No presente trabalho é investigada a distribuição ótima de área de uma barra submetida à solicitação harmônica. Procura-se soluções em todo o intervalo em que a freqüência de excitamento está compreendida entre a freqüência fundamental e a segunda freqüência natural da estrutura. Resultados anteriores somente foram conseguidos prara freqüências de excitamento inferiores à fundamental, ou para freqüências de solicitação não abrangendo todo o intervalo referido acima. Para obtenção das soluções acoplou-se a análise por elementos finitos, com técnicas de programação matemática não-linear, utilizando-se a rotina "ADS" - "Automated Design Synthesis", dentro da qual adotou-se como otimizador o Método das Direções Viáveis Modificado. Os resultados obtidos parecem confirmar as suspeitas iniciais de que a solução ótima no segundo intervalo a partir de uma determinada freqüência de excitamento, teria uma massa concentrada localizada em seu interior.

Este trabalho foi desenvolvido visando a otimização de estruturas de pontes rolantes protendidas, dimensionadas conforme a norma NBR-8400 da Associação Brasileira de Normas Técnicas. A estrutura da ponte rolante é tratada como um quadro rígido, constituído pelas vigas principais e cabeceiras. O carregamento devido a protensão, aplicada às vigas principais através de cabos, é considerado um caso especial de solicitação. O problema de programação matemática, da minimização do peso estrutural da ponte e cabos de protensão, sujeito às restrições de resistência e estabilidade impostas pela norma, é resolvido mediante a utilização da rotina CONMIN, baseada em um método de direções viáveis. As dimensões lineares da estrutura, incluindo o diâmetro dos cabos de protensão, são tomadas como variáveis de projeto. O sistema garante espessuras de chapa padronizadas para o projeto ótimo, permitindo sua direta utilização pelo sistema produtivo nacional. Para a verificação da eficiência do sistema é utilizada uma ponte de 100 t de capacidade, já fabricada e em operação. São feitas, ainda, análises de sensibilidade de vários parâmetros de projeto.

O presente trabalho trata do estudo de vibrações e estabilidade de vigas uniformes, utilizando-se a teoria de Timoshenko, que considera os efeitos secundários associados à inércia de rotação das seções tranversais e à deformação de cisalhamento. As equaçoes para os movimentos amortecidp e não-amortecido são deduzidas, levando-se também em conta o carregamento tranversal distribuído e a solicitação axial. São realizados estudos, buscando identificar os efeitos da inércia de rotação, da deformação de cisalhamento e da solicitação axial sobre as frequências naturais. A teoria de Timoshenko é então aplicada ao problema de cálculo de cargas críticas de colunas solicitadas por forças constante-direcionais e seguidoras, objetivando a caracterização da influência da inércia de rotação e da deformação de cisalhamento sobre os valores das cargas e frequências e dos modos naturais para vigas em seis casos de vinculação, além de tabelas que contém os oito primeiros coeficientes de frequência, obtidos a partir da resolução numérica das equações de frequências. Apresenta-se também um estudo qualitativo do comportamento das vigas de Timoshenko, fundamentado na teoria das vibrações acopladas de Abbas e Thomas.

São apresentados os resultados de um estudo experimental acerca das técnicas disponíveis no Brasil para a avaliação da condição estrutural dos pavimentos asfálticos e de concreto de cimento por meio de levantamentos deflectométricos. O Falling Weight Deflectometer (FWD) e a viga Benkelman são avaliados lado a lado com relação à repetibilidade das leituras, confiabilidade dos resultados, procedimentos de ensaio, técnicas para interpretação das leituras e aplicabilidade dos parâmetros obtidos por retroanálise. São analisados os principais fatores que influenciam nos resultados dos levantamentos deflectométricos, objetivando esclarecer a importância destes parâmetros na correta interpretação das leituras, a fim de possibilitar uma utilização eficaz dos resultados em projetos de restauração e em previsões de vida restante. São discutidos aspectos relacionados aos fatores que afetam a confiabilidade dos módulos de elasticidade obtidos com o emprego de técnicas de retroanálise, com base nos dados decorrentes deste estudo.

Esse trabalho pretende prover as bases para a simulação e projeto de sistemas ativos para supressão de vibrações de estruturas flexíveis utilizando sensores e atuadores piezoelétricos. Uma abordagem por elementos finitos é utilizada para modelagem da resposta estática e dinâmica de vigas de Euler-Bernoulli que sofrem movimentos de corpo rígido e deformações elásticas. A viga pode conter sensores/atuadores piezoelétricos ligados a ela e estar sujeita a carregamentos mecânicos e/ou elétricos. A formulação é derivada de um princípio variacional que inclui a energia potencial total da estrutura e a energia potencial elétrica do material piezoelétrico, envolvendo variáveis mecânicas e elétricas. Um código computacional foi desenvolvido para verificar a formulação proposta usando o algoritmo de Wilson-';teta'; para integração das equações de movimento. O software foi utilizado para modelar uma viga flexível com amortecimento ativo induzido por atuadores piezoelétricos. Excelente concordância com resultados da literatura foi obtida para o caso usado como teste. Uma estratégia simples de controle (PD) foi implementada para amortecer ativamente a vibração da viga devido à rotação do cubo. O sistema amorteceu com sucesso a vibração tanto de rotação prescrita como de torque aplicado.

Esta tese apresenta o desenvolvimento teórico de um elemento do tipo axi-simétrico especial que visa ser empregado em estruturas submetidas a esforços simétricos e anti-simétricos. Dentro das principais vantagens advindas do novo elemento destacam-se sensíveis ganhos quanto ao tempo de processamento e armazenagem de dados. Ainda neste trabalho é fornecido um exemplo prático em que o elemento desenvolvido é utilizado no cálculo da carcaça do estator de grandes hidrogeradores verticais.

Em 1994, C. Dry foi a primeira pesquisadora a propor a introdução intencional de propriedades autocicatrizantes no concreto. A partir da criação do comitê técnico SHC 221 da RILEM em 2005, diferentes abordagens vêm sendo desenvolvidas para o estudo de um novo tipo de concreto que possua a capacidade de reparar suas próprias fissuras. Dentre estas abordagens, a cicatrização autógena se baseia em melhorar o mecanismo de colmatação natural do concreto. Neste estudo, a própria ocorrência da fissura é um dos mecanismos de gatilho, pois permite a penetração da água que ativa o catalisador cristalino, e expõe nas faces internas destas fissuras uma nova superfície formada por cimentos sub-hidratados e por escórias não ativadas. Este catalisador cristalino eleva a alcalinidade da água, dentro das fissuras, que favorecem a formação de produtos hidratados estáveis nas faces internas de fissuras estáticas com abertura de até 0,4 mm. Para a investigação deste mecanismo de gatilho, amostras de concreto foram moldadas utilizando a adição de catalisador cristalino, fibras de vidro e também três tipos de cimentos comerciais CP III RS, CP II-E e CP V ARI com percentuais distintos de escória de alto forno nas faixas de 55%, 34% e 0% respectivamente. Posteriormente, estes corpos de prova foram colocados na prensa e carregados com 90% da carga de ruptura, o que gerou fissuras no interior destes corpos de prova. Em seguida, foram mergulhados em água para disparar o mecanismo de autocicatrização, para então serem submetidos à ensaios de laboratório após 28 dias, 56 dias e 84 dias. Os resultados dos ensaios, tais como, de recuperação das propriedades mecânicas e da estanqueidade mostram uma maior autocicatrização nas amostras com cimento CP III, CP V e CP II respectivamente. Portanto, se existe a tendência para uma autocicatrização mais lenta nas amostras com escória de alto forno (cimento CPIII e CP II) nas idades mais jovens comparados com as amostras com 100% de cimento Portland (cimento CP V), o comportamento hidráulico latente da escória de alto forno nas amostras é essencial para a sua autocicatrização em longo prazo.

Placas retangulares reforçadas (painéis integrais) numa das direções e sujeitas a flambagem provocada por uma compressão uniaxial na direção dos reforçadores são estruturas de aplicação usual, principalmente no extradorso ou intradorso de asas de aeronaves. Neste trabalho desenvolve-se uma rotina de otimização no Excel para o projeto dessas placas com minimização do peso. A largura e o comprimento da placa são parâmetros conhecidos. As variáveis de projeto são o número de reforçadores, a espessura e altura de sua seção transversal retangular e a espessura do revestimento. São especificadas restrições geométricas relativas às próprias variáveis de projeto e restrições estruturais referentes à tensão de escoamento e às cargas de flambagem global e local (reforçadores e revestimento entre reforçadores).

CÂNDIDO, L. F. Análise de sistemas de medição de desempenho na construção civil: oportunidades de melhoria a partir da literatura e da experiência de construtoras cearenses. 199 f. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-01-06T14:23:10Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_lfcandido.pdf: 19974679 bytes, checksum: 94e2cd91257d65243538306168c753f6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-01-06T16:48:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_lfcandido.pdf: 19974679 bytes, checksum: 94e2cd91257d65243538306168c753f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-06T16:48:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_lfcandido.pdf: 19974679 bytes, checksum: 94e2cd91257d65243538306168c753f6 (MD5) Previous issue date: 2015-10-20 / The growing debate on measuring performance among professionals and researchers from organizational management is still not enough to consolidate the measurement practices in the construction industry. Thus, this study aims to identify the opportunities for improvement of the Performance Measurement Systems (PMS) in construction management. To do so, an analyze of the performance measurement literature was carried out from disciplines as accounting, strategy, human resources, production and operations management, marketing and organizational behavior. This analysis provides a proposition of an audit tool to evaluate the PMS in Construction Companies. The proposed tool was validated by expert researchers with great experience with the PMS theme. The audit tool was used to analyze 22 models identified in the specific literature of PMS in construction over the last 25 years, which provided a mapping of the key features, roles and processes of measurement practices in that industry. This diagnostic use quantitative techniques and explore in depth the qualitative aspects, identifying gaps and opportunities of improvement. After the theoretical study, a multiple case study was carried out in three construction companies from Ceará, northeast of Brazil. As results of the case studies, an analyzing of the PMS of the companies was carried out. Moreover, propositions of improvements for the PMS were carried out and the audit tool was applied. In following, a matrix that correlates the roles and the processes of a PMS was formulated based in the experience of the same experts that validated the audit tool. With experience acquired, a framework that presents a holistic view of the measurement process was proposed, emphasizing the difference between indicators system and performance measurement system. This framework classify the PMS based on the audit tool and the matrix that correlates the roles and the processes of a PMS. The classification enable that construction companies evaluates if their PMS are able to support the uses to which they were designated. As conclusion, despite of the great number of initiatives to improve the PMS in Construction that were analyzed, the sector need to models of PMS that containing more scathing operational guidelines. If the evolution of PMS in Building Construction it is slow, as pointed out in literature, some evidences that confirm this thesis were mapped that enable propositions of improvement by academics and professionals. A research agenda was suggested, from the gaps and improvement opportunities found. / O crescente debate sobre medição de desempenho entre profissionais e entre pesquisadores da área de gestão organizacional ainda não foi suficiente para consolidar as práticas de medição na indústria da construção. Assim, o presente trabalho tem por objetivo identificar as oportunidades para o aprimoramento dos Sistemas de Medição de Desempenho (SMD) nas Empresas de Construção Civil. Para tanto, realizou-se uma análise da literatura de medição de desempenho, a partir da literatura de disciplinas como contabilidade, estratégia, recursos humanos, produção e gestão de operações, marketing e comportamento organizacional. Esta revisão propiciou a elaboração de um instrumento de auditoria para os SMDs de empresas construtoras. Este mesmo instrumento foi validado por cinco especialistas com grande experiência com o tema e serviu também como protocolo para análise de 22 modelos identificados na literatura específica da construção, nacional e internacional, nos últimos 25 anos, o que permitiu mapear as principais características, papéis e processos das práticas no setor. Tal diagnóstico foi expresso quantitativamente e explorado em profundidade, identificando gaps e oportunidades de melhoria. Após este estudo teórico realizou-se um estudo de caso múltiplo com três empresas construtoras cearenses. Como resultados do estudo de caso, foi possível analisar as sistemáticas de medição de desempenho das empresas estudadas, realizar proposições de melhorias e aplicar o instrumento de auditoria proposto nesta pesquisa. Elaborou-se também uma matriz que relaciona os papéis do sistema com os seus processos, a partir da visão dos mesmos especialistas que validaram o instrumento de auditoria. Por fim propôs-se um framework que distingue um Sistema de Indicadores (medir) de um Sistema de Medição de Desempenho (medir e gerir o desempenho) e que classifica os Sistemas de Medição a partir do instrumento de auditoria e da matriz de papéis versus processos. Esta classificação permite que as empresas verifiquem se seus SMD’s são capazes de suportar o uso para o qual foram designados. Conclui-se que, apesar das inúmeras iniciativas de melhoria analisadas, a indústria da construção ainda necessita de modelos de medição que ofereçam diretrizes operacionais mais contundentes. Se a evolução dos SMDs no setor da Construção Civil é lenta, como aponta a literatura, alguns dos aspectos que confirmam essa deficiência foram mapeados, podendo, portanto, ser aprimorados e discutidos no ambiente acadêmico e empresarial.

MOREIRA, L. S. Análise não linear via elementos finitos de vigas de concreto com protensão não aderente. 2016. 135 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-08-05T11:09:13Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_lsmoreira.pdf: 2400681 bytes, checksum: df035512dfcc9803693ce83cf77ff569 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-08-05T18:01:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_lsmoreira.pdf: 2400681 bytes, checksum: df035512dfcc9803693ce83cf77ff569 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-05T18:01:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_lsmoreira.pdf: 2400681 bytes, checksum: df035512dfcc9803693ce83cf77ff569 (MD5) Previous issue date: 2016-05-27 / This work aims to present a finite element model for nonlinear material and geometric analysis of prestressed concrete beams with internal and external unbonded tendons. The beam theory of Euler-Bernoulli-Navier was used for the development of the plane frame finite element formulation. The geometric nonlinearity was found over the total Lagrangian formulation. The tendons was modeled using truss elements from the cable discretization in straight sections. The layer method was used for integration of the internal forces and the tangent stiffness matrix in cross section, and integration over the element was made by the Gaussian quadrature. The constitutive law adopted for concrete in compression was the Eurocode 2 (2004) and Zupan e Saje (2005), although other curves have been implemented for comparison. The reinforcement steel was modeled as perfect elastic-plastic with linear hardening. The model adopted for the prestressing steel was the Menegotto and Pinto (1973) model. The frictional losses of the chordae with the sheath were discarded due to the presence of grease between the two materials. At the end, the quality of the formulation for the simulation of prestressed beams with unbonded tendons is evaluated by comparison with experimental results for short-term loads. / Esse trabalho visa apresentar um modelo de elementos finitos para análise não linear física e geométrica de vigas de concreto com protensão não aderente interna e externa. A teoria de vigas de Euler-Navier-Bernoulli foi utilizada para o desenvolvimento da formulação do elemento finito de pórtico plano. A não linearidade geométrica foi considerada através da formulação Lagrangiana Total. O cabo de protensão foi modelado através de elementos de treliça, a partir da discretização do cabo em trechos retos. O Método das Fatias foi utilizado para integração dos esforços internos e da matriz de rigidez tangente na seção transversal, e a integração ao longo do elemento foi feita pela quadratura de Gauss. A Lei constitutiva adotada para o concreto na compressão foi a do Eurocode 2 (2004) e Zupan e Saje (2005), embora outras curvas tenham sido implementadas para efeito de comparação. O aço da armadura passiva foi modelado como elasto-plástico perfeito, com endurecimento linear. O modelo adotado para o aço de protensão foi o de Menegotto e Pinto (1973). As perdas por atrito da cordoalha com a bainha foram desprezadas, devido à presença de graxa entre os dois materiais. Ao final, a qualidade da formulação para a simulação de vigas protendidas com cabos não-aderentes é avaliada através da comparação com resultados experimentais, para cargas de curta duração.