Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-12-17T17:16:56Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoSoluçõesEstruturais.pdf: 5120977 bytes, checksum: b59204dcddf4ebd62b7322820dd4e61a (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2016-01-13T15:29:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoSoluçõesEstruturais.pdf: 5120977 bytes, checksum: b59204dcddf4ebd62b7322820dd4e61a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-13T15:29:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoSoluçõesEstruturais.pdf: 5120977 bytes, checksum: b59204dcddf4ebd62b7322820dd4e61a (MD5) Previous issue date: 2009 / A tipologia estrutural de um projeto de um galpão de uso geral é comumente definida através da experiência dos projetistas e calculistas de estrutura metálica. O processo de decisão entre os diferentes tipos de sistemas estruturais não é uma matéria amplamente discutida nos projetos de engenharia civil. As competitividades das estruturas de galpões de uso geral exigem respostas rápidas e econômicas frente ao mercado consumidor. O objetivo deste trabalho foi avaliar, comparativamente, o desempenho de alguns sistemas estruturais comumente empregados para galpões de uso geral compostos por vigas de cobertura em perfis formados a frio. Para se avaliar o desempenho de alguns sistemas estruturais, foram considerados pórticos transversais com as seguintes tipologias: pórtico de alma cheia, pórtico com treliça em arco, pórtico com treliça de banzos paralelos, pórtico com treliça trapezoidal e pórtico com treliça triangular, com vãos livres de 16, 20, 24, 28 e 32 metros, distância entre pórticos de 6 7.5 e 9 metros e velocidade básica do vento igual a 30, 35 e 40 m/s. Os galpões foram modelados, analisados e calculados no software mCalc2008. Para avaliar a eficiência do sistema estrutural utilizou-se como parâmetro de avaliação a taxa de consumo de aço e a resposta estrutural dos sistemas. Conclui-se sobre o ponto de vista estrutural, dentre as tipologias e os parâmetros considerados nas análises, que os pórticos treliçados são mais eficientes que os pórticos em alma cheia. Das tipologias em pórticos treliçados, a treliça em arco é o mais eficiente para pequenos vãos, baixa ação do vento e baixo espaçamento entre os pórticos transversais. Para maiores vãos, a treliça trapezoidal e a treliça de banzos paralelos apresentam melhor desempenho. _________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The structural typology of industrial hangars projects is commonly defined by means of the designer`s experience. The decision process among the variety of structural systems is not a subject widely discussed on civil engineering projects. In projects of industrial hangars, the experience of the designer is crucial for the decision of the most appropriate structural typology. Despite the variety of the structural solutions, the high competitiveness of this type of structures requires quick and economic responses in front of the consumer market. The objective of this study is to evaluate comparatively the performance of some usual structural systems for industrial sheds, made of cold formed profiles. For the development of this study, there were considered frames with cross sections of the following types: frames with I-shaped cross sections, frames with arch truss, frames with trusses of parallel chords, frames with trapezoidal truss and frames with triangular truss. The free spans studied were of 16, 20, 24, 28 and 32 meters; the distance between frames, 6, 7.5 and 9 meters, as well as the basic wind speeds of 30, 35 and 40 m/s. The sheds were modeled, analyzed and calculated in by software mCalc 2008. The study used the rate of consumption of steel and the structural response as a parameter of evaluation of efficiency of the different structural systems presented. Therefore, from the structural behavior point of view, considering all the typologies and parameters evaluated, the frames with trussed cross sections are more efficient than the frames with Ishaped cross sections. Among the typologies of trussed cross sections studied, the arch truss is the most efficient for small free spans, low wind loads and small distances between frames. For lager free spans, the trapezoidal truss and the parallel uprights truss have presented the best performance.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-01-19T18:08:53Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnáliseComportamentoEstrutural.pdf: 3287185 bytes, checksum: be86f1ec5973247722bd04d04f7a1aaf (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-19T18:15:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnáliseComportamentoEstrutural.pdf: 3287185 bytes, checksum: be86f1ec5973247722bd04d04f7a1aaf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-19T18:33:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnáliseComportamentoEstrutural.pdf: 3287185 bytes, checksum: be86f1ec5973247722bd04d04f7a1aaf (MD5) Previous issue date: 2004 / O que se verifica na literatura técnica/científica é que existem pouquíssimos trabalhos relativos às torres de transmissão em perfis tubulares em contraposição ao que acontece com esse tipo de estrutura desenvolvida em perfis do tipo cantoneira. Desta forma, para levar a cabo os estudos propostos, realizou-se inicialmente uma pesquisa bibliográfica sobre os principais trabalhos existentes na literatura técnicacientífica sobre o comportamento de torres de linhas de transmissão autoportantes em perfis-cantoneira. Uma vez entendido o comportamento dessas estruturas e identificados os carregamentos e combinações de carregamentos que devem ser considerados, foi estabelecido um procedimento de dimensionamento para as torres constituídas de perfis tubulares. Não existe uma norma específica para o dimensionamento desse tipo de torre, devendo o mesmo ser realizado utilizando as normas de dimensionamento de perfis tubulares gerais, porém estando sempre de acordo com as prescrições referentes às torres de transmissão de energia. Uma vez estabelecido o procedimento de dimensionamento, foram realizadas várias análises com o objetivo de entender o comportamento estrutural. Para isso, foi investigada a influência dos contraventamentos na capacidade de carga da estrutura; realizado um estudo do colapso progressivo com o intuito de identificar o caminho de colapso destas torres; feita uma análise do problema de flambagem elástica, para caracterização da carga crítica, e a sua relação com a carga de projeto; realizada uma análise não-linear física e geométrica, para grandes deslocamentos e deformações, visando caracterizar a reserva de resistência da estrutura em relação àquela segundo uma análise linear. Finalmente, realizou-se uma análise de vibrações livres da torre em perfis-cantoneira e em perfis tubulares para verificar se as mesmas devem ser analisadas considerando a ação dinâmica do vento. _____________________________________________________________________________________________________________________ / Only few scientific works have been reported on transmission towers made of tubular profiles although angle steel structured towers are commonly studied. This work is based upon a large research of reported works on self sustained transmission towers structures. The main aspects of towers structures behaviour have been discussed and a procedure for the analysis of tubular profiled transmission towers was proposed. Since there isn’t a Brazilian standard in this field, the general standard of tubular structures was used. The influence of bracings in the overall load capacity of the structure have been studied. Elastic bucking was analysed to establish the relation of the critical load and the design load. The structure’s progressive collapse was used in order the identify the path of collapse. Fully non linear analysis was used evaluate the improvement of structural resistance when compared with linear analyser. Finally, a dynamic analyses of typical tubular and angle steel transmission tower was made to verify if wind dynamic effect should be always considered.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-01-27T15:55:30Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoComparativaPisos.pdf: 2400957 bytes, checksum: d1e0443fd667f9481bac57e82632b3c3 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-27T18:41:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoComparativaPisos.pdf: 2400957 bytes, checksum: d1e0443fd667f9481bac57e82632b3c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-28T12:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoComparativaPisos.pdf: 2400957 bytes, checksum: d1e0443fd667f9481bac57e82632b3c3 (MD5) Previous issue date: 2004 / A tendência da arquitetura moderna em proporcionar ambientes interiores com grandes vãos livres implica em utilizar materiais mais resistentes para viabilizar uma solução estrutural leve e esbelta. Uma conseqüência direta dessa tendência é o considerável aumento dos problemas estruturais, em particular aqueles relacionados a vibrações indesejáveis nos painéis de pisos. Isso porque as freqüências naturais de vibração desses painéis estão se tornando cada vez mais baixas, se aproximando da faixa de freqüências associadas com as atividades humanas, tais como, por exemplo, caminhar, correr e pular, além dos movimentos aeróbicos e esportivos. As vibrações induzidas nas estruturas são freqüentemente esquecidas ou ignoradas na fase de projeto, muito embora se constitua num dos critérios prescritos nas normas de projeto para verificação do estado limite de serviço. Entretanto, por serem cada vez mais evidentes em novas construções, estão tornando imperioso esse critério relacionado ao conforto humano e satisfação dos usuários. As vibrações excessivas podem ocorrer devido a uma série de fatores, dentre esses: rigidez inadequada, baixo amortecimento ou pequena massa. Visando um melhor entendimento do comportamento dinâmico desses componentes estruturais, foram realizadas diversas análises de painéis típicos modelados com o método de elementos finitos, utilizando o programa ANSYS. Investigou-se a influência de alguns parâmetros estruturais, como vão e rigidez das vigas de piso, na resposta dinâmica em termos de acelerações nodais. Demonstra-se, por meio de correlações com outros resultados analíticos e numéricos disponíveis na literatura que uma modelagem criteriosa do carregamento, gerado durante o caminhar, é de extrema importância para obtenção de bons resultados dinâmicos. Finalmente examinam-se alguns critérios de avaliação estrutural, indicados em Normas e Recomendações Técnicas nacional e internacional, a luz dos resultados numéricos obtidos em termos de acelerações em painéis de piso típico de construções mistas induzidas por cargas impulsivas e decorrentes do caminhar de pessoas. ____________________________________________________________________________________ / ABSTRACT : The architectural tendency in proportionating in modern buildings wide open interior spaces to be covered by large free-span ceilings, has the implication of searching for light and slender structural solutions making use of new and high strength materials. A straightforward consequence of this ever strong tendency is the increase of the undesirable vibration problems of floor structures. Because of their increasing slenderness and lightness their natural free-vibration-frequencies are getting too close to the frequency range associated with the ordinary human activities, i.e., to walk, run and jump; and some other associated with the human body’s movements typical of aerobics, gymnastics and indoor sports. Although being an acknowledge serviceability criterion, the desirable or admissible level of vibration in floor-structures is frequently omitted or neglected in the design stage. Nevertheless, because excessive vibrations are even more evidents in new constructions the referred serviceability criterion has become imperative, as it is related to the human comfort and user satisfaction. To better understand the dynamic behavior of these structural components several analyses of typical floor panels were performed. The numerical modeling was made by using the finite element method and the program ANSYS. These analyses were performed in time and frequency domains and the influences of some structural parameters were investigated. Correlations with other analytical and numerical results found in the literature were used to show that a criterious modeling of the human loading is of great importance in getting good results. Finally, few criteria for structural evaluation as prescribed in national and international design codes were examined in the light of the obtained numerical results, in terms of accelerations induced in typical composite floor-structural by human impulsive and walking loads.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-02-12T16:46:57Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ModelosNuméricosAnálise.pdf: 3741819 bytes, checksum: 04f4d41b1a4d3e7c9b301b7ba497b43d (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-02-12T18:14:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ModelosNuméricosAnálise.pdf: 3741819 bytes, checksum: 04f4d41b1a4d3e7c9b301b7ba497b43d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-04T14:34:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ModelosNuméricosAnálise.pdf: 3741819 bytes, checksum: 04f4d41b1a4d3e7c9b301b7ba497b43d (MD5) Previous issue date: 2005 / Os elementos estruturais mistos, formados pela associação de perfis metálicos com o concreto, vêm se tornando uma solução atraente em diversos países, não só pelo aumento da capacidade de carga das peças estruturais, mas também devido a aspectos como economia e rapidez de execução da obra. Esta associação revela novos fenômenos que estão diretamente ligados à ação conjunta dos materiais e que, normalmente, são tratados de forma simplificada pelas normas. Este trabalho apresenta formulações numéricas para análise de elementos mistos utilizando elementos finitos de barra, que levam em consideração as não linearidades física e geométrica. A implementação realizada permite a consideração de qualquer tipo de seção transversal, que possa ser escrita em forma de poligonais, e de qualquer tipo de material, que possa ter sua relação constitutiva descrita através de funções polinomiais, abrangendo a grande maioria das situações encontradas na construção mista. Os elementos implementados permitem ainda a consideração de imperfeições geométricas iniciais e também análises no campo de grandes deslocamentos e grandes rotações através da utilização de elementos co-rotacionais. Um procedimento numérico de formulação simples, como no caso de elementos de barra, pode ser uma ferramenta de grande valor para pesquisadores e projetistas de estruturas mistas. O foco principal da dissertação é o comportamento de pilares mistos, mas, devido ao caráter genérico da formulação é possível o tratamento de elementos puramente metálicos ou de concreto armado. Ao longo do trabalho são descritas as principais particularidades inerentes a este tipo de estrutura e são apresentados os principais métodos de análise disponíveis na literatura. Resultados numéricos e experimentais são utilizados em comparações para verificação e validação do modelo proposto. Também são descritas, e comparadas através de exemplos, as prescrições do Eurocode 4 (1994), AISC-LRFD (1999, 2005) e do projeto de revisão da NBR 8800 (2003). ______________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Steel-Concrete composite members, formed by the association of steel profiles with concrete, are an attractive structural solution in many countries, not only by the increase on the load carrying capacity but also due to aspects related with cost saving and speed of construction. This association gives rise to new phenomena related with the combined action of the materials and generally treated by the design codes in a simplified way. This work presents numerical formulations for the analysis of composite members using beam-column finite elements using physical and geometrical nonlinearity assumptions. The developed implementation allows the consideration of a generic cross section, as long as it can be represented by polygons, and any type of material with piecewise polynomial stress-strain relation. This encompasses most practical situations usually found in composite construction. The implemented elements allows the consideration of initial lack of straightness of the element axis and also large displacements and large rigid-body rotations through the use of co-rotational technique. A simple numerical procedure, as is the case of bar elements, can be a useful tool for researchers and designers of composite structures. The main objective of this dissertation is the study of composite columns. Nonetheless, the generic aspect of the implemented formulation allows the treatment of bare steel elements and reinforced concrete members as well. The proposed numerical model is compared to other numerical and experimental results. The inherent characteristics of these structural elements are described and the most important methods of analysis available in literature are presented. Finally, the design methods recommended in Eurocode 4 (1994), AISC-LRFD (1999, 2005) and NBR 8800 (Draft-2003) are presented and evaluated through numerical examples.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-02-15T16:41:05Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoTeóricoExperimentalSistemas.pdf: 2483971 bytes, checksum: f88c97824d253148d1fe18d72ddd039b (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-02-15T18:47:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoTeóricoExperimentalSistemas.pdf: 2483971 bytes, checksum: f88c97824d253148d1fe18d72ddd039b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-12T17:53:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoTeóricoExperimentalSistemas.pdf: 2483971 bytes, checksum: f88c97824d253148d1fe18d72ddd039b (MD5) Previous issue date: 2003 / Neste trabalho apresenta-se um estudo do comportamento de sistemas de armazenagem industrial do tipo Drive-in. Apesar de ser uma estrutura composta de perfis formados a frio, o seu projeto não pode ser baseado nas normas tradicionais de dimensionamento. Isto porque os sistemas de armazenagem industrial possuem como característica própria perfurações ao longo dos perfis que compõem as colunas e que são utilizados para facilitar o encaixe das vigas. Para o presente estudo foram utilizadas as prescrições de norma do RMI - Rack Manufacturers Institute com algumas modificações para abranger o sistema Drive-in Por ser uma estrutura esbelta e composta por perfis formados a frio, a estabilidade do sistema Drive-in é importante, sendo interessante conhecer a rigidez real das ligações. Neste trabalho foi avaliada experimentalmente a rigidez da ligação colunaplaca de base, enquanto os valores de rigidez das demais ligações foram obtidos em estudos anteriores. As análises foram feitas através de um software em elementos finitos, em que a estrutura foi modelada com elementos de viga e elementos de mola. Estudou-se o tipo de análise que melhor representa o comportamento da estrutura: linear ou não linear, bidimensional ou tridimensional; avaliou-se a perda de influência do plano de contraventamento dos fundos nas colunas frontais; validou-se a obtenção da área efetiva da coluna através da tensão nominal segundo a NBR-14672; estudou-se a importância da consideração dos dados experimentais no comportamento global da estrutura, aplicaram-se forças horizontais como forma de representar a estrutura fora do prumo e foram feitas algumas considerações sobre a determinação da carga crítica da coluna. Essas análises têm como objetivo conhecer o comportamento e propor recomendações para projeto de sistemas do tipo Drive-in. ___________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: This work studies the behavior of the Drive-in, which is a steel storage rack system. Although these systems consist of thin cold-formed steel sections, their projects cannot be based on the traditional codes. It happens because there are holes en the columns of the racks. These holes are used to make the rabbet of the beams easier. In this study was used a specific code to steel storage racks systems of the RMI - Rack Manufacturers Institute with some modifications because this code doesn’t enclose the Drive-in system. Being a slender structure, the stability of the Drive-in system is important, and then in this case the knowledge of the true stiffness of the joining is important. At the present work the stiffness of de base plates was determined by test. The values of the others stiffness used in this study are the previous studies. A study about a better analysis – linear or non-linear and 2D or 3D – to represent the structure behavior was made by software in finite elements, where the structure was shaped with beam and spring elements. The influence of the bracing was evaluated in the front columns. The calculation of the column’s area through the NBR-14672’s stress was validated. The experimental data in the global behavior of the structure was considered important. Horizontal forces were applied as form to the effect of the out-ofplumbness in the structure and some considerations were made about the critical load of the column. These analyses have as objective to know the behavior and to consider recommendations for project of Drive-in system.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-02-19T17:35:17Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoConcepçãoEdifícios.pdf: 6660095 bytes, checksum: e78a32db1cfcb6d41613b52baf06cb4a (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-04-08T14:27:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoConcepçãoEdifícios.pdf: 6660095 bytes, checksum: e78a32db1cfcb6d41613b52baf06cb4a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-12T18:26:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoConcepçãoEdifícios.pdf: 6660095 bytes, checksum: e78a32db1cfcb6d41613b52baf06cb4a (MD5) Previous issue date: 2005 / A nova realidade de competição internacional, globalização do capital e a estabilidade monetária no país, obriga-nos a refletir sobre o quadro atual da indústria da construção civil brasileira frente à competitividade produtiva no sentido industrial. A utilização de tecnologias construtivas inovadoras estruturados em aço, tem-se por, potencialmente, contribuir para incrementar os níveis de industrialização dos processos de produção, bem como a qualidade do produto final a custos reduzidos. Diversos sistemas construtivos industrializados e semi-industrializados para a fabricação principalmente de residências têm sido importada, não se preocupando com a adequabilidade dos mesmos às condições e particularidades do Brasil. O presente trabalho apresenta uma reflexão sobre o sistema modular para edifícios comerciais, desenvolve o conceito de projeto de produto industrializado para a da construção civil brasileira e demonstra a aplicabilidade destes na concepção de um edifício comercial de 04 pavimentos. No Brasil, entretanto, não existem ainda normas ou manuais técnicos que balizem a utilização dessa tecnologia construtiva. Por isso, este trabalho sistematiza o conhecimento sobre a tecnologia do sistema modular para emprego de edifícios de múltiplos pavimentos, por meio da apresentação dos principais fatores que devem ser considerados nas fases de elaboração dos projetos de empreendimento e sua concepção. Fatores, esses, que condicionam o desempenho e a eficiência do processo de produção de edificações em sistemas modulares. ______________________________________________________________________________________ / ABSTRACT : The new reality of the international competitiveness, globalization of the economy and the stabilization of the economy in the country, leads us to think about the current situation of the Brazilian civil construction industry compared to the productive industry competitiveness. The use of new steel structured building technology, has a potential to contribute to increase the productive processes industrialization level, as well as the product’s final quality with reduced costs. Different industrialized and semi-industrialized systems for the manufacturing of homes in special, has been imported, without any concern about customization to typical Brazilian conditions. This work presents a reflection about modular systems for commercial buildings, develops industrialized product project concept for the Brazilian civil construction and demonstrates the applicability of this concepts to a four story commercial building. Brazil has no rules and standards or technical manuals that guides the use of this building technology. This work implements the knowledge about modular system technology for the usage in multiple story buildings, by presenting the principle factors that should be considered in the business project elaboration phases and the conception. This factors guide the performance and the efficiency of the modular system building production process.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-02-22T17:03:08Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_CondicionantesProjetoUnidades.pdf: 9033241 bytes, checksum: 2878eb2c965b1976e691a9aa00667778 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-04-08T14:55:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_CondicionantesProjetoUnidades.pdf: 9033241 bytes, checksum: 2878eb2c965b1976e691a9aa00667778 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T14:00:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_CondicionantesProjetoUnidades.pdf: 9033241 bytes, checksum: 2878eb2c965b1976e691a9aa00667778 (MD5) Previous issue date: 2005 / O Brasil apresenta um grande déficit de soluções adequadas a suprir a demanda de edifícios escolares de pequeno e médio porte, apresentando um panorama de escolas extremamente desatualizadas e ineficientes às atividades a que se destinam. Portanto, propõem-se neste trabalho, condicionantes específicas para o desenvolvimento de projetos de unidades escolares de ensino infantil, fundamental e médio destinadas a implantação em pequenas cidades, comunidades rurais e ou conjuntos habitacionais. Como o enfoque da pesquisa aborda questões relacionadas a construções estruturadas em aço, as condicionantes desenvolvidas são pensadas de forma a direcionar tanto a concepção do projeto arquitetônico, que neste caso deve se adequar a um elenco de diretrizes específicas, quanto à especificação de um sistema construtivo viável para o tipo de implantação proposto. Uma das premissas do trabalho é através da aplicação das condicionantes, promover um estreito diálogo entre os universos da engenharia e arquitetura de forma a enriquecer e implementar o processo projetual. Portanto, as mesma destinam-se a orientar o desenvolvimento simultâneo das devidas especificações e detalhamentos a fim de originar um projeto baseado na construtibilidade. Assim, possibilita-se uma racionalização da execução e montagem da obra / estrutura, no intuito de alcançar maior rapidez e qualidade, diminuindo desperdícios e custos. Para comprovar a viabilidade e aplicação das condicionantes propostas, no final do trabalho é desenvolvido um modelo de projeto baseado nas mesmas, tanto na concepção arquitetônica quanto no desenvolvimento do sistema construtivo. ______________________________________________________________________________________ / ABSTRACT : Brazil presents a great deficit of appropriate solutions to supply the demand of school buildings of small and medium load, configuring a panorama of schools extremely deficient and inefficient to the activities the one that is destined. Therefore, to propose specific prerequisites for the development of projects of school units of teaching infantile, fundamental and medium destined the implantation in small cities, rural communities and other habitational groups. The developed prerequisites are thought from way to address the conception of the architectural project so much, as for the specification of a viable constructive system for the implantation type proposed. One of the premises of the work is through the application of the prerequisites, to promote a strait dialogue between the universes of the engineering and form architecture to enrich and to implement the process of the project. Therefore, the premises are destined to guide the simultaneous development of the specifications and the details in order to originate a appropriate project. Like this, it is made possible a rationalization of the execution and assembly of the project, reaching larger speed and quality, reducing wastes and costs.

O uso de perfis de aço formados a frio tem como objetivo a obtenção de estruturas leves. O emprego de chapas de pequena espessura na fabricação desses perfis implica facilidade de obtenção de seções de diferentes geometrias, encorajando a otimização. Porém, isso resulta, muitas vezes, numa grande esbeltez dos elementos que compõem a seção, o que os torna suscetíveis ao fenômeno da flambagem local quando submetidos a esforços de compressão. No contexto dos perfis de aço formados a frio, esse trabalho tem como objetivo a avaliação do comportamento estrutural de telhas de aço formadas a frio de perfil trapezoidal, analisando-se vários aspectos, entre eles métodos de determinação de carga crítica de flambagem elástica e de carga de colapso, influência das condições de contorno na performance estrutural e a otimização da forma da seção transversal. A carga crítica e a carga de colapso de telhas trapezoidais de perfil comercial, com diferentes condições de vinculação das bordas longitudinais, foram obtidas experimentalmente e comparadas com resultados teóricos. Para a determinação da carga crítica teórica, foram utilizados modelos de elementos finitos e de faixas finitas e, para a obtenção da carga de colapso teórica, foram empregados o Método da Resistência Direta e o procedimento da Norma Brasileira NBR 14762:2001. A otimização de forma da seção transversal das telhas foi realizada utilizando-se Algoritmos Genéticos. Foram propostas diferentes funções objetivo, relacionadas com a minimização da flecha no meio do vão, a maximização da carga crítica de flambagem elástica e a maximização da área de cobertura. Em relação a todos os aspectos citados, os resultados obtidos pelos diversos métodos de análise foram discutidos, com as limitações de cada um devidamente destacadas. As principais conclusões tiradas ao longo desse estudo estão apresentadas no final do trabalho. / The cold-formed steel members application aims at the obtaining of light gauge structures. The use of thin sheets in these members fabrication implies the facility of obtaining different cross sections, encouraging the optimization. However, several times, it results in slender section elements. These elements, when submitted to compressive stresses, have a high tendency to undergo the local buckling phenomenon. The main aim of this work is to research the structural behavior of cold-formed trapezoidal steel roofing sheets, investigating different aspects: critical elastic buckling load and collapse load evaluation methods, boundary conditions influence on the structural performance and cross section optimization. The critical buckling load and the collapse load of trapezoidal sheets with a commercialshaped cross section, with different boundary conditions of the longitudinal edges, were experimentally determined and compared with theoretical results. In order to evaluate the theoretical critical buckling load, finite element and finite strip models were used. For the collapse load determination, the Direct Strength Method and the design specification from the Brazilian Code NBR 14762:2001 were employed. The cross section optimization of the trapezoidal sheets was carried out using Genetic Algorithms. Different fitness functions were proposed, being related to the midspan deflection minimization, the critical elastic buckling load maximization and the covering area maximization. Considering all the mentioned points, the results obtained by the different analysis methods were discussed, and the limitations of each one were appropriately highlighted. The main conclusions obtained along this study are presented at the end of the work.

A utilização de perfis de aço formados a frio tem grande aplicação na atualidade, ora sendo empregados na construção civil convencional (prédios residenciais e industriais) ora em estruturas mecânicas, tais como estruturas de veículos (caminhões, ônibus, vagões, etc.). As atuais exigências econômicas fazem com que estes perfis tenham, cada vez mais, alto desempenho estrutural. Neste sentido propõe-se, na presente tese, explorar as possibilidades de otimização paramétrica da seção transversal de perfis U com e sem enrijecedores de borda formados a frio quando submetidos à compressão. As ferramentas utilizadas para cumprir tal objetivo são o Método das Faixas Finitas Restringidas (MFFr) para análise da estabilidade elástica e o Método da Resistência Direta (MRD) para determinação da resistência do perfil como uma alternativa ao Método das Larguras Efetivas. O MFFr é aqui utilizado por ser capaz de realizar a decomposição e a identificação modal. Incorpora-se a esta forma de análise uma metodologia de otimização baseada em algoritmos genéticos que se fundamenta no processo de seleção natural proposto por Charles Darwin. Exemplos considerando esta forma de trabalho mostram os ganhos que poderiam ser obtidos. Para verificar os resultados obtidos na otimização, um modelo em elementos finitos considerando a não-linearidade física e geométrica foi utilizado, o qual foi calibrado com resultados experimentais encontrados na literatura. Conclusões sobre a potencialidade da metodologia utilizada são finalmente apresentadas. / The use of cold-formed steel members has great application at the present time, such as in standard civil buildings (residential and industrial buildings) and in mechanical structures (structures of vehicles as trucks, bus, wagons, etc.). A high structural performance for profiles is a required economic demand in present days. In this sense, the present theory intends to explore the possibilities of parametric optimization of cold-formed steel channel and lipped channel members when submitted to compression. The tools used to accomplish such objective are the method of the Constrained Finite Strip method (cFSM) for analysis of the elastic stability and the Direct Strenght Method (DSM) for determination of the resistance of the profile as an alternative to the Effective Width Method. The constrained finite strip method (cFSM) is used because it is capable to accomplish the modal decomposition and identification. An optimization methodology based in genetic algorithms that is based in the process of natural selection proposed by Charles Darwin is incorporated in this form of analysis. Examples considering this methodology show the improvement that could be obtained. To verify the results obtained in the optimization, a model in finite elements considering the non-linearities, material and geometric, was used, which was calibrated with experimental results found in the literature. Conclusions about the potentiality of the used methodology are finally presented.

A cada ano que passa cresce a preocupação quanto à segurança de passageiros em veículos, isso pode ser concluído analisando a crescente exigência através de normas que determinam a resistência estrutural mínima de veículos frente a diferentes carregamentos extremos. Por outro lado, um mercado automobilístico cada vez mais competitivo exige projetos mais leves, econômicos e baratos. A preocupação ambiental também está em evidência. Com essa diversidade de objetivos, muitas vezes contraditórios, que o engenheiro deve levar em consideração ao projetar um veículo, tornou-se árdua tarefa relacionar todos esses conceitos de maneira harmoniosa. Neste contexto, se apresenta nesse trabalho uma proposta de metodologia para a otimização estrutural, utilizando Algoritmo Genético, de um ônibus sob condições de tombamento. O modelo simplificado de elementos finitos do ônibus é construído com elementos de viga e, nos locais com grande deformação plástica localizada, são acrescentadas rótulas plásticas à estrutura. Para caracterizar as rótulas plásticas são utilizados métodos experimentais e numéricos. Desse modelo numérico do ônibus sob tombamento são extraídos parâmetros que compõe as diferentes funções objetivo propostas e, assim, diversos projetos otimizados são analisados, visando encontrar o melhor projeto para cada estudo realizado. Por fim, conclui-se que a metodologia de otimização proposta representa uma ferramenta muito útil e pode ser empregada durante o desenvolvimento de projetos, agilizando o processo e facilitando a tomada de decisões importantes. / The concern about vehicle passengers’ safety increases along the years, this can be concluded analyzing the constant evolution of requirements through standards, defining minimum structural rigidity of vehicles under different extreme loads. Otherwise, highly competitive automotive market demands lighter, economic and cheaper projects. The ambient concern is also in evidence. This diversity of objectives, many times contradictory, that an engineer must handle during a vehicle development, became an arduous task to relate all these concepts in a harmonious way. In this context, is presented in this paper a proposal of methodology for a structural optimization, applying Genetic Algorithm, of a bus rollover. The simplified finite elements model of the bus is constructed with beam elements and, in places with localized large plastic deformation, plastic hinges are added to the structure. Experimental and numerical methods are used to determine the plastic hinge properties. With this numerical model of the bus rollover, parameters are extracted to compose the different proposals of objective functions and, thus, diverse optimized projects are analyzed, aiming to find the optimum project for each study. Finally, is concluded that the optimization methodology proposal represents a useful tool and can be applied during projects’ development, shortening the process and helping on important decisions.