A verificação da estabilidade lateral de vigas pré-moldadas merece maior atenção em vigas longas e delgadas, especialmente durante as fases transitórias, como o içamento e o transporte, e também quando se leva em conta a deformabilidade das ligações temporárias. Apresenta-se nesta tese, um estado da arte sobre o problema da instabilidade lateral em vigas pré-moldadas, a fim de situar este trabalho no contexto técnico atual, bem como estudos anteriores relacionados à torção pura e quando associada a outras solicitações. Alguns modelos numéricos foram implementados computacionalmente a fim de simular o comportamento não-linear físico de vigas de concreto armado e protendido sob ação conjunta de torção, flexão bi-lateral e força axial. O modelo adequado a situações onde a torção é predominante sobre a flexão baseia-se na analogia ao comportamento de treliça espacial e na extensão da teoria dos campos diagonais comprimidos. Os resultados numéricos obtidos foram satisfatoriamente comparados aos experimentais disponíveis na literatura técnica. Nos casos onde a flexão é predominate, utilizou-se um modelo numérico que permite calcular a rigidez à torção após a fissuração por flexão da viga, sendo este o recomendado para as análises das fases transitórias de içamento por cabos. Duas vigas longas e esbeltas de concreto armado, sob tombamento lateral gradual e ação única do peso-próprio, foram moldadas e ensaiadas no laboratório. Os resultados experimentais obtidos serviram para validar o modelo numérico. No ensaio, a utilização de estações totais para medidas de deslocamentos mostrou ser uma boa alternativa, comparando-se bem aos resultados numéricos calculados. As medidas experimentais das deformações no concreto e nas armaduras concordaram satisfatoriamente com as respostas numéricas. Na aplicação à elementos estruturais com protensão, o comportamento numérico obtido para uma viga protendida de ponte de seção I, sob tombamento lateral gradual, comparou-se satisfatoriamente com a resposta experimental. Enfim, a medida da segurança do içamento de uma viga protendida de ponte e de uma tesoura protendida de cobertura foi calculada numericamente, considerando apoios deformáveis à torção. Os resultados numéricos mostram a importância de se escolher adequadamente o comprimento dos balanços, bem como a inclinação dos cabos de suspensão, garantindo a estabilidade da viga / The lateral stability of long and slender precast concrete beams requires great attention. In particular, it is important to ensure the stability of these members during transitory phases like tilting and transport, and also when the deformability of temporary supports is taken into account. The state of the art of the problem of lateral stability in precast concrete beams is presented in order to place this work in the current technical context. Previous studies of the problem of pure torsion and combined loading are reviewed. Numerical models considering the physical non-linear behavior of reinforced and prestressed concrete beams subjected to combined torsion, bi-axial bending and axial loads were implemented. The appropriate model when torsion dominates over bending is based on the space truss model and an extension of the diagonal compression field theory. The numerical results obtained compared satisfactorily with the experimental ones available in the technical literature. In bending dominated cases, a numerical model that evaluates the torsional stiffness in a cracked state due to bending is recommended for the analyses of temporary phases such as tilting. Two slender reinforced concrete beam models were built and tested under controlled gradual tilting conditions and self-weight action. These experimental results were used to validate the numerical model. Experimental results obtained using total stations for measuring displacements showed to be a good alternative, comparing well with those provided by the numerical model. The experimental measures of deformations in concrete and steel agreed well with the numerical calculations. Good agreement between numerical and experimental results was obtained for a prestressed concrete I-beam gradually tilted. Finally, a numerical analysis considering the flexibility of the supports of a prestressed concrete I-beam and a prestressed concrete truss with variable cross-section was carried out. The numerical results showed the importance of choosing the appropriate overhang length as well as the inclination of the suspension cables, in order to ensure the stability of the beam

A presente pesquisa tem como objetivo duas frentes de trabalho. A principal delas é o regate dos projetos de habitação social desenvolvidos pelo arquiteto João Filgueiras Lima, popularmente conhecido como Lelé, no contexto do maior programa habitacional patrocinada pelo Estado Brasileiro da história, o Programa Minha Casa Minha Vida (MCMV). Este, que foi um dos últimos projetos desenvolvidos pelo arquiteto falecido em 2014, é apresentado aqui em maiores detalhes comparativamente ao que foi exposto publicamente no ano de 2011. Localizados em dois bairros pobres de Salvador (Bahia) os projetos de Pernambués e Cajazeiras foram desenvolvidos pelo arquiteto e sua equipe no IBTH (Instituto Brasileiro de Tecnologia do Habitat), uma organização da sociedade civil de interesse público (OSCIP) que tinha como objetivo trabalhar a partir das experiências anteriores desenvolvidas pelo arquiteto, sempre com foco nas questões de interesse social e principalmente no desenvolvimento de pré-fabricados em argamassa armada. Tais projetos revelam, apesar do programa simples, a maturidade de um arquiteto de trajetória fortemente marcada pela busca do apuro técnico no campo da pré-fabricação (advindo de suas constantes pesquisas tecnológicas) e por sua atuação profissional notoriamente ligada à necessária dimensão social do arquiteto como possível agente transformador da sociedade. A segunda frente, onde se tem uma abordagem lateral perante à primeira, refere-se ao contexto vivenciado pelo arquiteto durante o desenvolvimento destes projetos, onde a despeito de ter sido convidado pela própria presidência da república, burocracia e conflito de interesses (públicos e privados) se uniram como corresponsáveis para a sua descontinuidade. A partir disto a dissertação busca, principalmente através de fontes primárias, trazer à superfície a percepção e análise de Lelé sobre este e outros casos e propõe uma discussão sobre qual é, e qual deveria ser a posição do profissional de arquitetura como desenvolvedor do projeto arquitetônico dentro do processo de produção da habitação social de mercado. / This research aims at two fronts. The main one is the rescue of the social housing projects developed by architect João Filgueiras Lima, also known as Lelé, as part of the largest government-sponsored housing program in the history of Brazil - Minha Casa Minha Vida (MCMV). The project, one of the last developed by the architect (June 19, 1931 - May 21, 2014), is more thoroughly analyzed here compared to what is of public knowledge. Located in two poor districts of Salvador (Bahia), the Pernambués and Cajazeiras projects were developed by the architect and his team at IBTH (Brazilian Institute of Habitat Technology), a civil society organization of public interest (OSCIP) with works based on previous experiences developed by the architect, always focusing on issues of social interest and especially on the development of prefabricated reinforced mortar. These projects reveal, despite the simple program, the maturity of an architect whose trajectory is strongly marked by the search of technical prerequisites in the field of the prefabrication (coming from his constant technological researches) and by his professional performance notoriously linked to the necessary social dimension of the architect as a possible transformer of society. The second front, which has a lateral approach to the first, refers to the context experienced by the architect during the development of these projects, even despite being invited by the presidency of the republic itself, bureaucracy and conflict of interests (public and private) joined as stewards for their discontinuity. From this, the dissertation seeks, mainly through primary sources, to bring to the surface the perception and analysis of Lelé on this and other cases and proposes a discussion about what is and what should be the position of the architectural professional as a developer of the architectural project within the process of production of social housing Market.

Orientador: Vladimir Antonio Paulon / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-13T11:14:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PregeliNeto_Antonio_M.pdf: 3909884 bytes, checksum: 410b6d25a48bfd9306620ba57294b3d0 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A aplicação de modelos de gestão na construção civil se mostra uma tendência, buscando minimizar riscos em empreendimentos e criar um diferencial competitivo. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo desenvolver e implantar um modelo de gestão para confecção de vigas pré-moldadas, verificando possíveis ganhos em termos de custo, prazo e qualidade. A metodologia adotada foi o estudo de caso, nas obras de uma ponte. O modelo de gestão desenvolvido dividiu a gestão do empreendimento em três áreas de atuação, sendo Gestão de Engenharia, Gestão de Suprimentos e a Gestão de Recursos. Na Gestão de Engenharia observou-se o parcial atendimento às expectativas no macro planejamento e na metodologia de gestão de informações, no controle de projetos; já as metodologias construtivas mostraram-se adequadas, a exceção da cura e do transporte das vigas; na gestão da segurança do trabalho e meio ambiente mostrou-se eficiente a localização de riscos, porém ineficiente o controle de acidentes de trabalho. A Gestão de Suprimentos foi eficiente no controle de custos, embora partes das análises tenham sido prejudicadas dada a escolha equivocada de alguns dos coletores de custo; no processo de contratação e compras os indicadores adotados se mostraram superficiais para a avaliação de desempenho. A Gestão de Recursos teve um bom desempenho, refletido nos índices de custos. Em geral, o empreendimento mostrou que os indicadores adotados para a avaliação do desempenho do modelo de gestão apontam um rendimento satisfatório para tempo e custo, e não conclusivo na qualidade. Concluiu-se que, embora não se possa afirmar que a aplicação do modelo de gestão fora o único responsável pelo sucesso parcial do empreendimento, certamente este contribuiu significativamente para tal. / Abstract: The application of management models in the civil construction is a new trend which searches to minimize risks in workmanships and to create a competitive differential. In this context, the objective of the present work was to develop and to implant a model of management for confection of precast prestressed beams, verifying possible improvements in costs, schedule and quality. The adopted methodology was the case study, in a bridge workmanship. The developed model of management divided the enterprise in three areas of performance, being Management of Engineering, Supply Management and Management of Resources. The Management of Engineering had a partial attendance to the expectations in the macro planning, the methodology of management of information was observed, in the control of projects; the constructive methodologies was adequate, in exception of the curing and the transport of the beams; the management of the work security and environment was efficient in the control of industrial accidents but inefficient to localize risks. The Supply Management was efficient in cost control, but parts of the analyses were harmed because of a mistake in the choice of some cost collectors; in the purchase process the pointers were superficial for the performance evaluation. The Management of Resources had a good performance, reflected in costs. In general, this job showed that the adopted pointers for the performance evaluation of the management model were satisfactory considering time and cost, but not conclusive in the quality. The conclusion is it cannot affirm that the application of the management model is the responsible one for the partial success of the workmanship, certainly this contributed significantly for such. / Mestrado / Edificações / Mestre em Engenharia Civil

Esta tese aborda a aplicação da tecnologia dos concretos leves de alto desempenho (CLAD) para a produção de elementos construtivos esbeltos pré-fabricados, tais como painéis estruturais e de vedação e peças para cobertura, apresentando um concreto com propriedades especiais em função da utilização conjunta de látex de estireno butadieno (SB), sílica ativa, superplastificante acelerador e agregados leves nacionais, denominado concreto leve de alto desempenho modificado com SB. Desenvolveu-se um amplo programa experimental para a análise dos concretos, tendo como objetivos o estudo dos processos de dosagem e produção, caracterização das propriedades dos concretos nos estados fresco e endurecido, análise da ductilidade de elementos construtivos esbeltos pré-fabricados submetidos à flexão, assim como a obtenção de informações microestruturais sobre a matriz de cimento e a zona de transição entre o agregado e a matriz de cimento. Os resultados do programa experimental demonstraram que os concretos leves de alto desempenho modificados com SB são extremamente adequados à produção de elementos pré-fabricados esbeltos, devido essencialmente à redução da massa específica e ao excelente desempenho das propriedades relacionadas à resistência mecânica e durabilidade. Nos estudos microestruturais, observou-se que a utilização de sílica ativa e de SB promoveram a diminuição da quantidade e do diâmetro dos poros capilares e da quantidade de hidróxido de cálcio (CH) na matriz de cimento, assim como reduziram a espessura da zona de transição agregado-matriz. Observou-se, também, que os concretos com agregados leves nacionais apresentaram valores da espessura da zona de transição agregado-matriz inferiores aos observados para os concretos com agregados tradicionais. / This dissertation deals with the application of the high performance lightweight aggregate concrete (HPLWAC) for the production of thin precast components, such as structural and insulation panels and elements for covering. A concrete with special properties was presented, once the use of styrene-butadiene latex (SBR), silica fume, accelerating superplastificizer and Brazilian lightweight aggregates, named SBR-modified high performance lightweight aggregate concrete. Our main goals in the experimental program were the study of concrete dosage and production, the characterization of concretes properties, the thin precast components analysis, as well as the microstructural study about both cement paste and the interfacial transition zone (ITZ) between aggregate and cement paste. The main results show that the SBR-modified HPLWAC are extremely appropriate to the production of thin precast components, due essentially to the density reduction and to the high performance of mechanical and durability properties. Besides this, it was viewed that the silica fume and SBR use promote the decrease of the amount and diameter of the capillary pores, as well as the amount of calcium hydroxide (CH) in the cement paste. Additionally, they reduce the thickness of the interfacial transition zone between aggregate and cement paste. It was also observed that the concretes with Brazilian lightweight aggregate presented lower values of the interfacial transition zone thickness than the ones observed for the concretes with traditional aggregates (basalt).

Aborda-se, neste trabalho, a tecnologia do concreto auto-adensavel CAA aplicada a producao de pre-fabricados. Destaca-se a contribuicao feita ao Metodo IBRACON, largamente utilizado no pais para a dosagem do concreto comum, a partir de uma nova metodologia de dosagem proposta para o CAA, que considera duas inovacoes principais. A primeira foi o conceito de correcao da coesao do concreto fresco por substituicao de finos pozolanicos ou nao pozolanicos correspondentes, de maior area especifica, de modo que formulacoes mais pobres em cimento exigem maior teor de substituicao quando comparadas com composicoes mais ricas, para manter as mesmas caracteristicas de trabalhabilidade. Com isso, foi possivel acrescentar um 4° quadrante de correlacao dos parametros envolvidos na mistura ao Diagrama de Dosagem do metodo original. A segunda inovacao foi incorporar alguns ensaios de trabalhabilidade especificos. Para tanto, realizou-se uma analise critica dos principais testes disponiveis, apresentando suas vantagens e limitacoes, correlacionando com os parametros reologicos fundamentais, bem como com uma aplicacao pratica, validando-os para a qualificacao do CAA para a producao. Dessa forma, foram estudados tracos com dois niveis de auto-adensabilidade, sem adicoes e com metacaulim ou filer calcario, para resistencias compreendidas entre 50-70MPa, em um amplo programa experimental que totalizou 11 familias de concretos e mais de 55 tracos, no geral. Foram avaliados tambem os cuidados especificos para a producao do CAA, analisando aspectos de produtividade e viabilidade de implantacao, a partir de um estudo voltado a uma empresa especializada. Concluiu-se que o CAA e uma opcao vantajosa para o setor, sobretudo com emprego de adicoes minerais, porem e extremamente necessario haver algumas modificacoes de equipamentos e procedimentos para sua adequacao em fabrica. / This work focus the technology of the self-compacting concrete SCC, applied to the precast production. The main innovation was the contribution made to the IBRACON Method, which is widely utilized in Brazil for conventional concrete design, from the new proposed design methodology for SCC, which considers two main innovations. The first one was the concept of correction of the cohesion of the fresh concrete by substitution of pozzolanics or no pozzolanics corresponding mineral additives, with higher specific area, where the poorest formulations in cement requires higher content of substitution when compared with richer compositions, to maintain the desired characteristics of workability. It enables to add a 4th quadrant to the Dosage Diagram of the original method. The second innovation was to incorporate of some workability tests of the fresh concrete, that become important for the qualification of the self-compacting concrete for a practical application. Thus, it carried out a critical analysis of the main available tests, presenting its advantages and limitations, correlating with the parameters of rheology, and with a practical application, validating them for the qualification of SCC for production. Therefore, it was studied mixes of SCC with two levels of self-compactability, without additives and with metacaolin or limestone filler, for mechanical resistances between 50- 70MPa, in a wide experimental program with 11 families of concretes and more of 55 mixes. It was also evaluated the specific cares for the production of SCC, analyzing aspects of productivity and feasability of implementation, based in a case study. It was concluded that SCC is a worthwhile option for the sector, especially using mineral additives, however it is extremely necessary some equipment and procedure modifications in order to adapt the factories to this new technology.

Em estruturas de concreto pré-moldado, as ligações usualmente apresentam comportamento semi-rígido, apesar desse tipo de vinculação não ser sempre considerado no projeto e análise das estruturas. Ensaios dinâmicos para a determinação da rigidez da ligação apresentam a vantagem de serem não-destrutivos e a possibilidade de serem utilizados na verificação das condições reais de vínculo ou para a avaliação da necessidade de um eventual reforço estrutural. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um método para a análise da deformabilidade de estruturas de concreto baseado em ensaios dinâmicos, focalizando a semi-rigidez das ligações de elementos pré-moldados. Os objetos de estudo específicos são as ligações viga-pilar com capacidade de transmissão de forças e momentos. Em uma etapa preliminar desta pesquisa, realizaram-se ensaios-piloto em diferentes modelos de estruturas de concreto e de aço, em tamanho real e reduzido, com diferentes condições de contorno, para avaliar os instrumentos, equipamentos e sensores disponíveis. A partir da verificação da metodologia experimental proposta, realizou-se um estudo comparativo dos resultados obtidos com ensaios estáticos e dinâmicos em um modelo reduzido de pórtico de concreto pré-moldado, utilizando métodos diretos na obtenção da rigidez da ligação entre os elementos. Na confecção das ligações viga-pilar, foram empregados dispositivos usuais, tais como: dente e consolo, chumbador, almofada de apoio e preenchimento com graute e, posteriormente, aplicados reforços por inserção de laminado de PRFC inseridos no concreto de cobrimento, que permitiu o incremento da resistência e da rigidez à flexão das ligações. A metodologia experimental para determinar a rigidez da ligação viga-pilar envolveu procedimentos diretos, com ensaios dinâmicos de vibração forçada e sinais medidos por acelerômetros, e ensaios estáticos usuais em que se utilizam transdutores de deslocamento e clinômetros. Os resultados dos ensaios com os modelos de concreto, corroborados pelos resultados dos modelos metálicos, demonstram a validade da utilização da metodologia experimental dinâmica para determinação direta da rigidez de ligações. As conclusões obtidas aplicam-se diretamente ao projeto das estruturas e à prática da investigação estrutural, dentro do ambiente acadêmico e da indústria. / Usually precast concrete connections are considered as perfect joints (pinned or rigid), however the real behavior can be intermediate what is called semi-rigid. The use of dynamic tests is an advantage to obtain stiffness values without damaging the structure and can be used to assess the real boundary conditions or verify the need for structural strengthening. This research aims to develop a dynamic experimental procedure to determine the beam-to-column connection stiffness of precast concrete structures directly from accelerometer measured data. The preliminary tests were carried on specimens of real size or reduced scale, as well as concrete or steel connection specimens with different boundary conditions. The experimental tests were conducted in a reduced scale concrete frame composed of precast columns and beam. The frame was tested through dynamic and static methods in order to obtain the beam-to-column stiffness value directly. The beam was connected to the columns by pinned connections, formed by support cushions and dowels. In addition, the connections were strengthened by embedding CFRP strips in the lateral concrete cover, according to NSM technique (Near-Surface Mounted). Experimental static and dynamic tests were done at different loading steps. The results obtained with concrete and steel models show good agreement between static and dynamic tests.

O método construtivo com painéis portantes de concreto é economicamente viável, porém relativamente novo no cenário nacional, sobretudo no caso dos pré-moldados. As incertezas referentes às peculiaridades desse método, bem como a nova norma brasileira de painéis pré-moldados, ainda em elaboração, vem a motivar uma análise probabilística dos critérios de projeto disponíveis. Utilizando-se a técnica da confiabilidade estrutural, é possível propagar as incertezas referentes às variáveis a uma resposta final no índice de confiabilidade, sendo um cálculo totalmente probabilístico. Neste trabalho, emprega-se tal técnica com informações estatísticas referentes a lajes de concreto moldadas in loco para verificar, de maneira mais verossímil, a segurança dos critérios de projeto impostos pelo Precast Concrete Institute Design Handbook - Precast and Prestressed Concrete - 7th Edition (2010) às fases transitórias (desforma, transporte e içamento) e pela Norma Brasileira ABNT NBR 6118: 2014 - Projeto de estruturas de concreto, à fase em uso. Prossegue-se a uma análise crítica dos resultados bem como sugestões para diminuir a variação dos resultados, sobretudo pela calibração de novos coeficientes parciais de segurança, processo para o qual este trabalho pode servir de base. / The shear wall building method is economicaly viable, but relatively new in the brazillian scene, that is specially true for precast members. The uncertainty pertaining this method, and the new brazillian design code for precast shear walls, still in development, serve as motivation for a probabilistic analysis of available project criteria. Using the structural reliability technique, it is possible to forward the variables uncertainties to a final answer in the form of the reliability index, being that this method is entirely probabilistic. In this study, this technique is used with statistical data pertaining cast-in-place concrete slabs to ascertain, with a higher degree of verisimilitude, the safety of the design criteria imposed by the Precast Concrete Institute Handbook - Precast and Prestressed Concrete - 7th Edition (2010) to the temporary states (stripping, transit and lifting) and by the Brazillian Code ABNT NBR 6118: 2014 - Concrete structures design, to the working state. The study then proceeds to a critical analysis of the results and to suggestions to reduce their variability, specially through calibration of new partial safety factors, a procedure to which this study might serve as a basis.

Esta pesquisa visa analisar a transferência de tensões de compressão entre elementos de concreto pré-moldado através de almofadas de argamassa modificada. A argamassa foi modificada com as adições de fibras de polipropileno, látex estireno-butadieno e vermiculita termo-expandida. A caracterização da argamassa foi realizada com ensaios de compressão, de tração por compressão diametral e de módulo de elasticidade, além de ensaios de rigidez de almofada, que medem a capacidade da peça de se deformar sob tensão de compressão uniforme. As análises de transferência de tensões foram realizadas intercalando uma almofada entre dois blocos de concreto e submetendo o corpo de prova formado a ensaios de compressão. Os parâmetros variados nesses ensaios foram: rugosidade superficial e resistência mecânica dos blocos ligados, excentricidade de carregamento, solidarização ou não da almofada ao bloco inferior de concreto e carregamento monotônico e cíclico. Em relação à massa do cimento, a argamassa das almofadas possuía 30% de agregados, dos quais 95% eram areia fina e 5% eram vermiculita, 10% de látex, 2% de taxa volumétrica de fibras de polipropileno e relação água / cimento de 0,25, além da água incorporada no látex. A argamassa apresentou resistência à compressão média de 27,65 MPa, resistência à tração de 3,62 MPa e módulo de elasticidade igual a 11,53 GPa. Os principais resultados dos ensaios de ligação foram: a) para compressão centrada, a presença da almofada aumentou a resistência em 20% para espessuras de saliências de 0,5 mm e 30% para saliências de 1,0 mm; b) ganho de efetividade da almofada à medida que se reduziu a resistência do concreto; c) em ligações excêntricas, a dispersão dos resultados não permitiu uma correta avaliação dos resultados; d) para carregamento cíclico, a almofada de apoio aumentou em 45% a resistência da ligação. / This research aims to analyze the compressive stresses transfer between precast concrete elements by modified mortar pads. The mortar was modified with additions of polypropylene fibers, styrene-butadiene latex and heat-expanded vermiculite. Mortar characterization was performed in compression, tension and elastic modulus tests, further pad rigidity tests, that measure the pad capacity to deform under uniform compressive stress. Stress transfer analyzes were performed interleaving a bearing pad between two concrete blocks and subjecting the specimen formed in the compression tests. Varied parameters in these tests were: surface roughness and mechanical strength of the connected blocks, loading eccentricity, solidarization or not of the bearing pad to the bottom concrete block and monotonic and cyclic loading. In relation to the cement weight, the mortar of the pads showed 30% of aggregates, which 95% were fine sand and 5% were vermiculite, 10% of latex, 2% of volumetric rate of polypropylene fibers and water / cement ratio of 0,25, in addition of water incorporated into the latex. The mortar showed compression strength of 27,65 MPa, tension strength of 3,62 MPa and elastic modulus equal to 11,53 GPa. The main results of connection test were: a) for centered compression, presence of pad increased the strength in 20% for thicknesses of imperfections of 0,5 mm and 30% for imperfections of 1,0 mm; b) gain of effectiveness of the bearing pad when the concrete strength was reduced; c) in eccentrical connections, the dispersion of results did not allowed a correct evaluation of results; d) for cyclic loading, the bearing pad increased in 45% the connections strength.

Os danos ambientais causados pela construção civil são fonte de preocupação nesta área da engenharia, e reduzi-lo é interesse comum a todos. Pensar em sustentabilidade já na fase de projeto é um modo viável de se reduzir este impacto. A escolha pelo concreto pré-moldado oferece alguns benefícios iniciais quando se compara este ao concreto moldado no local e, dentre estes, estão a racionalização do canteiro de obras, a redução do desperdício e uma melhoria na produtividade. Uma qualidade adicional, que ainda não está tão clara, é a redução do impacto ambiental que se pode ter com o emprego do concreto pré-moldado. A proposta deste trabalho envolve a análise de fatores que influenciam a sustentabilidade ambiental de estruturas de concreto pré-moldado e a aplicação de um algoritmo de otimização para determinação dos valores ótimos que conduzem ao mínimo impacto ambiental. Para isso, optou-se por minimizar as emissões de CO2, associadas à forma estrutural adotada, à produção, ao transporte e à montagem dos elementos pré-moldados. Estudos de otimização no projeto de estruturas têm usualmente sido utilizados a fim de reduzir custos e, entre as técnicas de otimização utilizadas em engenharia estrutural, os algoritmos genéticos têm sido reconhecidos como uma forte tendência por serem fáceis de implementar e fornecerem excelentes resultados. Com o código de otimização de emissão de CO2 foram processados diversos exemplos, variando os dados de entrada um a um e, avaliando a influência da variação destes na emissão de CO2. Considerando um edifício de 30 m x 30 m, uma adição de pavimento representa um acréscimo aproximado de 35% de emissão de CO2. Para o mesmo prédio, um aumento de 10 m em uma das direções significa aumentar em 30% a emissão de CO2. Variaram-se também as larguras e alturas máximas das vigas, tamanho de vão mínimo entra pilares, distância da fábrica à obra, cargas atuantes, número de indivíduos da população, número de indivíduos para elitismo, numero máximo de gerações, taxa de cruzamento e taxa de mutação. Ao variar estes parâmetros as porcentagens de variação de emissão de CO2 chegam a valores próximos de 5%. Foi encontrado também um valor de emissão por m³ aproximado de 430 kg/m³. Além disso, a saída de dados do código de otimização de emissão de CO2 foi comparada com a do código de otimização de custo, e foi constatado que as configurações estruturais apresentadas para um mesmo edifício processado com os dois códigos são semelhantes entre si e semelhantes à solução estrutural utilizada para esta edificação. Também foi constatado que pode se relacionar emissão de CO2 com custo. Deste modo, foi proposto um fator que relaciona as duas grandezas, chamado Fator Emissão-Custo, ou Fec. Observou-se que o Fec varia com o acréscimo de pavimentos, mostrando que o custo e a emissão de CO2 são afetados de forma diversa pelo número de pavimentos. Para um edifício de 4 pavimentos o Fec médio encontrado foi de 1,53 kgCO2/R$. Os resultados encontrados permitiram atestar a validade do método dos algoritmos genéticos à engenharia de estruturas, bem como a importância que o concreto pré-moldado tem para a industrialização da construção civil. / The environmental impact caused by civil constructions is a source of concern in this area of engineering, and reducing it is a common interest to all. Thinking about sustainability already in the design phase is a feasible way to reduce this impact. The choice for precast concrete offers some initial benefits when compared to the cast- on-site concrete and, among these, are streamlining the construction site, reducing waste and improving productivity. An additional quality, which is not yet so clear, is to reduce the environmental impact that one can have when using precast concrete. The purpose of this work is to develop a method of optimization of the elements of precast concrete structures in relation to the sustainability of the product. To do so, it is proposed to minimize the CO2 emission associated to the structural solution, production, transportation and assembly of precast concrete. Studies on optimization design of structures have been commonly used to reduce costs and, among the optimization techniques in structural engineering, genetic algorithms have been recognized as a strong trend for being easy to implement and providing excellent results. With the CO2 emission code were processed several examples, varying the input data one by one, then was assessed the influence of each variation on CO2 emission. Considering one building with the size 30 m x 30 m, each floor added represents an approximated increase about 35% on CO2 emission. For the same building one increase of 10 m on each direction means add 30% on CO2 emission. Was varied on the code the maximum heights and widths of the beam, the minimum span between pillars, distance from the building to the factory, loads acting, maximum population individuals number, number of individuals to elitism, maximum generation number, outcrossing rate and mutation rate. Varying these parameters, the variations percentage of CO2 emission reaches values next to 5%. Was found too an approximated value to CO2 emission per m³ as about 430 Kg/m³. Furthermore, the CO2 emission optimization code data output was compared with the cost optimization code data output, and it was verified that the structural configuration presented on outputs was similar between them both and similar with the real structural solution used on this building. It was verified too that the CO2 emission and cost could be related. On this way was proposed a factor which relates the two quantities called Emission-Cost Factor, or Fec. It was noticed that Fec varies when floors are added, which means that the cost does not vary at the same way that the CO2 emission does when the number of floors are changed. For a building with 4 floors the medium value of Fec was found 1,53 kgCO2/R$. The results permitted attest the validity of using genetic algorithms in structural engineering, as well as highlighting the precast concrete contribution on the industrialization of civil construction.

Neste trabalho foi feito um estudo de uma argamassa especial, à base de cimento e acrescida de vermiculita, látex e fibras curtas (PVA e vidro), visando a sua utilização em ligações entre elementos de concreto pré-moldado. Realizaram-se ensaios de corpos-de-prova cilíndricos de 50 mm x 100 mm para a determinação das características do compósito, tais como: resistência à compressão, resistência à tração e módulo de elasticidade. Foram moldados 20 traços do compósito, variando as quantidades de cada um dos materiais. Foram realizados ensaios de compressão em placas de espessuras 5, 10 e 20 mm para determinação da rigidez (relação entre a tensão e a deformação específica) e do afundamento pela aplicação de carga concentrada. Também foram realizados ensaios de ligações de blocos de concreto, com e sem almofada na emenda. Com base nos ensaios realizados, notou-se que ao se utilizar maiores quantidades de vermiculita, a tendência era de diminuir as resistências à compressão e à tração e também o módulo de elasticidade; entretanto, com a adição de látex e, sobretudo, de uma quantidade considerável de fibra à mistura, sua resistência praticamente se igualava à resistência do corpo sem vermiculita com a vantagem de evitar fissuras ou lascamento, tornando-se adequado para ser utilizado como elemento de apoio em ligações de concreto pré-moldado. Notou-se um acréscimo de resistência à compressão superior a 30% ao se utilizar almofada na emenda nos casos em que não há excentricidade nas ligações entre blocos de concreto. / This research deals with a special mortar made with cement, which it was added vermiculite, latex and short fibers (PVA and glass) to be used in connections between elements of precast concrete. It was made cylindrical samples of 50 mm x 100 mm for the determination of the characteristics of the composite, such as: compression strength, tensile strength and modulus of elasticity. It was made 20 mixtures of the composite, varying the amounts of each one of the materials. Compression tests were made in plates with thickness of 5, 10 e 20 mm for determination of the stiffness (relationship between stress and specific deformation) and deformation due the application of concentrated load. Connections tests on concrete blocks were also made, with cushion and without it in the connection. Based in these tests, it was noticed that when using larger amounts of vermiculite, the tendency was of reducing the compression strength and tensile strength and the modulus of elasticity too; however, with the addition of latex and, above all, of a considerable amount of fiber to the mixture, your strength practically was equaled to the strength of the material without vermiculite with the advantage of avoiding cracks or split, becoming adequate to be used as cushion in precast concrete connections. It was noticed an increment of larger compression strength than 30% when using cushion in the connection in the cases in that there is not eccentricity in the connections between concrete blocks.