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Proposta de metodologia de predição de sensação térmica dos usuários em ambientes internos / A methodological proposal of predicted mean vote for people in closed environmentsBroday, Evandro Eduardo 01 October 2015 (has links)
CNPq / O PMV (Voto Médio Estimado) é um índice que pretende prever a sensação térmica das pessoas expostas a um mesmo ambiente. Entretanto, existem discrepâncias entre o modelo do PMV e as respostas de sensação térmica obtidas em estudos de campo efetuados para algumas populações. Um dos componentes para o cálculo do PMV é o isolamento térmico das vestimentas (Icl), que se utiliza da temperatura de superfície da vestimenta (tcl), que pode ser um fator que contribui para estas discrepâncias. Assim, esta pesquisa teve como objetivo apresentar um novo modelo de predição térmica minimizando as imprecisões das trocas térmicas pela correta determinação do tcl, utilizando-se do método de Newton. A coleta de dados contou com um grupo de soldadores, um grupo de trabalhadores de escritório desempenhando atividades sedentárias e um grupo de militares do exército português. Com a coleta de variáveis ambientais e pessoais no Brasil e em Portugal, esta pesquisa desenvolveu o Snovo1, por meio de um valor de tcl sem resíduos gerado pelo método de Newton e substituído nas parcelas de convecção e radiação de perda de calor e o Snovo2, mediante regressão múltipla entre os votos de sensação térmica coletados em estudo de campo, a taxa metabólica e os mecanismos de troca de calor. Depois do confronto entre a sensação térmica real e os valores de PMV calculados, para todos os grupos, os resultados encontrados com o Snovo1 e Snovo2 sempre foram melhores que os resultados encontrados com o PMV original de Fanger. O melhor resultado obtido nesta pesquisa foi com o grupo de militares, onde o Snovo2 apresentou uma melhoria de aproximadamente 46% em relação ao PMV original. Esta pesquisa comprovou que a temperatura superficial da vestimenta é uma variável de influência no modelo do PMV e minimizar imprecisões em sua obtenção diminui as discrepâncias entre os votos de sensação térmica e o PMV. / The PMV (Predicted Mean Vote) is an index which aims to predict the thermal sensation of people exposed to the same environment. However, there are discrepancies between the PMV model and thermal sensation responses obtained in field studies for some populations. One of the components for the calculation of PMV is the clothing insulation (Icl), which uses the clothing surface temperature (tcl), which can be a factor which contributes towards these discrepancies. Therefore, the aim of this research was to show the tcl influence on the PMV index. Thus, this research aimed to present a new thermal prediction model minimizing inaccuracies of thermal exchanges through the correct determination of tcl, by using Newton's method. Data collection featured a group of welders, a group of office workers performing sedentary activities and a group of Portuguese Army Military. Having collected environmental and personal variables in Brazil and Portugal, this research developed the Snew1, through a value of tcl without residues generated by Newton’s Method and replaced in convection and radiation heat loss equations and Snew2, through multiple regression between thermal sensation votes collected in field study, the metabolic rate and the mechanisms of heat exchange. After confrontation between the real thermal sensation and the calculated PMV values, for all groups, the results found with the Snew1 and Snew2 were always better than the results found with the Fanger’s Original PMV. The best result obtained in this research was with the military group, where the Snew2 presented an improvement about 46% over the original PMV. This search proved that the clothing surface temperature is a variable that influences the PMV model and minimizing inaccuracies in its obtaining decreases discrepancies between thermal sensation votes and PMV.
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Análise dos efeitos do albedo no microclima de cânions urbanos / Analysis of albedo effects on microclimates in urban canyonsGonzalez, Dominique Elena Giordano 12 August 2015 (has links)
O cânion urbano, termo que designa a estrutura urbana formada pela rua ladeada continuamente por edifícios, apresenta microclima próprio, que difere daquele encontrado em espaços de campo aberto. Diversos fatores concorrem para as condições de balanço de energia típicas de um cânion urbano. Dentre estes, destacam-se a geometria e orientação do cânion, e as propriedades dos materiais que revestem sua superfície. O albedo, ou refletância, é uma propriedade dos materiais que indica a capacidade de uma superfície em refletir a radiação solar incidente sobre ela. Assim, o albedo está diretamente relacionado à capacidade das superfícies do cânion de absorver energia ou refleti-la sobre as superfícies adjacentes, influindo sobre as condições de conforto térmico nos ambientes externos urbanos. O impacto do albedo depende, no entanto, da quantidade de energia solar incidente, e do seu predomínio ou não sobre outros fatores que afetam o balanço de energia, como as condições de vento, por exemplo. A compreensão de como esses fatores atuam pode servir de subsídio ao desenho urbano para que se privilegie o conforto em ambientes externos, propiciando o uso dos espaços públicos. Além do conforto térmico, a compreensão do funcionamento do microclima urbano tem desdobramentos sobre outros temas como a demanda energética de edifícios, sustentabilidade urbana e o efeito das ilhas de calor urbanas. Esta pesquisa investigou a influência do albedo dos materiais de superfície dos cânions urbanos sobre o microclima do cânion. Os resultados mostraram que, no interior do cânion, o efeito do albedo sobre as temperaturas superficiais é limitado pelas condições de exposição da superfície ao sol. Verificou-se que seu impacto sobre a temperatura do ar é pequeno e, em geral, o aumento do albedo das superfícies tende a piorar os níveis de conforto térmico dos pedestres. Assim, o uso de albedos altos não deve ser prescrito a todas as superfícies de cânions urbanos indiscriminadamente, exigindo avaliação das condições locais para identificar as superfícies em que há suficiente exposição solar para que seu uso seja efetivo. Os benefícios resultantes devem ser considerados em conjunto com a melhoria dos níveis de conforto térmico urbano. / Urban canyons, i.e. urban structures formed by a street flanked continuously by buildings, are responsible for their own microclimate, which is very diverse from the microclimate conditions found in open fields. Several factors contribute to typical conditions of the energy balance of street canyons. Among them are the geometry and orientation of the street canyon, and the material properties of its surfaces. The albedo, or reflectance, is a material property that indicates the surface capacity to reflect the incident solar radiation. Therefore, albedo is directly related to the surfaces' capacity to absorb energy or to reflect it to adjacent surfaces, and thus, can affect outdoor thermal comfort conditions. Nevertheless, the impact of albedo modifications is dependent on the available solar radiation gains, and on its magnitude compared to other factors affecting the energy balance, for instance, wind conditions. Understanding how such factors interact may subsidize urban design, providing more amenable outdoor comfort conditions, which therefore will promote an increase in the use of public spaces. Beyond thermal comfort implications, the understanding of urban microclimatic relations can bring improvements to other relevant issues, such as building energy demand, urban sustainability and Urban Heat Island effects. This research investigated the influence of albedo changes in urban canyon surfaces on the resulting microclimate. Results showed that the albedo effect on surface temperatures is limited by the solar exposure conditions of the surfaces. It was verified that the effect on air temperature is small, and that an increase of surface albedo tends to worsen thermal comfort conditions at the pedestrian level. Therefore, the adoption of high albedo should not be prescribed to canyon surfaces indiscriminately, as it requires an assessment of local conditions in order to identify which surfaces have enough solar exposure for an effective use of higher albedo. Benefits from albedo modifications should be considered alongside the improvement of urban thermal comfort conditions.
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Estudo do comportamento estrutural e análise de conforto humano de edifícios de concreto armado. / Studies of structural behavior and human confort analysis of reinforced concrete buildings.Leonardo de Souza Bastos 02 July 2015 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Atualmente, os projetos de edifícios altos necessitam cada vez mais de
sistemas estruturais simples, que agilizem sua montagem, reduzindo os custos e
promovendo maior flexibilidade de utilização para os espaços construídos. Com essa
finalidade, estruturas com poucas vigas vêm sendo muito utilizadas. Entretanto, o
sistema estrutural com poucas vigas pode ocasionar dois tipos de problemas,
relacionados entre si, a saber: diminuição do sistema de contraventamento da
edificação e vibrações excessivas. Portanto, é fundamental, nesses casos, a
verificação da estabilidade global da estrutura, utilizando índices de sensibilidade
além de outros parâmetros de projeto, como também, o desenvolvimento de um
estudo minucioso acerca do conforto humano da edificação. Assim sendo, neste
trabalho de pesquisa foram investigados quatro modelos estruturais de edifícios altos
de concreto armado, com base no estudo da variação entre o número de pavimentos
e a quantidade de vigas existentes em cada modelo, objetivando-se verificar quais
os efeitos que tais variações podem vir a gerar sobre a estabilidade global e, bem
como, sobre o conforto humano dos sistemas estruturais investigados. A modelagem
numérica dos edifícios em estudo foi realizada através do emprego do programa
ANSYS e, para tal, foram utilizadas técnicas básicas de discretização, por meio do
método dos elementos finitos. As conclusões alcançadas ao longo da investigação
versam acerca do estudo da resposta estrutural estática e dinâmica dos edifícios, no
que diz respeito as variações dos valores dos parâmetros de instabilidade, dos
valores dos deslocamentos e esforços, e, bem como, dos níveis de conforto humano
de cada modelo estrutural analisado. / Currently, the tall buildings projects increasingly need a simple structural
systems that streamline their assembly, reducing costs and promoting greater
flexibility of use for the built environment. For this purpose, structures with few beams
are being widely used. However, the structural system with few beams may cause
two kinds of problems, related to each other, namely: reduction of the bracing system
of the building and excessive vibration. It is therefore vital in such cases, the
verification of global stability of the structure, using sensitivity indexes and other
design parameters, as well as the development of a thorough study of the human
comfort of the building. Therefore, this research work have been investigated four
structural models of tall buildings of reinforced concrete, based on the study of the
variation of the number of floors and the quantity of beams in each model, aiming to
verify what effects these variations. They are likely to generate on the overall stability
and, as well as on human comfort and structural systems investigated. The numerical
modeling of buildings under study was performed by employing the ANSYS program,
and to such basic techniques of discretization were used through the finite element
method. The conclusions reached during the investigation turn concerning the study
of the static and dynamic structural response of buildings in respect of the variations
of the values of the instability criteria, of the values of displacements and efforts, and
as well, the human comfort level each structural model analyzed.
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Proposta de metodologia de predição de sensação térmica dos usuários em ambientes internos / A methodological proposal of predicted mean vote for people in closed environmentsBroday, Evandro Eduardo 01 October 2015 (has links)
CNPq / O PMV (Voto Médio Estimado) é um índice que pretende prever a sensação térmica das pessoas expostas a um mesmo ambiente. Entretanto, existem discrepâncias entre o modelo do PMV e as respostas de sensação térmica obtidas em estudos de campo efetuados para algumas populações. Um dos componentes para o cálculo do PMV é o isolamento térmico das vestimentas (Icl), que se utiliza da temperatura de superfície da vestimenta (tcl), que pode ser um fator que contribui para estas discrepâncias. Assim, esta pesquisa teve como objetivo apresentar um novo modelo de predição térmica minimizando as imprecisões das trocas térmicas pela correta determinação do tcl, utilizando-se do método de Newton. A coleta de dados contou com um grupo de soldadores, um grupo de trabalhadores de escritório desempenhando atividades sedentárias e um grupo de militares do exército português. Com a coleta de variáveis ambientais e pessoais no Brasil e em Portugal, esta pesquisa desenvolveu o Snovo1, por meio de um valor de tcl sem resíduos gerado pelo método de Newton e substituído nas parcelas de convecção e radiação de perda de calor e o Snovo2, mediante regressão múltipla entre os votos de sensação térmica coletados em estudo de campo, a taxa metabólica e os mecanismos de troca de calor. Depois do confronto entre a sensação térmica real e os valores de PMV calculados, para todos os grupos, os resultados encontrados com o Snovo1 e Snovo2 sempre foram melhores que os resultados encontrados com o PMV original de Fanger. O melhor resultado obtido nesta pesquisa foi com o grupo de militares, onde o Snovo2 apresentou uma melhoria de aproximadamente 46% em relação ao PMV original. Esta pesquisa comprovou que a temperatura superficial da vestimenta é uma variável de influência no modelo do PMV e minimizar imprecisões em sua obtenção diminui as discrepâncias entre os votos de sensação térmica e o PMV. / The PMV (Predicted Mean Vote) is an index which aims to predict the thermal sensation of people exposed to the same environment. However, there are discrepancies between the PMV model and thermal sensation responses obtained in field studies for some populations. One of the components for the calculation of PMV is the clothing insulation (Icl), which uses the clothing surface temperature (tcl), which can be a factor which contributes towards these discrepancies. Therefore, the aim of this research was to show the tcl influence on the PMV index. Thus, this research aimed to present a new thermal prediction model minimizing inaccuracies of thermal exchanges through the correct determination of tcl, by using Newton's method. Data collection featured a group of welders, a group of office workers performing sedentary activities and a group of Portuguese Army Military. Having collected environmental and personal variables in Brazil and Portugal, this research developed the Snew1, through a value of tcl without residues generated by Newton’s Method and replaced in convection and radiation heat loss equations and Snew2, through multiple regression between thermal sensation votes collected in field study, the metabolic rate and the mechanisms of heat exchange. After confrontation between the real thermal sensation and the calculated PMV values, for all groups, the results found with the Snew1 and Snew2 were always better than the results found with the Fanger’s Original PMV. The best result obtained in this research was with the military group, where the Snew2 presented an improvement about 46% over the original PMV. This search proved that the clothing surface temperature is a variable that influences the PMV model and minimizing inaccuracies in its obtaining decreases discrepancies between thermal sensation votes and PMV.
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Análise dos efeitos do albedo no microclima de cânions urbanos / Analysis of albedo effects on microclimates in urban canyonsGonzalez, Dominique Elena Giordano 12 August 2015 (has links)
O cânion urbano, termo que designa a estrutura urbana formada pela rua ladeada continuamente por edifícios, apresenta microclima próprio, que difere daquele encontrado em espaços de campo aberto. Diversos fatores concorrem para as condições de balanço de energia típicas de um cânion urbano. Dentre estes, destacam-se a geometria e orientação do cânion, e as propriedades dos materiais que revestem sua superfície. O albedo, ou refletância, é uma propriedade dos materiais que indica a capacidade de uma superfície em refletir a radiação solar incidente sobre ela. Assim, o albedo está diretamente relacionado à capacidade das superfícies do cânion de absorver energia ou refleti-la sobre as superfícies adjacentes, influindo sobre as condições de conforto térmico nos ambientes externos urbanos. O impacto do albedo depende, no entanto, da quantidade de energia solar incidente, e do seu predomínio ou não sobre outros fatores que afetam o balanço de energia, como as condições de vento, por exemplo. A compreensão de como esses fatores atuam pode servir de subsídio ao desenho urbano para que se privilegie o conforto em ambientes externos, propiciando o uso dos espaços públicos. Além do conforto térmico, a compreensão do funcionamento do microclima urbano tem desdobramentos sobre outros temas como a demanda energética de edifícios, sustentabilidade urbana e o efeito das ilhas de calor urbanas. Esta pesquisa investigou a influência do albedo dos materiais de superfície dos cânions urbanos sobre o microclima do cânion. Os resultados mostraram que, no interior do cânion, o efeito do albedo sobre as temperaturas superficiais é limitado pelas condições de exposição da superfície ao sol. Verificou-se que seu impacto sobre a temperatura do ar é pequeno e, em geral, o aumento do albedo das superfícies tende a piorar os níveis de conforto térmico dos pedestres. Assim, o uso de albedos altos não deve ser prescrito a todas as superfícies de cânions urbanos indiscriminadamente, exigindo avaliação das condições locais para identificar as superfícies em que há suficiente exposição solar para que seu uso seja efetivo. Os benefícios resultantes devem ser considerados em conjunto com a melhoria dos níveis de conforto térmico urbano. / Urban canyons, i.e. urban structures formed by a street flanked continuously by buildings, are responsible for their own microclimate, which is very diverse from the microclimate conditions found in open fields. Several factors contribute to typical conditions of the energy balance of street canyons. Among them are the geometry and orientation of the street canyon, and the material properties of its surfaces. The albedo, or reflectance, is a material property that indicates the surface capacity to reflect the incident solar radiation. Therefore, albedo is directly related to the surfaces' capacity to absorb energy or to reflect it to adjacent surfaces, and thus, can affect outdoor thermal comfort conditions. Nevertheless, the impact of albedo modifications is dependent on the available solar radiation gains, and on its magnitude compared to other factors affecting the energy balance, for instance, wind conditions. Understanding how such factors interact may subsidize urban design, providing more amenable outdoor comfort conditions, which therefore will promote an increase in the use of public spaces. Beyond thermal comfort implications, the understanding of urban microclimatic relations can bring improvements to other relevant issues, such as building energy demand, urban sustainability and Urban Heat Island effects. This research investigated the influence of albedo changes in urban canyon surfaces on the resulting microclimate. Results showed that the albedo effect on surface temperatures is limited by the solar exposure conditions of the surfaces. It was verified that the effect on air temperature is small, and that an increase of surface albedo tends to worsen thermal comfort conditions at the pedestrian level. Therefore, the adoption of high albedo should not be prescribed to canyon surfaces indiscriminately, as it requires an assessment of local conditions in order to identify which surfaces have enough solar exposure for an effective use of higher albedo. Benefits from albedo modifications should be considered alongside the improvement of urban thermal comfort conditions.
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Análise de vibrações em sistemas estruturais para pisos mistos com joists submetidos a atividades humanas rítmicas / Analysis of vibrations in structural systems for flooring mixed with joists submitted to human rhythmic activities.Rogerio Rosa de Almeida 14 March 2008 (has links)
O aumento dos problemas de vibrações excessivas em estruturas civis oriundos de atividades humanas rítmicas tem conduzido à necessidade de desenvolvimento de critérios específicos para projetos sujeitos a ações dinâmicas rítmicas. Esta foi à motivação principal para o desenvolvimento de uma metodologia de análise centrada na resposta de um sistema estrutural submetido a cargas provenientes de atividades humanas rítmicas. Esta dissertação investiga o comportamento dinâmico de pisos compostos (aço- concreto) sujeito às atividades rítmicas provocadas pelas pessoas. O carregamento dinâmico foi obtido através de testes experimentais com indivíduos praticando atividades rítmicas e não rítmicas. A metodologia de análise proposta adota técnicas usuais de discretização presentes no MEF (Método dos Elementos Finitos), com base no emprego do programa Ansys. O sistema estrutural investigado consistiu em um ambiente de restaurante com uma área de dança adjacente. O modelo estrutural consiste de um piso suportado por treliças metálicas (joists) para longos vãos (14m) apoiados diretamente sobre paredes compostas por de blocos de concreto. O peso efetivo do sistema foi estimado como sendo de 3,6 kPa, incluindo 0,6 kPa para pessoas dançando e jantando. O momento de inércia efetivo dos joists foi da ordem de 1,6x106 mm4, baseando-se nas tensões suportadas. O estudo paramétrico considera uma correlação entre os resultados numéricos e analíticos. Os valores das acelerações de pico foram comparados com os limites recomendados por normas de projeto, baseando-se em critérios de conforto humano. Os resultados indicaram que os limites sugeridos pelas normas de projetos não foram satisfeitos. Tal fato indica que estas atividades rítmicas podem gerar picos de aceleração que ultrapassam os limites estabelecidos em recomendações de projeto. / The increasing incidence of building vibration problems due to rhythmic activities led to need of a specific design criterion for rhythmic excitations. This was the main motivation for the development of a design methodology centred on the structural system dynamical response submitted to dynamic loads due to human rhythmic activities. This dissertation investigated the dynamic behaviour of composite floor (steel- concrete) subjected to the human rhythmic activities. The used dynamic loads were obtained through experimental tests with individual carrying out rhythmic and non-rhythmic activities. The proposed analysis methodology adopted the usual mesh refinement techniques present in the finite element method (FEM) simulation implemented in the ANSYS program. The investigated structural system was used in a restaurant facility with an adjacent dancing area. The floor system consists of long span joist supported by concrete block walls. The floor effective weight was estimated including people dancing and dining. The floor effective weight was estimated to be equal to 3.6 kPa, including 0.6 kPa for people dancing and dining. The effective composite moment of inertia of the joists, was selected based on its required strength, ie: 1.1x106 mm4. The parametric study considered correlation between analytical and numerical results found in literature. The peak acceleration values were compared to limits proposed by design codes, based on human comfort and those values were not satisfied. Such fact indicated that these rhythmic activities could generate peak accelerations that surpass design criteria limits developed for ensuring human comfort.
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Análise dinâmica de plataformas de aço para produção de petróleo com base na consideração do efeito da interação solo-estrutura / Oil production plataform dinamic analysis considering the soil-structure interaction effect.Bruno Dias Rimola 22 October 2010 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Atualmente, as tendências competitivas do mercado mundial, têm forçado os engenheiros estruturais a desenvolver soluções de projeto que acarretem em menor peso e custo de execução. Uma consequência direta desta nova tendência de projeto é o aumento considerável de problemas relacionados a vibrações de piso indesejadas. Por esta razão, os sistemas estruturais de pisos podem tornar-se vulneráveis a vibrações excessivas, como por exemplo, aquelas induzidas por equipamentos mecânicos (máquinas rotativas). Deste modo, este trabalho objetiva investigar o comportamento dinâmico de uma plataforma de aço para produção de petróleo, localizada na bacia de Santos (campo de Merluza), São Paulo, Brasil. Para tal, investiga-se a influência das ações dinâmicas oriundas dos equipamentos mecânicos localizados sobre os decks metálicos da plataforma. A resposta dinâmica do modelo estrutural foi determinada através de um extenso estudo numérico, a partir da análise de suas frequências naturais, deslocamentos, velocidades e acelerações de pico. Nesta investigação, as cargas dinâmicas provenientes dos equipamentos mecânicos (máquinas rotativas) foram aplicadas sobre o piso metálico do sistema estrutural. Com base obtenção da resposta dinâmica da estrutura (deslocamentos, velocidades e acelerações), foi possível avaliar a performance do modelo estrutural em termos de critérios de conforto humano e das tolerâncias máximas referentes aos equipamentos mecânicos, de acordo com normas e recomendações de projeto. / Nowadays, the competitive trends of the world market have long been forcing structural engineers to develop minimum weight and labor cost solutions. A direct consequence of this new design trend is a considerable increase in problems related to unwanted floor vibrations. For this reason, the structural floors systems can become vulnerable to excessive vibrations, for example, produced by impacts such as mechanical equipments (rotating machinery). This way, the present paper investigated the dynamic behavior of a production platform made of steel and located in Santos bay (Merluza field), São Paulo, Brazil. Mechanical equipments were located on the steel decks of the structural model, related to electrical generators. This way, this research investigates the influence of the dynamic actions induced by mechanical equipments located on the steel floor of the platform. The dynamic response of the structural model was determined through an extensive numerical study, from the analysis of its natural frequencies, displacements, velocities and peak accelerations. In this study, the dynamic loads induced by the mechanical equipments (rotating machinery) were applied on the steel floor of the structural system. Based on the structural dynamic responses (displacements, velocities and accelerations) obtained, it was possible to evaluate the performance of the structural model in terms of the human comfort criteria and maxim tolerances related to the mechanical equipments, according to the design.
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Análise estática e dinâmica de lajes nervuradas de concreto armado. / Static and dynamic analysis of reinforced concrete ribbed slabs.Nuno Miguel Teixeira Ferreira Silva 07 August 2008 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta dissertação desenvolve-se um estudo sobre o comportamento estrutural de lajes nervuradas de concreto armado, tendo em mente o emprego destas em sistemas estruturais na engenharia civil, de forma viável sob o ponto de vista técnico e econômico. No cenário atual, diversos tipos de sistemas estruturais têm sido desenvolvidos, dentre estes as lajes nervuradas de concreto armado com base no sistema Reduzcon. Essas lajes nervuradas têm como principais características o baixo consumo de material e o peso próprio bastante reduzido. Este sistema utiliza cubas cilíndricas invertidas metálicas denominadas BRC (Barrote Redutor de Concreto), que suportam o concreto da laje. Assim sendo, este trabalho de pesquisa apresenta um estudo acerca da resposta estática e dinâmica do sistema estrutural em questão, em relação aos deslocamentos translacionais verticais e tensões; e, bem como, da resposta dinâmica do sistema sob o ponto de vista de conforto humano. Ênfase especial é dada às atividades humanas rítmicas, com base no emprego de modelos de carregamento que representem as ações inerentes à ginástica aeróbica. A definição das ações dinâmicas atuantes sobre os modelos estruturais foi feita com base em resultados de testes experimentais que levam em conta os efeitos de multidão. A análise numérica fundamenta-se na modelagem computacional do sistema, através do Método dos Elementos Finitos (MEF), de forma a representar apropriadamente o comportamento estrutural das lajes Reduzcon. São empregadas técnicas usuais de discretização, por meio do programa ANSYS. As vigas de bordo, nervuras e a laje de concreto são simuladas por elementos finitos sólidos tridimensionais. / In this work a study is developed on reinforced concrete ribbed slabs behavior, having in mind there use in a viable, economic and technical point of view, in civil engineering structural systems. Nowadays several slab systems are being developed where reinforced concrete ribbed slabs Reduzcon, presents among them. One of the main characteristics of these ribbed slabs is the low material consumption and the reduced self-weight. This system uses inverted metallic cylindrical cap called BRC (Reduced Concrete Cap), which supports the concrete of the slab. This research work presents a study concerning static and dynamic response of the structural system for vertical translational displacements, stress; as well as, the dynamic response of the system under the point of view of human comfort. Special emphasis is given to the rhythmic activities of human beings, by using models implementations that represents aerobic gymnastics. The definition of dynamic actions upon the structural models were obtained based on the experimental results taking in consideration the crowd effects. The numerical analysis is based on the computational modeling of the system, through the Method of finite elements (MEF), in order to appropriately represent the structural behavior of the Reduzcon slab. Usual techniques of discretization were applied using the computer program Ansys. The edge beams, ribs and the concrete slab were simulated using three-dimensional solid finite elements.
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Estudo do conforto humano em pisos mistos (aço-concreto) submetidos a ações humanas rítmicas. / Study of human comfort in composite floors (steel - concrete) submitted to human rhythmic actions.Natália Antunes dos Santos Langer 10 August 2009 (has links)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Este trabalho de pesquisa objetiva o estudo do comportamento dinâmico de pisos mistos (aço-concreto), em edificações de andares múltiplos, sob o ponto de vista
de conforto humano, quando essas estruturas encontram-se submetidas às atividades rítmicas provenientes dos seres humanos. A definição das ações dinâmicas atuantes
sobre os modelos estruturais foi feita com base em resultados experimentais, com os indivíduos praticando atividades rítmicas e não rítmicas associadas à ginástica aeróbica e saltos à vontade. Os modelos estruturais investigados baseiam-se em edificações mistas de andares múltiplos. O sistema estrutural é do tipo misto (aço-concreto), composto por vigas de aço em seção do tipo I e laje de concreto armado. A análise fundamenta-se na modelagem computacional dos sistemas estruturais, através do Método dos Elementos Finitos (MEF). São empregadas técnicas usuais de discretização, por meio do emprego do programa ANSYS. Uma análise paramétrica foi
desenvolvida sobre três modelos estruturais, com dois, três e quatro pavimentos. Os valores das acelerações máximas encontradas na análise são confrontados e comparados com os limites propostos por recomendações internacionais. Os resultados obtidos mostram que os limites recomendados em diversas normas de projeto foram
ultrapassados. Esses resultados demonstram que atividades rítmicas oriundas dos seres humanos podem gerar acelerações de pico elevadas, violando critérios de
projeto, no que concerne ao conforto humano. Foi observado também que estas ações dinâmicas podem comprometer o conforto humano em pisos adjacentes, próximos do local onde a carga dinâmica está sendo efetivamente aplicada. / The present dissertation investigates the dynamic behaviour of composite floors (steel-concrete) in multi-storey buildings when subjected to the human rhythmic
activities, considering human comfort aspects. The dynamic loads were obtained through experimental tests with individuals carrying out rhythmic and non-rhythmic
activities such as stimulated and non-stimulated jumping and aerobics. The investigated structural model was based on several building composite floors. The structural systems
are composed of a composite (steel/concrete) solution made of an I steel profile and a reinforced concrete slab. The proposed analysis methodology adopted the usual mesh refinement techniques present in the finite element method simulations implemented in the ANSYS program. A parametric analysis was developed, using three different
building composite floors with two, three and four storeys. The parametric study considered correlations between analytical and numerical results found in the technical
literature. The results, in terms of maximum accelerations (peak accelerations) were compared with the limits proposed by design recommendations. The results indicated
that the limits suggested by design recommendations are not satisfied. Such fact shows that these rhythmic activities may generate peak accelerations that violates design
criteria when the human comfort is considered. It was verified that these dynamic loads generate considerable perturbations on adjacent areas. The influence caused by
dynamic actions in adjacent floors near to the place where the load was applied also can compromise the human comfort.
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Bioclimatologia subtropical e modelização do conforto humano: da escala local à regional / Subtropical bioclimatology and modelling of human comfort: from local to regional scalesJoão Paulo Assis Gobo 23 November 2017 (has links)
O objeto desta pesquisa consiste em avaliar e propor índices de conforto térmico humano por meio de variáveis ambientais, subjetivas e individuais, em escala climática local e regional. Para tanto, parte-se da hipótese de que o estudo abrangente do conforto térmico humano em escala local, por meio de entrevistas e análise do tempo in-loco, forneceria subsídios para o desenvolvimento de um índice que transite até a escala regional do clima. Parte-se, então, de um método indutivo experimental (levantamento em campo de variáveis climáticas, individuais e subjetivas) onde foram feitas coletas em campo no período de agosto de 2015, janeiro e julho de 2016, com a aplicação de questionários à população simultâneos a coleta de dados meteorológicos. Os resultados do estudo apontaram para a determinação da influência das particularidades climáticas regionais no conforto e na sensação térmica das pessoas entrevistadas, por meio dos efeitos diretos do clima regional. Confirmou-se a existência da influência do sexo dos indivíduos em relação às suas respostas de sensação térmica, bem como a influência dos aspectos fisiológicos tais como o índice de massa corporal e a faixa etária, na preferência térmica dos destes entrevistados. O presente estudo também possibilitou a calibração das faixas interpretativas de conforto térmico de diferentes índices de conforto para a área de estudo. Foram propostos quatro índices de conforto humano com base nas variáveis ambientais, subjetivas e individuais locais, sendo um índice exclusivo para a situação de verão, outro calculado para o inverno, um terceiro índice desenvolvido para ambas as situações sazonais (verão e inverno) e um quarto índice, também para ambas as situações sazonais, porém, tendo como variáveis de partida apenas a temperatura do ar, da umidade relativa do ar e da velocidade do vento. Por fim, foram avaliadas estatisticamente a abrangência espacial e a extrapolação da escala de análise dos resultados para um dos índices desenvolvidos, propondo a validação deste para a escala climática regional. Os resultados apresentados possibilitaram a avaliação do conforto humano, das variáveis ambientais, subjetivas e individuais, bem como o desenvolvimento de um índice adequado tanto para escala local quanto para a escala regional do clima, o que conferiu uma resposta conclusiva à hipótese central apresentada. / This research aims to evaluate and propose human thermal comfort indexes using environmental, individual and subjective variables in the local and regional climatic scales. For that, the hypothesis tested is that the comprehensive study of human thermal comfort, by means of interviews and in-situ weather analysis, provides the basis for the development of an index suitable to be applied also in the regional climatic scale. The first step in the research consisted of an experimental inductive method of field data collection of climatic, individual and subjective variables. Data was collected in the periods of August 2015, January and July of 2016, with questionnaires being applied to the population simultaneously to the collection of meteorological data. Results point to the influence of regional climatic characteristics over the thermal comfort of interviewed individuals, through the direct effects of regional climatic conditions. The influence of gender in thermal comfort responses was confirmed, as well as physiological aspects such as Body Mass Index and age group, in the thermal preference of interviewed individuals. This study also made it possible to calibrate different human thermal comfort classes for the different comfort indexes used in the area of study. Four human thermal comfort indexes were proposed based on environmental, subjective and individual local variables. One index was calculated for Summer, another for Winter, and a third index was developed for both seasons. A fourth index was also calculated for both seasons but using only air temperature, relative humidity and wind speed as variables. Lastly, the spatial representativeness and scale extrapolation of the results for one of the developed models were evaluated statistically in order to propose its validation to the regional climatic scale. Results present the evaluation of human thermal comfort and environmental, subjective and individual variables, as well as the development of an index suitable for both local and regional climatic scales, which provided an appropriate answer to the central hypothesis presented.
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