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Análise de vibrações e estudo de conforto humano sobre pisos mistos (aço-concreto) submetidos a ações humanas rítmicas. / Vibration analysis and study of human confort on composite floor (steel-concrete) subjected a human rhytmic activities.Fernanda Fernandes Campista 03 March 2015 (has links)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Este trabalho tem por objetivo avaliar o comportamento dinâmico de pisos
mistos (aço-concreto) sob a ação de cargas provenientes das atividades humanas
rítmicas, especificamente a prática de ginástica aeróbica, sob o ponto de vista do
conforto humano. Tal avaliação torna-se necessária por crescentes problemas
estruturais associados às vibrações excessivas, decorrentes da concepção de
sistemas estruturais com baixos níveis de amortecimento e com frequências naturais
cada vez mais baixas e bastante próximas das faixas de frequência das excitações
associadas às atividades humanas rítmicas. O modelo estrutural investigado baseiase
em um piso misto (aço-concreto) submetido a aulas de ginástica aeróbica. A
modelagem numérica do piso misto investigado foi realizada com base no emprego
do programa ANSYS e foram utilizadas técnicas de discretização por meio do
método dos elementos finitos (MEF). As cargas aplicadas sobre o piso, oriundas das
atividades aeróbicas, são simuladas através de dois modelos de carregamentos
dinâmicos distintos. Uma extensa análise paramétrica foi desenvolvida sobre o
modelo estrutural investigado e a resposta dinâmica do sistema foi obtida, em
termos dos deslocamentos e das acelerações, e comparada com os limites
recomendados por normas e critérios de projeto. A resposta dinâmica do piso
estudado viola os critérios de projeto relativos ao conforto humano e indica níveis de
vibrações excessivas nos casos de carregamento dinâmicos analisados nesta
dissertação. / This study aims to assess the dynamic behaviour of steel-concrete composite
floors when subjected to human rhythmic activities, specifically the practice of
aerobics, from the point of view of human comfort. This evaluation is required due to
the increasing of the structural problems associated with excessive vibrations, related
to structural systems designed with low levels of damping and low natural
frequencies, close to the excitation frequencies associated with human rhythmic
activities. The investigated structural system is composed by a steel-concrete
composite 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. The loads applied on the floor,
related to aerobics, are simulated using two different dynamic loading models. An
extensive parametric analysis was developed on the investigated structural model
and the system dynamic response was obtained, based on displacement and
accelerations values, and compared with the recommended limits by standards and
design criteria. The studied floor dynamic response violated the human comfort
design criteria and indicated levels of excessive vibration in the investigated dynamic
loading cases along this dissertation.
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Modelagem do caminhar humano e avaliação de conforto humano de passarelas de pedestres. / Modeling of human walking and evaluation of human confort of pedestrian footbridges.Williams Dias Lozada Peña 26 March 2015 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Com o passar dos anos a engenharia estrutural passou a lidar com a
exigência cada vez maior de estruturas que ocupem menos espaço e sejam
consideravelmente mais leves. No caso de passarelas de pedestres, a esbeltez da
estrutura aliada a um baixo peso pode acarretar em problemas de vibrações devido
à ressonância com o caminhar dos pedestres. Estes problemas podem variar desde
uma simples sensação de desconforto até problemas mais graves como o colapso
estrutural. Com base nestas premissas, esta dissertação visa investigar dois
modelos estruturais, um em concreto armado e outro misto, do tipo aço concreto,
onde os modelos serão estudados mediante o emprego do método dos elementos
finitos através do programa ANSYS. Os modelos numéricos permitem determinar as
frequências naturais da estrutura e consequentemente estudar as respostas dos
modelos mediante análises de vibrações forçadas. As respostas dinâmicas da
estrutura serão obtidas em termos dos valores dos deslocamentos máximos e das
acelerações de pico. Os resultados obtidos foram comparados com os principais
guias que regem o conforto humano no caso de caminhar de pessoas em
passarelas de pedestres, de forma que houve indicativos de possíveis desconfortos
após a análise dos resultados obtidos ao longo da investigação. Finalmente, foi feito
um estudo considerando-se movimentos aleatórios dos pedestres sobre as
passarelas, objetivando estudar os níveis da resposta dinâmica das estruturas
nestas situações. / The structural engineer needs to adapt with the exigencies of low weight and
less space occupied by the structures, which have been increasing more and more
over the years. Related to footbridges, the structure slenderness and the low weight
may lead to vibrations problems due to resonance with pedestrians walking. These
problems may vary from a simple discomfort up to big problems, like the structural
collapse. According to these premises, this dissertation aims to investigate two
structural models, the first one in reinforced concrete and the other is related to
a steel-concrete composite pedestrian footbridge, which will be analyzed by finite
element method simulations using the software ANSYS. The numerical models make
possible to evaluate the natural frequencies of structures and study the response due
to forced vibrations induced by pedestrians walking. The dynamic responses of the
investigated footbridges will be analyzed considering the maximum displacements
and accelerations. The obtained results were compared with the main guidelines
related to human comfort with regard to pedestrian walking on footbridges, in such a
way that it showed possible problems due to vibrations, after analyzing the results
obtained in the investigation. Thus, it was performed a study considering the variance
of pedestrian position in order to analyze the dynamic response of the investigated
footbridges in these cases.
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Condições de estresse e conforto térmico em fábrica de pré-moldado em Ponta Grossa - PR / Conditions of heat stress and thermal comfort in precast industry in Ponta Grossa - PRGalvan, Tanise Fuckner de Oliveira 28 February 2018 (has links)
O estresse térmico é um risco reconhecido a que os trabalhadores de várias indústrias estão expostos. De forma a verificar a condição de estresse e também conforto térmico na fábrica de pré-moldado em concreto, foi realizada uma pesquisa na qual as variáveis ambientais e pessoais foram obtidas através de medições e questionários. A avaliação preliminar do estresse térmico foi realizada pela escala HSSI, a qual indicou a não existência do mesmo nessa fábrica. Foi efetuada a avaliação do ambiente, através dos índices IBUTG e PHS, que ratificaram a não existência do estresse térmico. Como não houve a incidência do estresse térmico, o ambiente foi avaliado com relação ao conforto térmico, nas medições em que o índice PMV era aplicável, e foi calculado o índice PET. Através do cálculo do índice do PMV, verificou-se que em apenas uma medição o ambiente pode ser considerado confortável, nas demais o ambiente é considerado desconfortável termicamente. Os resultados do índice PET, demonstram que na maioria das medições também ficou caracterizada o desconforto térmico. / Heat stress is a recognized risk that workers in various industries are exposed. In order to verify the stress condition and also thermal comfort in the precast concrete factory, a research was carried out in which the environmental and personal variables were obtained through measurements and questionnaires. The preliminary evaluation of the heat stress was performed by the HSSI scale, which indicated the absence of heat stress in this factory. To confirm this conclusion, the evaluation of the environment was carried out through the IBUTG and PHS indices, which confirmed the absence of heat stress. As there was no incidence of heat stress, the environment was evaluated with respect to thermal comfort, in the measurements in which the PMV index was applicable and the PET index was calculated. Through the calculation of the PMV index, it was verified that in only one measurement the environment can be considered comfortable, in the others the environment is considered to be thermally uncomfortable. Through the calculation of the PMV index, it was verified that in only one measurement the environment can be considered comfortable, in the others the environment is considered to be thermally uncomfortable. The results of the PET index show that thermal discomfort was also characterized in most of the measurements.
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Avaliação das relações entre iluminação ambiente e a saúde e bem estar de usuários: proposta metodológica utilizando câmera climática / Evaluation of relationships between indoor lighting, health and wellbeing: a methodological proposal for climate chamber studiesTamura, Cintia Akemi 29 May 2017 (has links)
Recomendações relacionadas à iluminação de ambientes e ao conforto de indivíduos genericamente contêm métricas que se atém à aferição e cálculo de iluminâncias, quando a questão envolve parâmetros mais complexos como percepção visual, ritmo circadiano e sensação térmica, entre outros. Neste contexto, realizaram-se testes em câmara climática giratória em três estações do ano (inverno, primavera e verão) com três configurações de iluminação: natural (iluminação equatorial e não equatorial) e iluminação elétrica. A amostra foi composta por n=16, todos homens. Cada indivíduo permaneceu três dias de testes sob a influência de cada tipo de iluminação, uma vez a cada estação, das 08h00 às 13h00. Durante este horário, o índice de conforto térmico (PMV) foi monitorado, tendo permanecido predominantemente entre +0,5 e -0,5 (situação de conforto). As variáveis ambientais registradas foram a iluminância horizontal (Eh - lux), temperatura de cor aparente (CCT - K), comprimento de onda dominante (DWl - nm) e fator de ativação circadiano (acv). As variáveis individuais foram: iluminância vertical (Ev - lux), atividade eletro-dermal (EDA) e temperatura da pele (Tsk - °C). Todos os dados obtidos foram correlacionados estatisticamente com variáveis subjetivas, coletadas por meio da aplicação de questionários de percepção de luz no ambiente e percepção térmica. Como principais resultados, registrou-se correlação (Spearman) inversa (rs=-,544) entre a CCT e a expectativa dos indivíduos quanto às condições térmicas internas, corroborando a hipótese de matiz-calor. Outra correlação significativa encontrada foi a proporcionalidade inversa entre valores de DWl e a expectativa dos indivíduos quanto à temperatura ambiente, evidenciando uma contradição no que diz respeito às recomendações para manutenção da regulação circadiana e preferências individuais, visto que valores mais altos de DWl estariam adequados ao conforto térmico, mas não a funções circadianas. Por fim, observouse que a Tsk aumentou ao longo do período de testes (08h00 às 13h00), quando os indivíduos permaneceram expostos à iluminação natural, com correlações de Pearson significativas: r=,504 (iluminação equatorial) e r=,502 (iluminação não equatorial),o que não ocorreu com a iluminação elétrica (r=-,151). Este resultado é indicativo de que as características de temperatura de cor, comprimento de onda dominante e fator de ativação circadiano da luz natural podem ter levado à supressão da produção de melatonina, favorecendo a homeostase, o que não ocorreu com a luz elétrica. / Recommendations related to indoor illumination generally adopt metrics focused on illuminance, even though more complex issues should be accounted for, such as visual perception, circadian rhythm and thermal sensation, among others. In this context, tests were performed in a rotating climate chamber during three seasons of the year (winter, spring and summer) with n = 16 (height 1.80m, SD = 0.06, body weight 80 kg, SD = 8.9, age 24.9 years, SD = 3.6). Three types of lighting were evaluated: two natural (equatorial and non-equatorial lighting) and artificial lighting. Each subject was exposed during three days of testing to each type of lighting, over the three seasons and from 8 a.m. to 1 p.m. During this time, the thermal comfort index PMV was monitored, and ranged between +0,5 e = 0,5 (comfort conditions). The following environmental variables were recorded: horizontal illuminance (lux), correlated color temperature (K), dominant wavelength (nm), and circadian action factor (acv), and the individual variables were: vertical illuminance (lux), electro dermal activity (EDA) and skin temperature (° C). Objective data were statistically correlated with subjective responses to questionnaires related to lighting and thermal perception as regards the indoor environment. Main findings suggest an inverse Spearman correlation (rs=-.544) between CCT and participants' expectations regarding the indoor thermal conditions, corroborating the heat-hue theory. Another correlation found, this time inversely proportional between DWI values and participants' expectations regarding indoor thermal conditions, showed a contradiction with respect to recommendations for maintenance of circadian regulation and individual preferences, since higher values of DW1 would be adequate for thermal comfort, but not to circadian functions. Finally, it was observed that Tsk increased during each session (8 a.m. to 1p.m.), when subjects were exposed to natural light, with statistically significant correlations Pearson r=.504 (equatorial façade exposure) and r=.502 (non-equatorial façade exposure), and virtually no correlation for artificial lighting (r=-.151). Such finding indicates that the characteristics of color temperature, dominant wavelength and circadian action factor of natural light may have been responsible for melatonin suppression during exposure.
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Quantificação e formas de atenuação dos níveis de ruído gerados pelo uso da betoneiraRibeiro, Silvio Cesar 09 December 2014 (has links)
As betoneiras, embora sejam equipamentos aparentemente inofensivos e que não trazem muitos riscos aos trabalhadores, esconde um problema muito grave associado à sua operação, que são os altos níveis de ruído produzido. Normalmente os operadores de betoneiras são aqueles que ficam mais expostos a estes elevados níveis de ruído e, também há os demais operadores e a vizinhança. Esta pesquisa, além de quantificar tais impactos, sugere formas para amenizar os níveis de ruído assimilados por estes operadores de betoneiras e que são provenientes deste equipamento, atuando na fonte geradora. Para minimização do nível de ruído, foi desenvolvida tampa de proteção para ser utilizada na boca do tambor, de modo que não interferisse no modo de operação da betoneira e que também servisse para atenuar o ruído durante a mistura do agregado. Foi objeto de estudo a análise e aplicação de dois materiais, sendo eles placas de EVA e borracha líquida, para revestimento do tambor da betoneira, que contribuísse para a redução do nível de ruído. Os níveis de pressão sonora equivalente foram coletados na frente, atrás e nas laterais da betoneira a distâncias de 1 a 8 metros. Os resultados demonstraram que é possível minimizar o ruído garantindo um conforto acústico durante o uso da betoneira em um canteiro de obras. Os ensaios comprovaram que, dentre as opções analisadas, o melhor revestimento é a borracha líquida que pode ser utilizada externamente ao tambor da betoneira reduzindo o ruído em 13 dB(A), chegando a 17 dB(A), com o uso da tampa de proteção. / The concrete mixers, although seemingly harmless and equipment that do not bring many risks to workers, hides a very serious problem associated with their operation, which are the high levels of noise produced. Usually the mixers operators are those that are more exposed to these high levels of noise and there are also other operators and the neighborhood. This research and to quantify these impacts, suggests ways to mitigate the noise levels assimilated by these mixers operators and discharged from this equipment, acting at the source. To minimize the noise level cap has been developed for use in the mouth of the barrel, so it does not interfere with the mixer operating mode and also serve to reduce the noise when mixing the aggregate. Object of study was the analysis and application of two materials, namely plates EVA and liquid rubber, to drum coating the mixer, which would help reduce the noise level. The equivalent sound pressure levels were collected in front, behind and on the sides of the mixer at distances 1-8 meters. The results showed that it is possible to minimize noise ensuring acoustic comfort while using the mixer on a construction site. Tests have shown that among the options considered, is the best coating liquid rubber which may be used externally to the mixer drum 13 reducing the noise in dB (A), reaching 17 dB (A) with the use of lid
protection.
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Análise dinâmica e estudo de conforto humano das arquibancadas do Estádio Nacional de Brasília. / Dynamic analysis and human confort study from the Brasilia national stadium grandstands.Danielle Fernandes Campista 02 March 2015 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Ao longo dos anos, inúmeros estádios de futebol no Brasil têm sido projetados
para suportar as cargas acidentais (carga de pessoas) como sendo do tipo estática
(4kN/m2). Entretanto, ultimamente com base na mudança do comportamento do
público, especialmente em jogos de futebol, através da ação de torcidas organizadas
e, ainda, com o emprego desses estádios para shows de música, os sistemas
estruturais passaram a sofrer um maior impacto pela natureza dinâmica dos
carregamentos solicitantes. Assim sendo, alguns destes estádios passaram a
apresentar problemas de vibrações excessivas e tornou-se necessária a
consideração efetiva das cargas dinâmicas nos projetos estruturais. Deste modo,
este trabalho de pesquisa objetiva o estudo do comportamento dinâmico e avaliação
do desempenho do sistema estrutural das arquibancadas do Estádio Nacional de
Brasília, no que diz respeito ao conforto humano. Cabe ressaltar que o referido
estádio foi projetado e construído para ser utilizado na Copa do Mundo de 2014,
realizada no Brasil. Os resultados alcançados ao longo do desenvolvimento deste
estudo são confrontados com aqueles fornecidos por normas e recomendações
internacionais de projeto. Os resultados revelam a importância da análise dinâmica
para o projeto de estádios de futebol, no que tange a obtenção de dados relevantes
para o conforto humano e, bem como, segurança dos usuários desse tipo de
estrutura. / Over the years, many soccer stadiums in Brazil have been designed to
withstand accidental loads (people loads) to be of static type (4kN/m2). However,
based on the changes in the peoples behaviour, especially in soccer matches,
through the action of groups of fans and also with the use of these structures for
music shows, these structural systems have been subjected to dynamic impacts
related to the dynamic nature of the applied loads. Therefore, some of these
stadiums have presented excessive vibration problems and have required an
effective consideration of the dynamic loadings in the structural design. This way, this
research aims to study the dynamic behaviour and evaluate the structural system
performance of the Brasilia National Stadium grandstands, when the human comfort
is considered. It should be noted that the stadium was designed and constructed to
be used at the World Cup 2014, held in Brazil. The results achieved during the
development of this study are compared with those provided by design standards
and international recommendations. The presented results show the relevance of the
dynamic analysis in the structural design of soccer stadiums, with respect to
obtaining relevant data for human comfort and as well safety of users of this type of
structure.
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Análise de vibrações e estudo de conforto humano sobre pisos mistos (aço-concreto) submetidos a ações humanas rítmicas. / Vibration analysis and study of human confort on composite floor (steel-concrete) subjected a human rhytmic activities.Fernanda Fernandes Campista 03 March 2015 (has links)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Este trabalho tem por objetivo avaliar o comportamento dinâmico de pisos
mistos (aço-concreto) sob a ação de cargas provenientes das atividades humanas
rítmicas, especificamente a prática de ginástica aeróbica, sob o ponto de vista do
conforto humano. Tal avaliação torna-se necessária por crescentes problemas
estruturais associados às vibrações excessivas, decorrentes da concepção de
sistemas estruturais com baixos níveis de amortecimento e com frequências naturais
cada vez mais baixas e bastante próximas das faixas de frequência das excitações
associadas às atividades humanas rítmicas. O modelo estrutural investigado baseiase
em um piso misto (aço-concreto) submetido a aulas de ginástica aeróbica. A
modelagem numérica do piso misto investigado foi realizada com base no emprego
do programa ANSYS e foram utilizadas técnicas de discretização por meio do
método dos elementos finitos (MEF). As cargas aplicadas sobre o piso, oriundas das
atividades aeróbicas, são simuladas através de dois modelos de carregamentos
dinâmicos distintos. Uma extensa análise paramétrica foi desenvolvida sobre o
modelo estrutural investigado e a resposta dinâmica do sistema foi obtida, em
termos dos deslocamentos e das acelerações, e comparada com os limites
recomendados por normas e critérios de projeto. A resposta dinâmica do piso
estudado viola os critérios de projeto relativos ao conforto humano e indica níveis de
vibrações excessivas nos casos de carregamento dinâmicos analisados nesta
dissertação. / This study aims to assess the dynamic behaviour of steel-concrete composite
floors when subjected to human rhythmic activities, specifically the practice of
aerobics, from the point of view of human comfort. This evaluation is required due to
the increasing of the structural problems associated with excessive vibrations, related
to structural systems designed with low levels of damping and low natural
frequencies, close to the excitation frequencies associated with human rhythmic
activities. The investigated structural system is composed by a steel-concrete
composite 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. The loads applied on the floor,
related to aerobics, are simulated using two different dynamic loading models. An
extensive parametric analysis was developed on the investigated structural model
and the system dynamic response was obtained, based on displacement and
accelerations values, and compared with the recommended limits by standards and
design criteria. The studied floor dynamic response violated the human comfort
design criteria and indicated levels of excessive vibration in the investigated dynamic
loading cases along this dissertation.
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Modelagem do caminhar humano e avaliação de conforto humano de passarelas de pedestres. / Modeling of human walking and evaluation of human confort of pedestrian footbridges.Williams Dias Lozada Peña 26 March 2015 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Com o passar dos anos a engenharia estrutural passou a lidar com a
exigência cada vez maior de estruturas que ocupem menos espaço e sejam
consideravelmente mais leves. No caso de passarelas de pedestres, a esbeltez da
estrutura aliada a um baixo peso pode acarretar em problemas de vibrações devido
à ressonância com o caminhar dos pedestres. Estes problemas podem variar desde
uma simples sensação de desconforto até problemas mais graves como o colapso
estrutural. Com base nestas premissas, esta dissertação visa investigar dois
modelos estruturais, um em concreto armado e outro misto, do tipo aço concreto,
onde os modelos serão estudados mediante o emprego do método dos elementos
finitos através do programa ANSYS. Os modelos numéricos permitem determinar as
frequências naturais da estrutura e consequentemente estudar as respostas dos
modelos mediante análises de vibrações forçadas. As respostas dinâmicas da
estrutura serão obtidas em termos dos valores dos deslocamentos máximos e das
acelerações de pico. Os resultados obtidos foram comparados com os principais
guias que regem o conforto humano no caso de caminhar de pessoas em
passarelas de pedestres, de forma que houve indicativos de possíveis desconfortos
após a análise dos resultados obtidos ao longo da investigação. Finalmente, foi feito
um estudo considerando-se movimentos aleatórios dos pedestres sobre as
passarelas, objetivando estudar os níveis da resposta dinâmica das estruturas
nestas situações. / The structural engineer needs to adapt with the exigencies of low weight and
less space occupied by the structures, which have been increasing more and more
over the years. Related to footbridges, the structure slenderness and the low weight
may lead to vibrations problems due to resonance with pedestrians walking. These
problems may vary from a simple discomfort up to big problems, like the structural
collapse. According to these premises, this dissertation aims to investigate two
structural models, the first one in reinforced concrete and the other is related to
a steel-concrete composite pedestrian footbridge, which will be analyzed by finite
element method simulations using the software ANSYS. The numerical models make
possible to evaluate the natural frequencies of structures and study the response due
to forced vibrations induced by pedestrians walking. The dynamic responses of the
investigated footbridges will be analyzed considering the maximum displacements
and accelerations. The obtained results were compared with the main guidelines
related to human comfort with regard to pedestrian walking on footbridges, in such a
way that it showed possible problems due to vibrations, after analyzing the results
obtained in the investigation. Thus, it was performed a study considering the variance
of pedestrian position in order to analyze the dynamic response of the investigated
footbridges in these cases.
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Avaliação das relações entre iluminação ambiente e a saúde e bem estar de usuários: proposta metodológica utilizando câmera climática / Evaluation of relationships between indoor lighting, health and wellbeing: a methodological proposal for climate chamber studiesTamura, Cintia Akemi 29 May 2017 (has links)
Recomendações relacionadas à iluminação de ambientes e ao conforto de indivíduos genericamente contêm métricas que se atém à aferição e cálculo de iluminâncias, quando a questão envolve parâmetros mais complexos como percepção visual, ritmo circadiano e sensação térmica, entre outros. Neste contexto, realizaram-se testes em câmara climática giratória em três estações do ano (inverno, primavera e verão) com três configurações de iluminação: natural (iluminação equatorial e não equatorial) e iluminação elétrica. A amostra foi composta por n=16, todos homens. Cada indivíduo permaneceu três dias de testes sob a influência de cada tipo de iluminação, uma vez a cada estação, das 08h00 às 13h00. Durante este horário, o índice de conforto térmico (PMV) foi monitorado, tendo permanecido predominantemente entre +0,5 e -0,5 (situação de conforto). As variáveis ambientais registradas foram a iluminância horizontal (Eh - lux), temperatura de cor aparente (CCT - K), comprimento de onda dominante (DWl - nm) e fator de ativação circadiano (acv). As variáveis individuais foram: iluminância vertical (Ev - lux), atividade eletro-dermal (EDA) e temperatura da pele (Tsk - °C). Todos os dados obtidos foram correlacionados estatisticamente com variáveis subjetivas, coletadas por meio da aplicação de questionários de percepção de luz no ambiente e percepção térmica. Como principais resultados, registrou-se correlação (Spearman) inversa (rs=-,544) entre a CCT e a expectativa dos indivíduos quanto às condições térmicas internas, corroborando a hipótese de matiz-calor. Outra correlação significativa encontrada foi a proporcionalidade inversa entre valores de DWl e a expectativa dos indivíduos quanto à temperatura ambiente, evidenciando uma contradição no que diz respeito às recomendações para manutenção da regulação circadiana e preferências individuais, visto que valores mais altos de DWl estariam adequados ao conforto térmico, mas não a funções circadianas. Por fim, observouse que a Tsk aumentou ao longo do período de testes (08h00 às 13h00), quando os indivíduos permaneceram expostos à iluminação natural, com correlações de Pearson significativas: r=,504 (iluminação equatorial) e r=,502 (iluminação não equatorial),o que não ocorreu com a iluminação elétrica (r=-,151). Este resultado é indicativo de que as características de temperatura de cor, comprimento de onda dominante e fator de ativação circadiano da luz natural podem ter levado à supressão da produção de melatonina, favorecendo a homeostase, o que não ocorreu com a luz elétrica. / Recommendations related to indoor illumination generally adopt metrics focused on illuminance, even though more complex issues should be accounted for, such as visual perception, circadian rhythm and thermal sensation, among others. In this context, tests were performed in a rotating climate chamber during three seasons of the year (winter, spring and summer) with n = 16 (height 1.80m, SD = 0.06, body weight 80 kg, SD = 8.9, age 24.9 years, SD = 3.6). Three types of lighting were evaluated: two natural (equatorial and non-equatorial lighting) and artificial lighting. Each subject was exposed during three days of testing to each type of lighting, over the three seasons and from 8 a.m. to 1 p.m. During this time, the thermal comfort index PMV was monitored, and ranged between +0,5 e = 0,5 (comfort conditions). The following environmental variables were recorded: horizontal illuminance (lux), correlated color temperature (K), dominant wavelength (nm), and circadian action factor (acv), and the individual variables were: vertical illuminance (lux), electro dermal activity (EDA) and skin temperature (° C). Objective data were statistically correlated with subjective responses to questionnaires related to lighting and thermal perception as regards the indoor environment. Main findings suggest an inverse Spearman correlation (rs=-.544) between CCT and participants' expectations regarding the indoor thermal conditions, corroborating the heat-hue theory. Another correlation found, this time inversely proportional between DWI values and participants' expectations regarding indoor thermal conditions, showed a contradiction with respect to recommendations for maintenance of circadian regulation and individual preferences, since higher values of DW1 would be adequate for thermal comfort, but not to circadian functions. Finally, it was observed that Tsk increased during each session (8 a.m. to 1p.m.), when subjects were exposed to natural light, with statistically significant correlations Pearson r=.504 (equatorial façade exposure) and r=.502 (non-equatorial façade exposure), and virtually no correlation for artificial lighting (r=-.151). Such finding indicates that the characteristics of color temperature, dominant wavelength and circadian action factor of natural light may have been responsible for melatonin suppression during exposure.
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Vibrações em pisos de edificações induzidas por atividades humanas / Vibrations in Buildings Floors Induced for Activities HumanAntonio Vicente de Almeida Mello 15 July 2005 (has links)
Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Atualmente, as novas tendências arquitetônicas e as exigências de mercado, vêm conduzindo a engenharia estrutural na busca por soluções cada vez mais arrojadas, as quais exigem grande experiência e conhecimento dos projetistas estruturais aliados a utilização de novos materiais e tecnologias. Esta filosofia de concepção estrutural está inserida em uma das mais importantes tendências de projeto dos últimos anos, ou seja: a busca por sistemas estruturais de rápida execução, dotados de peças de menor peso próprio e que possam vencer grandes vãos com um mínimo de elementos verticais, permitindo assim uma maior flexibilidade na adequação de ambientes. Por outro lado, esta filosofia de projeto tem conduzido a elementos estruturais cada vez mais esbeltos e com freqüências naturais cada vez mais baixas e, por conseguinte, mais próximas das faixas de freqüência das excitações dinâmicas associadas às atividades humanas, tais como: andar, correr, pular, etc. Devido as razões expostas no parágrafo anterior, os sistemas estruturais de engenharia tornaram-se bastante vulneráveis aos efeitos de vibrações induzidas por pequenos impactos como é o caso do caminhar de pessoas sobre pisos, resultando em desconforto para as pessoas. Deve-se destacar, ainda, que tais considerações de projeto têm atendido aos estados limites últimos. Todavia, os estados limites de utilização desses sistemas estruturais precisam ser analisados, sem sombra de dúvida, de maneira mais criteriosa. Deste modo, no sentido de contribuir para fornecer subsídios aos engenheiros estruturais, no que tange a análise dinâmica de estruturas submetidas a excitações induzidas pelos seres humanos, são desenvolvidos diversos modelos de carregamento representativos do caminhar das pessoas. A variação espacial e temporal da carga dinâmica é considerada ao longo da análise e, bem como, o efeito transiente do impacto do calcanhar humano nos pisos é levado em conta. Assim sendo, são considerados nesta dissertação diversos modelos estruturais associados a pisos mistos (aço-concreto). Técnicas usuais de discretização, com base no emprego do Método dos Elementos Finitos (MEF), via utilização do programa computacional Ansys, são consideradas neste estudo. Uma análise extensa acerca da resposta dinâmica dos pisos é feita, mediante o emprego dos modelos de carregamento desenvolvidos, principalmente, em termos dos valores das acelerações. Na seqüência, os resultados encontrados são comparados com aqueles fornecidos pela literatura técnica disponível sobre o assunto sob o ponto de vista associado ao conforto humano. Investiga-se, também, a influencia da variação de parâmetros estruturais sobre a resposta dinâmica dos modelos, tais como: comprimento vão, taxa de amortecimento, espessura das lajes e, ainda, rigidez das ligações viga coluna. Os resultados obtidos ao longo do estudo indicam, claramente, que os projetistas estruturais devem ser alertados para distorções importantes que ocorrem quando as normas de projeto são utilizadas sem o devido cuidado. Um outro importante diz respeito ao fato de que em diversos pisos analisados observa-se que os critérios de conforto humano não são satisfeitos, demonstrando a importância da consideração dos efeitos dinâmicos provenientes dos seres humanos na análise desse tipo de problema. / Nowadays, the new architectural tendency and the market requirements, are leading structural engineering in the search for bolder solutions, which demands great experience and knowledge of the structural designers associated to the use of new materials and technologies. This philosophy of structural conception is inserted in one of the most important trends of project of the last years that means: the search for structural systems of fast execution, endowed with parts of lower weight and that can be successfully large with a minimum of vertical elements, thus allowing a higher flexibility in the ambients adequacy. On the other hand, this project philosophy has lead to structural elements more and more slender and with natural frequencies much and much lower and, therefore, closer to the frequency of the dynamic excitation associated to the human beings activities, such as: walking, running, jumping, etc. Due to the reasons described in the previous paragraph, the structural engineering systems became sufficiently vulnerable to the effects of vibrations induced by small impacts as it is the case of walking of people on floors, resulting in discomfort to the people. It must be highlighted, also, that such project considerations have fulfilled the required limit states. However, the limit states of use for these structural systems need to be analysed, with no doubt, in a more sensible way. In this way, willing to contribute to supply subsidies to the structural engineers, in the dynamic analysis of structures subject to excitation induced by human beings, several loads models are developed to represent the act of walking. The space and time variation of the dynamic load is considered through the analysis and the transient effect of the impact of the human heel on the floor is taken into consideration, as well. In this way, It is considered in this dissertation, several structural models associated to composite floors (steel-concrete). In this study, it was considered the usual techniques of discretization, based on the Finite Element Method (FEM) using the computer program Ansys. An extensive analysis concerning the dynamic response of the floors is made, by means of the application of the developed load models, mainly, in terms of the values of the accelerations. The results obtained are compared to those supplied by the techinical literature available about the subject with the point of view associated to the human comfort. It is also investigated, the influence of the structural parameter variation on the dynamic response of the models, such as: span length, damping ratio, thickness of the slab and, also, rigidity of the beam columns. The results obtained along the study clearly indicate that the structural designers must be alerted to important distortions that may occur when the project rules are used without the necessary caution. Another important remark is regarded to the fact that in several analysed floors it is observed that the criteria of human comfort are not satisfied which demonstrate the importance of the consideration of the dynamic effect caused by human beings in the analysis of this type of problem.
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