Orientador: Jose Armando Valente / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Artes / Made available in DSpace on 2018-08-04T14:09:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guimaraes_VeraMariaBorgesCalazansdeQueiroz_M.pdf: 3981219 bytes, checksum: be88955dcc66bd2b7b49208e27edbb14 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A autoconstrução tem se mostrado uma importante estratégia governamental para minimizar o déficit habitacional, implementando programas específicos de habitação para a população de baixa renda. Porém, tais programas não vêm acompanhados de assistência técnica efetiva, o que resulta em moradias com baixa qualidade construtiva. É necessário criar programas de assistência técnica, de modo que as casas resultem com conforto, salubridade, segurança e economia, onde o agente promotor trabalhe em cooperação com o futuro morador, orientando-o em relação ao projeto, planejamento, processo e técnica de construção, utilizando uma metodologia adequada ao entendimento do autoconstrutor. Levando em conta tais aspectos, este trabalho propõe uma metodologia para a representação do projeto da casa, através da construção interativa entre os desenhos, permitindo ao autoconstrutor a compreensão do espaço a ser edificado. Para tanto, foi criado um sistema informatizado usando os recursos da multimídia, que apresenta os conceitos relevantes para o entendimento do projeto da casa, através de uma estrutura e composição na forma de um hipertexto. Para verificar o nível de percepção obtido com a metodologia proposta, o sistema foi colocado em uso, que ocorreu em duas etapas: 1) experimentação do sistema pelo usuário para compreensão do projeto e dos detalhes construtivos e 2) execução do modelo da casa com blocos de madeira, utilizando os conhecimentos que obteve na interatividade com o sistema. Através da observação e de um questionário, verificou-se que a compreensão do projeto e do processo construtivo foi bastante satisfatória. O usuário transpôs os conhecimentos adquiridos através do sistema para a sua prática. O sistema informatizado mostrou-se um instrumento útil em situações de aprendizagem, proporcionando um ambiente interativo com o usuário, e um recurso importante para a representação projetual e atualização de dados, dando suporte à gestão de projeto / Abstract: Self-construction has been an important government strategy to minimize the habitational deficit by putting in practice specific housing programs for low income population. However, such programs do not receive effective technical assistance which results in residences with low quality construction. It is necessary to create programs of technical assistance so as the houses can have comfort, healthfulness, security and be economic, where the promoter agent works in total cooperation with the future inhabitant, directing him in relation to the design, planning, process and building techniques, using a methodology which is appropriate to the self-builder¿s level of understanding.Considering such aspects, this work proposes a methodology for the representation of the house design by means of interactive construction among the drawings, allowing the self-builder to understand the space to be built. In order to do that, a computerized system was created using multimedia resources which shows the relevant concepts for the understanding of the house design by means of structure and of composition in a hypertext model. The system was put in practice so as to verify the perception level obtained with the proposed methodology, which occurred in two stages: 1) the user experimentation of the system for the understanding of the design and of the building details. 2) the execution of the house model with wood blocks, using the knowledge acquired in the interaction with the system. By means of observation and of a questionnaire it was shown that the understanding of the project and of the constructive process was quite satisfactory. The user has taken into his practice the knowledge achieved through the system. The computerized system appeared to be a useful instrument in learning situations, generating an interactive environment with the user as well as an important resource for the design representation and data update, giving support to the design management / Mestrado / Multimeios / Mestre em Multimeios

No presente trabalho trata-se de um estudo da contribuição de painéis pré-moldados de fechamento no enrijecimento da estrutura principal, com relação às ações laterais. Inicialmente são apontados os critérios correntes de dimensionamento dos painéis pré-moldados de fechamento sem a consideração da interação destes com a estrutura principal. Em seguida, são desenvolvidas simulações numéricas em três exemplos com o objetivo de avaliar tal efeito. Estes exemplos englobam as seguintes situações: painel isolado, estrutura de um pavimento e uma estrutura de vários pavimentos. Os principias parâmetros analisados são os deslocamentos na estrutura principal, os esforços nas ligações e as tensões nos painéis. Os resultados obtidos mostram a importância da contribuição dos painéis no enrijecimento da estrutura principal. Na estrutura de um único pavimento analisada, a consideração de interação possibilita a passagem de situação em que os efeitos globais de segunda ordem são relevantes para aquela em que tais efeitos são desprezíveis. Para a estrutura analisada de vários pavimentos, a consideração de interação resulta em significativas economias de materiais apontando para economia da ordem de 20% na estrutura principal. Com base nos resultados, conclui-se que os painéis de fechamento pode ser incorporados numa estratégia de projeto, possibilitando economia na estrutura principal. / This work presents a study of the precast panels contribution in the main frame stiffness, subjected to lateral loads. At first, currents criteria of panels design are analyzed, without considering the interaction with the main frame. After that, three examples are calculated using numerical simulation to evaluate this effect. These examples include the following situations: a single panel, an one-story frame and a multi-story frame. The parameters are: the frame displacements, the connections efforts and the panels tensions. The results show the magnitude of the panels contribution. In fact, to the one-story frame, it was possible to pass from a flexible structure where the second-order effects must be taken into account to an other one where this effects could be neglected. For the multi-story frame analysis, the panels contribution produced an effective material economy of about 20% (and consequent cost reduction). Basing on these results, one can conclude that the infill panels can be included in the design strategy with economy for the structural system.

No presente trabalho trata-se de um estudo da contribuição de painéis pré-moldados de fechamento no enrijecimento da estrutura principal, com relação às ações laterais. Inicialmente são apontados os critérios correntes de dimensionamento dos painéis pré-moldados de fechamento sem a consideração da interação destes com a estrutura principal. Em seguida, são desenvolvidas simulações numéricas em três exemplos com o objetivo de avaliar tal efeito. Estes exemplos englobam as seguintes situações: painel isolado, estrutura de um pavimento e uma estrutura de vários pavimentos. Os principias parâmetros analisados são os deslocamentos na estrutura principal, os esforços nas ligações e as tensões nos painéis. Os resultados obtidos mostram a importância da contribuição dos painéis no enrijecimento da estrutura principal. Na estrutura de um único pavimento analisada, a consideração de interação possibilita a passagem de situação em que os efeitos globais de segunda ordem são relevantes para aquela em que tais efeitos são desprezíveis. Para a estrutura analisada de vários pavimentos, a consideração de interação resulta em significativas economias de materiais apontando para economia da ordem de 20% na estrutura principal. Com base nos resultados, conclui-se que os painéis de fechamento pode ser incorporados numa estratégia de projeto, possibilitando economia na estrutura principal. / This work presents a study of the precast panels contribution in the main frame stiffness, subjected to lateral loads. At first, currents criteria of panels design are analyzed, without considering the interaction with the main frame. After that, three examples are calculated using numerical simulation to evaluate this effect. These examples include the following situations: a single panel, an one-story frame and a multi-story frame. The parameters are: the frame displacements, the connections efforts and the panels tensions. The results show the magnitude of the panels contribution. In fact, to the one-story frame, it was possible to pass from a flexible structure where the second-order effects must be taken into account to an other one where this effects could be neglected. For the multi-story frame analysis, the panels contribution produced an effective material economy of about 20% (and consequent cost reduction). Basing on these results, one can conclude that the infill panels can be included in the design strategy with economy for the structural system.

O objetivo principal deste trabalho é apresentar um modelo de análise probabilística do comportamento ao longo do tempo de estruturas de concreto. Para isso, é realizada a análise probabilística em conjunto com análise numérica. A análise numérica é realizada através de um programa computacional, baseado no método dos elementos finitos, que considera o comportamento não-linear e dependente do tempo dos materiais, assim como o processo evolutivo da construção. Para determinar o efeito das incertezas dos parâmetros é realizada uma análise probabilística, utilizando o método de amostragem por hipercubo latino. O modelo apresentado pode ser aplicado para a análise probabilística do comportamento ao longo do tempo das estruturas de concreto em geral. No entanto, foi aplicado na análise das flechas diferidas de lajes pré-moldadas formadas por vigotas com armação treliçada. Com esta análise, pôde-se propor um coeficiente multiplicador das flechas imediatas para a avaliação das flechas diferidas no tempo. O coeficiente multiplicador obtido para as lajes pré-moldadas formadas por vigotas com armação treliçada pode alcançar valores muito superiores ao fator 'alfa'f recomendado pela NBR 6118 (2003) para o caso de vigas de concreto armado. / The goal of this research is to present a probabilistic analysis model of the long-term behavior of concrete structures. For that, the probabilistic analysis is carried out together with numerical analysis. The numerical analysis is carried out using a software based on the finite element method that takes into account the nonlinear and time dependent behavior of the materials, as well as the evolutionary construction process. A probabilistic analysis is carried out in order to determine the effects of the uncertainties of the parameters, using latin hypercube sampling method. The presented model can be applied in the probabilistic analysis of the long-term behavior of concrete structures in general. However, it was applied in the analysis of the long-term deflections of precast slabs made by joist with lattice reinforcement. By this analysis, a multiplier coefficient of immediate deflections to evaluate long-term deflections could be proposed. The multiplier coefficient obtained for precast slabs made by joist with lattice reinforcement can reach values much higher than the factor 'alfa'f recommended by NBR 6118 (2003) for the case of reinforced concrete beams.

No presente trabalho, utiliza-se concreto com fibras de aço, traspasse de armaduras e chaves de cisalhamento para desenvolver uma ligação viga-pilar capaz de resistir a ações cíclicas e dinâmicas e que possa ser empregada na pré-moldagem de estruturas de casas de força de usinas hidrelétricas. Para atingir este objetivo, inicialmente foram realizados ensaios de caracterização dos materiais, cujos resultados mostraram aumentos de 34% na resistência à tração na flexão, 16% na resistência à compressão e 33% na tenacidade, comprovando os efeitos benéficos das fibras de aço nas propriedades mecânicas do concreto. Em seguida, foram realizados ensaios de tração em tirantes, cujos resultados sugeriram que um comprimento de 15Ø é suficiente para que a emenda desenvolva as tensões de aderência de modo adequado; e ensaios de cisalhamento, cujos resultados mostraram que a ligação viga-pilar resiste a tensões de cisalhamento direto de até 0,77 MPa. Na sequencia, foram realizados ensaios cíclicos em dois modelos cruciformes para caracterização da ligação (um monolítico e outro de concreto pré-moldado, o qual empregava concreto com 1% de fibras na região da ligação), sendo o carregamento aplicado em cinco níveis de força, cada um com dez ciclos de carregamento e descarregamento. Os resultados desses ensaios mostraram que a ligação do modelo em concreto pré-moldado apresentou 85% da resistência do modelo monolítico e ruptura governada por flexão. Por fim, os ensaios dinâmicos foram realizados nos modelos cruciformes em três diferentes situações (íntegros, fraturados e após ruptura da ligação) para estimar o coeficiente de amortecimento, o qual sofreu uma redução de 31% após o ensaio cíclico. Simulações computacionais foram realizadas para complementar a investigação realizada neste trabalho. Elas mostraram representação aceitável da rigidez, mas não da resistência do modelo. / In the present work, steel fiber reinforced concrete, splicing bars and shear keys are used in order to develop a beam-column connection able to support cyclic and dynamic loadings and which can be used in precasting power houses structures of power plants. To achieve this goal, tests were carried out to characterize the materials, which showed increases of 34% in flexural tensile strength, 16% in compressive strength and 33% in toughness factor, confirming the beneficial effects of steel fibers in mechanical properties of the concrete. Then, tensile tests were carried out on rods, whose results suggested that a length of 15Ø can assure appropriate development of bond stresses through the splice; and shear tests, whose results showed that the beam-column connection resists to shear stresses of up to 0,77 MPa on shear key. After, cyclic tests were performed in two cruciform models in order to characterize the beam-column connection (one monolithic and the other precast concrete, which employed 1% steel fiber reinforced concrete in connection region, being the loading applied in five loading levels, each one in 10 cycles of loading and unloading. Results of these tests showed that precast beam-column connection presented 85% of the strength presented by the monolithic model and bending failure. Finally, dynamic tests were performed in cruciform models in three different situations (uncracked, cracked and after failure) for estimating the damping ratio, which was reduced by 31% after cycles. Computer simulations were performed to complement the research developed in this work. They showed acceptable representation of stiffness, but the strength of the model.

Essa pesquisa apresenta um estudo a respeito de cálices de fundação com colarinho. O trabalho foi elaborado a partir de uma análise crítica e síntese de resultados de estudos experimentais e numéricos desenvolvidos na Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo (EESC-USP) sobre a ligação pilar-fundação por meio de cálice para estruturas de concreto pré-moldado. Esses estudos englobam uma tese de doutorado e três dissertações de mestrado, em que foram abordadas diversas situações de projeto dessa ligação. A partir dos resultados dessas pesquisas são elaboradas recomendações para o projeto do cálice com interface lisa e rugosa e da base do pilar pré-moldado. Incluem-se ainda avaliação da situação de montagem e disposições construtivas gerais a respeito da ligação por meio de cálice. Mediante aplicações, são avaliadas as recomendações de projeto e simulados casos reais de emprego da ligação pilar-fundação por meio de cálice. Com base nesse estudo, as principais conclusões incorporadas às recomendações foram em relação: a) a posição de aplicação da resultante de pressão superior na parede frontal; b) ao comportamento das paredes transversais; c) a força normal com pequena excentricidade; d) a determinação da espessura mínima da parede do colarinho e; e) adaptação do modelo de comportamento da base do pilar pré-moldado com o modelo do cálice. Ao final, são elaborados exemplos de dimensionamento da ligação cálice de fundação com interface lisa e rugosa e da base do pilar pré-moldado, além de um roteiro simplificado com recomendações de projeto desses elementos. / This research presents a study about the socket base with pedestal walls. The paper was drawn from a review and synthesis of results of experimental and numerical studies carried out at the Engineering School of São Carlos University of São Paulo (EESC-USP) about the socket base connection by pedestal walls in precast concrete structures. These studies include a Phd thesis and three MSc dissertations, which addressed several situations of design of that kinf of connection. From the results, recommendations are drawn for the design of socket with smooth and rough interface and precast column base. Included also evaluated at the erection situation and constructive provisions regarding socket base. With some applications are analyzed the design recommendations and simulated real cases of use of column-base connection by socket. Based on this study, the main conclusions that were incorporated into the recommendations were about: a) local of application of the top pression resultant; b) behavior of transversal walls; c) normal force with small eccentricity; d) determination of the thickness of pedestal wall and; e) adaptation of column base model with the socket model. Finally, examples are drawn about socket foundation design with smooth and rough interface and of the precast column base, beyond simplified script with recommendations for the design of these elements.

Neste trabalho realiza-se um estudo diversificado e integrado do comportamento de estruturas pré-moldadas de concreto, por meio de ensaios experimentais e computacionais, sejam estáticos ou dinâmicos. Diferentes modelos físicos foram construídos, cada um possuindo uma particularidade estrutural (íntegro, com dano localizado, com dano generalizado e com vínculo pilar-viga semi-rígido). Investigou-se a condição real de vínculo e sua influência na alteração dos parâmetros modais (freqüências naturais, modos de vibração e fatores de amortecimento). Destaca-se a metodologia experimental dinâmica que avalia a rigidez da ligação pilar-fundação diretamente pelos sinais medidos, não apenas pela calibração do modelo numérico. As avaliações computacionais apresentadas neste trabalho empregam modelos de elementos finitos fundamentados na Teoria da Elasticidade e na Mecânica do Dano Contínuo, e os seus resultados são confrontados com os experimentais e com os obtidos por modelos analíticos. Demonstra-se uma boa correlação entre os diversos resultados, comprovando-se a viabilidade da utilização dos testes de vibração, não-destrutivos e precisos, para a determinação da rigidez das ligações, estimativa do dano provocado pela fissuração e alteração de condições estruturais diversas. Comprova-se também a eficiência e a generalidade dos modelos constitutivos de concreto de Mazars e La Borderie para a simulação de ações estáticas e dinâmicas, ressaltada a importância da correta definição das condições de contorno. / This is a comprehensive research, with multiple approaches, on the concrete pre-cast structures behavior through experimental tests and computational analysis, considering both static and dynamic cases. Four different physical models were built, each of them with specific characteristics: no damage, localized damage, generalized damage, and semi-rigid beam-column connection models. A study of their real connection condition and its influence on the modal parameters changes (natural frequencies, mode shapes and damping factors) is presented. It is important to note that the dynamic experimental method allows the direct evaluation of the column-foundation connection stiffness using the measured signals and not only by comparing the numerical model results. The computational evaluation presented in this work employs of the finite element models based on the Theory of Elasticity and on the Continuum Damage Mechanics. The results are compared with both experimental and analytical data. The good correlation among these various results proves the viability of vibration tests as a non-destructive and precise tool to determine the connection stiffness, to estimate the damage produced by cracking and to assess the influence of the structural variables changes. It is also proved the efficiency and the generality of Mazars and La Borderie constitutive concrete models to simulate the static and dynamic behavior when considered the correct definitions of the boundary conditions.

Este trabalho tem por objetivo contribuir para a melhoria do gerenciamento do processo construtivo de execução de pontes e viadutos em estruturas segmentadas pré-moldadas protendidas, construídas em balanços sucessivos, com base em uma análise das metodologias adotadas e verificando a viabilidade de implantação de um modelo nos processos de gestão que utilizam métodos industriais para execução de obras de arte especiais. A partir da revisão da literatura técnica disponível e tomando como referência os métodos construtivos utilizados em dois canteiros de obras distintos, analisa-se a metodologia de gerenciamento construtivo adotada visando ao aperfeiçoamento do processo de fabricação e montagem, e consequente redução dos custos, desperdícios e prazos. Dentre os vários aspectos observados, ressalta-se a importância de se utilizar uma ferramenta de gerenciamento de projeto nas obras de pontes pré-moldadas, por se mostrarem um processo industrializado, repetitivo e com funcionamento similar a uma unidade fabril. Neste contexto, esta pesquisa visa fornecer subsídios para que se possam estabelecer diretrizes para uma melhor integração do projeto com a construção e conseqüente melhoria da execução nos canteiros de obras. / This work aims to contribute to the improvement of the construction process of bridges and viaducts in precast prestressed segmented structures built in balanced cantilevers, based on an analysis of the methodologies adopted and assessing the viability of the establishment of a model for management processes that use industrial methods for the execution of special bridges. Following a review of the available technical literature, and taking as reference the constructive methods used in two different construction sites, the constructive methodology is assessed, aiming the improvement of the manufacturing, launching and erection process, and the resulting reduction in costs, waste and time. Among the several aspects examined, we emphasize the importance of the use of a project management tool in precast bridges job sites, as they show themselves to be an industrialized, repetitive process, working almost like a manufacturing unit. This research, thus, proposes to supply subsidies for the establishment of guidelines for a better integration of project and job site, and the consequent improvement of execution in construction sites.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:53:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArquivoTotal.pdf: 2670073 bytes, checksum: b32f39ed0b53334c57b727abcef4f5cd (MD5) Previous issue date: 2014-08-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The work presented in this thesis concerns the problem of sizing and sequencing batch production, single level, skilled (CLSP), in a manufacturing plant precast concrete used in construction, where the sizing and sequencing of lots production in a given period, represent a challenge for the company, which in turn seeks to minimize the costs of production, inventory, setup and improve the level of service customers' demands. The problem consists in defining the size of lots and production sequence of several blocks precast concrete in a press line, with setup times too high. It was proposed, therefore, a mathematical model whose objective is to minimize the costs of production, setup and inventory, involved in the manufacturing process of these products through the exact method of Integer Linear Programming. The presented model aims to solve the problem was proposed and applied to the real situation of the company for the purpose of comparison of current results with the results after application of the model . / O trabalho que se apresenta nesta dissertação diz respeito ao problema de dimensionamento e sequenciamento de lotes de produção, único nível, capacitado (CLSP), em uma fábrica de produtos pré-moldados de concreto usados na construção civil, onde o dimensionamento e sequenciamento dos lotes de produção num período pré-definido, representam um desafio para a empresa; que por sua vez busca minimizar os custos de produção, estoque, setup e melhorar o nível de atendimento das demandas dos clientes. O problema consiste em definir o tamanho dos lotes e sequência de produção de diversos blocos pré-moldados de concreto em uma linha de prensagem, com tempos de setup muito altos. Será proposto, portanto, um modelo matemático cujo objetivo é minimizar os custos de produção, setup e estoque, envolvidos no processo de fabricação destes produtos através do método exato de Programação Linear Inteira. O modelo a ser apresentado visa resolver o problema proposto e será aplicado em situação real da empresa para fins de comparação dos resultados atuais com os resultados após aplicação do modelo.

Este trabalho tem por objetivo contribuir para a melhoria do gerenciamento do processo construtivo de execução de pontes e viadutos em estruturas segmentadas pré-moldadas protendidas, construídas em balanços sucessivos, com base em uma análise das metodologias adotadas e verificando a viabilidade de implantação de um modelo nos processos de gestão que utilizam métodos industriais para execução de obras de arte especiais. A partir da revisão da literatura técnica disponível e tomando como referência os métodos construtivos utilizados em dois canteiros de obras distintos, analisa-se a metodologia de gerenciamento construtivo adotada visando ao aperfeiçoamento do processo de fabricação e montagem, e consequente redução dos custos, desperdícios e prazos. Dentre os vários aspectos observados, ressalta-se a importância de se utilizar uma ferramenta de gerenciamento de projeto nas obras de pontes pré-moldadas, por se mostrarem um processo industrializado, repetitivo e com funcionamento similar a uma unidade fabril. Neste contexto, esta pesquisa visa fornecer subsídios para que se possam estabelecer diretrizes para uma melhor integração do projeto com a construção e conseqüente melhoria da execução nos canteiros de obras. / This work aims to contribute to the improvement of the construction process of bridges and viaducts in precast prestressed segmented structures built in balanced cantilevers, based on an analysis of the methodologies adopted and assessing the viability of the establishment of a model for management processes that use industrial methods for the execution of special bridges. Following a review of the available technical literature, and taking as reference the constructive methods used in two different construction sites, the constructive methodology is assessed, aiming the improvement of the manufacturing, launching and erection process, and the resulting reduction in costs, waste and time. Among the several aspects examined, we emphasize the importance of the use of a project management tool in precast bridges job sites, as they show themselves to be an industrialized, repetitive process, working almost like a manufacturing unit. This research, thus, proposes to supply subsidies for the establishment of guidelines for a better integration of project and job site, and the consequent improvement of execution in construction sites.