizadas no Rio de Janeiro, submetidas ao caminhar humano. Estes sistemas estruturais são constituídos por uma estrutura principal de aço e laje em concreto e são destinados à travessia de pedestres. Deste modo, foram desenvolvidos modelos numérico-computacionais, adotando-se as técnicas tradicionais de refinamento presentes em simulações do método de elementos finitos, com base no uso do software ANSYS. Estes modelos numéricos permitiram uma completa avaliação dinâmica das passarelas investigadas, especialmente em termos de conforto humano. As respostas dinâmicas foram obtidas em termos de acelerações de pico e comparadas com valores limites propostas por diversos autores e normas de projeto. Os valores de aceleração de pico e aceleração rms encontrados na presente investigação indicaram que as passarelas analisadas apresentaram problemas relacionados com o conforto humano. Assim sendo, considerando-se que foi detectado que estas estruturas poderiam atingir níveis elevados de vibração que possam vir a comprometer o conforto dos usuários, foi verificado que uma estratégia para o controle estrutural era necessária, a fim de reduzir as vibrações excessivas nas passarelas. Finalmente, uma investigação foi realizada com base em alternativas de controle estrutural objetivando atenuar vibrações excessivas, a partir do emprego de sistemas de atenuadores dinâmicos sintonizados (ADS). / Steel and steel-concrete composite pedestrian footbridges are frequently subjected to dynamic actions with variable magnitudes due to the pedestrian crossing on the concrete deck. These dynamic actions can produce excessive vibrations and depending on their magnitude and intensity, these adverse effects can compromise the structural systems response and its reliability and may also lead to a reduction of the expected footbridge service life. The structural engineers experience and knowledge together with the use of newly developed materials and technologies have produced steel-concrete composite daring footbridges. A direct consequence of this design trend is a considerable increase of structural vibrations. Based on this scenario, this dissertation aims to investigate the dynamic behaviour of three steel-concrete composite pedestrian footbridge submitted to human walking vibration, located at Rio de Janeiro. These structural systems are composed by steel structure and a concrete slab and are destined for pedestrian crossing. Computational models were developed adopting the usual mesh refinement techniques present in finite element method simulations using ANSYS software. These numerical models have enabled a complete dynamic evaluation of the investigated footbridges especially in terms of human comfort and its associated vibration serviceability limit states. The dynamic responses were obtained in terms of peak accelerations and were compared to the limiting values proposed by authors and design standards. The peak acceleration values found in the present investigation indicated that the analysed footbridges have presented problems related to human comfort. Considering that it was detected that these structures could reach high vibration levels that might compromise the footbridge users comfort, it was proposed a structural control system in order to reduce the excessive vibrations. Thus, an investigation was performed based on some structural control alternatives for attenuating excessive vibrations using tuned mass damper (TMD) systems.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um aumento crescente dos problemas estruturais associados à vibração excessiva de pisos de edificações de estruturas mistas (aço-concreto) e de concreto armado devido a atividades humanas rítmicas constitui a principal motivação para o desenvolvimento de uma metodologia de projeto respaldada na obtenção da resposta dinâmica de pisos mistos (aço-concreto) e de concreto armado, quando submetidos a cargas dinâmicas humanas rítmicas. Para tal, os modelos estruturais estudados baseiam-se em pisos de edificações mistas (aço-concreto) e de concreto armado submetidos a aulas de ginástica aeróbica. São empregadas técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos (MEF), por meio do programa ANSYS. Um estudo paramétrico foi realizado sobre os modelos estruturais investigados e foram obtidos valores elevados para as acelerações de pico violando os critérios de projeto e indicando níveis de vibrações excessivas. Considerando-se os aspectos mencionados anteriormente foi desenvolvida uma estratégia com base em alternativas viáveis para o controle estrutural, objetivando a atenuação das vibrações excessivas a partir da instalação de atenuadores dinâmicos sincronizados (ADS) nos pisos analisados. / The increasing incidence of building vibration problems due to human rhythmic activities led to a specific design criterion to be addressed in structural design. This was the main motivation for the development of a design methodology centred on the composite (steel-concrete) and reinforced concrete building floors dynamic response when submitted to dynamic loads due to human rhythmic activities. The structural system is composed by a composite (steel-concrete) and a reinforced concrete building floor subjected to aerobics. The proposed analysis methodology adopted the usual mesh refinement techniques present in the finite element method (FEM) simulations implemented in the ANSYS program. An extensive parametric study was developed and the results have demonstrated that the analysed composite and reinforced floor have presented high values of accelerations and excessive vibrations. Considering all aspects mentioned before, it was developed a structural control strategy aiming to reduce the floor excessive vibrations. Finally, an investigation was performed based on some structural control alternatives for attenuating excessive vibrations using Tuned Mass Damper (TMD) systems.

Edificações construídas conforme os parâmetros permitidos pela legislação de uso do solo nem sempre garantem bons resultados em relação ao acesso solar. Obras com limites em divisas de terrenos, super utilização dos limites de ocupação e de altura legalmente permitidos no município de Curitiba para edificações em zonas residenciais comumente bloqueiam o acesso solar no interior das edificações, causando frequentemente sombreamento, aumento da umidade e frio no período de inverno, condições agravadas pela tendência atual de adensamento e verticalização urbanos. Considerando que Curitiba é a capital mais fria do Brasil, este fato torna-se preocupante sob a análise do conforto ambiental destes edifícios. O trabalho visa contribuir para a melhoria do conforto ambiental em construções residenciais de Curitiba, a partir da elaboração de modelos para verificação da eficácia da legislação vigente, e a proposição de parâmetros obtidos através do conceito de envelope solar que propiciem o ganho efetivo de insolação e luz natural. Para isto, foram realizadas simulações de ocupação de acordo com o permitido por lei no município com os programas Google SketchUp 7.0.657 Pro, AutoCAD 2007 e através de maquete física no equipamento Heliodon. Foram realizadas também simulações com o programa Relux Professional 2007, que forneceu dados em lux para cada implantação avaliada. Os dados obtidos com a simulação de ocupação permitida por lei foram comparados com os obtidos pela simulação desta mesma ocupação com o uso do envelope solar para dimensionamento dos limites máximos construtivos, que demonstrou um acréscimo significativo no ganho de insolação no interior da edificação. Por fim, foram sugeridas as orientações com o melhor potencial de acesso solar para cada Zona residencial avaliada. / Buildings constructed according to the parameters allowed by the law of soil use and occupation do not always yield satisfactory results with regard to solar access. Buildings erected on the plot limits, overuse of the limits of height and occupancy legally permitted in the city of Curitiba for buildings in residential areas commonly block solar access within the buildings, often causing shading, increased humidity and cold in winter conditions, together with the current trend of urban densification and verticalization. Considering that Curitiba is the coldest capital of Brazil, this fact becomes alarming with regard to indoor comfort analyses in such buildings. The thesis aims to contribute for the improvement of environmental comfort in residential buildings in Curitiba, presenting models to check the effectiveness of the current legislation in providing solar gains and daylight, next to the use of the solar envelope concept. For this, simulations were carried out regarding maximum plot occupation permitted by law with Google SketchUp 7.0.657 Pro, AutoCAD 2007 and by means of a physical model in the Heliodon device. Were also carried out simulations with the software Relux Professional 2007, which provided data in lux evaluated for each deployment The similarity of the results confirmed the reliability of the method. The data obtained from the simulation of maximum occupancy were compared to those obtained considering the use of the solar envelope concept, the latter showing a significant increase in daylight inside the building. Finally, guidelines have been suggested with the best potential for solar access for each residential area evaluated. Keywords: Soil use and occupation. Insolation. Daylight. Simulation. Solar envelope.