Teses em Engenharia Civil (Doutorado) - PPGEC/ITEC

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Acesso aberto (Open Access)
Aplicação de madeiras amazônicas em elementos de madeira lamelada colada (MLC)
(Universidade Federal do Pará, 2023-03-16) NEVES, Paulo Henrique Lobo; MOUTINHO, Victor Hugo Pereira; http://lattes.cnpq.br/8464600937488553; MACEDO, Alcebíades Negrão; http://lattes.cnpq.br/8313864897400179
A madeira já é tida em cenário mundial como o principal material construtivo do século XXI, no entanto, para que esta potencialidade seja viabilizada, tecnologias para desdobro e uso da matéria prima, a exemplo da Madeira Lamelada Colada - MLC, necessita ser difundida e utilizada em uma maior gama de espécies. Nisto, frisa-se que, apesar da grande diversidade existente, poucos estudos são encontrados para verificar o potencial de uso de madeiras amazônicas em MLC. Desta forma, o trabalho possui como objetivo analisar a colagem de dez espécies nativas da Amazônia, a citar: Jacaranda sp., Simarouba amara Aubl., Astronomium lecointei, Couratari sp., Cedrela fissilis., Cordia Goeldiana Huber, Hymenaea courbaril., Dipteryx odorata. Euxylophora paraensis., Mezilaurus itauba., e combinação com quatro tipos de adesivos distintos, sendo dois estruturais resistentes à umidade e dois não estruturais, tendo como testemunha amostra de cisalhamento da madeira maciça, com o mínimo de 20 repetições por tratamento. Foram realizados ensaios complementares como de laminação e flexão estática. Verificou-se que para algumas espécies houve adesivo com resistência estatisticamente igual e superior em algumas combinações em comparação com a amostra testemunha, demonstrando que as espécies estudadas possuem potencial para produção de MLC, assim como para demais produtos que utilizem adesivos.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação da sustentabilidade da gestão dos resíduos sólidos urbanos de municípios paraenses
(Universidade Federal do Pará, 2022-05-24) NEVES, Raisa Rodrigues; FERNANDES, Lindemberg Lima; http://lattes.cnpq.br/4641468846318922
A pesquisa teve o objetivo de realizar a avaliação da qualidade da gestão dos resíduos sólidos urbanos, considerando as ações praticadas e as informações previstas nos Planos Municipais de gestão Integrada de Resíduos Sólidos (PMGIRS). Para isso, foi estruturada uma matriz inicial composta por 73 indicadores, a qual passou por etapas de filtro, a fim de retirar informações com baixo potencial para serem respondidas pelos gestores municipais, originando a matriz final de 40 indicadores incorporados em 7 dimensões, fundamentando a elaboração dos questionários utilizados neste trabalho. Inicialmente, houve a aplicação dos questionários aos gestores para obter conhecimento acerca da realidade da gestão local; em seguida, os questionários foram encaminhados aos especialistas selecionados para participar do Método Delphi. No total, 5 grupos responderam os questionamentos das 7 dimensões, os quais forneceram notas de 1 a 5 para cada indicador e pesos à cada dimensão. Com base nas respostas dos gestores, nas notas finais de cada indicador e nos pesos finais de cada dimensão, foi possível calcular o Índice de Qualidade da Gestão dos Resíduos Sólidos (IQGRS), enquadrando os valores encontrados em níveis de sustentabilidades. Em seguida, a mesma metodologia foi aplicada para avaliar a qualidade de elaboração dos PMGIRS, sendo proposto o Índice de Qualidade dos PMGIRS (IQPMGIRS), dessa forma foi possível comparar o que estava sendo feito na prática e o que estava disposto no texto do instrumento de planejamento. Como resultados quanto à gestão, 4 municípios apresentaram condições de insustentabilidade, 4 apresentaram sustentabilidade regular, 5 apresentaram sustentabilidade boa e apenas 3 apresentaram sustentabilidade excelente. Após a aplicação das técnicas de clusterização quanto à gestão, foram formados 5 grupos, sendo Inhangapi e Canaã dos Carajás inseridos no grupo com melhor desempenho; Abel Figueiredo, Augusto Correa e Curuçá inseridos no grupo com pior desempenho. A clusterização também foi aplicada quanto à qualidade dos PMGIRS, garantindo a formação de 5 grupos, sendo o grupo com melhor desempenho formado por Abaetetuba, Bonito, Goianésia do Pará e Juruti; já o grupo com pior desempenho foi composto por Acará e Concórdia do Pará. Os grupos com piores desempenhos refletiram à necessidade de investimentos e progressões tanto em relação à prática da gestão, quanto em termos de melhorias nos PMGIRS, a fim de garantir a efetivação dos PMGIRS como ferramenta de tomada de decisão.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação de modelos de inteligência artificial híbridos na estimativa de precipitações
(Universidade Federal do Pará, 2022-03-18) GOMES, Evanice Pinheiro; BLANCO, Claudio José Cavalcante; http://lattes.cnpq.br/8319326553139808
As análises hidrológicas realizadas a partir das precipitações na Amazônia são essenciais devido a sua importância na regulação do clima, na circulação atmosférica regional e global. No entanto, nesta região, existem limitações relacionadas a séries de dados com períodos curtos e muitas falhas, sobretudo na escala diária. Apesar dos avanços significativos em ciência e tecnologia, previsões práticas e precisas tem sido uma grande preocupação, devido a sua complexidade. Portanto, vários modelos conceituais, empíricos ou híbridos vêm sendo testados para estimativas de chuva com maior precisão. Dentre os modelos empíricos, os que incorporam métodos de inteligência artificial (IA) são abordagens potencialmente úteis para simular o processo de precipitação. As Redes Neurais Artificiais (RNA), como modelos de IA, são capazes de estabelecer uma relação entre entradas históricas (chuva, vazão, etc.) e as saídas desejadas, através de função não linear composta de vários fatores que são ajustados aos dados observados, permitindo sua estimativa. Assim, para melhorar as análises de precipitações, foi desenvolvido modelos híbridos, envolvendo Rede Neural Artificial (RNA) do tipo com Retardo de Tempo (TDNN), rede ELMAN, rede de Base Radial (RBF) e Sistema de Inferência Neuro-Fuzzy Adaptativo (ANFIS), acoplado com Wavelet Discreta de Máxima Sobreposição (MODWT). Adotaram-se 6 estações pluviométricas, que estão localizados em diferentes biomas da região, e dados de satélite (CMORPH). Os dados de chuva foram avaliados por períodos sazonais (chuvoso e menos chuvoso). Os resultados obtidos demostraram que o modelo MODWT-ANFIS teve a melhor capacidade em simular as precipitações diárias das estações pluviométricas avaliadas, mesmo para períodos menos chuvoso, que são sabidamente mais difíceis de serem simulados em relação aos períodos chuvosos. Nesse caso, as entradas de dados defasadas para 4 dias e 5 dias apresentaram melhor desempenho, com valores de Nash próximos a 1,0 e erros médios quadráticos inferiores a 0,001.
Acesso aberto (Open Access)
Bem-estar no trabalho: proposta de uma escala para operários da construção
(Universidade Federal do Pará, 2019-10-08) MOREIRA, Felipe de Sá; DUARTE, André Augusto Azevedo Montenegro; http://lattes.cnpq.br/1135221873341973
Os conceitos de bem-estar, muito difundidos nas ciências sociais, ganham cada vez mais espaço e vêm sendo trabalhados em diversas outras áreas. Tipicamente utilizam-se de duas teorias de abordagem: o bem-estar subjetivo, por meio da teoria hedônica, e o bem-estar psicológico, apoiado na teoria eudaimônica. Com base nestas teorias o campo de estudo denominado bem-estar no trabalho (BET) foi desenvolvido, o qual busca a compreensão dos fatores que proporcionam a felicidade ou bem-estar nas organizações. Apesar da utilização intensiva de mão-de-obra, a indústria da construção parece não aplicar tais conhecimentos, mas desenvolve muitos aspectos voltados a qualidade de vida do trabalhador. Assim, o objetivo desta pesquisa é propor uma escala de BET voltado aos operários da indústria da construção civil. Para isto, utilizou-se a Teoria de Resposta ao Item (TRI) para a concepção do instrumento utilizado na escala. Por meio de uma Revisão Sistemática da Literatura (RSL) realizada em 10 bases de pesquisa, foram mapeados 92 estudos que apontaram 89 aspectos referente ao bem-estar deste nicho de trabalhadores. Com base nestes aspectos, buscaram-se diversos instrumentos já validados em outras pesquisas para constituir o instrumento inicial deste estudo, o qual é composto por 53 itens relacionados às seguintes temáticas: BET, estresse, relação trabalho-família, clima de segurança, consumo de álcool e tabaco, saúde física e distúrbios musculoesqueléticos. O instrumento foi aplicado em 376 operários da construção. Os resultados foram tabulados e foi utilizada a TRI por meio do modelo de Samejima para itens graduais. O instrumento final é composto por 32 itens, uma vez que 2 itens possuíam carga fatorial reduzida (menor que 0,30) e 19 itens tinham um baixo poder discriminativo (abaixo de 0,65). A escala constitui-se em 5 níveis (-2, -1, 0, +1 e +2), classificando o indivíduo segundo sua percepção quanto aos seguintes aspectos: (BET), estresse, relação trabalho família e saúde física. Espera-se que esta pesquisa contribua para o arcabouço teórico do BET, assim como para o fomento de tais perspectivas na construção civil.
Acesso aberto (Open Access)
Concreto permeável geopolimérico aplicado na pavimentação
(Universidade Federal do Pará, 2023-03-07) ARAÚJO, Wendel Melo Prudêncio de; MACEDO, Alcebíades Negrão; http://lattes.cnpq.br/8313864897400179
No cenário recente, a retenção de água subterrânea desempenha um papel fundamental para o ganho de sustentabilidade ambiental. Isso pode ser alcançado usando concreto permeável como material de pavimentação em vias, estacionamentos, áreas de jardim e aplicações em estradas de baixo tráfego. Devido sua limitação mecânica muitas pesquisas têm sido realizadas para desenvolver um material mais resistente. O concreto permeável geopolimérico é sintetizado pela ativação alcalina de materiais ricos em aluminato e sílica em um meio alcalino. Este trabalho tem como objetivo produzir amostras de concreto permeável geopolimérico, utilizando resíduo de cerâmica vermelha e metacaulim como precursores, para aplicação na pavimentação permeável. Os resultados demonstraram que é viável a utilização de cerâmica vermelha na produção do concreto permeável geopolímero até uma concentração de 30% pois, maiores concentrações, podem comprometer as propriedades físicas, hidráulicas e mecânicas.
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)
Emprego de Resíduo de Silício Metálico como Material Pozolânico na Produção de Cimento Portland Composto
(Universidade Federal do Pará, 2022-12-19) CUNHA, Rodrigo Rodrigues da; MACEDO, Alcebíades Negrão; http://lattes.cnpq.br/8313864897400179
A construção civil, apesar de ser um setor de extrema importância para o desenvolvimento econômico do país, consome uma quantidade muito significativa de matérias-primas naturais, além de ser responsável pela maior parte do consumo de cimento produzido no mundo. A produção deste material, por sua vez, causa muitos impactos ambientais, decorrentes, principalmente, da etapa de sinterização do clínquer (principal constituinte do cimento), a qual ocasiona a emissão de milhares de toneladas de CO2 para a atmosfera. Neste sentido, diversos estudos têm sido realizados com o intuito de apontar um material alternativo que possa ser utilizado como adição mineral para o cimento em substituição ao clínquer. Boa parte dessas pesquisas tem buscado estudar o uso de adições fabricadas a partir do uso de resíduos industriais. Diante deste contexto, o presente trabalho tem como objetivo, analisar o comportamento de um cimento Portland modificado do tipo CPIIZ-32, produzido com substituição parcial do clínquer, por um resíduo oriundo do pré-separador do processo de fabricação do ferro silício - silício metálico - de uma indústria localizada em Breu Branco/PA. Para tanto, em um primeiro momento, foi realizada a caracterização física e química do resíduo na forma in natura e beneficiada, por meio do processo de moagem, a partir dos ensaios de massa específica, FR-X, DR-X e índice de atividade pozolânica com cal e cimento. Em seguida, foram formulados 5 (cinco) blends de cimento composto com diferentes teores de resíduo de silício metálico moído para análise do comportamento mecânico aos 28 e 90 dias de cura. Por fim, foi feita uma comparação do desempenho físico-mecânico das argamassas produzidas com o uso do cimento modificado e o cimento comercial do tipo CPIIZ-32. Os resultados demonstraram que o resíduo de silício metálico, após passar por um processo de pré-beneficiamento (moagem por um período de 60 minutos) obtém propriedades condizentes com os requisitos estipulados pela NBR 12653 (ABNT, 2014) para ser considerado como adição pozolanica. A utilização deste subproduto para este fim pode gerar enormes benefícios ambientais, reduzindo os impactos decorrentes das etapas de produção do clínquer, bem como, sendo uma alternativa viável para a logística reversa deste material, uma vez que as empresas geradoras ainda não possuem nenhuma forma de reaproveitamento para este resíduo.
Acesso aberto (Open Access)
Estimativas de curvas IDF e curvas de permanência na Amazônia sob a influência de mudanças climáticas
(Universidade Federal do Pará, 2021-02-05) COSTA, Carlos Eduardo Aguiar de Souza; BLANCO, Claudio José Cavalcante; http://lattes.cnpq.br/8319326553139808
Os impactos nos recursos hídricos globais podem ser mais intensos devido às mudanças climáticas, dificultando o acesso à água e, consequentemente, a manutenção da vida. Na Amazônia, o efeito pode ser ainda pior, por se tratar de uma das regiões mais vulneráveis a essas mudanças. Os cenários Representative Concentration Pathways (RCPs) são ferramentas essenciais para os General Circulation Models (GCMs) e Global Hydrological Models (GHMs) simularemmudanças climáticas futuras. Já curvas de Intensidade, Duração e Frequência (IDF) e curvas de permanência de vazão são fundamentais para elaboração de projetos hidráulicos e gerenciamento de riscos. Assim, os objetivos principais deste estudo foram: 1- elaborar projeções de curvas IDF para a bacia hidrográfica do Tapajós nos RCP 4.5 e 8.5, utilizando dados dos GCMs HadGEM2-ES, CanESM2 e MIROC5; e 2- analisar variações nas curvas de permanência e volumes disponíveis do Rio Amazonas utilizando dados do GHM WaterGAP2 forçado pelo MIROC5 e HadGEM2-ES (nos RCPs 6.0 e 8.5). As curvas IDF projetadas foram comparadas com a IDF existente, elaborada a partir de um método estacionário. As curvas de permanência base foram criadas a partir dos últimos 20 anos de vazões observadas e comparadas com as curvas dos cenários futuros (a partir de 2020). Calcularam-se dos volumes decadais. As maiores diferenças para as curvas IDF projetadas foram no MIROC5 (143,15% no RCP 8.5) e as menores diferenças foram no HadGEM2-ES(4% no RCP 4.5) ambas para o período de retorno de 100 anos. As resoluções espaciais de cada GCM influenciaram as curvas IDF, já que o CanESM2 não apresentou resultados satisfatórios e o MIROC5 foi o que melhor representou as possíveis diferenças futuras. A maioria das vazões extremas foram para 2080 a 2099. Para WaterGAP2 (MIROC5), a maioria dos volumes ficaram abaixo da média decadal do século, aumentando a partir de 2060. Para projeções de WaterGAP2 (HadGEM2-ES) os volumes costumam estar próximos ou abaixo da média decadal, com queda a partir de 2060. Diante dos resultados apresentados, o MIROC5 é o modelo mais indicado para estudos de projeções climáticas na Amazônia.
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)
Índice de vulnerabilidade socioambiental para o enfrentamento da dengue no Estado do Pará
(Universidade Federal do Pará, 2022-04-28) LOPES, Luiza de Nazaré Almeida; TEIXEIRA, Luiza Carla Girard Mendes; http://lattes.cnpq.br/9773700229115395
A dengue é uma das doenças tropicais negligenciadas importante para a saúde pública do Brasil, pois inspira atenção pelo aumento da incidência de casos influenciados por macro e microfatores que proporcionam condições favoráveis para a expansão dos mosquitos vetores e transmissão do vírus da dengue (DENV). A pesquisa propõe o estudo ecológico da dengue e a construção de um Índice de Vulnerabilidade Socioambiental da Dengue (IVD) para análise de 143 municípios do estado do Pará. O delineamento do IVD considerou a seleção de 34 indicadores das três componentes fundamentais do conceito de vulnerabilidade: exposição, sensibilidade e capacidade adaptativa. A metodologia foi composta pelas seguintes etapas: (i) seleção e agrupamento de indicadores; (ii) definição dos indicadores; (iii) tratamentos estatísticos; (iv) cálculo do índice por análise multivariada; (v) normalização do índice; e (vi) classificação do índice por meio da técnica percentis. Na pesquisa foram considerados 184 mil casos de dengue, sendo que 92 mil evoluíram para internação hospitalar pelo SUS, no período de 2001 a 2017. O perfil epidemiológico da dengue indicou um comportamento sazonal da doença, ocorrendo, principalmente, no trimestre de janeiro à março. Para a construção do IVD, considerou o período de 2007 a 2017, nos resultados do mapeamento observou-se que 43 municípios (30%) foram classificados com “Baixa vulnerabilidade”, com valores variando na faixa de 0,483 a 0,262. Nos resultados os 57 municípios (40%) apresentaram valores com “Média vulnerabilidade” na faixa de 0,581 a 0,483. Com referência a “Alta vulnerabilidade”, destacaram-se 43 municípios (30%) distribuídos na faixa de 0,771 a 0,582. Os resultados obtidos a partir do perfil que caracterizou o IVD apresentou predominância de “Média a Baixa vulnerabilidade”. A cidade de Belém, capital do Pará e situada na região do Guajará, apresentou o menor valor para o IVD (0,262). Por outro lado, a maioria dos municípios da região do Marajó apresentou os maiores valores de IVD, sendo eles: Cachoeira do Arari, Chaves, Ponta de Pedras, Melgaço, Santa Cruz do Arari e Anajás. Os indicadores que mais influenciaram no resultado do índice foi o fator “socioeconômico” das populações, sobretudo relacionado a pobreza, renda, urbanização, analfabetismo e manejo de resíduos sólidos. A partir da aplicação do IVD, pode se afirmar que o mesmo pode ser utilizado como ferramenta relevante para a gestão da vigilância em saúde da dengue nos municípios da região amazônica, com potencial de ser estudado em outras regiões do Brasil
Acesso aberto (Open Access)
Influência do fator de escala, diâmetro máximo e tipo de agregado graúdo na resistência ao cisalhamento de vigas de concreto armado sem armadura de cisalhamento
(Universidade Federal do Pará, 2022-08-18) COSTA, Natasha Cristina da Silva; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/1324105476558186
O presente estudo avalia a influência de diferentes tipos e formas de agregado graúdo no comportamento estrutural de vigas de concreto com diferentes alturas úteis (d) e mesmo comprimento de base (bw), além de mesmas taxas de armadura longitudinal (l) e dosagens. Para este fim realizou-se testes experimentais e análises que discutiram a performance de alguns códigos de projetos e de modelos teóricos na estimativa da resistência última ao cisalhamento de vigas de concreto armado, sem armadura transversal. Quanto ao estudo experimental foram realizados 11 testes experimentais tipo stuttgart até a ruína das peças. As dimensões das peças foram: (150 x 150 x 1400) mm, (150 x 250 x 1900) mm, (150 x 350 x 2400) mm e (150 x 450 x 2900) mm. As variáveis avaliadas foram, além das dimensões geométricas, o tipo e a dimensão do agregado graúdo empregados nas dosagens dos concretos. Quanto ao tipo foram utilizados o seixo rolado e a pedra britada. Quanto as dimensões utilizaram-se seixo rolado com diâmetro máximo (dmax) igual a 12,5 mm, brita com dois dmax: 9,5 mm e 12,5 mm. Quanto ao teor de agregado graúdo, neste trabalho, foi reduzido em 30% a quantidade definida na dosagem piloto, e para mante-se as proporções volumétricas da dosagem inseriu-se mais agregado miúdo, na mesma proporção à mistura, aumentando assim o teor de argamassa da dosagem. Nesta pesquisa foram suprimidas as armaduras transversais em todas as vigas, exceto nos apoios e nos pontos de aplicação da carga, onde manteve-se os estribos para evitar possíveis falhas nestes pontos devido ao acúmulo de tensão. Nas análises dos códigos de projetos, foram avaliadas as prescrições do ACI 318 (2019), do EC2 (2004) e NBR 6118 (2014). No que se refere aos modelos teóricos, avaliou-se as propostas de MUTTONI (2019) e de HUBER (2019). As referidas análises além de avaliarem a dispersão e o conservadorismo dos resultados encontrados, também os classificam segundo os critérios de COLLINS (2001), o Demerit Points Classification -DPC. Objetivando contribuir com as propostas de dimensionamento de vigas de concreto armado sujeitas ao esforço cortante. O presente trabalho apresenta uma proposta de modificação para cada código normativo analisado levando em consideração os parâmetros avaliados na tese, com o intuito de diminuir o coeficiente de variação dos resultados das estimativas, com base nas formulações analisadas. Para a sugestão das propostas de modificação ao ACI 318 (2019), EC2 (2004) e NBR 6118 (2014), foram utilizados dois bancos de dados compostos por vigas ensaiadas até a ruptura por cisalhamento. Utilizou-se o primeiro banco de dados para fazer interações entre os parâmetros avaliados, buscando resultados que melhorassem as previsões normativas no que tange a segurança estrutural e a dispersão dos dados. E um segundo banco de dados foi utilizado para validar estas propostas de modificação. As vigas foram modeladas utilizando um software computacional de análise não linear em elementos finitos. A calibração dos modelos computacionais foi feita a partir dos resultados experimentais das vigas de concreto armado, ensaiadas no programa experimental desta tese. Esta calibração permite que as análises sejam extrapoladas e utilizadas para a avaliação de concretos com as características ensaiadas. Pela análise dos modelos, observou-se que o modelo computacional conseguiu prever, de forma satisfatória, o comportamento experimental das vigas.
Acesso aberto (Open Access)
Influência do resíduo do caulim tratado termicamente da região Amazônica e o seu potencial uso como material suplementar ao cimento Portland.
(Universidade Federal do Pará, 2022-11-23) SOUZA, Márcio Rodrigo Nunes de; PICANÇO, Marcelo de Souza; http://lattes.cnpq.br/4535052395600357
As indústrias minerais produzem resíduos em grande quantidade e em diversos tipos e níveis de periculosidade, como por exemplo, a indústria de beneficiamento do caulim, a qual produz resíduos à base de sílica, mica e caulinita. O descarte desse material em local inadequado ocasiona um forte impacto ambiental, que poderia ser minimizado com a utilização desse resíduo como matéria prima para uso em construção civil. Este trabalho tem como objetivo estudar a incorporação dos resíduos de caulim calcinados como material suplementar ao cimento e concretos para uso na construção civil. Nesta pesquisa foram utilizados resíduos de caulim oriundos da mina do Felipe localizada no sul do Amapá, sendo realizados ensaios de caracterização física, química e mineralógica, o índice de atividade pozolânica dos resíduos calcinados nas temperaturas 500ºC, 700ºC e 900ºC, assim como, a análise térmica, de acordo com as normas da ABNT. Para os ensaios tecnológicos mecânicos (Ensaios de resistência à compressão simples, módulo de deformação e resistência à tração por compressão diametral) e durabilidade (Ensaios de absorção de água por imersão e ensaio de absorção de água por capilaridade), foram incorporados com 0%, 10%, 15% e 20% de resíduo de caulim calcinados, em substituição à parte do cimento Portland. Os resultados obtidos mostraram que os resíduos calcinados apresentaram elevada atividade pozolânica a uma temperatura de 700ºC, o uso do resíduo de caulim calcinado apresentou comportamento mecânicos e durabilidade como material suplementar ao cimento e concretos dentro das normas da ABNT, e por fim concluímos que existe viabilidade técnica da utilização do resíduo para o uso na construção civil como material suplementar ao cimento, assim como utilização para concretos de alta resistência.
Acesso aberto (Open Access)
Lajes lisas nervuradas bidirecionais de concreto armado sem armadura de cisalhamento com furos adjacentes ao pilar
(Universidade Federal do Pará, 2019-08-23) AGUIAR, Amaury José Oliveira de; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/1324105476558186
Com a necessidade de um melhor entendimento quanto ao comportamento estrutural de lajes lisas nervuradas bidirecionais de concreto armado com furos adjacentes ao pilar, visando a passagem de dutos de instalações ou ventilação, foram analisadas 15 lajes quadradas medindo 2300 mm de lados e 150 mm de espessura com diferentes configurações de furos. A influência da retangularidade dos pilares também foi um importante tópico analisado, haja vista a concentração de tensões nos vértices da área carregada. Para isso, 5 normas consagradas foram utilizadas como parâmetro de cálculo para se estimar as cargas últimas das lajes e também para desenvolver uma nova abordagem de se estimar as cargas de ruína. Vale lembrar que as lajes analisadas não possuíam armaduras de cisalhamento, isto é, apenas a parcela de contribuição do concreto foi considerada para se estimar a resistência última, embora algumas normas associem esta parcela de resistência com a taxa de armadura de flexão, atribuindo um incremento na resistência última. Os resultados mostraram que o alongamento do furo e do pilar afetaram de forma considerável no comportamento das lajes, bem como a distribuição das tensões nas regiões dos vértices dos furos. Diante disso, baseando-se em bancos de dados, pôde-se estabelecer novos parâmetros nas equações normativas (Hi) que por sua vez aproximaram os resultados e diminuíram as dispersões dos mesmos, além de uma análise numérica não linear ter fornecido padrões de confiabilidade nos modelos analisados.
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)
Método para identificação, análise e controle dos fatores de atraso de obras na gestão dos projetos de construção: um estudo baseado na metodologia multicritério construtivista de apoio à decisão (MCDA-C).
(Universidade Federal do Pará, 2023-01-26) CARVALHO, André Brasil de; MAUÉS, Luiz Maurício Furtado; http://lattes.cnpq.br/7497951647889934
O atraso em obras é observado globalmente na construção civil e afeta a economia dos países, influenciando diretamente nos custos e na baixa qualidade das obras, na ocorrência de litígios entre as partes e outras consequências, como questões sociais relacionadas ao déficit habitacional; por exemplo. Dessa forma, torna-se fundamental a identificação das causas dos atrasos de obra na gestão de projetos de construção para a minimização de suas consequências. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é a elaboração de um método de identificação, de análise e controle para os fatores de atraso de obras na gestão dos projetos de construção. A metodologia de pesquisa incluiu, primeiramente, uma revisão sistemática da literatura (RSL); posteriormente, realizou-se uma pesquisa survey, por meio de questionários e entrevistas, com o intuito de se observar as causas de atraso de obra mais frequentes, que foram avaliadas ainda quanto às suas correlações pela técnica estatística da análise fatorial. No caso, os resultados demonstraram que as 12 principais causas identificadas são correlacionadas a quatro fatores de atraso de obras: gestão de suprimentos, gestão da mão de obra, gestão do projeto e gestão das condições do tempo. Por fim, após essa primeira fase da pesquisa e visando-se ao desenvolvimento do modelo proposto, foi aplicado o método da Design Science Research (DSR) em uma empresa local de gestão de projetos, utilizando-se como ferramenta de pesquisa a metodologia construtivista multicritério de apoio à decisão (MCDA-C), buscando examinar de forma criteriosa o processo de tomada de decisão relacionado aos fatores de atraso observados; que foram utilizados como parâmetro iniciais na etapa de estruturação do método MCDA-C. Os resultados gerados foram o desenvolvimento e validação do método proposto, identificado como artefato gerado pela DSR, assim como a elaboração dos descritores (indicadores de desempenho) para todas as causas de atraso avaliadas. Do mesmo modo, obteve-se recomendações de controle na atuação da instituição nos fatores de atraso de obra em questão, principalmente quanto à gestão de suprimentos e de gerenciamento de projetos que não apresentavam desempenhos satisfatórios. No caso, cabe destacar as mudanças ocorridas no organograma e na metodologia de trabalho da empresa como ações implementadas em consequência do processo, realizado conjuntamente com o decisor. Conclui-se, portanto, que a pesquisa possibilitou uma análise profunda sobre quais questões devem ser priorizadas nas estratégias de ações que visem minimizar a ocorrência de atrasos na execução de empreendimentos na construção civil e que os fatores de atraso identificados podem ser considerados como “deficiências de gestão" dos empreendimentos
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.
Acesso aberto (Open Access)
Proposta analítica para estimar as resistências residuais à tração por flexão em concreto reforçado com fibra de aço
(Universidade Federal do Pará, 2022-06-15) CASTRO, Lana Daniele dos Santos Gomes; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/1324105476558186
Nesta pesquisa são apresentadas equações que estimam as tensões residuais, fRi (i = 1 a 4), com base nos principais parâmetros que influenciam no desempenho do concreto reforçado com fibra de aço (CRFA), como as propriedades geométricas das fibras de aço, a resistência à compressão do concreto (fc) e o volume de fibra (Vf). Para essa finalidade, a pesquisa foi dividida em três etapas, a primeira consistiu em criar um banco de dados extenso e diversificado para, a partir dele, desenvolver as equações de tensões residuais através de regressão múltipla. A etapa seguinte foi experimental, composta 15 vigas (150x150x550) mm entalhadas e ensaiadas à tração na flexão, com volumes de fibra variável, com teores de 0,0%, 0,5%, 1,0%, 1,5% e 2,0%. Por fim, para a análise das equações elaboradas na primeira etapa, outro banco de dados é apresentado, no qual foram inseridos resultados experimentais coletados da literatura e os obtidos nesta pesquisa, e, adicionalmente, foi realizada comparações de desempenho com outros quatro modelos analíticos existentes. Concluiu-se que a proposta analítica apresentada por este estudo, para definir as tensões residuais, em comparação com os demais modelos empíricos existentes, destacou-se pelo seu bom desempenho, uma vez que foi a mais precisa, menos penalizada e dispersa, demonstrando a confiabilidade das equações.
Acesso aberto (Open Access)
Punção em lajes lisas unidirecionais de concreto armado com diferentes taxas de armadura secundária e pilares retangulares.
(Universidade Federal do Pará, 2022-09-29) BRANCO, Vitor Hugo Lopes; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/1324105476558186
Visando avaliar o comportamento de lajes lisas unidirecionais de concreto armado à punção, foram analisadas experimentalmente 9 lajes submetidas a puncionamento simétrico. As lajes de dimensões de (1800 x 1800 x 120) mm receberam carregamento aplicado através de pilares de três tipos: A (85 × 85) mm, B (85 × 255) mm e C (85 × 425) mm. Todas foram confeccionadas com armadura de flexão principal constante de 1% (ρx) e diferentes taxas de armadura de flexão secundária (ρy), sendo: tipo 1 (0,5%), tipo 2 (1%) e tipo 3 (2%) aproximadamente. Concreto de resistência à compressão 28 MPa e módulo de elasticidade de 27 GPa. Armadura de tensão de escoamento de 573 MPa e módulo de elasticidade de 244 GPa. O trabalho teve como principais variáveis o índice de retangularidade dos pilares (cmax/cmin) e a taxa de armadura na direção secundária, objetivando avaliar a influência que exercem na resistência última ao puncionamento de lajes lisas unidirecionais de concreto armado. Os resultados experimentais foram comparados com quatro normas vigentes: ACI 318 (2019), EC2 (2004), MC 2010 (2011) e NBR 6118 (2014). Também foram comparados com os resultados obtidos a partir de uma análise numérica não linear realizada através do software ABAQUS CAE 6.14, com base no Método dos Elementos Finitos (FEM) e no modelo de Dano do Concreto (CDP). Os resultados indicaram que as normas precisam ser atualizadas, e que há o aumento da resistência ao puncionamento proporcional ao aumento da taxa de até 2% de armadura secundária, ampliando a resistência à punção das lajes em até 50% aproximadamente.