Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-04-10T21:21:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_AnáliseConfiabilidadeEstrutural.pdf: 3428199 bytes, checksum: c3008930e1b388a524efad52cb565bea (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-04-13T17:39:56Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_AnáliseConfiabilidadeEstrutural.pdf: 3428199 bytes, checksum: c3008930e1b388a524efad52cb565bea (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-13T17:39:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_AnáliseConfiabilidadeEstrutural.pdf: 3428199 bytes, checksum: c3008930e1b388a524efad52cb565bea (MD5) Previous issue date: 2014 / A aplicação da teoria de confiabilidade no cálculo de estruturas envolve a avaliação da probabilidade de violação de determinado estado limite. O presente trabalho busca calcular o nível de segurança de estruturas projetadas com a consideração dos efeitos da não linearidade geométrica e da flexibilidade das ligações, ao ser fixado o estado limite de serviço com base em deslocamento. Tradicionalmente, as normas têm adotado coeficientes parciais de segurança para lidar com a presença de incertezas. Entretanto, o uso desses coeficientes não permite o conhecimento das reais chances de ocorrência de uma falha. Do ponto de vista prático e científico é necessária uma abordagem mais consistente, fundamentada na teoria de confiabilidade, para uma melhor quantificação da segurança estrutural. Esse trabalho é o início da busca para a determinação do nível de segurança de estruturas projetadas com base em análise avançada, utilizando a teoria de confiabilidade estrutural. Para alcançar os objetivos criou-se um programa computacional denominado Módulo de Confiabilidade Estrutural (MCE). O MCE utiliza o método First-Order Reliability Method (FORM) para a realização da análise de confiabilidade. Para realização de análise estrutural avançada de estruturas de aço ou mista adotou-se o programa Computational System for Advanced Structural Analysis (CS-ASA), (Silva, 2009b). A criação do MCE foi realizada visando obter um programa com funcionamento acoplado ao CS-ASA. O processo de validação do MCE envolveu a comparação entre resultados obtidos utilizando-se o programa criado e os gerados por outros autores. Os resultados obtidos para as estruturas analisadas indicam a eficácia da implementação realizada. Esses resultados sugerem baixa influência da não linearidade geométrica e considerável influência da semirrigidez das ligações para a confiabilidade de estruturas, tendo em vista o estado limite de serviço estabelecido em função de deslocamento. _____________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The application of reliability theory for structures calculation involves the assessment of probability of violation for determined limit state. This study aims to calculate the security level of structures designed considering effects of geometric nonlinearity and flexibility of connections with the establishment of service limit state based on displacement. Traditionally, the standards have adopted partial safety factors to deal with the presence of uncertainties. However, the use of these coefficients does not allow to know real chances of a failure. From a practical and scientific point of view a more consistent approach is required, based on reliability theory, to improve the quantification of structural safety. This work is the beginning of search for determining the security level for structures designed with advanced analysis and structural reliability concepts. In order to achieve the goals was created a computer program called Structural Reliability Module (MCE). The MCE uses the First-Order Reliability Method (FORM) for performing reliability analysis. To perform advanced structural analysis of steel or mixed structures was adopted the program Computational System for Advanced Structural Analysis (CS-ASA), (Silva, 2009b). The creation of MCE was done to obtain a program operation coupled to the CS-ASA. The MCE validation process involved the comparison of results obtained by the program created and those produced by other authors. Results obtained for the analyzed structures indicate effectiveness of the implementation performed. These results suggest low influence of geometric nonlinearity and considerable influence of semi-rigid connections for the reliability of structures, in view of serviceability limit state established according to displacement.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-10-15T20:01:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseViabillidadeEconômica.pdf: 3483409 bytes, checksum: 728d6d221605486875044a6443f659b7 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-10-29T18:48:41Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseViabillidadeEconômica.pdf: 3483409 bytes, checksum: 728d6d221605486875044a6443f659b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-29T18:48:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseViabillidadeEconômica.pdf: 3483409 bytes, checksum: 728d6d221605486875044a6443f659b7 (MD5) Previous issue date: 2015 / O Brasil é detentor das maiores reservas mundiais de minério de ferro e de um avançado parque siderúrgico, o que o tem possibilitado incrementar, de forma cada vez mais acelerada, a produção de aço, tanto para o consumo interno como para a exportação. O aço é essencial como matéria-prima para obras de infraestrutura, máquinas pesadas, edificações, etc., principalmente devido às suas características intrínsecas de qualidade e relativo baixo custo de produção. Como os volumes de rejeitos aumentam na mesma proporção da produção estão sendo gerados sérios problemas de passivos ambientais. Assim, torna-se imperativo maximizar a produtividade das operações e processos, bem como minimizar os custos financeiros e ambientais para a disposição daqueles rejeitos. Isso pode ser obtido via recuperação do metal contido nas escórias, com seu posterior retorno ao processo siderúrgico, reduzindo a extração de matéria-prima, consumo de energia e destinação da fração não-metálica ao mercado passível de utilizá-la economicamente. A Escória Bruta de Aciaria (EBA), tem composição química e granulométrica de 35% de FeO (SANTOS, 2013) e sua recuperação é economicamente viável através do processo mais usualmente de separação magnética. Concomitantemente, é separada a fração não-metálica constituída basicamente de óxidos de Cálcio (CaO), Magnésio (MgO) e Dióxido de Silício (SiO2). Para a fração não-metálica ser utilizada como agregado na construção civil, é necessário o tratamento, em relação à expansão, e também a britagem em tamanhos adequados. Estudos e experimentos desenvolvidos recentemente demonstram a similaridade de propriedades físicas e mecânicas das escórias da siderurgia e dos materiais convencionais (areia e brita) para a fabricação de matrizes de cimento Portland e possibilidades de total substituição de um pelo outro. O objetivo deste trabalho é quantificar os custos totais de produção para o beneficiamento de escórias de aciaria e sua utilização na fabricação de blocos de concreto de alvenaria e de pavimentação, utilizando a fração não-metálica em substituição integral dos materiais naturais convencionalmente utilizados. A Análise da viabilidade econômica foi realizada via simulação de Monte Carlo para a quantificação dos riscos da análise de riscos e incertezas. Obteve-se a determinação do custo de produção destes artefatos, segundo diferentes configurações e possiblidades de projetos de engenharia e a garantia da viabilidade econômica do projeto. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade econômica do projeto com índices de cerca de 98% de viabilidade. Além disso, pode ser pago em aproximadamente 2,5 (dois anos e meio), considerando um investimento de R$ 9.406.943,48, com uma receita anual de R$ 10.843.651,03 e atendendo a taxa mínima de atratividade de 12,07%. Para a configuração utilizada, é possível obter-se lucro líquido mensal da ordem de R$ 308.000,00 descontado o imposto de renda. ________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Brazil is holder of the world's largest reserves of iron ore and an advanced steel industry which has enabled the increase of increasingly rapidly steel production for both domestic consumption and for export. Steel is essential as a raw material for infrastructure construction, heavy machinery, constructions, etc., principally because of the intrinsic characteristics of quality and relative low cost of production. As the volumes of tailings increase in proportion to the production being generated serious problems of environmental liabilities. Thus, it is imperative to maximize the productivity of operations and processes, as well as the financial and environmental costs for the disposal of those wastes. This can be achieved through recovery of metal contained in the slag with its subsequent return to the steelmaking process, reducing the extraction of raw materials and energy consumption and disposal of non-metallic fraction, the market likely to use it economically. The Slag Gross Steelmaking (EBA), has chemical and particle size distribution of 35% of FeO (SANTOS, 2013) and its recovery is economically feasible through the process, more usually, magnetic separation. Concomitantly is separated from the non-metallic fraction consists primarily of calcium oxide (CaO), magnesium (MgO) and silicon dioxide (SiO2). For non-metallic fraction be used as aggregate in construction treatment regarding the expansion and also crushing in appropriate sizes is necessary. Studies and experiments developed recently show the similarity of physical and mechanical properties of the steel slags and conventional materials (sand and gravel) for the manufacture of Portland cement products and the possibility of complete substitution for one another. The objective of this study is to quantify the total production costs for the steelmaking slag processing and its use in the manufacture of masonry blocks and paving using non-metallic fraction full replacement to natural materials conventionally used. The analysis of the economic viability was performed via Monte Carlo simulation to determine the analysis of risks and uncertainties. Obtained determining the cost of production of these artifacts, according to different configurations and possibilities of engineering projects and ensuring the economic viability of the project. The results obtained demonstrate the economic viability of the project with rates of about 98% sure. Moreover, it can be paid in approximately 2.5 (two and a half years), considering an investment of approximately R$ 9.406.943,48, with an annual revenue of R $ 10.843.651,03 and considering the hurdle rate of 12,07%. For your setup, it is possible to obtain monthly net income of R$ 308.589,90 deducted income tax.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-01-22T15:48:43Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AplicaçãoEstratégiaSubestruturação.pdf: 3243809 bytes, checksum: c09ebb1fb5946a8d71a45aa16f06d64c (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-25T14:56:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AplicaçãoEstratégiaSubestruturação.pdf: 3243809 bytes, checksum: c09ebb1fb5946a8d71a45aa16f06d64c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-26T15:20:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AplicaçãoEstratégiaSubestruturação.pdf: 3243809 bytes, checksum: c09ebb1fb5946a8d71a45aa16f06d64c (MD5) Previous issue date: 2003 / Neste trabalho, apresenta-se um algoritmo geral de acoplamento EC-EC para a descrição de problemas tridimensionais de propagação de ondas em meios sólidos com características complexas, como por exemplo, solos com várias camadas, sistemas envolvendo acoplamento o solo e várias fundações, inclusões de formas geométricas diversas, etc. A estratégia adotada é baseada em um algoritmo de decomposição genérico, que por sua vez baseia-se no solver de gradiente biconjugado com précondicionamento de Jacobi (J-BiCG). Há, assim, a possibilidade de que cada subestrutura do modelo seja tratada independentemente do ponto de visto numérico, não havendo portanto, montagem explícita do sistema de equações. Desse modo, tanto o tempo de resolução do sistema quanto a memória são otimizados, uma vez que se elimina, completamente, o armazenamento e a manipulação de blocos de coeficientes nulos presentes no sistema esparso de equações algébricas. Vale ressaltar que elementos de contorno descontínuos são aplicados de modo a simplificar a introdução das condições de acoplamento entre as subregiões, as quais, usualmente, apresentam arestas e cantos. Uma discussão sobre a forma correta de se estabelecerem parâmetros do algoritmo FFT, de modo que não ocorram condições iniciais espúrias e aliasing, é também apresentada. Por fim, nas aplicações, uma série de problemas é analisada no domínio da freqüência de modo a verificar o desempenho do programa computacional, medido em termos de precisão das respostas e eficiência do solver. Respostas no domínio do tempo, na maioria dos casos, são também reconstituídas, via algoritmo de transformada inversa de Fourier. ___________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: In this work, a general BE-BE coupling algorithm for investigating three-dimensional wave propagation phenomena in solids with complex characteristics such as layered soils, coupled soil-foundation systems, inclusions with general geometric shapes, etc. is presented. The strategy adopted is based on a generic domain decomposition algorithm, on its turn, based on the Jacobi-preconditioned biconjugate gradient solver (J-BiCG). Thus, the global coupled matrix has not to be explicitly assembled. In fact, the algorithm operates the subsystems as they were independent of each other. Thereby, both the solution CPU time and storage memory are optimized, since one completely avoids storing and manipulating all blocks of zeroes present at the sparse coupled system of equations. Furthermore, discontinuous boundary elements are used to simplify the imposition of the coupling conditions between the subregions, usually containing corners and edges. The correct consideration of parameters involved in the Fast-Fourier- Transform (FFT) algorithm so as to avoid spurious initial conditions and the aliasing phenomenon is also discussed. At the end, a series of analyses through the frequency domain is carried out to test the performance of the computer code, measured in terms of response precision and solver efficiency. Time-domain responses are also reconstituted via inverse FFT algorithm.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-01-22T15:27:04Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnálisesNão-linearesSistemas.pdf: 2871691 bytes, checksum: abd9f2f8733998bef4ea1dd19f7e6ce5 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-25T15:03:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnálisesNão-linearesSistemas.pdf: 2871691 bytes, checksum: abd9f2f8733998bef4ea1dd19f7e6ce5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-26T15:30:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnálisesNão-linearesSistemas.pdf: 2871691 bytes, checksum: abd9f2f8733998bef4ea1dd19f7e6ce5 (MD5) Previous issue date: 2003 / O presente trabalho tem como primeiro objetivo o estudo e a implementação computacional de formulações geometricamente não-lineares de elementos de treliças planas e espaciais, que são sistemas reticulados cujas barras resistem a esforços de tração ou compressão e possuem ambas as extremidades rotuladas. Além disso, este trabalho teve como segundo objetivo a análise estática não-linear, por meio de implementações computacionais, de pórticos planos com ligações semi-rígidas. Para o caso de elementos de treliça, as expressões para a matriz de rigidez e do vetor de forças internas para cada uma das formulações utilizadas são apresentadas, bem como o processo de obtenção das mesmas. Para elementos de pórtico com ligações semi-rígidas, além da matriz de rigidez, são também apresentados métodos para modelar o comportamento não-linear das conexões. Logo depois, é feito um estudo do ambiente computacional e da metodologia utilizada para implementação das formulações estudadas. São realizadas em seguida análises computacionais de sistemas estruturais rotulados e com ligações semi-rígidas, cujos resultados são interpretados e comparados com os valores encontrados na literatura. Algumas conclusões referentes à precisão dos resultados, comparação entre as formulações e eficiência computacional são apresentadas no final da dissertação. ________________________________________________________________ / ABSTRACT : The first objective of this work is the study and the computational implementation of non-linear geometrically formulation of plane and spatial truss elements, i.e., reticuled systems in which the bars have only axial forces and the ends are pinned. The second objective of this work is the non-linear static analysis, by computational implementations, of the plane frames with semi-rigid connections. To the truss element, the stiffness matrix and the internal forces vector expressions are presented for the formulations used. To the semi-rigid plane frame elements, what is more, it is also presented methods for connections non-linear behavior modeling. After that, a study of the computational environment and the methodology used is made for implementation of the formulations studied. Next, computational analyses are performed for pinned and semi-rigid structural systems, in which the results are compared with the values found in papers. Some conclusions about the results precision, formulations implemented and computational efficiency are presented at the end of the dissertation.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-01-26T16:49:43Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ArquiteturaTecnologiaSistemas.pdf: 15606508 bytes, checksum: fbeea9f26dd7f9f0178db89ff6fb00d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-27T19:00:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ArquiteturaTecnologiaSistemas.pdf: 15606508 bytes, checksum: fbeea9f26dd7f9f0178db89ff6fb00d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-27T19:00:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ArquiteturaTecnologiaSistemas.pdf: 15606508 bytes, checksum: fbeea9f26dd7f9f0178db89ff6fb00d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-28T12:45:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ArquiteturaTecnologiaSistemas.pdf: 15606508 bytes, checksum: fbeea9f26dd7f9f0178db89ff6fb00d5 (MD5) Previous issue date: 2005 / Apesar do Brasil ser um dos maiores produtores mundiais de aço, o emprego de estruturas metálicas em edificações tem sido pouco expressivo se comparado ao potencial do parque industrial brasileiro. Paralelamente o desenvolvimento de produtos siderúrgicos no país ampliou as alternativas de soluções construtivas disponíveis. Dentre as soluções construtivas industrializadas que empregam os perfis de aço formados a frio como elemento estrutural, o sistema Light Steel Framing (LSF) tem despertado grande interesse no mercado nacional. A flexibilidade e agilidade construtiva do sistema LSF determinam um grande potencial a ser explorado nas mais diversas aplicações, inclusive para habitações de interesse social. Porém, o sucesso de um empreendimento em LSF ou em qualquer outro sistema construtivo industrializado passa necessariamente pela concepção de um projeto de arquitetura dotado de uma visão sistêmica do processo de produção que considere todo o potencial e condicionantes do sistema, e promova a integração e coordenação entre todos os subsistemas da edificação dentro da realidade construtiva nacional. Nesse contexto, esse trabalho objetiva sistematizar as informações acerca dos materiais, técnicas, métodos e detalhes construtivos empregados no processo de construção de edificações com o sistema LSF, a fim de apresentar o seu atual estado da arte no país, dando ênfase a ações e diretrizes para a melhoria do processo de projeto, de modo a minimizar a ocorrência de patologias e incompatibilidades, visando maior eficiência e produtividade na execução da obra, e consequentemente, construções de maior qualidade. ______________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT : In spite of Brazil to be one of the world’s largest producers of steel, the use of metallic structures in constructions has been little expressive if compared to the potential of the Brazilian industrial park. Parallel the development of metallurgical products in the country enlarged the alternatives of available constructive solutions. Among the constructive solutions industrialized that use the cold formed steel profiles as structural element, the system Light Steel Framing (LSF) it has been arousing great interest in the national market. The flexib ility and constructive agility of the system LSF determine a great potential besides to be explored in the most several applications, inclusive social housing. However, for the success of an enterprise in LSF or in any other industrialized constructive system, it is necessary the conception of an architecture design endowed with a vision systematic of the production process that considers the whole potential and prerequisites of the system, and promote the integration and coordination among all the sub-systems of the construction inside of the national constructive reality. In this context, this work propose to systematize the information concerning the materials, techniques, methods and details constructive uses in the process of construction of buildings with the system LSF, in order to present the current state of the art in the country, giving emphasis to actions and guidelines for the improvement of the design process, in way to minimize the occurrence of pathologies and incompatibilities, seeking larger efficiency and productivity in the execution of the construction, and consequently, buildings of larger quality.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-02-22T16:51:58Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstruturaMetálicaMoradia.pdf: 2702186 bytes, checksum: 2d6578facfbe944ece607ea98ee4f8b6 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-04-08T14:42:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstruturaMetálicaMoradia.pdf: 2702186 bytes, checksum: 2d6578facfbe944ece607ea98ee4f8b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-13T14:19:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstruturaMetálicaMoradia.pdf: 2702186 bytes, checksum: 2d6578facfbe944ece607ea98ee4f8b6 (MD5) Previous issue date: 1997 / Este trabalho apresenta uma proposta de habitação popular industrializada, com enfoque específico para estrutura metálica. Todos os materiais apresentados no projeto partem do princípio do processo industrial em grande escala. A pesquisa propõe uma solução para ocupação de áreas em declive, justificando assim o emprego do aço em estruturas com pequenos vãos, como também a ocupação de áreas já construídas. São levantadas questões relativas às referências e premissas a serem seguidas, como a disposição e o modelo de implantação, na proposta arquitetônica. Além dos dados técnicos, tais como: modelo estrutural metálico, coberta em estrutura metálica, esquadrias em alumínio, paredes e lajes em concreto celular, é dada atenção especial à fundamentação do projeto como método industrial, que pode ser traduzido como uma leitura técnica, de uma situação existente; ou seja, transformar em tecnologia um comportamento urbano e social deficiente. Para estabelecer esses critérios, foram levados em consideração: tipologia, implantação, programa, ampliação, zoneamento e distribuição dos modelos de unidades habitacionais, procurando manter assim a relação direta com o seu entorno. ______________________________________________________________________________________ / ABSTRACT : This work presents a proposal for industrialized popular housing projects with specific focus on metallic structures. All materials presented in this project are manufactured using large scale industrial processes. The research offers a solution for constructions in areas in decline which justify the application of steel in small inerspace structures as well as the occupation of areas which have already been built. Several issues are raised regarding which references are to be followed such as, for example, the disposition and the model of the architectural proposal. Besides technical matters such as the steel structure model, aluminium windows and cellular concrete walls and plates, special attention has been given to the theoretical foundations of the project as an industrial method which can be translated into a technical reading of an existing situation, i.e., to transform a faulty paterns of urban and social behavior through technology. To establish these criteria typology, programs,amplification, zoning and distribution of the habitational units were taken into consideration in attempt to maintain the direct relationship with the surroundings.

A utilização de torres metálicas treliçadas vem, nos últimos anos, se intensificando em todo o Brasil. Este aumento é resultado do salto tecnológico pelo qual o país passou no início da década de 90, onde a necessidade de ampliação dos sistemas de telecomunicações, principalmente, da telefonia celular, se tornou imprescindível para o seu crescimento tecnológico. Em função disso, vários são os projetos de torres metálicas treliçadas que tem sido contratados pelas diversas empresas de telefonia celular, espalhadas por todo país. No Brasil, onde, pelas benesses da natureza, não há registros de terremotos significativos, e devido ao baixo peso deste tipo de estrutura, a força do vento é o carregamento determinante para a elaboração do projeto estrutural de torres metálicas treliçadas. Sendo assim, se faz necessário perguntar: será que estes projetos estão atendendo às recomendações da norma de vento (NBR 6123/88)? Quais são os riscos aos quais as populações estão sujeitas com a edificação de torres cada vez mais próximas de suas casas? Neste trabalho, tomando como exemplo o projeto de uma torre metálica treliçada que colapsou no ano de 2000 na cidade de Porto Alegre-RS, foram feitas investigações numéricas no sentido de avaliar a integridade estrutural daquela torre ante os carregamentos devidos aos ventos locais, onde se concluiu que a carga de vento implícita no dimensionamento foi bem abaixo daquela calculada pelos padrões da norma brasileira Uma investigação experimental em dois modelos seccionais, um em latão e outro em madeira, construídos a partir de dois trechos da torre estudada, foi realizada a fim de analisar parâmetros aerodinâmicos como coeficientes de arrasto, ângulo de incidência do vento sobre a torre, índice de área exposta e fator de proteção. Os modelos foram construídos na oficina Paulo Francisco Bueno - LAC/UFRGS e ensaiados no Túnel de Vento Prof. Joaquim Blessmann do Laboratório de Aerodinâmica das Construções da Universidade Federal do Rio Grande do Sul – LAC/UFRGS. Neste trabalho são apresentados os resultados destes experimentos, bem como uma comparação destes resultados com informações até então disponíveis na literatura técnica, além de uma contribuição técnica ao capítulo 9 da NBR 6123/88.

O desenvolvimento da modelagem da estrutura de sustentação de um grupo gerador, tema desta pesquisa, sob condições de contorno definidas como carregamentos e freqüência de operação do conjunto a ser protegido, envolvem a determinação de um sistema de isoladores específico para este fim. O trabalho é desenvolvido não só para compreensão do fenômeno físico, mas também para se adquirir sensibilidade quanto aos fatores que influenciam o projeto em sistemas similares. Os principais objetivos do trabalho são: o desenvolvimento dimensional de uma estrutura metálica, robusta e eficiente, que sirva de sustentação a um grupo gerador, o desenvolvimento computacional de um sistema ótimo de isoladores de vibração para o conjunto formado pelo grupo gerador e a estrutura de sustentação, e a avaliação da estrutura de sustentação numa aplicação offshore, considerando a análise modal e a análise de tensões da estrutura, quando sujeita a carregamentos estáticos e dinâmicos. A metodologia do trabalho envolve o projeto de uma estrutura de sustentação sujeita ao carregamento provocado por máquinas teoricamente rígidas, entregando-se ao final as seções transversais dos membros principais da estrutura; seguidamente se apresenta um modelo onde a massa distribuída do conjunto, formado pelo gerador e pela estrutura de sustentação, é concentrado como um corpo rígido sobre um sistema de isoladores, a partir do qual se seleciona um sistema ótimo de isoladores em função da minimização da máxima freqüência natural do conjunto; e finalmente a análise modal e de tensões garante a adequação estrutural do projeto. Como resultados deste desenvolvimento, são obtidas as seções transversais dos membros longitudinais e transversais da estrutura, evitando uma excessiva deflexão, a definição de uma combinação de isoladores de vibração que possibilitem à estrutura de sustentação operar de forma segura, e a possibilidade de aplicação da estrutura de sustentação sob carregamentos offshore. / The modeling of the supporting structure of a power generator, subject of this research, under predefined boundary conditions relative to loadings and frequency of operation of the set to be protected, involves getting a specific system of isolators for this end. This work is developed not only for understanding the physical phenomenon, but also to acquire sensitivity of the factors that influences similar designs. The main objectives of the work are: the dimensional development of a metallic, robust and efficient structure, that serves as support to a power generator, the computational development of an optimal system of vibration isolators for the set constituted by the power generator and the supporting, and the evaluation of the structure in an offshore application, considering the modal analysis and the stress analysis of the structure, for static and dynamic loadings. The methodology of the work includes the design of a supporting structure under loadings originated by rigid machines, in order to obtain the cross sections of the main structural members; next the complete set is concentrated as a rigid body over a isolators system, from which it is selected an optimal system of isolators minimizing the maximum natural frequency of the set; and finally the modal analysis and the stress evaluation guarantees the structural capability of the design. Some results of this development includes the development of cross sections relative to the longitudinal and transversal members of the structure preventing an extreme deflection, the definition of a combination of vibration isolators for safe operation of the set, and the possibility for application of the supporting structure for offshore loadings.

Perfis de chapa dobrada a frio são comumente utilizados não só em estruturas metálicas civis convencionais tais como estruturas de silos e depósitos entre outros, como também em estruturas metálicas típicas, tais como estruturas de veículos por exemplo. A grande vantagem deste tipo de estrutura é sua versatilidade (é muito fácil criar formas de perfis adequados a sua utilização, otimizando assim uma relação peso/vão). Por outro lado em perfis formados a frio de formas não convencionais, a determinação da força de colapso exige um cuidado especial em seu cálculo. O método tradicional de cálculo utilizado para determinar a força de colapso é o Método da Largura Efetiva, simples na sua conceituação, mas trabalhoso na sua implementação. As mais modernas normas de projeto estão incorporando métodos de cálculo que possibilitam a utilização de ferramentas numéricas para determinar as forças de flambagem elástica, entre elas destacando-se o Método da Resistência Direta, proposto por Schafer e Peköz. Programas de elementos finitos comerciais confiáveis que permitem avaliar diferentes tipos de não-linearidades são ferramentas que estão sendo cada vez mais utilizadas para determinar o colapso deste tipo de estruturas. Neste contexto, no presente trabalho se realizam duas aplicações. Na primeira delas se comparam os resultados experimentais de perfis cantoneira de diferentes comprimentos submetidos à força axial centrada com os resultados obtidos teoricamente, para a determinação dos resultados teóricos utiliza-se o Método da Largura Efetiva, o Método da Resistência Direta e um modelo de Elementos Finitos que considera a não-linearidade física e geométrica, e que levam em conta as imperfeições dos elementos analisados. Na segunda aplicação se realiza a otimização via Algoritmos Genéticos de um perfil cantoneira enrijecido nas bordas, onde a força de colapso foi determinada utilizando o Método da Resistência Direta interagindo com o Método das Faixas Finitas Restringidas. Finalmente uma discussão sobre os resultados é realizada e conclusões tanto sobre o comportamento dos perfis estudados como das metodologias utilizadas para sua análise e otimização. / The Steel cold form profile is commonly used not only in conventional civil steel structures such as warehouses, silo structures, among others, but also in typical mechanical structures such as vehicles structures. The great advantage of this kind of structure is its versatility (it is very easy to create shapes of profiles adequate to their usages, thus optimizing a weight/opening ratio). On the other hand, collapse determination of non conventional cold formed profiles demands a special care in its calculus. The traditional calculus method used to determine the collapse is the Effective Width Method (EWM), simple in its conceptualization, but very difficult in its implementation. The most modern project norms for this kind of profiles have been incorporating alternative methods that permit to use numerical simulation to determine an elastic load buckling, being one of them the Direct Strength Method (DSM) proposed by Shaffer and Peköz. Reliable commercial packages of Finite Elements that allow assessing different types of non linearities are tools that, nowadays, are employed to determine the collapse for this kind of structures. In this context, at the present work, two applications are carried out. In the first application a comparison between the experimental and theoretical results for simple angle profiles of different lengths submitted to axial centered load is carried out. The theoretical collapse of the angle profile is obtained with different methodologies. These methodologies that determine the collapse are: The classical EWM, the DSM and a Finite Element Method Implementation, taking into account in the last case, the material and geometric non linearities and also the imperfections of the profile. In the second application angles with stiffeners were optimized using the genetic algorithm. The objective function used to optimize the profile was built using the DSM interacting with a version of Finite Strip Method (FSM). Finally a discussion about the results obtained in the two applications is carried out.

O presente trabalho apresenta um sistema computacional, denominado ST_SuperFrame, desenvolvido para assistir ao projeto de estruturas de aço. Esse sistema contempla a geração de dados, análise e dimensionamento de estruturas reticuladas de aço, utilizando as formas estruturais e os perfis mais empregados na construção metálica brasileira. O exigente mercado de Engenharia Estrutural sempre apontou para a necessidade de se buscar soluções integradas para o Cálculo - Análise e Dimensionamento – procurando deixar de lado procedimentos realizados por programas isolados, só de análise ou só de dimensionamento. Esse sistema supre, então, essa carência histórica do mercado: a ausência de softwares integrados cálculo-projeto, adequados à realidade das estruturas de aço que se faz no País. Dirigido especialmente para Engenheiros Projetistas e Empresas Construtoras metálicas, esse sistema mostra-se uma útil ferramenta no pré-dimensionamento/orçamentação de estruturas e, principalmente, na confecção do projeto estrutural final. Além de dispor de recursos ímpares, como uma biblioteca de treliças padrão, para a geração automática de dados, o sistema possui um módulo interativo de dimensionamento onde estão disponíveis os perfis de chapa dobrada e perfis laminados mais empregados no dia a dia de um escritório de projetos. Como tema central desse trabalho foram criados e implementados os procedimentos para verificação do Perfil Qualquer: perfil com forma genérica, aberto, de chapa dobrada. Essa providência soluciona uma antiga dificuldade sentida pelos projetistas de estruturas metálicas: se já é necessário muito trabalho de cálculo para determinarem-se as características geométricas de perfis com forma diferenciada, mais difícil se torna a determinação da resistência à compressão desse perfil.