Os algoritmos evolutivos são métodos heurísticos utilizados para a solução de problemas de otimização e que possuem mecanismos de busca inspirados nos conceitos da Teoria de Evolução das Espécies. Entre os algoritmos evolutivos mais populares, estão os Algoritmos Genéticos (GA) e a Programação Genética (GP). Essas duas técnicas possuem como ponto em comum o uso pesado do operador de recombinação, ou \"crossover\" - mecanismo pelo qual novas soluções são geradas a partir da combinação entre soluções existentes. O que as diferencia é a flexibilidade - enquanto que nos algoritmos genéticos as soluções são representadas por códigos binários, na programação genética essa representação é feita por algoritmos que podem assumir qualquer forma ou extensão. A preferência pelo operador de crossover não é simplesmente uma característica em comum das duas técnicas supracitadas, mas um poderoso diferencial. Na medida em que os indivíduos (as soluções) são selecionados de acordo com a respectiva qualidade, o uso do operador crossover tende a aumentar mais rapidamente a qualidade média da população se as partes boas de cada solução combinada (os \"building blocks\") forem preservadas. Holland [1975] prova matematicamente que sob determinadas condições esse efeito ocorrerá em algoritmos genéticos, em um resultado que ficou conhecido como \"Schema Theorem of GAs\". Entretanto, a implementação prática de GA (e, em especial, de GP) geralmente não ocorre segundo as condições supostas neste teorema. Diversos estudos têm mostrado que a extensão variável das estruturas utilizadas em GP dão um caráter de mutação ao operador de crossover, na medida em que a seleção aleatória dos pontos de combinação pode levar à destruição dos building blocks. Este trabalho propõe um novo operador de crossover, baseado em uma técnica de meta-controle que orienta a seleção dos pontos para a recombinação das soluções, respeitando o histórico de recombinação de cada ponto e a compatibilidade semântica entre as \"partes\" de cada solução que são \"trocadas\" neste processo. O método proposto é comparado ao crossover tradicional em um estudo empírico ligado à área Financeira, no qual o problema apresentado consiste em replicar a carteira de um fundo de investimentos setorial. Os resultados mostram que o método proposto possui performance claramente superior ao crossover tradicional, além de proporcionar a emergência de semântica entre as soluções ótimas. / Evolutionary algorithms are heuristic methods used to find solutions to optimization problems. These methods use stochastic search mechanisms inspired by Natural Selection Theory. Genetic Algorithms and Genetic Programming are two of the most popular evolutionary algorithms. These techniques make intensive use of crossover operators, a mechanism responsible for generating new individuals recombining parts of existing solutions. The choice of crossover operator to be used is very important for the algorithms´ performance. If individuals are selected according to the fitness, the use of crossover operator helps to quickly increase the average quality of the population. In GA we also observe the emergence of \"building blocks\", that is, encapsulated parts of good solutions that are often preserved during the recombination process. Holland [1975] proves that, under some conditions, this phenomenon will occur in GAs. This result is known as Schema Theorem of GAs. However, practical implementations of these algorithms may be far away from the conditions stated in Holland´s theorem. In these non-ideal conditions, several factor may contribute to higher rates of destructive crossover (building blocks destruction). This work proposes a new crossover operator, based on a meta-control technique that drives selection of crossover points according to recombination history and semantic compatibility between the code blocks to be switched. The proposed method is compared to common crossover in a case study concerning the replication of an investment fund. Our results show that the proposed method has better performance than the common crossover. Meta-control techniques also facilitate the emergence of building blocks that, in turn, give raise to emergent semantics that can be used to give meaning or interpretations to an optimal solution and its components.

Construção e abertura: diálogos Alexander-Piaget examina a construção do conhecimento, no campo da Arquitetura e Urbanismo, através da articulação das abordagens dos dois autores destacados no título da tese, na perspectiva de esboçar elementos para uma teoria e uma pedagogia do processo de projeto. Neste sentido, o trabalho organiza-se em duas partes: Aberturas – contexto teórico Para compreender os processos cognitivos envolvidos na concepção do projeto arquitetural no âmbito do ateliê pedagógico, a investigação busca estabelecer um diálogo teórico que encontra pontos de contato entre a tradição da Epistemologia Genética iniciada por Jean Piaget, e o pensamento do arquiteto austro-americano Christopher Alexander. Desde o construtivismo piagetiano, interessa, em especial, a noção dos possíveis, passando pelas formulações referentes à percepção e representação espacial, pelos processos de tomada de consciência no percurso entre o fazer e o compreender, e pelos fundamentos de uma lógica de significações. Desde a abordagem de Alexander, tomam-se, em especial, as noções de linguagem de padrões e de totalidades crescentes para explicar as relações entre os sujeitos do processo projetual e o ambiente construído, na emergência de uma ordem espacial coerente através de contínuos ajustes entre forma e contexto. O espaço de encontro entre os dois pensadores se explicita através de uma abordagem epistemológica apoiada no conceito de sistema, e no princípio cibernético de equilibração. No caso de Piaget, isto implica estados majorantes de assimilação na interação entre sujeito e objeto de conhecimento; na abordagem de Alexander, isso se revela através da analogia entre sistemas ambientais construídos pelo homem e organismos vivos, que pode ser descrita na forma de um conjunto de princípios projetuais bem definidos. Construções – contexto pedagógico No plano pedagógico, foi elaborado um experimento, oferecido a estudantes de graduação e, Arquitetura e Urbanismo, procedentes de diferentes etapas do curso, objetivando: i) a reflexão em torno do quadro teórico apresentado, ii) a exploração de tecnologias de simulação gráfica; iii) o agenciamento de meios de trabalho cooperativo, presencial e à distância, e; iv) o desenvolvimento de exercícios de projeto apoiados nas reflexões derivadas de (i), (ii) e (iii), no sentido de promover desequilíbrios cognitivos, sugerindo percursos de trabalho diferentes daqueles com os quais os estudantes estão familiarizados. O experimento estrutura-se em três exercícios, correspondentes, grosso modo, às etapas de concepção, desenvolvimento e aperfeiçoamento de um projeto arquitetônico ou urbanístico. Casa tomada, baseado no conto homônimo do argentino Julio Cortázar, aborda a pedagogia da metáfora, propondo uma transcrição da narrativa ficcional para o espaço arquitetônico, reconstituindo topologicamente a trama urdida pelo escritor. Cidade das palavras reflete o âmbito denominado pedagogia do linguajar, e propõe o desenvolvimento de narrativas "genéticas" construídas através do trabalho cooperativo, em escalas de organização de crescente complexidade. Desenho e canteiro especula sobre uma pedagogia da precisão, inspirando-se na reflexão do arquiteto brasileiro Sérgio Ferro sobre os processos de produção da arquitetura, sendo os estudantes desafiados a simular, com ferramentas digitais, elementos construtivos tomados dos exercícios iniciais, promovendo reequilibrações no processo de aprendizagem. As “pedagogias” da metáfora, do linguajar e da precisão, integradas na reflexão sobre o fazer e o compreender, buscam constituir uma "ecologia" que enlaça sujeitos, conceitos e tecnologias. O trabalho conclui com um conjunto de crônicas que examinam diferentes aspectos do percurso realizado. / Construção e abertura: diálogos Alexander-Piaget (Construction and overture: dialogues Alexander-Piaget) examines the construction of knowledge in the field of Architecture and Planning, through the combination of the approaches of two prominent authors detached in the title of the thesis, aiming outlines elements for a theory and a pedagogy of the design process. In this sense, the work is organized into two parts: Overtures – theoretical context To realize cognitive processes involved in the architectural design within the pedagogic studio, the research seeks to establish a theoretical dialogue that finds points of contact between the tradition by Genetic Epistemology started by Jean Piaget, and the theories of Austro-American architect Christopher Alexander. Since Piaget's constructivism, interests, in particular, the notion of the possibles, through the formulation on the perception and spatial representation, through the processes of awareness on the route between to do and to understand, and the foundations for a logic of meanings. Since the approach of Alexander, detaching, especially, the notions of Pattern Language and the growing wholes, to explain relations between subjects of the design process and the built environment, in the emergence of a coherent ordered space through continuous fitness between form and context. The space of encounter between the two thinkers is explained through an epistemological approach based on the concept of system, and the cybernetic principle of balance. In the case of Piaget, this implies upper bounds states of assimilation in the interaction between subject and object of knowledge; from the approach of Alexander, it is revealed through the analogy between manmade environmental systems and living organisms, which can be described as a well defined set of design principles. Constructions – pedagogic context In terms of pedagogy, an experiment was designed, and offered to undergraduate students of Architecture and Planning from different stages of the course, aiming to: i) discussions around the theoretical context, ii) the exploration of technologies for graphic simulation; iii) the arrangement of means of cooperative work, in classroom and in distance learning environment, and iv) the development of design exercises supported the reflections derived from (i), (ii) and (iii) to promote cognitive imbalances, suggesting work journeys than those with which students are familiar. The experiment is a set of three exercices, corresponding roughly to the stages of conceiving, developing and refining an architectural or urban design. Casa Tomada (House taken over) based on the tale by the Argentinian Julio Cortázar, addresses the pedagogy of metaphor, proposing a transcript of fictional narrative to the architectural space, topologically reconstructing the plot hatched by the writer. Cidade das palavras (City of words) reflects the scope of pedagogy named speech and proposes the development of "genetic" narratives constructed through the cooperative work on scales of organization of increasing complexity. Desenho e canteiro (Design and construction site) speculates about a pedagogy of precision, drawing on the reflection of Brazilian architect Sergio Ferro on the production processes of architecture, and students are challenged to simulate, with digital tools, building elements taken from the initial exercises in promoting a feedback for learning process. The "pedagogies" of metaphor, speech and precision, integrated into thinking about doing and understanding, seek to constitute an "ecology" that links subjects, concepts and technologies. The thesis concludes with a set of chronicles that examines different aspects of the journey undertaken.

O processo de projeto tem importante papel na geração de valor, pois define o produto de forma que este atenda às necessidades do cliente. No entanto, o planejamento e controle deste processo na indústria da construção são, em geral, informais e ineficazes. Estes problemas tendem a ser mais graves em empreendimentos rápidos e complexos, quando envolvem sistemas pré-fabricados, normalmente caracterizados como sistemas do tipo engineer-to-order (ETO). Visando a aprimorar o processo de projeto, muitas empresas tem implementado conceitos e princípios da produção enxuta, podendo ser destacado o uso do Sistema Last Planner (SLP), que contribui para proteger a produção da variabilidade do processo, assim como para eliminá-la. O presente estudo tem como objetivo propor um modelo de planejamento e controle de projetos em empresas que projetam, fabricam e montam sistemas pré-fabricados, com características de sistema de produção do tipo ETO. Foi realizado um estudo empírico no setor de projetos de empresa de sistemas construtivos metálicos, com sede na Região Sul do Brasil. Inicialmente, o SLP foi implementado em duas equipes de projeto, sendo refinado e adaptado ao contexto da empresa. Depois, o SLP refinado foi implementado em outras quatro equipes. Como principais contribuições destacam-se o papel do modelo proposto no aumento da transparência de processos e na melhoria da confiabilidade deste processo, possibilitando o planejamento integrado entre as equipes de projeto. O modelo pode ser aplicado a sistemas pré-fabricados do tipo ETO, não somente no contexto de sistemas construtivos metálicos, mas em equipes de projetos que desenvolvem múltiplos projetos simultaneamente. / The design process plays an important role in value generation, since it defines the products that must meet customer needs. However, design planning and control in the construction industry are often informal and ineffective. This problem tends to bring serious consequences, especially in fast and complex projects that involve prefabricated building systems, normally defined as engineer-to-order (ETO) environments. In order to improve the design process, several companies have implemented lean production concepts and principles, and especially the Last Planner System (LPS) for production control, which shields production from upstream variability as well as contributes for reducing it. The aim of this study is to propose a model for planning and controlling the design process in companies that design, manufacture and assemble prefabricated ETO building systems. An empirical study was carried out is the design department of a steel fabricator based in Southern Brazil. Initially, LPS was implemented in two design teams, being refined and adapted to the context of the company. Then, the existing LPS was implemented in four other design teams. The main contributions of this investigation is the role of the proposed model in increasing process transparency and improving the reliability of the design process, making it possible to produce an integrated plan for the whole design department. This model is not limited to steel fabricators, but is applicable to any ETO prefabricated building systems, in which design teams carry out multiple design projects simultaneously.

O planejamento e controle logístico cumpre um importante papel no processo de montagem de sistemas construtivos pré-fabricados, e pode ter um impacto substancial nas metas do empreendimento em termos de prazo, custo, qualidade e segurança. A falta de planejamento logístico na construção pode causar congestionamento em postos de trabalho e resultar em baixa produtividade. Building Information Modeling (BIM) tem sido apontado como uma grande oportunidade para a melhoria do desempenho da logística de canteiros, principalmente pelo uso de modelos 4D para analisar planos de construção, assim como reduzir conflitos espaciais em canteiros de obras. Entretanto, modelos 4D têm sido frequentemente utilizados simplesmente para representar a sequencia de execução definida em uma rede CPM, sem considerar atividades que não agregam valor, tais como estoques e transporte. Visando a preencher esta lacuna, esta pesquisa propõe um modelo para o planejamento e controle logístico para sistemas construtivos pré-fabricados do tipo engineer-to-order, utilizando BIM 4D. Pesquisa construtiva foi a abordagem metodológica adotada nesta pesquisa. Quatro estudos empíricos foram realizados em diferentes canteiros de obras de uma empresa de estrutura metálica, nos quais processos logísticos foram planejados e controlados. O estudo também propôs diretrizes para integrar o planejamento logístico ao planejamento e controle da produção e para o uso de gestão visual para apoiar o controle logístico. O modelo proposto sugere que o desenvolvimento e uso de modelos 4D para controle e planejamento logístico deve ter uma ampla participação de diferentes intervenientes. / Logistics planning and control plays a key role in the process of assembling prefabricated building systems, and can have a major impact in project goals in terms of schedule, cost, quality and safety. The lack of construction logistics planning may cause congestion in workspaces and result in low productivity. Building Information Modeling (BIM) has been pointed out as a major opportunity for the improving the performance of site logistics, especially by using 4D models to analyze construction plans as well as to reduce spatial conflicts in construction sites. However, 4D models have been often used simply for representing the installation sequence defined in a CPM network, without considering non value-adding activities, such as inventories and transportation. In order to fill this gap, this research work proposes a logistics planning and control model for engineer-to-order prefabricated building systems using BIM 4D. Constructive research was the methodological approach adopted in this investigation. Four empirical studies were carried in different construction sites of a steel fabricator company, in which logistic processes were planned and controlled. This study also proposes guidelines for integrating logistics planning and control with production planning and control, and for the use of visual management to support logistics control. The proposed model suggests that the development and use of 4D models for logistics planning and control should have a broad participation of different stakeholders.

Energy consumption is one of the most important environmental issues facing contemporary society. The energy used in homes and buildings comes mainly from burning fossil fuels (oil, natural gas and coal) which contribute significantly to air pollution. The construction industry worldwide is responsible for 50 % of natural resources and 40 % of energy consumption, considering the same in the Lifecycle Building: energy in the manufacture of buildings materials, in the life of the building, in the work itself and in the deconstruction of it. The challenge ahead for the construction industry is the use of appropriate materials, energy – saving both in the stage of manufacturing materials and construction of buildings, as well as life, as these are impacting on the environmental, generating impacts related to energy consumption. In this context, the main objective of this research was to identify, using energy consumption data, the best option for building constructive isolated dwellings. Analyzed the literature review, it appears that the relative impacts of energy consumption are significant, and that energy use in summary form allows you to evaluate the environmental impacts of the life cycle of the building through the estimation of energy consumption. A method of Life Cycle Energy Analysis (LCEA) in buildings, using energy as a measure of environmental impact, allows the presentation rates of embodied energy in MJ/kg or MJ/m2. The research was divided into two stages for reaching the desired outcomes: first it was estimated the embodied energy, in three domestically produced materials: brick, steel and cement, and then, in a second step, functional units composite with the construction materials studied were analysed. Indicators of environmental impact energy consumption and CO2 emission, and associated impacts could be characterised at each stage of the life cycle of production of the materials analysed. After this process, it was possible to draw some conclusions that can contribute to the emerging approach to sustainability in the construction industry locally. The main findings were: of the three materials analysed, the brick and associated systems are those that produce less environmental impact, since, energy consumption comes from renewable sources and emissions are lower than those others materials. For steel and concrete the amount of energy required and emissions are higher, and they also haves a significant influence of energy consumed for transport, increasing the values of embodied energy, and, therefore, the impacts on the environment. / El consumo de energía es uno de los temas ambientales más importantes que enfrenta la sociedad contemporánea. La energía usada en las viviendas y edificios proviene principalmente de la combustión de combustibles fósiles (petróleo, gas natural y carbón mineral), que contribuyen de manera importante a la contaminación atmosférica. La industria de la construcción a nivel mundial es responsable por el 50 % de los recursos naturales y del 40 % del consumo de energía, considerando el mismo en el Ciclo de Vida de la Edificación: energía en la fabricación de los materiales de construcción, en la vida útil de las edificación, en la obra misma y en la deconstrucción de ésta. El reto que tiene por delante la Industria de la Construcción es el empleo de materiales apropiados, que economicen energía tanto en la etapa de fabricación materiales y construcción de las edificaciones, así como en su vida útil, dado que éstos son los que repercuten sobre el ambiente, generando impactos relacionados con el consumo de energía. En este contexto, el objetivo principal de esta investigación fue identificar, utilizando datos de consumo energético, la mejor opción constructiva para la construcción de viviendas aisladas. De la revisión bibliográfica analizada, surge que los impactos relativos al consumo de energía son significativos, y que el uso de la energía permite evaluar en forma resumida el impacto ambiental del ciclo de vida de la edificación, mediante la estimación de consumos energéticos. Los métodos de Análisis del Ciclo de Vida Energético (ACVE) en las edificaciones, utilizan la energía como medida del impacto ambiental y permite presentar índices de energía incorporada, en MJ/kg ó MJ/m2. La investigación se dividió en dos etapas que permitieron llegar a los resultados buscados. Primeramente fue estimada la energía incorporada en tres materiales de producción nacional: ladrillo, acero y cemento; para luego, en una segunda etapa, a analizar unidades funcionales constructivas compuestas con los materiales estudiados. Se tomaron como indicadores del impacto ambiental, el consumo energético y las emisiones de CO2, y los impactos asociados se pudieron caracterizar en cada etapa del ciclo de vida de la producción de los materiales analizados. Finalizado este proceso fue posible sacar algunas conclusiones que permiten contribuir al abordaje de la sustentabilidad en la Industria de la Construcción a nivel local. Las principales conclusiones obtenidas fueron: de los tres materiales analizados el ladrillo y los sistemas constructivos asociados son los que producen menor impacto ambiental, ya que el consumo de energía proviene de fuentes renovables y las emisiones pueden ser menores. Para los materiales acero y cemento las cantidades de energía requerida y emisiones son mayores, además que le transporte tiene una influencia significativa, incrementando los valores de energía incorporada, y, por lo tanto, los impactos generados en el ambiente.

As pontes estaiadas são pontes que consistem de um tabuleiro suportado por cabos retos e inclinados (estais) fixados nos mastros. Este tipo de estrutura é altamente hiperestática, bastante sensível à seqüência construtiva, mas mesmo assim aceitando, por conta a flexibilidade do tabuleiro uma considerável gama de esforços de instalação dos estais. É importante escolher uma distribuição inicial apropriada para esses esforços sob carregamento permanente tal que a flexão no tabuleiro seja limitada. A presente pesquisa tem como objetivo estudar diferentes métodos para a obtenção de uma boa distribuição de esforços nos estais em pontes estaiadas. Os métodos estudados nesta pesquisa são: o método do tabuleiro articulado (uma articulação em cada cruzamento com os estais - MTA), o método de anulação dos deslocamentos (MAD), o método de anulação das reações em apoios fictícios (MAR) e o método de anulação dos deslocamentos ao longo do processo construtivo. A idéia final de todos eles é obter para o tabuleiro uma resposta próxima à de uma viga continua. Porém, se for necessário, pode-se controlar também os deslocamentos do mastro. Os três primeiros métodos são estudados para a configuração final da ponte, mas também foram verificados seus resultados considerando o processo construtivo, já que durante esta etapa ocorrem variações nos esforços internos da ponte alterando assim o resultado final. Todos os resultados são comparados com a finalidade de escolher um método que além de controlar a configuração final da ponte apresente uma distribuição aceitável de esforços ao final da construção. Desta forma, pode-se obter uma boa estimativa dos esforços de instalação dos estais. / Cable-stayed bridges consists of a deck supported by inclined and straight cables anchored to the pylons. This type of structure is highly hyperestatic and quite sensitive to the construction sequence, but yet supporting a considerable range of loadings from the cable installation due to the deck flexibility. Nevertheless, due to the deck flexibility the cables can accept a considerable range of loadings. It is important to choose an appropriate initial distribution for those loadings under permanent load, so that the bending moment on the bridge deck is limited. The main goal of this research is to study the different methods for obtaining a good load distribution in cables in cable-stayed bridges. The methods that are studied in this research are: The articulated deck method (there is a joint in every cable-deck junction - MTA), the zero displacement method (MAD), the ficticious support force equilibrium method (MAR), and the construction process zero displacement method. The objective of them all is to obtain a deck bending moment similar to that of a continuous beam. However, if necessary, the displacements of the pylon can be controlled. The first three methods are studied for the bridge final configuration. However, their results for the initial configuration during the construction process are also verified, since there are significant bridge internal loading variations which may change the final outcome. All the results are evaluated in order to choose a method that not also controls the bridge final configuration, but also presents an acceptable cable loading distribution at the end of the construction. This way, a good estimative of the loadings from the pylons installation can be obtained.

Made available in DSpace on 2016-04-15T23:44:48Z (GMT). No. of bitstreams: 5 Daniel Hummel Bittencourt1.pdf: 2684414 bytes, checksum: 6e983eb5ea777741467067adae4348a1 (MD5) Daniel Hummel Bittencourt2.pdf: 3035571 bytes, checksum: 84fddddc98b980caeae75ef7ee3ff306 (MD5) Daniel Hummel Bittencourt3.pdf: 1262558 bytes, checksum: baa2d1e6d5d05c0a07da837bfd8afba4 (MD5) Daniel Hummel Bittencourt4.pdf: 2431286 bytes, checksum: f3f43e60e295dd50c0f54d8a4df0abd9 (MD5) Daniel Hummel Bittencourt5.pdf: 2425612 bytes, checksum: fe92d4e5c06e54ef6b5090bbb6ce0774 (MD5) Previous issue date: 2007-03-08 / With the intent of better understanding and defining how large scale public spaces, in which esthetic connotation is based on form, are formed first as a concept and then physically, shall be presented in this work questions regarding the different classes of structural systems, construction materials, construction techniques, design techniques, as well as the cultural streams which have been a major influence on projects where the most representative architecture reveals itself. / Com o intuito de melhor entender e definir como se formam, física e conceitualmente, projetos públicos de grande porte cuja conotação estética está baseada na estrutura, serão apresentados neste estudo questões referentes às classes de sistemas estruturais, materiais construtivos, técnicas construtivas, técnicas projetuais, assim como as correntes culturais que influenciam e há muito vem influenciando projetos pelos quais a arquitetura mais representativa se revela.

Modelagem da Informação da Construção ou BIM (Building Information Modeling) é um processo inovador aplicado na gestão de todo o ciclo de vida de um empreendimento. Por meio do BIM, desenvolve-se o modelo virtual do empreendimento a ser construído. Os componentes deste modelo contêm geometria e parâmetros com dados técnicos relevantes para sua caracterização e utilização. No segmento de obras de sistemas prediais, os contratantes ditam os valores dos contratos, cabendo às empresas construtoras e instaladoras fazerem uma estimativa de orçamento acurada para dominar os custos e mensurar seus riscos no contrato almejado. Dada esta perspectiva, existe a necessidade de determinar com precisão os quantitativos do projeto, ponto de partida de qualquer orçamento analítico ou detalhado. Este trabalho, dividido em dois estudos de caso, destina-se a compreender como a Modelagem da Informação da Construção pode alterar o processo de orçamentação nas empresas instaladoras, auxiliando na extração de quantitativos e compatibilização dos projetos. Baseando-se em um fluxo de trabalho BIM descrito por Eastman et al. (2011) e utilizando-se em conjunto o processo de modelagem proposto por Nguyen (2010), propõe-se que o desenvolvedor do modelo BIM de sistemas prediais seja a empresa instaladora, por esta ser o agente ativo na orçamentação e execução dos sistemas prediais. Nos estudos de caso, foi comparado a acurácia dos quantitativos de componentes do empreendimento dentre as propostas orçamentarias das empresas instaladoras, o modelo BIM criado, e o quantitativo real utilizado na execução de uma obra de um centro comercial. Os resultados desta pesquisa sugerem que a utilização do BIM é uma alternativa viável para as empresas instaladoras em seus processos de orçamentação, considerando-se o nível de detalhamento e as informações inseridas e a serem extraídas do modelo, conforme o processo apresentado e o guia de modelagem criado no decorrer deste trabalho. / Building Information Modeling is an innovative process applied to the management of the entire lifecycle of a project. Through BIM, the virtual model of the project to be constructed is developed. The components of this model contain geometry and parameters with relevant technical data for their characterization and use. In the building systems works market segment, contractors dictate the values of contracts and is up to the construction and installation companies to make an accurate estimate of the budget to master the costs and measure their risks on the desired contract. Given this perspective, there is a need to accurately determine the quantities of the project, which are the starting point of any analytical or detailed budget. This work, divided into two case studies, was designed to understand how Building Information Modeling can change the budgeting process in the building systems companies, assisting in the quantity take off and design coordination processes. Relying on a BIM workflow described by Eastman et al. (2011) and jointly using the modeling process proposed by Nguyen (2010), it is proposed the building systems company to be the developer of the MEP model, as this is the active agent in the costing and execution of building systems. In these case studies, we compare the accuracy of the quantitative components of the project, among: the building systems companies, the BIM model and the actual quantities used in the execution of a small shopping center. These results suggest that the use of BIM is a viable alternative to the MEP companies in their budgeting processes, considering the level of detail and the model information input and output, according to the process and modeling guide proposed here.

As tecnologias consideradas inovadoras podem apresentar vantagens para o setor da construção civil, como no caso da produção de paredes e painéis autoportantes que representam um aprimoramento na eficiência e qualidade do processo produtivo. A partir do ano de 2009, a industrialização da habitação social foi estimulada pelo programa Minha Casa, Minha Vida (MCMV), mediante homologação do sistema construtivo inovador (SCI), no âmbito do Sistema Nacional de Avaliação Técnica (SiNAT). Para a obtenção do Documento de Avaliação Técnica (DATec), o produto inovador passa por avaliações de desempenho técnico, porém estas avaliações não respondem ao comportamento em uso destes produtos, e nem à manutenibilidade dos sistemas construtivos inovadores. Neste contexto, a Avaliação Pós-Ocupação (APO) se apresenta como um método adequado ao propiciar, pelos seus procedimentos, a avaliação do especialista técnico e a percepção do morador usuário. O desenvolvimento da presente tese partiu da elaboração de um protocolo para a aplicação sistemática de um conjunto de instrumentos integrados, desenvolvidos no âmbito do Projeto Inovatec da Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), possibilitando a avaliação do desempenho das moradias de três conjuntos habitacionais diferenciados pela tecnologia construtiva. Este primeiro resultado proporcionou a crítica aos instrumentos e a proposta de otimização do método. Os instrumentos otimizados foram submetidos à avaliação de dois especialistas em desempenho de sistemas construtivos. Como resultado, foi proposto o critério de avaliação do SCI, à luz da ABNT NBR 15575:2013, de acordo com a relevância dos fatores de desempenho. Os resultados mostraram que o desempenho em uso dos sistemas construtivos inovadores é satisfatório, embora se apresentem indicações de reavaliação do sistema construtivo quanto aos procedimentos de manutenção e o fornecimento de assistência técnica. Além disso, recomendou-se a necessidade de reavaliação das interfaces dos sistemas construtivos e das falhas sistemáticas oriundas do projeto e da execução, sobretudo as que se referem à estanqueidade e à segurança, por comprometerem a habitabilidade da moradia, a durabilidade e a vida útil do sistema de vedações. / Technologies considered to be innovative can present advantages for the construction industry, as in the case of the production of self-supporting walls and panels that represent an improvement in the efficiency and quality of the production process. Since 2009, the industrialization of social housing in Brazil was stimulated by the My House My Life program (PMCMV- Programa Minha Casa Minha Vida), through the approval of the innovative construction system (SCI), under the Brazilian Technical Assessment System (SiNAT). To obtain the Technical Evaluation Document (DATec), an innovative product must be submitted to technical performance evaluations, however these evaluations do not address the behavior of these products once in use, nor to the maintainability of the innovative construction systems. In this context, the Post- Occupancy Evaluation (POE) presents an adequate method for providing, through its procedures, an evaluation by a technical specialist and the perception of the residentuser. The development of this thesis was based on the elaboration of a protocol for the systematic application of a set of integrated instruments developed under the Inovatec Project Funding for Studies and Projects (FINEP), facilitating evaluation of the performance of the houses in three different housing complexes differentiated by the construction technology used. This preliminary result provided a critique of the instruments and a proposal for optimization of the method. The optimized instruments were submitted to two specialists for evaluation of the performance of the construction systems. As a result, SCI evaluation criteria were proposed, within the context of the Brazilian Association of Technical Standards ABNT NBR 15575: 2013, according to the relevance of the performance factors. The results showed that the performance in use of the innovative construction systems is satisfactory, however suggestions arose for the reassessment of the construction system regarding maintenance procedures, and provision of technical assistance. Moreover, the need for the re-evaluation of the interfaces of the construction systems and the systematic failures originating from the design and project execution, especially those related to watertightness and safety, were advised, because they compromise the habitability of the dwelling, as well as the durability and the useful life of the wall system.

[pt] Nos trabalhos já concluídos nesta linha de pesquisa foram desenvolvidos protótipos de deck-metálico (steel-deck), empregando-se diversas formas de ligação entre a chapa de aço e o concreto armado, tais como: corrugações de alma (Andrade, 1986), parafusos auto-brocantes (Takey, 2001), septos em perfís tipo bandeja (Vieira, 2003) e corrugações circulares profundas (Beltrão,2003). Com a intenção de se desenvolver um novo perfil metálico que apresentasse uma boa aderência mecânica entre o concreto e o aço e com características de comportamento dúctil, estudou-se várias formas da seção transversal ideal. Variáveis como peso, altura, espessura, tensão de escoamento, vão máximo, e capacidade de suporte de carga foram consideradas. Após definição e otimização da seção do perfil metálico, foi efetuado um estudo experimental composto de uma série de ensaios. Foram executados dois ensaios de arrancamento (pull-out), nove ensaios de flexão do perfil metálico e um ensaio em escala real da laje mista. Os ensaios tipo pull-out foram executados para estabelecer a carga última de deslizamento na interface aço/concreto. Os ensaios dos perfis metálicos serviram para verificar a rigidez dos mesmos durante a fase de concretagem. Procurou-se com o ensaio em escala real determinar a resistência última da estrutura, o modo de ruína, as deflexões e as deformações. A fase final compreendeu a comparação dos resultados experimentais com os dos trabalhos desenvolvidos por Takey e Beltrão, bem como com resultados teóricos para validação de resultados do sistema proposto de laje mista. / [en] The research work in composite slabs so far conducted has investigated various alternatives for the development of an economic and efficient composite slab system. These alternatives evaluated the effectiveness of the concrete to steel plate bonding by means of: web corrugations (Andrade, 1986), self-drilling bolts (Takey, 2001), cold formed channel sections with diaphragms (Vieira, 2003), and the used of deep circular corrugations, (Beltrão, 2003). The present investigation main objective was to develop a cold formed profile presenting an efficient connection between the concrete and the steel profile that yields a ductile behaviour for such system. The first step of the investigation was devoted to the assessment of an optimum cold-formed profile geometry. This task was made taking into account parameters like: profile weight, plate thickness, yield stress, maximum span and load carrying capacity among others. Following the definition of the optimum cold formed steel profile an experimental program was conceived and executed. The first part of the experiments consisted on pull-outs tests made to access the concrete to steel bond resistance. This was followed by simple supported tests on the cold formed steel profile to evaluate their stiffness during concrete casting operation. Finally a full-scale composite slab system was performed. The main aim of this test was to determine the composite system load carrying capacity, typical failure modes, associated stresses and displacements. The final phase of this dissertation depicts comparisons of the already mentioned experiments to other tests made by Takey (Takey, 2001), and Beltrão (Beltrão, 2003), as well as comparison of theoretical results, to validate the proposed composite slab system results.