Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Embora muitas vezes a escolha do sistema estrutural de um edifício seja influenciada por imposições arquitetônicas, por rotinas construtivas ou ainda pela infra-estrutura da região, cabe ao engenheiro de estruturas buscar, dentro das condições impostas, a alternativa estrutural que garanta maior economia. Com este trabalho pretende-se estabelecer uma relação entre os índices de consumo de materiais (concreto, aço e forma) e os respectivos custos, dentre vários sistemas estruturais em concreto armado. Para tal será analisado um edifício residencial, adotando-se várias opções, entre as quais: estrutura convencional com lajes maciças, lajes nervuradas e lajes pré-fabricadas, estrutura com laje lisa nervurada e estrutura com laje protendida, utilizando monocordoalhas engraxadas. Para que o levantamento de custos de cada alternativa seja o mais real possível, serão levados em consideração: materiais, mão-de-obra, tempo de execução e equipamentos necessários. / Despite the fact that many times the choice of the structural system of a building is influenced by architectural especifications, constructives processes or regional capability, the structural engineering has to look for, according to the conditions, the alternative that guarantees the lower cost. This work aims to establish a relation between the material consumption (concrete, stell and formwork) and the structural system cost, among the structural alternatives in reinforced concrete. It will be analised a residential building, considering some options: two-way slab systems with beams, waffle slabs, precast slabs, flat plate waffle slabs and prestressed slabs with unbonded tendons. In the cost computation, for each alternative it will be considered: materials, equipment, construction time and workmanship.

Embora muitas vezes a escolha do sistema estrutural de um edifício seja influenciada por imposições arquitetônicas, por rotinas construtivas ou ainda pela infra-estrutura da região, cabe ao engenheiro de estruturas buscar, dentro das condições impostas, a alternativa estrutural que garanta maior economia. Com este trabalho pretende-se estabelecer uma relação entre os índices de consumo de materiais (concreto, aço e forma) e os respectivos custos, dentre vários sistemas estruturais em concreto armado. Para tal será analisado um edifício residencial, adotando-se várias opções, entre as quais: estrutura convencional com lajes maciças, lajes nervuradas e lajes pré-fabricadas, estrutura com laje lisa nervurada e estrutura com laje protendida, utilizando monocordoalhas engraxadas. Para que o levantamento de custos de cada alternativa seja o mais real possível, serão levados em consideração: materiais, mão-de-obra, tempo de execução e equipamentos necessários. / Despite the fact that many times the choice of the structural system of a building is influenced by architectural especifications, constructives processes or regional capability, the structural engineering has to look for, according to the conditions, the alternative that guarantees the lower cost. This work aims to establish a relation between the material consumption (concrete, stell and formwork) and the structural system cost, among the structural alternatives in reinforced concrete. It will be analised a residential building, considering some options: two-way slab systems with beams, waffle slabs, precast slabs, flat plate waffle slabs and prestressed slabs with unbonded tendons. In the cost computation, for each alternative it will be considered: materials, equipment, construction time and workmanship.

Mestrado Integrado. Engenharia Civil - Especialização em Construções. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2011

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-06T21:32:02Z No. of bitstreams: 1 2018_JoseManuelBautistaOrdoñez.pdf: 2080470 bytes, checksum: 2f17f8bfd2793990fa25c5d7fe94fb6e (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-11T19:45:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_JoseManuelBautistaOrdoñez.pdf: 2080470 bytes, checksum: 2f17f8bfd2793990fa25c5d7fe94fb6e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-11T19:45:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_JoseManuelBautistaOrdoñez.pdf: 2080470 bytes, checksum: 2f17f8bfd2793990fa25c5d7fe94fb6e (MD5) Previous issue date: 2018-09-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Os sistemas estruturais tubulares podem ser encontrados em várias aplicações industriais, um exemplo são os sistemas HVAC (do inglês “heating, ventilating and air conditioning”), os quais são responsáveis por fazer com que qualquer ambiente fechado permaneça dentro de uma faixa de temperatura, umidade e limpeza. Os sistemas estruturais tubulares têm como uma de suas aplicações o conforto ambiental interno em espaços industriais, edifícios e veícu-los, vários desses espaços têm processos industriais que geram altas frequências sonoras e vibrações mecânicas que precisam ser adequadamente controlados de forma a atender tanto as normas ambientais quanto aquelas relacionadas à saúde. Com o objetivo de analisar a vibra-ção estrutural de sistemas tubulares, a técnica de análise modal é uma metodologia clássica para extração das frequências naturais e modos de vibração. Dentre as técnicas de análise mo-dal destacam-se ainda as metodologias numéricas, como o método dos elementos finitos, e metodologias analíticas, como a Síntese Modal de Componentes (SMC). A SMC é uma das principais ferramentas de modelagem de sistemas complexos aplicada a sistemas de grande porte. O método utiliza um superconjunto modal e consiste em modelar separadamente com-ponentes individuais de uma estrutura e acoplá-los em um sistema único. O objetivo deste trabalho é demonstrar a aplicação da técnica SMC para estimativa das frequências naturais e modos de vibração de um sistema simplificado estrutural tubular. Tal sistema é composto por duas subestruturas, que junto a SMC utilizando o software MATLAB® e ANSYS®, irão for-mar um sistema global. A validação dos resultados foi realizada através de modelagem numé-rica utilizando o método de elementos finitos por meio do software ANSYS®. Os resultados obtidos se mostraram satisfatórios, demonstrando a viabilidade da aplicação da técnica SMC para análise de vibração estrutural em sistemas estruturais tubulares. / Tubular structural systems can be found in many industrial applications, such as heating, ven-tilation and air conditioning (HVAC) systems, which are responsible for making any enclosed environment remain within a temperature range, humidity and cleanliness. The tubular struc-tural systems have as one of their applications the internal environmental comfort in industrial spaces, buildings and vehicles, several of these spaces have industrial processes that generate high sound frequencies and mechanical vibrations that need to be adequately controlled in order to meet both environmental norms those related to health. With the objective of analyz-ing the structural vibration of tubular systems, the modal analysis technique is a classical methodology for extraction of the natural frequencies and vibration modes. Among the tech-niques of modal analysis, numerical methodologies such as the finite element method and analytical methodologies such as the Component Mode Synthesis (CMS) are also highlighted. CMS is one of the leading modeling tools for complex systems applied to large systems. The method uses a modal superset and consists of separately modeling individual components of a structure and coupling them into a single system. The objective of this work is to demonstrate the application of the SMC technique to estimate the natural frequencies and vibration modes of a simplified tubular structural system. This system consists of two substructures, which together with CMS using MATLAB® and ANSYS® software, will form a global system. The validation of the results was done through numerical modeling using the finite element meth-od using ANSYS® software. The results obtained were satisfactory, demonstrating the feasi-bility of applying the CMS technique for analysis of structural vibration in tubular structural systems.

This study has as objective to analyze, comparativily, the costs between the conventional structural systems and the rib slabs structural systems in reinforced concrete. Part of the estimated one that had to the great number of structural systems found in the market of the civil construction the professionals they need to opt to one determined type. But many times the adopted choice is not adjusted to the enterprise because each workmanship has characteristics particular architectural, making it difficult the use of a model standard. The work initially brings basic concepts on the subject and a revision bibliographic approaching the criterion of projects, the characteristics and the particularitities of the adopted systems. After that, one becomes the launching and analysis of the structure for the chosen structural systems, getting the quantitative ones of materials, which they see to form the indices defined for comparison. The total costs of the workmanship gotten by means of compositions of prices had been compared arriving itself it a global value for each adopted kind. For that, a building of offices is adopted as object of analysis of this work. And finally makes a comparative analysis on the basis of the unitary costs of each alternative leading in consideration the materials, necessary hand of workmanship and equipment. / Este estudo tem como objetivo analisar, comparativamente, os custos entre os sistemas estruturais convencionais e os sistemas estruturais de lajes nervuradas em concreto armado. Parte do pressuposto que devido ao grande número de sistemas estruturais encontrados no mercado da construção civil os profissionais precisam optar por um determinado tipo. Só que muitas vezes a escolha adotada não é a mais adequada ao empreendimento. Isso porque, cada obra tem características arquitetônicas particulares, dificultando a utilização de um modelo padrão. O trabalho inicialmente traz conceitos básicos sobre o tema e uma revisão bibliografia abordando os critérios de projetos, as características e as particularidades dos sistemas adotados. Em seguida, faz-se o lançamento e análise da estrutura para os sistemas estruturais escolhidos, obtendo-se os quantitativos de materiais, os quais vêem a formar os índices definidos para comparação. Foram comparados os custos totais da obra obtidos por meio de composições de preços chegando-se a um valor global para cada tipologia adotada. Para isso, adota-se um edifício de escritórios como objeto de análise desse trabalho. E por último faz uma análise comparativa com base nos custos unitários de cada alternativa levando em consideração os materiais, mão de obra e equipamentos necessários.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte2.pdf: 2648874 bytes, checksum: e5184959f8788a396858f9ea57e133ed (MD5) Previous issue date: 2005-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work, an investigation is carried out concerning temporary grandstands employed in urban events. Some grandstand models are presented, including their components and structural systems. Aspects regarding the procedure adopted by public agencies in the inspection of this type of structure are also presented. The analyses were focused on the dynamics of the structure, motivated by evidence of cases of collapse due to user-induced loads which were related to vibration problems. Inspections were conducted in mounted structures and modal tests were carried out in prototypes. The results were correlated to those obtained from numerical models being developed. The studies were initially focused on components of the structure: bars; connections (couplers, being either of right-angle or swivel type); seats and frame (horse). Modules of temporary grandstands composed of these components were investigated, allowing the development of experimentally calibrated numerical models to represent adequately the behavior of such modules in terms of a dynamic analysis. The conclusions identified drawbacks in the system of inspection and need of refined numerical models for the dynamic design of these structures. The numerical models being developed may be taken as a starting point for this task / Neste trabalho, é feita uma avaliação acerca de estruturas de arquibancadas temporárias utilizadas em eventos urbanos. Alguns modelos destes tipos de estruturas, bem como de seus elementos e sistemas estruturais, são apresentados. Também são abordados aspectos relativos ao processo adotado por órgãos públicos na fiscalização deste tipo de estrutura. As análises se concentraram nos aspectos dinâmicos da estrutura, motivado por evidências de colapsos devido a cargas induzidas por usuários e relacionados a problemas de vibração. Inspeções foram realizadas em estruturas montadas e testes modais foram realizados em protótipos, sendo os resultados correlacionados às respostas de modelos numéricos. Os estudos inicialmente se concentraram nos elementos que compõem a estrutura, a saber: tubos; conexões do tipo braçadeiras (modelos fixa e móvel); tablado e pórtico de sustentação dos tablados (cavalo). Foram também investigados módulos de arquibancada compostas por estes elementos, permitindo o desenvolvimento de modelos numéricos calibrados experimentalmente para representar adequadamente o comportamento de tais módulos frente a solicitações dinâmicas. Nas conclusões são apontadas falhas no sistema de fiscalização e evidências da necessidade de modelos numéricos refinados para o projeto destas estruturas sob ação dinâmica. Os modelos aqui desenvolvidos são sugeridos como uma das alternativas para modelagem de problemas referentes a ações dinâmicas

A partir da grande complexidade e dos vários fatores inerentes ao processo de projeto em Arquitetura e Urbanismo, a presente tese busca analisar se na formação do Arquiteto, as escolas e professores estão preparados para enfrentar essa realidade pelo ponto de vista do conhecimento estrutural. Para tanto a presente tese analisou o resultado de trabalhos de TFG, das disciplinas de introdução aos Sistemas Estruturais e os procedimentos adotados por seus professores, de duas escolas de Arquitetura e Urbanismo no Paraná. A primeira é uma Universidade pública e a outra um Centro Universitário particular. A busca pela resposta a essa questão, demonstra que todo o processo de ensino de Arquitetura, requer mudanças significativas. Passando por atualizações nos currículos e nos procedimentos adotados por professores, em face a defasagem percebida durante a pesquisa. A pesquisa propõe inicialmente uma nova sistemática aliada ao cálculo, propiciando que o aluno tenha primeiramente uma visualização real dos diversos Sistemas Estruturais, apoiado em modelos digitais de edifícios reais. Esse novo procedimento foi aplicado aos alunos dessas disciplinas iniciais com resultados positivos quanto ao conhecimento adquirido. Nos períodos seguintes, em acompanhamento a um grupo desses alunos, verificou-se que os trabalhos elaborados nas disciplinas seguintes de Projeto Arquitetônico, não se utilizavam desse conhecimento adquirido em seus trabalhos. Uma pesquisa feita com os professores de Projeto mostrou a dificuldade que os próprios professores enfrentavam com orientações nas questões estruturais. Para tanto, além desse procedimento inicial de uso de modelos digitais, novas mudanças se fazem necessárias também no currículo e na proposta de trabalho de cada uma das instituições pesquisadas, objetivando que os conhecimentos adquiridos com o uso de modelos digitais pudessem ser permanentes. Como embasamento as mudanças de posicionamento pedagógico e curricular com o uso de modelos digitais, a tese foi construída sob dois pontos fundamentais. Primeiramente a Teoria das Inteligências Múltiplas do psicólogo americano Howard Gardner, focando na Inteligência Espacial e a Taxonomia de Bloom, elaborada por Benjamim Samuel Bloom, sobre o Domínio Cognitivo, que são aplicadas para verificação da aprendizagem através da analisa de seis categorias hierarquicamente separadas, da mais simples ao de maior complexidade, que envolve conhecimento, compreensão, aplicação, análise, síntese e avaliação. Como resultado a essa pesquisa, chegou-se à conclusão de que os cursos pesquisados devem prover o conhecimento de Sistemas Estruturais, através de projetos pedagógicos atualizados e mais eficientes, aliados a professores comprometidos com as modernas metodologias pedagógicas, visando uma ampla compreensão dos conteúdos de suas disciplinas por parte dos alunos e buscando que o conhecimento estrutural adquirido num primeiro momento, seja efetivamente praticado nas demais disciplinas. / From the great complexity and the various factors inherent in the design process in Architecture and Urbanism, this thesis seeks to analyze whether the architectural education, schools and teachers are prepared to face this reality from the point of view of structural knowledge. For this purpose, this thesis analyzed the result of TFG work, introduction of disciplines to structural systems and procedures adopted by their teachers, two schools of Architecture and Urbanism of Londrina in Parana. The first is a public university and the other a private university center. The search for the answer to this question show that the whole architecture of teaching process requires significant changes. Undergoing upgrades in the curricula and procedures adopted by teachers, given the lag perceived while searching. The search initially proposes a new system combined with calculation, enabling the student to first have a real view of various systems supported by digital models of real buildings. This new procedure was applied to the students of these disciplines with initial positive results regarding the acquired knowledge. In subsequent periods, in monitoring a group of these students, it was found that the works carried out in the following disciplines of Architectural Design, not used this knowledge acquired in their work. A survey of the project teachers showed the difficulty that teachers themselves faced with guidelines on structural issues. For that, beyond this initial procedure using digital models, new changes should also happen in curriculum and work proposal of each of the institutions surveyed, aiming that the knowledge acquired with the use of digital models could be permanent. As basis the changes in teaching and curriculum positioning with the use of digital models, the thesis was built on two fundamental points. First, the Theory of Multiple Intelligences of the American Howard Gardner psychologist, focusing on the Space Intelligence and Bloom\'s Taxonomy, developed by Benjamin Samuel Bloom, on the Cognitive Domain, which are applied for verification of learning through analyzes six hierarchically separate categories of the simplest to the most complex, involving knowledge, comprehension, application, analysis, synthesis and evaluation. As a result to this research, we came to the conclusion that the surveyed courses should provide the structural systems knowledge through upgraded and more efficient educational projects, together with teachers committed to the modern teaching methods, aimed at a broad understanding of the contents of their disciplines by students and seeking the structural knowledge gained at first, is actually practiced in other disciplines.

O presente estudo traz uma revisão bibliográfica dos sistemas estruturais, da estabilidade e análise estrutural de edifícios de múltiplos andares com estrutura de aço e, ainda, do emprego de elementos mistos aço e concreto nesses sistemas, com ênfase às vigas mistas. É aplicável a duas áreas, a saber: acadêmica e prática. Na área acadêmica, contribui com informações que permitem iniciar linhas de pesquisas para diversos assuntos. Na área prática, através de exemplos, contribui com a análise da viabilidade do processo construtivo e estrutural. E por meio de instruções mínimas, contribui para o desenvolvimento de projetos de estruturas metálicas. A referida pesquisa é embasada na ABNT NBR 8800:2008 e, quando indispensável, nas normas ANSI/AISC 360-10 e EN 1994-1-1:2004. / The concerned study brings a literature review of structural systems, stability and structural analysis of multistory buildings with steel structures and also the use of steel-concrete composite elements in those systems, with emphasis on composite beams. It applies to two subjects, namely: academic and practical. In academics, it contributes with informations that allows you to start several lines of research. In the practice, through examples, it contributes with the assessment of the viability of the construction and structural process. And using minimal instructions, it contributes to the development of steel structure projects. The related research is based on the ABNT NBR 8800:2008 and, when necessary, on ANSI/AISC 360-10 and EN 1994-1-1:2004.

O presente trabalho trata da análise da estrutura e da espacialidade na obra de Mies van der Rohe. O objetivo é identificar sistemas e estratégias estruturais diversas ao longo do seu trabalho e entender sua relação com a evolução da concepção espacial de suas obras. Adotou-se como referência para esta análise dois períodos da carreira de Mies: o Período Europeu, de 1906 a 1938, e o Período Americano de 1938 a 1968, nos quais foram identificadas respectivamente quatro fases estruturais, conforme os sistemas estruturais e espaciais utilizados. A investigação centrou-se em quatro obras de referência do arquiteto: o Pavilhão de Barcelona (1928-29), o Crown Hall (1950), o Edifício Seagram (1954) e a Neuegalerie (1968). Compreendendo que o elemento poético da obra do arquiteto, aquele a partir do qual se articulam estrutura e espacialidade, é a tectônica, buscou-se analisar as convergências entre concepção espacial e estrutural e a tectônica destas obras. O resultado mostra que Mies van der Rohe, através de sessenta anos de ensaios e pesquisas estruturais e espaciais, consegue nas décadas de 1950-60 chegar à essência da sua obra: a estrutura como meio ordenador espacial do edifício. / This dissertation analyzes the structure and spatial characteristics on Mies van der Rohe´s work. The goal is to identify many structural strategies and systems throughout Rohe's work in order to understand their relationship with his spatial conception evolution. Two periods of Rohe's career were adopted as reference for this analysis: the European period, from 1906 to 1938, and the American period, from 1938 to 1968. In these periods, four structural stages were identified according to the structural and spatial systems used. The investigation focused on four of his key works: Barcelona Pavilion (1928), Crown Hall (1950), Seagram Building (1954) and Neuegalerie (1968).Understanding that the poetic element within the architect´s work - that from which structural and spatial concepts articulate - is its tectonic element, it was developed here the analysis of the convergence between the space and structural conceptions and the tectonics of the cited works. The dissertation finds that Mies van der Rohe - after 60 years of attempts, and structural spatial researches - achieved, during the 50s and 60s , the essence of his work: the structure as the spatial organizer of the building.