This dissertation investigates the pathological manifestations in the facades of residential buildings in Palmas – TO, a rapidly growing city in Brazil, emphasizing the need for durable construction practices due to its unique climatic and geographical conditions. The study is motivated by the knowledge gap regarding the degradation of facades in the region and aims to provide practical guidelines for the construction industry. The methodology includes descriptive analysis, classification of pathologies, and risk assessment based on Principal Component Analysis (PCA) and Cluster analysis. The results indicate a high incidence of cracks and displacements, demanding preventive actions and effective maintenance strategies. The research highlights the importance of careful planning in the design phase and the need for rigorous execution, with an emphasis on selecting materials suitable for Palmas' climate. It is concluded that the study provides valuable insights for improving the durability and aesthetics of constructions in the region, contributing to more sustainable and efficient construction and maintenance practices.

Reversible hydroelectric power plant projects have been consolidated on the international energy scene since the 1970s and are increasingly common as a solution in ancillary services for integration with intermittent energy sources (FEI) during peak hours. In Brazil, the large hydroelectric generation base allowed this need to be postponed for a long period. HPP Tucuruí, the last hydroelectric plant in the Tocantins River cascade, is a landmark in national engineering. Equipped with two powerhouses with an installed capacity of 8,535 MW, it has been largely responsible for regulating the FEI in Brazil, especially wind farms in the northeast region. Its Francis turbines at Powerhouse 1 have a nominal power of 350 MW each, maximum flows of 600 m³/s, Francis rotors with a diameter of 8.15m and 12 blades and a specific speed of 86.9 rpm.m3/4 are machines of considerable capacity and has been widely used by the ONS for power regulation. However, the model used for load dispatch shows clear signs of exhaustion, when comparing the growth in the accumulation of electromechanical damage in the generating units. One possibility of mitigating the severity of damage and increasing generation stability is the partial conversion of generating units to TR (Reversible Turbine) operating in hydraulic short circuit, with the aim of stabilizing dispatched power and consequently reducing the frequency of starts and stops. . This work presents the development of a methodology to predict the hydromechanical behavior of Francis turbines converted into reversible turbines in hydroelectric plants. A one-dimensional mathematical model based on the application of the Euler equation for the turbine and pump modes is preliminarily used. The triangle of speeds at the rotor inlet and outlet is formed, for a preliminary analysis of the flow in the Francis rotor. Characteristic curves of flow, torque and power of reversible turbines are produced, based on statistical correlations of existing machines, obtained from the literature. In the end, the hydro energy model is validated and a case study is presented at HPP Tucuruí. The results indicate the technical feasibility of operating stability with a reduction in starts and stops of unconverted generating units. In the dimensionless curves generated, it was not possible to obtain the optimal performance condition in pump mode, with the adoption of the same existing Francis rotor. Therefore, modifications to the mechanical and electrical design of the generating units must be carried out to achieve more stable and safe operation. The use of reversible turbines in this work is not intended to increase energy storage, but rather for the purpose of stability of machine operation and reduction of electromechanical damage, which for this purpose is technically viable.

As argilas, na história das civilizações, sempre tiveram um papel importante, principalmente por serem um recurso mineral com variadas aplicações tecnológicas. Dentre os vários tipos existentes, as argilas sensíveis (quick clays), por exemplo, são solos moles muito complexos, sendo considerados verdadeiros desafios para engenheiros em função das dificuldades para se obter seus parâmetros geotécnicos. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo analisar a sensibilidade de um solo argiloso, localizado numa região da cidade de Santana, no estado do Amapá. Para tal, foram realizados ensaios físicos e químicos, incluindo SPT (Standard Penetration Test), Difratometria de raios-X (DRX), potencial Zeta (ζ), pH, Capacidade de Troca Catiônica (CTC) e ensaios de resistência (Vane Test e Fall Cone Test – FCT). A área analisada se encontra na Planície Fluviomarinha Macapá, a qual é composta por sedimentos que foram depositados tanto por rios, quanto pelo mar, visto a região estar próxima da foz do Rio Amazonas. O perfil geológico obtido com a investigação geotécnica indicou que o solo é constituído por sedimentos argilo-arenosos mosqueados, argilo-siltosos com restos vegetais e argilo-siltosos com pedregulhos. Quanto a mineralogia das amostras, estas são compostas, essencialmente, por quartzo e por três argilominerais: a caulinita, mica/ilita e clorita. No que se refere a sensibilidade, todas as amostras foram classificadas como argilas sensíveis, apresentando média ou alta quantidade de matéria orgânica (M.O.), do qual se constatou o aumento da sensibilidade a partir do aumento da matéria orgânica. Além disso, compreendeu-se que houve um aumento da intensidade da sensibilidade da argila a partir do aumento dos cátions monovalentes e diminuição dos cátions divalentes como o Ca2+ e Mg2+, os quais devem ter sido removidos pela M.O. A leitura do pH do solo variou entre acidez alta a muito alta, classificação já esperada em função da elevação da concentração de H+ devido a M.O. Basicamente, todas as amostras apresentaram valores de ζ próximos, sendo os menores valores 31,3mV e 33,2mV, ainda, assim, considerados altos, indicando que os coloides do solo estão se repelindo, formando uma estrutura dispersa. Destarte, os resultados encontrados foram consistentes com outros semelhantes na literatura, porém, reforça-se a necessidade de estudos regionalizados para melhor entendimento das peculiaridades locais capazes de influenciar no perfil deste solo.

O concreto permeável é uma importante alternativa para construções sustentáveis, sendo utilizado para preservar a qualidade da água e restaurar a propriedades de infiltração do solo. Para analisar este comportamento foi realizado um estudo que objetiva analisar a capacidade de infiltração de diferentes cenários de pavimentos permeáveis na sub-bacia da Três de Maio localizada em Belém do Pará com o uso do software SWMM. Para tanto foram estipuladas características como o efeito da espessura do revestimento na taxa de infiltração, a espessura da base na taxa de infiltração, o efeito da área de pavimento permeável na taxa de infiltração e o potencial de captação de água nos cenários propostos. Os cenários foram divididos em nove arranjos de sistemas drenantes, distribuídos em três espessuras para a camada de revestimento (100 mm, 200 mm e 300 mm) e 3 três para o reservatório do pavimento de concreto permeável (300 mm, 400 mm e 500 mm). Com a inserção de pavimento permeável percebeu-se que todos os cenários modelados obtiveram benefícios significantes, no entanto, a aplicação da variação da espessura de concreto permeável não obteve influência significativa na taxa de infiltração mantendo seus resultados constantes. O uso do pavimento permeável possui um grande potencial de captação de água em todos os cenários, se mostrando promissores para serem aplicados em áreas com um baixo grau de permeabilidade, principalmente nas sub-bacias que compõe a bacia do Una em Belém do Pará, que sofrem com enchentes e inundações provenientes da impermeabilização urbana e pela defasada rede de drenagem existente. 

This research focused on the creation of a computational program for the dynamic analysis of wind turbine towers using the finite element method, with the purpose of being used as two digital structures. The faces of the dynamic analysis of this research are focused on the modal analysis and analysis of the responses of displacements in time, of wind turbine towers of the metallic tubular type with horizontal axis. The finite element implemented was the 2D bar, chosen for its computational simplicity and acceptable results according to the literature. A wide literary survey was carried out on the subject, confirming that computational analysis is the most used for this type of structure, mainly due to the difficulty of accessing wind farms and their particularities, emphasizing the great importance of computational dynamic analysis programs. Mathematical formulations widely used for dynamic analysis and finite element method are presented and applied in the implementation. Start implementing the routine that does modal analysis without damping, as arrays of data entries are made available to the user. In this routine of the modal analysis program, mass and brittle matrices are found, with eigenvalues and eigenvectors for the outputs. As for the modal analysis program routine with damping, the damping matrix is included in the calculations. In the dynamic analysis routine with harmonic load that uses modal superposition, part of the previous routines is repeated, and includes the displacements varying in time with nodal harmonic load, a load represented by the passage of the rotor blades close to the tower or the rotational unbalance of the rotor. In the last dynamic analysis routine with direct integration by the Newmark method, which presents the modal analysis and the history of displacements in time of the structure as outputs. Examples are rotated, and compared with the literature. A commercial program was used to compare the outputs. The results are excellent, the computer program developed can be used as a digital duo of wind energy towers.

The shear check on the slab-column connection of flat slabs in reinforced concrete is the critical point of design in the ultimate limit state. Punching failure is the critical point in the design of flat slabs and is defined as a sudden and fragile failure due to shears in the region of connection between the slab and the column, the best option for the control of failure by flat slabs is to use of shear reinforcement. National and international regulations such as the use of shear reinforcements that involve bending reinforcements in a way that their anchoring is guaranteed. However, this model makes the executive process difficult, requiring configurations between the bending and shear protections at the construction site. This research aims to present a technical and constructive solution to the problem of shear resistance in flat slabs in the slab-column connection through the use of shear reinforcement proposed by Ferreira et al. (2016), prefabricated truss stirrups, varying the values of the shear reinforcement rates and the spacing between the reinforcement layers. Positioned between the upper and lower flexural reinforcements, it has speed in execution and the possibility of manpower, as it is industrially bent and positioned on the job site, the useful height of the slab and the economy eliminates conflicts between the shear and flexural reinforcements. To compare the results and analyze the performance, tests were carried out on 5 flat reinforced concrete slabs, one of the slabs was reinforced with a flexural reinforcement rate ρ 2,0%, and the others with ρ1%, the reinforcement rate of shear (ρw) varies from 0.49% to 0.99%. As the instrumented in a way that could be the non-designed displacement forms, as in the flexural, shear and complementary reinforcements. The slabs were instrumented so that the vertical displacements, the deformations in the concrete and in the flexural, shear and complementary reinforcements could be obtained. The slabs were dimensioned so that the failure occurred by punching within the region of the shear reinforcement following the normative calculation recommendations of NBR 6118 (ABNT, 2014), ACI 318 (2019), Eurocode2 (2014), fib Model Code 2010 (2013) and the EOTA technical report (2017). From the analysis of the results, it was concluded that all slabs failed by punching, the slabs reinforced with prefabricated truss stirrups showed a strength gain of 73% for the SW3 slab when compared to the reference slab (S0) from Freitas (2018) and of 55%, 58%, 45% and 50% for slabs SW4, SW5, SW6 and SW7, respectively, when compared with the predictions of NBR 6118 (ABNT, 2014), slabs with reinforcement positioned up to 1.125d from the column face showed higher strength increase values and ultimate strength values similar to those of slabs with constant spacing, even with reduction of the total amount of steel by up to 95,2% of its weight.

Advances in civil engineering have led to the development of new techniques and materials that optimize the construction process. In this context, steel-concrete composite structures have emerged, which use steel and concrete efficiently through the collaborative work of the materials, exposing the metal part to tensile stresses and
the concrete to compressive stresses. Shear connectors are essential in steel-concrete composite structures. They ensure the interaction between the materials and the transfer of stresses, making the structures lighter, stronger, and more durable. It is important to understand their operation and to seek new materials and technologies to optimize the structures. In this sense, this research continues the work of Souza (2019) and Barbosa (2016), who studied shear connectors made with CA-50 steel bars bent. The experimental program includes 7 models (varying the bar size, reinforcement rate, and the inclination of the connectors relative to the table of the metal profile) that were tested according to the recommendations of Eurocode 4 (2004). Of these 7 models, 2 were made with 12.5 mm rebar (models A1 and A2), 2 with 10.0 mm (models B1 and B2), 2 with 8.0 mm (models C1 and C2), and 1 model made with 6.3 mm diameter assembled in a single module (model D). When analyzing the load-carrying capacity/steel area ratio of the connectors, the results show that connector A1 (12.5 mm) had the best performance among the models in the study and also stands out when compared to other connectors studied such as those of Barbosa (2016), Souza (2019), and Chaves (2009). No significant evidence was observed that the inclination of the connectors positively affects the load-carrying capacity of the models. Analyzing the relative displacement between the profile and the slabs, it was possible to classify the models by ductility, in increasing order: D, A1, C1, C2, A2, B2, and B1. The 10.0 mm models have the highest ductilities, and the influence of the inclination of the connectors on this aspect is not clear. Analyzing the behavior in relation to uplift, it is noted that the best performances are in connectors B and C (10.0 mm and 8.0 mm) and there is a tendency for worse results in inclined connectors.

A Indústria da Construção Civil (ICC) é culpada por impactos ao meio ambiente sendo uma das principais fontes de poluição atualmente, especialmente no que diz respeito à geração e o destino dos resíduos nos centros urbanos, essa pesquisa foi desenvolvida para diagnosticar e propor as melhorias na gestão dos Resíduos da Construção e Civil (RCC) em uma cidade de pequeno porte, o estudo de caso foi realizado na cidade de Tucuruí-PA, uma cidade polo na região amazônica. Para esse fim foi realizada uma investigação por meio de questionários online com perguntas sobre gestão e gerenciamento de RCC e também foi realizado identificação dos Pontos de Descarte Irregulares (PDI) por meio de georreferenciamento utilizando o Sistema de posicionamento global (GPS) e software Qgis 3.16.6. Após as análises procurou- se sugerir quais seriam as melhores estratégias de aperfeiçoamentos para a gestão dos resíduos provenientes da construção civil, por meio do diagnóstico atual da gestão dos RCC na cidade. Por meio desta pesquisa conseguiu-se perceber os pontos mais relevantes da dificuldade de gestão por parte da Prefeitura Municipal de Tucuruí (PMT) que são: inexistência legislação específica para RCC, falta de educação ambiental sobre o tema, ausência de fiscalização, além da carência de gerenciamento realizado pelas empresas construtoras atuantes nos canteiros de obras, também foi possível localizar os PDI e saber a destinação dada aos RCC, em um mercado praticamente inexistente e sem estímulo. As análises contidas neste diagnóstico da situação atual da gestão de Resíduos da Construção Civil, permitirá recomendar ações para sua melhoria através das políticas públicas no município de Tucuruí-PA, assim como na região.

A identificação e mapeamento de solos argilosos moles sensíveis são de grande interesse para fins de planejamento, projeto e proteção, pois esses materiais podem exibir fragilidade, perda da resistência e amolecimento por deformação, além de serem mais propensos a deslizamentos de terra. A ocorrência de argilas sensíveis na região portuária do município de Santana, estado do Amapá, região da foz do Rio Amazonas, motivou o estudo acerca das características geológicas e geotécnicas do solo do local. Neste contexto, esta pesquisa tem como objetivo avaliar a sensibilidade das argilas de um depósito sedimentar fluviomarinho. A investigação geotécnica foi dividida em três áreas, denominadas de ilhas de investigação. Em cada ilha foram realizados ensaios de piezocone (CPTU) e coletadas amostras indeformadas de solo de alta qualidade para testes em laboratório. Os ábacos do tipo comportamental de solos (SBT), que utilizam dados de CPTU, identificaram indiretamente as camadas (lentes) de argilas moles sensíveis. Por meio da relação entre as resistências não drenadas ao cisalhamento do solo (𝑆𝑢 e 𝑆𝑢𝑟), obtidas pelo ensaio de compressão simples não confinada, foi obtido diretamente os valores de sensibilidade. Os ensaios de limites de Atterberg, de análise granulométrica total e de teor de umidade, serviram para caracterizar o solo da região. Os resultados mostraram que o depósito sedimentar é constituído principalmente por silte e argila, de baixa resistência e elevada plasticidade e compressibilidade, com teor de umidade próximo a 50%. Os métodos de Robertson (1990) e (2016) e Schneider et al. (2008) identificaram material fino sensível. A argila apresentou valores de 𝐵𝑞 menores que 1,0. Os resultados de 𝑆𝑢 ficaram entre 33,67 e 103,53 kPa, já de 𝑆𝑢𝑟 entre 4,44 e 16,29 kPa. De acordo com classificação de Skempton e Nortey (1952), 83,33% das amostras foram classificadas como argilas de média sensibilidade a extrassensível, com faixa de sensibilidade de 3,3 a 12,7 e média de 7,06. Destarte, os resultados foram consistentes com outros semelhantes na literatura, evidenciando a aplicabilidade da investigação geológica-geotécnica para identificação e mapeamento de solos sensíveis na região amazônica.

The application of FRP (Fiber Reinforced Polymer) with the EBR (Externally Bonded Reinforcement) technique for repairing and reinforcing structures stands out due to the low density of the material and ease of application. In this case, the use of synthetic fibers is common, however, these fibers are considered inaccessible and harmful to the environment. This disadvantages raised studies on the replacement of synthetic fibers by natural fibers. Therefore, this work consists of the experimental analysis of the performance of composites of jute fibers as shear reinforcement. With that aim, seven reinforced concrete beams reinforced with FRP's were molded using the EBR technique, they were dimensioned with greater flexural strength in relation to the shear force and with transverse reinforcement positioned only in a section of the span, to induce shear failure in the region without stirrups. The beams are 2 meters long and have a cross section of (15x20) cm. One beam was not reinforced, to be used as a reference, one beam was reinforced with one layer of FRP with carbon fiber, one beam with two layers of FRP with glass fiber, two with hybrid FRP of layers of glass and jute fiber with three and four layers, and finally two beams with jute fiber FRP with two and three layers. The reinforcements were applied in strips along the length of the shear span of the elements, perpendicular to the axis of the beams, U-shaped. It was observed that the reinforcement with two layers of jute fiber presented a 48% increase in shear force of the beam in relation to the reference beam, this result was similar to that observed in the beam reinforced with one layer of carbon fiber. Other positive behaviors were observed in the other reinforced beams, such as cracking control, increase in maximum shear force and containment of vertical displacement in relation to the reference beam. The experimental results were compared to theoretical results calculated according to ABNT NBR 6118 (2004), ACI 318 (2014), Eurocode 2 (2004), ACI 440.2R (2017) and fib 90 (2019). After analysis, the initial results of this research demonstrate the viability for other in-depth studies on the use of jute fibers in shear reinforcement of reinforced concrete beams.

A popularização da utilização de agregados reciclados de concreto tem aumentado em virtude de aspectos socioeconômicos, mas sobretudo, motivada pela sustentabilidade e, nesse contexto, algumas normas internacionais foram publicadas com o intuito de viabilizar e padronizar o uso desse material. Apesar da constante evolução dos estudos sobre punção, ainda há necessidade de ajustes normativos nacionais e internacionais em relação à utilização de agregados reciclados de concreto em lajes lisas de concreto armado. Dois motivos explicam a ligeira influência de incorporação de agregados reciclados na resistência à punção em lajes de concreto: menor resistência mecânica e melhor ligação entre a pasta de cimento e o agregado reciclado de concreto devido ao maior teor de cimento, porosidade e rugosidade, quando comparado com agregado natural. Desse modo, a resistência à punção é influenciada por essas propriedades dos agregados ao longo do plano de cisalhamento das fissuras, os dois efeitos compensaram um ao outro, levando a uma resistência à punção semelhante. Esta pesquisa realizou o ensaio experimental de 6 lajes lisas de concreto armado sem armaduras de cisalhamento submetidas a carregamento simétrico, contendo variações na taxa de armadura de combate à flexão (0,7% e 1,4%) e taxa de substituição de agregado natural por agregado graúdo reciclado de concreto (0%, 30% e 100%). As lajes eram octogonais com 2500 mm de distância entre faces paralelas, lados de 1030 mm e espessura de 210 mm, moldadas com concreto com fck de 25 MPa e apoiadas em pilares de 300 mm de lado. As normas utilizadas como parâmetro de estimativa de capacidade resistente foram a NBR 6118:2014, ACI 318:2019 e Eurocode 2:2004. Os resultados experimentais mostraram que as lajes com ARCO-G (agregados graúdos reciclados e concreto) apresentaram redução máxima de 6 % na capacidade resistente a punção quando comparadas as lajes com agregados graúdos naturais. A taxa de armadura foi capaz de aumentar a carga de fissuração no estado limite de serviço (ELS) e o agregado reciclado de concreto pouco influenciou na abertura de fissuras nas lajes com maior taxa de armadura de combate à flexão.

A emissão de poeira pode levar a problemas de saúde, riscos de explosão, segregação de materiais e poluição ambiental. Por isso, deve-se compreender os parâmetros relacionados à geração de poeira para aprimorar técnicas de controle da emissão de particulados. A redução de poeira com base na pulverização via spray é o principal método para prevenir e controlar a emissão de poeira no empilhamento de minério. As técnicas de supressão de poeira nos pontos de transferência da correia transportadora podem ser subdivididas em aspersão do material e captura de partículas fugitivas. Para analisar os parâmetros associados à geração de poeira durante o empilhamento de minério, foi desenvolvido uma bancada de transportadores em escala para testes de supressão de poeira via spray de água. Esta instalação está equipada com bicos de pulverização, cuja localização relativa na esteira pode ser ajustada e a velocidade do transportador também pode ser controlada. O jato de pulverização é fornecido por um conjunto de módulo de spray e divisor de fluxo, permitindo a variação da pressão do sistema e com a possibilidade de utilização de supressores, que podem aumentar a eficiência da captura de partículas. O desempenho da supressão de poeira é analisado através do monitoramento em pontos estratégicos com maior emissão de poeira. Os resultados dessa investigação mostram que a geração de poeira aumentou à medida que a altura de queda aumentou, observou-se que a região próxima a pilha emite uma maior concentração de poeira, devido ao impacto do fluxo de material sobre a superfície de empilhamento, em comparação a região frontal do fluxo. Os resultados após o uso do spray sobre a correia mostraram que a maior altura de queda (1600 mm) emitia a maior concentração de partículas (3192,72 µg/m³) após a aspersão, sobre o material, a concentração de poeira reduziu cerca de quase 70%, mostrando a eficiência da umidificação via spray. Observou-se também que o PF possui uma umidade crítica maior que a do SF, como também, emite uma maior concentração (1116,52 µg/m³) em comparação ao Sínter feed (848,14 µg/m³), ficando evidente que por se tratar de um material de granulometria menor o Pellet feed tende a emitir maior concentração de particulados quando manuseado.

A emissão de poeira está presente nas várias etapas da indústria mineral, da extração nas minas ao carregamento dos navios nos portos. O transporte em vagões ferroviários, armazenamento em pátios de estocagem e o manuseio são três grandes fontes emissoras de particulados para a atmosfera. A poeira em suspensão não afeta apenas o ambiente local, pois o vento transporta o particulado e leva transtornos à centros urbanos próximos às malhas ferroviárias e portos. As partículas maiores se depositam nas superfícies, resultando em poluição visual, e as partículas menores, não visíveis, com tamanho entre 10 e 2,5𝜇𝑚 são facilmente inaláveis e se alojam no tecido pulmonar, podendo provocar irritação ou necrose. A emissão de poeira é potencializada pelas condições atmosféricas locais, que provocam a evaporação da umidade superficial do minério úmido, quebrando as pontes de líquido que mantém as partículas ligadas entre si. Visando o estudo da dinâmica de secagem de minérios, realizou-se o projeto e a construção de um túnel de secagem, composto por um túnel de vento, equipamentos de refrigeração, aquecimento e umidificação que são interligadas por um sistema de supervisão e controle. A utilização da bancada para estudos de secagem utilizando sínter feed mostrou-se satisfatória, pois a temperatura se manteve estabilizada no setpoint durante o tempo de secagem, refletindo a boa calibração do controlador PID de temperatura. A umidade e a massa de minério foram medidas e registradas automaticamente através de uma balança e um sensor de umidade capacitivo posicionados na seção de testes da bancada. As curvas de secagem apresentaram períodos de taxa constante e taxa decrescente apenas nas condições climáticas mais leves. Nas maiores temperaturas e velocidades foram observados apenas o período à taxa decrescente de secagem, evidenciando a influência das condições do ambiente sobre a dinâmica de secagem. Portanto, este trabalho deixa como contribuição o túnel de secagem para futuras pesquisas e um banco de dados experimentais para calibração de modelos numéricos e formulação de modelos matemáticos para previsão de secagem.

Este trabalho em parceria com a VALE teve como objetivo apresentar a construção e teste de um equipamento para avaliação da emissão de poeira em modelos de vagões e pilhas de armazenamento, levando em consideração as variáveis ambientais (chuva e insolação) e as diversas direções das cargas do vento ao longo do tempo. Além disso, foi considerada a influência da vibração do vagão ao longo do percurso, de forma a aproximar as condições experimentais da realidade. Tem também o objetivo de realizar testes de desempenho de supressores de poeira do tipo solidificável. Para foi também construído um sistema de aplicação de supressores nos modelos de vagões e pilhas. O aparato experimental consiste em um túnel de vento, para simular a velocidade do vento, duas lâmpadas com poderes controlados para simular insolação, um bico spray para simular chuva, uma mesa giratória para modificar a direção do vento e um contador de partículas para verificar a emissão de particulados durante o teste. Os ensaios realizados demostraram que o aparato experimental é capaz de avaliar o desempenho de supressores de poeira, podendo ser utilizados para fins de homologação. Os ensaios com vibração demonstraram efeitos interessantes, resultantes da compactação do material nos vagões. Ensaios de endurance demostraram a capacidade do aparato para testes desta natureza. Assim, o aparato experimental desenvolvido se constitui como uma importante ferramenta de desenvolvimentos de estudos científicos na área de emissão de poeira.

Dentre as estruturas geotécnicas, as encostas fluviais se destacam pelas incertezas em suas propriedades. Além disso, tem crescido o uso de métodos acoplados de confiabilidade na análise de taludes, em contraste aos métodos determinísticos que não consideram as incertezas. Nesse contexto, o presente trabalho apresenta o estudo da confiabilidade de uma encosta fluvial na região amazônica que sofreu uma ruptura. Para isto, foram utilizadas três metodologias de confiabilidade (Monte Carlo, FOSM e PEM), via método de equilíbrio limite e elementos finitos. As propriedades das argilas moles da encosta foram tratadas como variáveis aleatórias e obtiveram-se os indicadores de confiabilidade para cada metodologia. Além disso, realizaram-se as análises de sensibilidade desses parâmetros. Os resultados dos modelos de fatias foram comparados aos resultados numéricos. Por fim, concluiu-se que as incertezas nas propriedades dos solos moles não foram suficientes para provocar a ruptura da encosta, portanto, outro(s) fator(es) deve(m) ter desencadeado a ruptura.

Em decorrência da grande geração de resíduos de construção e demolição e seu impacto negativo ao meio ambiente, torna-se necessário a busca por alternativas que reduzam tais impactos, assim como o consumo desregulado dos recursos naturais não renováveis. Esta pesquisa tem como objetivo a análise do desempenho mecânico e físico de pavers fabricados com a substituição parcial do agregado miúdo natural (areia) por agregado miúdo reciclado. Os resíduos utilizados nessa pesquisa são provenientes de artefatos de concreto pré-moldado os quais apresentaram pequenas avarias e não foram aceitos por clientes. Tais resíduos passaram pelo processo de beneficiamento, os quais foram britados e peneirados resultando em materiais semelhantes ao seixo, areia e pedrisco. O material empregado nesta pesquisa foi o semelhante à areia. Em seguida foram confeccionados 7 traços, para cada grupo de resistência (25 MPa, 30 MPa, 35 MPa). Sendo: 1 traço de referência, 3 traços com 25% de substituição de agregado miúdo reciclado e 3 traços com 50% de substituição e suas respectivas taxas de pré-saturação de água (60%, 80% e 100%). Este segundo procedimento foi adotado no intuito de evitar a perda da trabalhabilidade do concreto, decorrente da grande quantidade de água absorvida pelo agregado reciclado. Seguido das confecções dos concretos foram realizadas análises no seu estado fresco, como: coesão de mistura e trabalhabilidade. Em seguida foram produzidos pavers em equipamentos de vibroprensas. Após o endurecimento das peças, as mesmas passaram pelos ensaios de resistência à compressão (em idades de 7 e 28 dias) e absorção de água por imersão (aos 28 dias), conforme a norma específica NBR 9781 (ABNT, 2013). Os resultados adquiridos nestes ensaios foram tratados estatisticamente através da análise de variância (ANOVA) de duas vias. Em relação ao ensaio de resistência a compressão, obteve-se resultados positivos os pavers pertencentes aos grupos de resistência de 25 e 30 MPa. Já as peças comparadas ao traço de referência de 35 MPa, não obtiveram desempenho satisfatórios. No que diz respeito ao ensaio de absorção imersão, todas as amostras fabricadas apresentaram taxas de absorção aceitas pela norma NBR 9781 (ABNT, 2013).

A análise modal operacional de estruturas consiste na identificação dos parâmetros modais de dada estrutura a partir das suas condições normais de operação e é uma realidade dentro da engenharia, consonante com a necessidade de métodos mais precisos e arrojados de monitoramento de estruturas. A presente dissertação tem o objetivo de estudar e descrever a análise modal operacional de estruturas de engenharia civil e a partir da sua aplicação estudar a influência da alvenaria no comportamento dinâmico de edifícios altos. Para atingir o objetivo descreveu-se dois métodos consagrados de análise modal operacional e comprovou-se que esta é uma importante ferramenta, viável e precisa, para a identificação do comportamento dinâmico de estruturas de Engenharia Civil. Fez-se a análise em um edifício de dezesseis andares na cidade de Belém-Pa, antes e depois da execução dos painéis de alvenaria. Aqui consiste precisamente a contribuição deste trabalho uma vez que quase já não é possível se encontrar construções de prédios onde a alvenaria é executada apenas na fase final da obra, explicando-se assim a falta de estudos com tais características. O estudo foi feito através de duas campanhas de medições em quatro dos dezesseis pavimentos do edifício, sendo medidos três pontos em cada um desses pavimentos. Os métodos de análise modal operacional EFDD, no domínio da frequência, e SSI, no domínio do tempo, foram descritos e aplicados na identificação modal do prédio nas duas campanhas. Foram alcançados resultados satisfatórios que foram validados pelo critério do coeficiente MAC. As frequências naturais identificadas tiveram aumentos que variaram de 25% a 35% na estrutura com alvenaria em relação ao pórtico de concreto armado sem alvenaria, o que é evidência do ganho de rigidez da estrutura. Além disso, foi observado que esse enrijecimento é consideravelmente maior em uma das direções de flexão do prédio, indicado por uma inversão das formas modais entre os dois primeiros modos de vibração quando comparadas as duas campanhas. Por meio desses resultados, concluiu-se que a alvenaria exerceu interferência significativa no comportamento dinâmico do edifício.

Os impactos negativos gerados pela construção de pavimentos flexíveis foram descobertos ainda no final da década de 1990. Estudos que provam essa realidade foram facilitados com o uso da técnica de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV). Atualmente, o Brasil enfrenta uma escassez de dados de inventário do ciclo vida (ICV) para os pavimentos revestidos com concreto asfáltico usinado a quente, material utilizado para revestir 99% da malha rodoviária brasileira. Para contornar esta deficiência e viabilizar os estudos de ACV nessa temática, pesquisadores brasileiros têm recorrido constantemente aos dados de segundo plano baseados no contexto estrangeiro, assim como pavimentos hipotéticos. Entretanto, estas práticas têm dificultado a tomada de decisões em favor do meio ambiente, à medida que informações de pouca representatividade nacional e local vão sendo incorporadas ao ICV do material asfáltico. Este estudo concentrou-se na construção dos dados de ICV prioritariamente primários para as etapas de produção de matérias-primas, produção (usinagem) da massa asfáltica e construção do pavimento inserido no contexto da região Amazônica. Foram estudadas comparativamente quatro dosagens de CAUQ inseridas num cenário de referência (real) e num cenário alternativo, considerando dois tipos de material de enchimento: cimento Portland e calcário em pó. Como esperado, as etapas de produção dos insumos e usinagem da massa asfáltica foram as mais impactantes, representando, no caso estudado, 88% dos valores totais de emissões de CO2 e 83% da energia incorporada. Na etapa de produção das matérias-primas, o insumo mais crítico foi o cimento Portland, e na etapa de usinagem, o combustível pesado. A utilização de combustível leve e a manutenção preventiva da usina proporcionaram uma redução de 19% dos impactos ambientais na etapa de usinagem, e a incorporação de calcário em pó em substituição ao cimento Portland promoveu uma diminuição de 43% na emissão total de CO2 e de 36 % na energia incorporada.

O concreto permeável é um material usado principalmente como revestimento de pavimentação para a minimização dos efeitos da impermeabilização superficial. Porém, a suscetibilidade deste material à colmatação (processo de entupimento dos poros) é um dos fatores limitantes à sua utilização. Por isso, a colmatação passou a ser objeto de estudo de várias pesquisas, como esta que avaliou o efeito deste processo em concretos permeáveis a serem usados como revestimento de pavimentação de tráfego leve e de pedestres. Para tanto, um programa experimental foi elaborado com o objetivo de caracterizar o material, produzido com inserção de diferentes percentuais de agregado miúdo, e avaliar a evolução da colmatação causada por tipos diferentes de sedimentos (areia e argila). Os espécimes moldados foram submetidos a ensaios de caracterização e de permeabilidade, após ciclos de deposição de sedimentos e de limpeza por aspiração. Os resultados da caracterização do material no estado fresco corroboraram a afirmação comum na comunidade acadêmica de que a inserção de agregado miúdo nas composições granulométricas aumenta a massa unitária e a resistência mecânica e reduz o percentual de vazios e a permeabilidade do concreto. Quanto à evolução da colmatação observou-se que os sedimentos de granulometria maior (areia) provocaram a perda de permeabilidade com o tamponamento da camada superior das amostras, com taxas de perda de até 21,13% após os ciclos de deposição. Já os sedimentos mais finos (argila) provocaram a colmatação das camadas inferiores, com um percentual final de redução da permeabilidade variando entre 8,45 e 16,46%. A eficiência da manutenção foi comprovada com a recuperação total da permeabilidade para colmatação por areia, e de 96,85% para a sedimentação com argila. Estes resultados permitem afirmar que sedimentos de qualquer granulometria promovem a perda de permeabilidade do material, mas que esta é facilmente recuperável com a manutenção/limpeza do pavimento, o que permite confirmar que a vida útil do pavimento, no que tange à sua capacidade drenante, está diretamente associada à limpeza periódica do mesmo.

A Região de Integração (RI) do Lago de Tucuruí destaca-se pela produção de banana no estado do Pará, tornando-o um dos principais produtores do fruto. Contudo, os rendimentos dos agricultores da região com a bananicultura restringem-se somente à venda do fruto, descartando as demais partes da bananeira, que podem ser aproveitadas para manufatura de produtos com maior valor agregado. Com o aproveitamento principalmente, das fibras do pseudocaule da bananeira, diversos produtos podem ser gerados, impulsionando o desenvolvimento da bananicultura na região e promovendo um aumento de emprego e renda. Visando este crescimento socioeconômico da RI Lago de Tucuruí, o presente trabalho apresenta, em sua primeira parte, uma análise da máquina de extração de fibras do pseudocaule da bananeira na Universidade Federal do Pará, Campus de Tucuruí, que atenderá aos pequenos produtores e cooperativas de agricultores da região. Na operação da máquina, verificou-se que esta apresenta problemas de ruído. Os níveis de pressão sonora medidos no entorno da máquina estão acima dos limites normativos. Desta forma, foram realizados estudos para a definição de soluções acústicas visando a resolução do problema. Na segunda parte, o foco principal deste trabalho consiste em apresentar as soluções acústicas para máquina de extração de fibra, incluído a especificação de isoladores de vibração, troca de ventoinha do motor elétrico e dimensionamento de enclausuramento parcial da máquina.

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Os consolos curtos, assim como algumas peças de concreto armado apresentam regiões de descontinuidades (regiões D), onde não se deve levar em consideração as hipóteses de Bernoulli, uma vez que o fluxo de tensões não se distribuem de forma linear ao longo da seção transversal destes elemento, e para corrigir os distúrbios causados por este fluxo em áreas específicas é que se buscam alternativas de cálculo por meio de equações idealizadas por percepções empíricas de pesquisadores, ou ainda por meio do Método de Bielas e Tirantes. Neste contexto e após observações teóricas e experimentais de consolos, concluiu-se que as bielas formadas nessas estruturas são do tipo garrafa, e embora exista um considerável banco de dados a esse respeito, não existe um consenso na literatura e entre normas vigentes que faça relação concreta entre as taxas de armaduras contínuas, modo de ruptura e as resistências das bielas. Dessa forma, realizou-se um estudo experimental para avaliar a contribuição de três tipos de fibras (armaduras descontinuas), polipropileno, polietileno e aço, que foram adicionadas ao concreto em três diferentes teores para cada uma delas. Os resultados mostraram que de forma geral houveram comportamentos similares para as leituras do concreto, e o inverso quando se analisou as armaduras continuas que sofreram esforços de tração (Tirantes). Para as peças com fibras metálicas o ganho de resistência com relação aos espécimes de referência foi percebido para a peça que recebeu maior teor de fibra. Já para as fibras sintéticas, a fibra de polipropileno teve melhor ganho no espécime com segundo melhor volume de fibra, e para polietileno foi registrado para a menor porcentagem. Essas peças também apresentaram melhor comportamento dúctil dentre todas as peças ensaias que não receberam estribos horizontais. Quanto aos resultados comparando-se os espécimes com armaduras contínuas, somente o espécime com fibra de polietileno alcançou resultado superior. Em relação a eficiência da biela, o método apresentou resultados contra e a favor da segurança, enquanto que com relação ao cortante, as estimativas das normas tiveram resultados bastante favoráveis. Logo tem-se que o MBT é um método bastante indicado para o dimensionamento que apresente eficiência e segurança mediante casos de estruturas que apresentam distúrbios de tensões e deformações.

As matérias-primas provenientes da exploração de jazidas utilizadas para fabricação de produtos empregados na construção civil e os impactos ambientais ocasionados pelo setor da cerâmica vermelha evoluíram conforme o desenvolvimento das cidades. A necessidade do uso de materiais alternativos, como biomassas residuais tem tornado cada vez mais necessários estudos voltados para o reaproveitamento de resíduos no processo de produção e fabricação de materiais cerâmicos. Dessa forma, este trabalho possui o objetivo de avaliar a incorporação da cinza do resíduo do caroço do açaí (RCA) na massa argilosa e avaliar as propriedades tecnológicas da cerâmica vermelha. Os materiais foram caracterizados quimicamente e fisicamente, e, então realizada a moldagem dos corpos de provas por extrusão, utilizando teores de 0%, 10%, 15% e 20% de cinzas de RCA misturadas em dois tipos de argilas, denominadas argila vermelha e argila escura. Após a queima a 950 ºC, as peças foram submetidas aos ensaios de absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente, retração linear e tensão de ruptura a flexão. Os resultados obtidos demonstraram que o uso da cinza de RCA contribuiu para trabalhabilidade das misturas, diminuindo a necessidade de acréscimo de água para moldagem.  Também pôde ser verificado que o teor de 10% de cinza como substituto parcial da argila vermelha, e da massa contendo 50% de argila vermelha e 50% de argila escura, influenciou de forma positiva nas propriedades tecnológicas avaliadas. No entanto, para os teores de 20% de incorporação de cinzas de RCA, os valores foram medianos e para o ensaio de porosidade insatisfatório. Dessa forma, foi possível verificar a viabilidade técnica do uso de cinza do caroço do açaí em substituições parciais, contribuindo para redução de exploração de matérias-primas, redução do descarte de resíduos sólidos e o reaproveitamento da biomassa residual do caroço do açaí na produção de materiais cerâmicos.

A mecânica do dano em meios contínuos estuda os efeitos da degradação, em modo difuso e progressivo, sofrida por corpos sólidos sob solicitações de natureza mecânica ou não mecânica. Nela, tais efeitos são levados em consideração através da redução das propriedades de resistência e rigidez do material. Materiais como o concreto e as rochas têm como razão básica de seu comportamento não linear, microdefeitos em sua microestrutura que favorecem a concentração de microtensões. Esses microdefeitos constituem o que se entende por dano inicial do material. O intuito deste trabalho é o estudo de modelos constitutivos baseados na mecânica do dano apropriados para a análise dos mecanismos de dano em barragens de concreto. Para tal, utilizou-se um modelo de dano isotrópico com amolecimento linear e o modelo de dano de Cervera et al. (1996) na análise de duas seções de barragens de concreto. O modelo de Cervera et al. (1996) destacou-se por apresentar bons resultados na identificação do dano além de melhor descrever o aspecto real da curva tensão versus deformação do concreto. Para validação dos resultados repetiu-se o exemplo de uma viga-parede realizado por Proença et al. (2002) no qual os resultados da danificação foram compatíveis com o do programa elaborado em linguagem Matlab.

Uma grande preocupação com os recentes acidentes envolvendo barragens de rejeito tornou a despertar a urgente necessidade de adequação das empresas mineradoras quanto ao destino dado aos rejeitos de minério gerado por suas operações. Neste contexto, o reaproveitamento destes materiais na indústria da construção civil, mostra-se com uma excelente alternativa. Nesta pesquisa, avaliou-se o reaproveitamento de rejeito da mineração do cobre como substituto parcial aos agregados miúdos na produção de concretos convencionais objetivando a avaliação do desempenho mecânico do concreto produzido com este material, também se objetiva, conseguir uma material destinação sustentável para este. Apenas na mina de onde o material foi coletado, existem cerca de 160 milhões de toneladas deste material acumulados na bacia de rejeitos da mineradora, o que demonstra que existe uma fonte considerável deste material disponível para reaproveitamento. No programa experimental houve a produção de quatro séries de estudo: uma de referência, composta pelo concreto sem a adição do rejeito, e outras três com 15 %, 30% e 45% de substituição aos agregados miúdos, além da utilização de duas relações água/cimento. Foram feitos ensaios no estado fresco para se avaliar qual a influência do rejeito nas propriedades plásticas do concreto, e no estado endurecido, foram ensaiados corpos de prova aos 07 e 28 dias para o ensaio de resistência à compressão axial, tração por compressão diametral, tração na flexão e módulo de elasticidade. Os resultados obtidos foram tratados com estatisticamente através de análise de variância (ANOVA) e provaram para o parâmetro substituição de rejeito, houve significatividade. Os resultados mostraram que as amostras com substituição de rejeito obtiveram bons resultados, elevando significativamente tanto a resistência à tração quanto a resistência à compressão do concreto, quando comparados com série de referência sob as mesmas condições. Portanto, neste quesito o rejeito de cobre se mostra com um excelente potencial para ser reutilizado na produção de concretos, no que diz respeito a seus efeitos nas propriedades mecânicas do concreto, além de conseguir uma destinação mais sustentável do que a dos dias atuais.

No dimensionamento de estruturas de concreto armado submetidos a grandes esforços, pode ocorrer conflito na montagem das armaduras longitudinais e transversais. Para evitar esse tipo de ocorrência, as armaduras de cisalhamento internas podem ser uma boa opção, pois são inseridas entre as barras de flexão. No entanto, caso ocorra uma falha na ancoragem, um efeito secundário ocasionado pelo uso dessas armaduras pode provocar uma ruptura horizontal denominada (delaminação). A fim de impedir essa falha, na NBR 6118 (2014), se estabelece que a ancoragem dos estribos deve ser garantida por meio de ganchos, ou barras longitudinais soldadas. Atualmente, poucas pesquisas avaliam a influência das armaduras complementares (ganchos), e estas se limitam a uma analise global dos espécimes. Além do conflito na montagem de peças densamente armadas, outro fator que pode comprometer o desempenho mecânico desses elementos estruturais é o ângulo de posicionamento da armadura transversal. Segundo a Eurocode 2 (2004), a utilização de armaduras à 90º não apresenta comportamento plenamente satisfatório, o qual infere que ângulos diferentes resultariam em repostas mais eficientes. Diante disso essa pesquisa analisa experimentalmente o emprego de estribo treliçado pré-fabricado verificando a diferença de comportamento quando estes estribos são montados à 90º ou à 60º, em relação à horizontal, além de testar a influência de armaduras complementares que auxiliam na ancoragem dos estribos treliçados, posicionados nas pates tracionadas e comprimidas das vigas. No total. Foram ensaiadas 7 vigas faixas de concreto armado com uso de estribos internos treliçados pré-fabricados, sendo 1 viga sem reforço, sem armadura de cisalhamento, 4 com estribos treliçados posicionados a 90º em relação a armadura de flexão, e 2 com estribos treliçados pré–fabricados posicionados a 60º em relação a armadura de flexão. Onde as principais variáveis foram a taxa de armadura complementar (ganchos) e o espaçamento entre os estribos. Como conclusões, notou-se que o uso de armadura complementar ao estribo treliçado pré-fabricado resultou em um aumento de, aproximadamente, 2 vezes a resistência ao cisalhamento, em relação à viga sem reforço, evitando a delaminação até a carga de ruptura. Analisando os espécimes com armaduras complementares em ambas as faces, estes apresentaram maior resistência e ductilidade quando comparadas as vigas com armadura complementar apenas na face inferior, as deformações aumentaram de 2,46‰ da viga Wc-0.4-60b1, para 3,20‰ viga Wc-0.4-60a1, evidenciando que sua utilização promove a transferir esforços para as armaduras de cisalhamento. Sobre o comportamento das vigas Wc-04-90 ao diminuir o espaçamento dos estribos em 40 mm, estes apresentaram desempenho superior quanto à ductilidade e à resistência aos esforços cortantes, quando comparadas as vigas Wc-04-90, com espaçamento dos estribos de 100 mm.

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--Com o crescimento da utilização de materiais compósitos em busca de se agregar às novas tecnologias, e, mediante a aplicação em teores de fibras sintéticas ao concreto, esse material pode acrescentar características favoráveis em relação ao concreto convencional. A partir desta constatação, este estudo realizou a aplicação de teores de 0,08%, 0,12% e 0,16% para a fibra de polipropileno e 0,24%, 0,36% e 0,48% para a fibra de polietileno em vigas de concreto armado para que se pudesse avaliar as devidas contribuições, quando tal elemento estivesse submetido a tensão de cisalhamento. Assim, após a realização dos ensaios pôde-se constatar que os elementos com aplicação de fibras obtiveram uma resistência acima, porém, próxima à viga produzida com o concreto de referência, por outro lado, à medida que se incrementou teores de ambas as fibras ao concreto produzido, o mesmo obteve um aumento de ductilidade, fato comprovado pelos gráficos cortante x deslocamento vertical, cortante x deformação no concreto e cortante x deformação na armadura de flexão, visto que, dentre os teores de fibras utilizados, os percentuais de 0,36% e 0,48% de polietileno e 0,16% de polipropileno foram os que apresentaram um volume crítico correspondente ao teor de fibras mais aproximado de um ideal, demonstrando assim, a proximidade da capacidade portante para tal compósito produzido, a partir da ruptura de sua matriz. Portanto, conforme Figueiredo (2000), a mudança de comportamento é função das características das fibras e da matriz de concreto e da sua interação. Desta forma, o material passa a ter exigências específicas para seu controle da qualidade, dosagem e até mesmo aplicação, diferentes do concreto convencional. Diante disso, pode-se afirmar que as possibilidades de aplicação do material são ampliadas, pois o concreto reforçado com fibras apresentou vantagens tecnológicas em relação ao convencional, pois o mesmo evidenciou um comportamento mais dúctil, absorvendo uma mesma capacidade de carga por um maior período de tempo.

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In the flat slab system, the slab-column connection is a critical point due to the risk of punching shear failure. Several structural collapses are reported due to this mode of failure and constructive errors are the main causes of such accidents, leading researchers to study new shear reinforcement to minimize them. The use of shear reinforcement is the most efficient way to increase punching shear ductility and strength, but its correct arrangement generates conflict with the flexural reinforcement. Thus, Ferreira et al. (2016) propose a pre-fabricated truss reinforcement positioned internally to the flexural reinforcement, which generated the patent number BR 10 2015 006518 3 A2. Therefore, the work carried out in this research contributes to the investigation of cases of bidirectional shear for the present reinforcement.

In this research, 5 experimental tests of reinforced concrete flat slabs submitted to symmetrical loading, containing both Stud Rails and the pre-fabricated truss reinforcement proposed by Ferreira et al. (2016) as shear reinforcement, were carried out. The study evaluated the performance of the reinforcement in relation to punching shear strength and analyzed the upper limits of strength, since a flexural reinforcement ratio of 2% and shear reinforcement ratios around 1% were used. The slabs were octagonal with a 2500 mm distance between parallel faces, side of 1036 mm and thickness of 210 mm, cast with concrete around 30 MPa and supported on columns with 400-mm-side. The following variables were analyzed: shear reinforcement type, slope and spacing of the shear reinforcement layers, as well as the design parameters of ACI 318 (2014), EC2 (2014), ABNT NBR 6118 (2014) and ETA 12/0454 (2012) codes.

The experimental results show that the increase of load, in relation to the slab without shear reinforcement, reached up to 92%, with the use of pre-fabricated truss reinforcement, and 101% with the use of Studs, showing that the upper limit of ultimate load as a function of the concrete strength (V_u/V_c) can be limited to 2 and that the reinforcement studied in this research has a high commercial potential, since its cost per increment of load was lower than the one of the slab reinforced with Studs Rails, except for the design criteria suggested by ETA 12/0454, reducing the total cost by 15.6%.