Teses em Engenharia Civil (Doutorado) - PPGEC/ITEC

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Acesso aberto (Open Access)
Desenvolvimento de sistema computacional integrado de dimensionamento e representação gráfica de canais de macrodrenagem
(Universidade Federal do Pará, 2022-05-23) MARTINS, Vania Carla Dias; PEREIRA, José Almir Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/9918600634569244; https://orcid.org/0000-0002-3144-1787
Concepção, desenvolvimento e aplicação de sistema computacional integrado de dimensionamento e representação gráfica de canais de macrodrenagem, denominado de SIDCAM e composto por modelo central em Java integrado a três softwares externos: Google Earth, HEC-RAS e AutoCAD. A pesquisa foi realizada em três etapas: (1) identificação de métodos e softwares necessários ao desenvolvimento de projeto de macrodrenagem; (2) desenvolvimento do SIDCAM com a confecção do software MACRO 1.0 em Java, para o dimensionamento hidrológico e hidráulico, , integração de ferramentas de importação e exportação de dado, entre o MACRO 1.0 e os softwares Google Earth, HEC-RAS e AutoCAD; e (3) avaliação da funcionalidade e confiabilidade do SIDCAM, por meio da sua aplicação no estudo de caso do projeto de macrodrenagem do Tucunduba, Belém/PA. Foi verificado que no módulo inicial é possível reproduzir o diagrama unifilar da rede hidrológica da bacia; no módulo hidrológico são gerados os hietogramas e hidrogramas de projeto, utilizando os métodos do Curver Number (SCS), blocos alternados e hidrograma triangular (SCS); o módulo hidráulico promove o projeto geométrico do canal; no módulo hidrodinâmico é validado o projeto geométrico do SIDCAM, observando a coincidência dos picos de vazão com pico de maré alta; e no módulo gráfico são geradas peças gráficas editáveis dos perfis longitudinal e transversais. Também foram construídos diretórios de importação de curvas IDF e maregráficas, alimentados por dois bancos de dados, para coeficientes IDF de 165 municípios brasileiros e de curvas marégraficas de 334 estações da marinha do Brasil. Os resultados da análise de confiabilidade do SIDCAM foram classificados como “Bom” e “Muito Bom”, com coeficientes Nash-Sutcliffe superiores a 0,97, erro percentual mínimo de 1,19% e máximo de 3,19%. Isso permite concluir que, ao concentrar diversas atividades em uma única estrutura integrada, a ferramenta desenvolvida é uma contribuição importante para os responsáveis pela elaboração do projeto de macrodrenagem.
Acesso aberto (Open Access)
Identificação e quantificação de desplacamento cerâmico em fachadas de edifícios no contexto da indústria 4.0
(Universidade Federal do Pará, 2023-03-24) SOUSA, Alcineide Dutra Pessoa de; MAUÉS, Luiz Maurício Furtado; http://lattes.cnpq.br/7497951647889934; https://orcid.org/0000-0002-1762-8617
O processo de manutenção em fachadas é direcionado pelos resultados obtidos na fase de inspeção. Algumas propostas de métodos que visam ao melhoramento do processo de inspeção têm sido discutidas, e entre essas se destacam as que são conduzidas com base nas técnicas de Processamento Digital de Imagens (PDI) capturadas por Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT). O uso de VANT para capturar imagens em fachadas agiliza o acesso à área inspecionada, e as técnicas de PDI ajudam a automatizar o processo de identificação de manifestações patológicas. Além disso, a Quarta Revolução Industrial tem permitido a utilização de diversas ferramentas tecnológicas nas mais variadas aplicações de engenharia. Entre essas tecnologias podem ser citadas a computação em nuvem e os algoritmos de visão computacional. Nesse contexto, essa pesquisa tem como objetivo aplicar técnicas de PDI para detectar regiões com desplacamento cerâmico em fachadas de edifícios utilizando as tecnologias pertinentes a Indústria 4.0 (Quarta Revolução Industrial). O procedimento metodológico utilizado inicia com a formação de uma base de dados (imagens) capturadas por celular e por VANT. Para fins de modelagem, o algoritmo de detecção de objetos YOLO (You Only Look Once) foi aplicado nas imagens que compõem a base de dados utilizando computação em nuvem. A metodologia aplicada resultou em um programa escrito em python capaz de identificar as regiões com desplacamento, quantificar as cerâmicas faltantes e exportar os resultados da quantificação em uma planilha. O processo de identificação teve taxas de acertos próximos de 99% e a quantificação erros de menos de uma cerâmica por imagem, o que leva a conclusão da viabilidade do programa computacional proposto
Acesso aberto (Open Access)
Método para capacitação de ocupantes de edifícios residenciais em segurança contra incêndio
(Universidade Federal do Pará, 2022-03-24) SARAIVA, Raísse Layane de Paula; MAUÉS, Luiz Maurício Furtado; http://lattes.cnpq.br/7497951647889934; Https://orcid.org/0000-0002-1762-8617
Apesar da existência de normas, leis e decretos que propiciam a segurança em edificações residenciais, incêndios continuam a ocorrer no Brasil e no mundo e podem ser fatais dada a sua gravidade e desde que os ocupantes não saibam o que fazer. Essa problemática se torna ainda mais complexa em edificações altas (altura superior a 30 metros), onde são empregados sistemas de proteção contra incêndios, porém ainda não há – no Brasil – a obrigatoriedade de treinamento contra incêndio para os ocupantes. Autores focados no estudo do comportamento humano em situações de incêndio já afirmaram que a adequação das respostas (ou do comportamento) é a chave para que a edificação seja abandonada com segurança em caso de necessidade e para garantir maior segurança aos ocupantes das edificações. Diante do exposto, este trabalho, através do Design Science Research (DSR), teve como objetivo o desenvolvimento de um método de treinamento contra incêndio para ocupantes de edificações residenciais altas. O método teve duas vertentes de composição: i) análise teórica (onde normas, leis, decretos, boas práticas e incêndios já ocorridos foram utilizados como fontes de informação) e ii) simulação computacional (onde foram testadas as hipóteses). Como produtos, foram desenvolvidos um fluxograma e uma listagem dos conteúdos a serem utilizados no treinamento. Em seguida o método foi validado, sendo analisadas a validade interna, a validade externa, a validade do conteúdo e a validade do constructo. Para tanto, profissionais especialistas do Corpo de Bombeiros, em 12 estados brasileiros, responderam a 42 questionários atestando a validade do método e considerando-o adequado, compreensível, objetivo, replicável e apropriado para o objetivo ao qual se dispôs. Além da confirmação do impacto negativo do tempo pré-movimento, foi possível verificar ainda que a quantidade de ocupantes no edifício, bem como as distâncias percorridas por estes são fatores de extrema importância no processo de abandono e devem ser verificados em novos projetos visando melhorar a sua segurança. Para além disto, três edificações foram utilizadas para o desenvolvimento do estudo e tiveram o método de treinamento aplicado, sendo avaliado finalmente pelos próprios ocupantes e participantes do treinamento, que o consideraram aceitável e responsável por lhes propiciar mais segurança.
Acesso aberto (Open Access)
Modelo para estimar o prazo de execução de obras residenciais verticais: por meio da lógica fuzzy
(Universidade Federal do Pará, 2017-05-26) MAUÉS, Luiz Maurício Furtado; DUARTE, André Augusto Azevedo Montenegro; http://lattes.cnpq.br/1135221873341973
A definição do prazo de execução de obras residenciais verticais ocorre, na maioria das vezes, de forma empírica e durante a fase de estudo de viabilidade econômica e financeira do empreendimento. Isto gera incertezas e riscos elevados para o cumprimento do prazo. No entanto, existem ferramentas de inteligência computacional que podem contribuir para a redução do grau de incerteza, dentre elas a lógica difusa. Este trabalho tem como objetivo elaborar um modelo híbrido para estimar de maneira fundamentada o prazo de construção de obras verticais residenciais, associando a análise fatorial e a lógica difusa. Para isso utilizou-se de um banco de dados oriundos da Secretária Municipal de Urbanismo de Belém (SEURB) e das incorporadoras da cidade alvo do estudo de caso, no período entre 24/08/2015 e 11/09/2015. Para a construção do modelo a primeira etapa, ou seja, a análise fatorial foram utilizados 127 empreendimentos, na segunda etapa, a de inferência difusa foram utilizados 71 empreendimentos e para a sua fase de validação foram utilizados 16 outros. Os resultados obtidos apresentaram nível significativo de assertividade, com acurácia igual a 75% considerando um intervalo cujos limites (superior e inferior) foram calculados no erro percentual absoluto médio (MAPE). O modelo apresentou desempenho de predição superior a outros modelos já consagrados na literatura. Como contribuição teórica, o trabalho permite um melhor entendimento acerca da incertezas e riscos quanto a definição dos prazos de execução de empreendimentos imobiliários e também sobre como a modelagem pode auxiliar os empreendedores e técnicos das incorporadoras/construtoras a tomar decisões mais acertadas ao se basear em um modelo híbrido, considerando o ambiente incerto e complexo da fase do estudo de viabilidade econômica e financeira de futuros empreendimentos.
Acesso aberto (Open Access)
Modelo para obtenção de incentivos fiscais de ICMS aplicados à cadeia produtiva da construção: uma análise da indústria de cerâmica vermelha
(Universidade Federal do Pará, 2021-01-29) FARIAS JUNIOR, Claudionor Andrade; DUARTE, André Augusto Azevedo Montenegro; ttp://lattes.cnpq.br/1135221873341973; https://orcid.org/0000-0003-4586-1587; NEVES, Renato Martins das; http://lattes.cnpq.br/6538317425557058
Esta tese tem como objetivo analisar e propor diretrizes aos critérios inerentes à legislação de ICMS aplicada às Indústrias em Geral, estabelecendo uma modelagem direcionada à Cadeia Produtiva da Construção com ênfase na Indústria da Cerâmica Vermelha Paraense. Para tanto, adotou conceitos teóricos relacionados à caracterização do seu universo de pesquisa bem como dos principais aspectos pertinentes à tributação fiscal na referida cadeia, distanciando-se dos enfoques jurídico e contábil. Como referência central do estudo, notabiliza-se o modelo preconizado pela legislação estadual paraense, que dispõe sobre o tratamento tributário especial aplicável às “indústrias em geral”. Para a realização da investigação, foi adotado o método quantitativo de pesquisa, com aplicação de questionário eletrônico junto ao grupo de indústrias pertencentes ao principal polo cerâmico da região norte do Brasil. A partir da efetivação da pesquisa de campo, os dados quantitativos coletados foram analisados por meio da utilização de técnicas estatísticas de análise descritiva e inferenciais (regressão linear múltipla, análise de agrupamentos e análise de variância). Os resultados obtidos suscitam divergentes posicionamentos relacionados à validação teórica e empírica do modelo original. Quanto ao compartimento empírico, sugere-se: (1) a revisão da forma de mensuração dos dados referentes às variáveis “Inovação” e “Sustentabilidade, com ênfase ao ganho de variabilidade nos dados relacionados; e (2) a revisão das pontuações (pesos) atribuídas a essas duas variáveis, com ênfase aos seus correspondentes níveis de benefícios atingidos. Como relevante resultado, também merece destaque o mapeamento do setor investigado, ressaltando-se: (1) a avaliação do enquadramento das empresas participantes da pesquisa, em relação ao alcance dos diferentes níveis de benefício; e (2) o agrupamento das unidades (empresas), considerando-se a medida de similaridade das respostas obtidas. Em termos conclusivos, a título de contribuição teórica e gerencial, ressalta-se o preenchimento de uma importante lacuna existente no campo de estudo relacionado aos benefícios fiscais aplicados à cadeia produtiva da construção, tal como a ênfase sobre a importância da fundamentação científica para a formulação de legislações associadas às políticas públicas globais. Particularizando, a contribuição direcionada aos legisladores dos diversos estados da federação, subsidiando a reflexão e a discussão quanto ao impacto das variáveis “Inovação” e “Sustentabilidade” no incremento da condição da competividade para as empresas.
Acesso aberto (Open Access)
Modelo para resistência de cisalhamento em vigas de concreto sem estribos
(Universidade Federal do Pará, 2021-11-30) LIMA, João Carlos Lisboa de; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/1324105476558186
A análise dos esforços de cisalhamentos em vigas de concreto envolve complexidades significativas e iteração entre parâmetros. O desenvolvimento de modelos para o dimensionamento e verificação do estado limite último das vigas iniciam-se no século XIX com modelos empíricos, teóricos e numéricos como a analogia da treliça de Ritter-Mörsch e a teoria do campo de compressão modificado. Porém as relações quase estocásticas da resistência à compressão do concreto, taxa de armadura longitudinal, esbeltez de carregamento, dimensões transversais e diâmetro do agregado graúdo somam inúmeras dificuldades em criar fórmulas simples e de fácil aplicabilidade. Deste modo, o presente trabalho tem por objetivo desenvolver um modelo baseado em relações de proporcionalidade e a aplicação de um algoritmo iterativo para otimizar os valores de um banco de dados inicial de 220 vigas (63 autores) que romperam ao cisalhamento e definir um modelo teórico que será comparado com um banco de dados de 510 vigas (68 autores) e outros métodos de cálculo de relevância. A fórmula proposta proporcionou um coeficiente de variação de 6,23%, sendo entre 34,97% e 59,52% menor que os modelos analisados. Desta forma, os resultados do método proposto, ao considerar-se a relação experimental e teórico do banco de dados, apresenta todos os valores dentro do intervalo da segurança apropriada, permitindo maior acurácia em definir a carga última de vigas de concreto sem estribos.

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