Categoria: 2019

Título

      Determinação experimental das propriedades de combustão de materiais com base em poliuretano usados na construção civil

Orientador(a)

      Orientadora: Profa. Dra. Monique Amaro

Resumo

    O presente trabalho relata a influência da espuma de poliuretano em situações de incêndio. Foram feitas consultas a diversas referências bibliográficas, relatórios periciais, mídia e ensaios já realizados, envolvendo os incêndios dos seguintes locais: The nightstate club, Boate Kiss, colectiv club e ninho do urubu, avaliando a influência dos materiais em estudo nas circunstâncias dos incêndios. Além da revisão bibliográfica, foi realizado um ensaio experimental através do equipamento cone calorímetro de perda de massa onde a espuma apresentou comportamento indesejável de reação ao fogo. Dessa forma, tornam-se fundamentais os meios de proteção passiva e ativa como medidas preventivas, uma vez que fornecem também uma proteção aos elementos estruturais, bloqueando, ou pelo menos dificultando, a ação dos meios externos na estrutura da edificação quando bem empregados. A partir disto, há uma melhor oportunidade para se efetuar um comparativo entre os incêndios, averiguando mudanças e semelhanças entre os ocorridos e de se enfatizar a importância da adoção de métodos prevenção e combate ao incêndio.

Abstract

    The present work reports the influence of polyurethane foam in fire situations. Several bibliographies, newspaper articles, reports and test were consulted, involving the fires on this places: The nightstate club, Boate Kiss, collectiv club and ninho do urubu, evaluating the influence of the materials under study on the circumstances of the fires. In addition to the literature review, an experimental test were conducted through the mass loss cone calorimeter equipment where the foam showed undesirable reaction behavior to fire. thus, passive and active means of protection are essential as preventive measures, since they also provide protection to structural elements, blocking or at least hindering the action of external means in the structure of the building when properly employed. From this, there is a better opportunity to make a comparison between fires, ascertaining changes and similarities between those occurred and to emphasize the importance of adopting fire prevention and fire fighting methods.

Título

      O TESTE DO PUXÃO: Uma Prova de Carga a Tração Offshore

Orientador(a)

Orientadora: Professora Graziella Maria Faquim Jannuzzi

Orientador: Professor Fernando Artur Brasil Danziger

Resumo

   A parte superior de poços de petróleo é constituída por tubos de 75 ou 90 cm de diâmetro, denominados condutores, cujo comprimento varia de 40 a 80 m. Em grande parte das instalações offshore, o condutor é instalado em argilas muito moles, com resistência crescente com a profundidade. Naturalmente, a estabilidade do solo no qual os condutores são instalados é fundamental para a integridade dos poços de petróleo. Embora o condutor seja projetado com base nas cargas previstas e parâmetros geotécnicos, a sua capacidade de carga é verificada através de um ensaio de tração, denominado teste do puxão. Este trabalho tem como objetivos: (1) apresentar uma revisão bibliográfica da realização e interpretação deste teste, enfatizando a necessidade de aplicação de conceitos de geotecnia de fundações a esse importante problema de engenharia de petróleo e (2) apresentar uma discussão, ainda não consensual no meio geotécnico, sobre as principais variáveis que podem afetar o planejamento dos ensaios a serem realizados em um condutor protótipo modelo, no Campo Experimental de Sarapuí II. Tais variáveis são: (i) Ganho de resistência com o tempo (Set-up); (ii) Tixotropia; (iii) Dissipação da poro-pressão; (iv) Pré-cisalhamento; (v) Vazão; (vi) Bit stick-out e (vii) Reciprocação.

Abstract

  The upper part of oil wells is constituted by 30” or 36” (75 or 90 cm) in diameter pipes, named conductors, with length generally varying from 40 m to 80 m. In most cases the conductor is installed in very soft clays, with strength increasing with depth. The stability of the conductors is crucial for the oil well integrity. Although the conductor design is based on the working loads and geotechnical parameters, its capacity is always verified from a tension test, named Pullout Test. The present paper aims at: (1) present a review of the execution and interpretation of the Pullout Test, emphasizing the need of using a geotechnical framework to this important problem of the oil industry. Laboratory and in situ tests to be used in the analysis are presented and discussed and (2) present a discussion, not yet consensual in the geotechnical environment, about the main variables that may affect the planning of the tests to be performed in a prototype model conductor, in the Sarapuí II Experimental Field. Such variables are: (i) Resistance gain over time (set-up); (ii) Thixotropy; (iii) pore pressure dissipation; (iv) pre-shear; (v) flow rate; (vi) Bit stick-out and (vii) Reciprocation.

Título

O MÉTODO GERENCIAL E SUA APLICAÇÃO NA INDÚSTRIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL Macaé- RJ 2019

Orientador(a)

Orientador: Leandro Tomaz Knopp

Resumo

 Frente ao cenário desafiador em que se encontra a indústria da construção civil, com recorrentes quedas em seu PIB e desvalorização das empresas do setor, este trabalho tem como objetivo estudar o Método Gerencial e avaliar a sua aplicabilidade nesta indústria para a melhoria dos resultados das organizações. Foram apresentadas as etapas do ciclo PDCA, bem como sua conexão com o ciclo SDCA e o Sistema de Gestão. Evidenciou-se também a situação atual da indústria da construção civil no Brasil e apontou-se pontos críticos nos pilares de segurança, planejamento e desperdício, onde há oportunidades de melhorias por meio da utilização do método. Posteriormente, por meio da revisão bibliográfica de casos práticos, estudou-se a aplicação do ciclo PDCA em três diferentes construtoras, evidenciando como o método fora aplicado, os resultados obtidos e propostas de melhorias na aplicação, o que permitiu, ao final do trabalho, concluir que se trata de um método não somente de aplicação viável, mas também de grande potencial para a melhoria dos resultados das empresas de construção civil.

Abstract

  Given the challenging scenario that the construction industry faces, with recurrent declines in its GDP and devaluation of companies in the sector, this work aims to study the Management Method and evaluate its applicability in this industry to improve the results of the construction industry organizations. The stages of the PDCA cycle were presented, as well as their connection with the SDCA cycle and the Management System. It also highlighted the current situation of the construction industry in Brazil and pointed out critical points in the pillars of safety, planning and waste, where there are opportunities for improvement through the use of the method. Subsequently, through the literature review of practical cases, it was studied the application of the PDCA cycle in three different construction companies, showing how the method was applied, the results obtained and proposals for improvements in the application, which allowed, at the end of the work, to conclude that this is not only a viable method, but it also has a great potential for improving the results of construction companies.

Título

PROJETO DE MELHORIA DA MOBILIDADE NO ACESSO E ESTACIONAMENTO DE UM POLO UNIVERSITÁRIO: O CASO DA UFRJ/MACAÉ

Orientador(a)

Orientador: Conrado Vidotte Plaza

Resumo

  A mobilidade urbana sustentável busca a harmonização entre os meios de transporte para uma melhoria na qualidade de vida e na segurança dos habitantes. Um estudo de mobilidade das pessoas nos espaços públicos é essencial, principalmente, para os pedestres e ciclistas. Uma cidade onde o sistema de transportes é planejado priorizando os modos não motorizados se torna um local onde os pedestres e ciclistas se sentem seguros, resultando em incentivo para a migração dos modos motorizados para estes, refletindo, ainda, na redução de emissão de poluentes ocasionadas pelos tráfegos de veículos. Diversas cidades europeias já adotam zonas de baixa velocidade, onde se incentiva a população a utilizar bicicletas para ir ao trabalho ou percorrer pequenas distâncias, não havendo necessidade de preocupação com sua segurança em relação aos automóveis. Locais onde existiam estacionamentos, hoje são utilizados para recreação no qual são implantadas áreas de convivência com bancos e arborização. Tais medidas não apenas contribuem para omeio ambiente como um todo, mas também para a saúde de cada indivíduo. A partirdisto, este estudo tem como objetivo a análise da acessibilidade e estacionamento em um polo universitário feita a partir da definição do espaço a ser estudado, do levantamento de dados, análise dos fluxos, propostas de melhorias e elaboração de um projeto. Propõe-se uma modificação no layout do estacionamento com o objetivo de mitigar os problemas de congestionamento e falta de vagas, levantados como principais adversidades enfrentadas, e, concomitantemente, ampliar o espaço de convivência e de estacionamento para bicicletas, propondo maior número de paraciclos e a cobertura do mesmo em caso de chuva, de forma a incentivar o uso deste modal.

Abstract

  Sustainable urban mobility is looking for harmony between all means of transportation to improve society life quality and safety. A search about people mobility on public spaces is essential, mainly for pedestrian and cyclist. A city where transportation system is planned prioritizing non-motorized transport became a safety place and inspire people to use bicycles instead of motorized means, reducing pollution emissions. In Europe, there are many cities where already exists low speed zone, so population is motivated to use bicycles to work or walk small distances without worries about traffic safety. Places where existed parks, nowadays, is used for recreation with three and benches. Those actions not only contributed for environment but for population health. This work has a purpose to analyze accessibility and the parking space of a university campus through definition of working area, data collection, flow analyzes and suggestion for improvement and Project concept. It is proposed a new layout for the parking lot to mitigate traffic problems and lack of parking spots, mainly difficulties encountered through the questionnaire applied, and, at the same time, propose a largest living space and bicycle stand with protection for rainy days.

Título

ESTUDO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO DOS CANAIS DE DRENAGEM DAS MICROBACIAS URBANAS DE MACAÉ MACAÉ, RIO DE JANEIRO 2019

Orientador(a)

Orientador: Prof. Doutor Rafael Malheiro da Silva do Amaral Ferreira

Resumo

  A cidade de Macaé tem sofrido inundações de grandes proporções devido a eventos de chuvas. De modo a tentar melhorar a qualidade de vida dos habitantes do Município, e entendendo que há a necessidade de minimizar o efeito do acumulo de águas pluviais na cidade, o presente trabalho busca fazer um estudo hidráulico e hidrológico dos canais de drenagem das Microbacias urbanas da região central de Macaé. Para isso, analisou-se as precipitações de eventos de cheia na cidade, e calculou-se a vazão de alguns canais da região para chegar a uma geometria compatível. Observou-se que o tempo de retorno de 25 anos não é adequado para o cálculo da precipitação na cidade, e que alguns canais não atendem à demanda hídrica de sua Microbacia. A geometria inadequada aliada a presença de lixo e esgoto doméstico lançados irregularmente no canal podem ser fatores que atrapalham a eficiência do sistema de drenagem.

Abstract

  The city of Macaé has been badly affected by major flooding due to rains event in a recent time. Trying to improve the quality of life of the population and, understanding the necessity to minimize the effect of the stormwater accumulation in this city, this work aims to develop a study of hydraulic and hydrological conditions of some drain channels of urban microbasins in the central region of the city. To do that, we analyze the frequency for a given rainfall intensity, specially in flooding events. In addition, we calculate the quantity of flow, Q, of some drain channels aiming to obtain a compatible geometry with the rainfall intensity. It was observed that the return time of 25 years seems to be not adequate to the calculation of the rainfall intensity to the city and also, some drain channels do not hold their microbasins hydraulic demand, due mainly to an inadequate geometry joined to the presence of garbage and household sewage. Both factors could explain the inefficiently of the drainage system in the city of Macaé.

Título

      ANÁLISE DE PATOLOGIAS EM PONTE SOBRE O RIO TIETÊ LOCALIZADA NA REGIÃO DE JAÚ – SP

Orientador(a)

     Orientador: Prof. M.Sc. Anselmo Leal Carneiro

     Coorientadora: Prof. M.Sc. Thais da Silva Rocha

Resumo

    As patologias ocorrem nas estruturas de concreto devido, principalmente, às falhas no projeto, na execução da obra ou até mesmo por falta de manutenção. A depender da localização da estrutura, sua função estrutural e das condições climáticas as quais estará submetida, ela pode estar sujeita a ataques químicos, físicos e/ou biológicos. As pontes são estruturas muito suscetíveis a desenvolver patologias pelo fato de estarem localizadas perto ou dentro de correntes de água e consequentemente sujeita a agentes agressivos com muita periodicidade. Este trabalho abordou a análise e identificação das patologias existentes em uma ponte localizada sobre o Rio Tietê, na região de Jaú em São Paulo. Foram reportadas a causa, localização e extensão das patologias além dos requisitos e ensaios para a identificação das mesmas. Metodologias de reparo foram sugeridas e uma discussão foi feita a respeito da importância da manutenção no controle de patologias.

Abstract

    The pathologies come in the concrete sctrucuture due to project failure, problem in the execution of the activity, or when do not do maintenance. Depending on the location of the strucuture, the strucutrural function and the climatic condutions to which it will be subjected, it may be subject to chemical, physical and/or biological attacks. The bridges are structures very suscepitible to develop pathologies because they are located near or in water currents and consequently subject to aggressive agents are very frequently. This work discussed the analysis and the identification of existing pathologies in the bridge located on the Tietê river, in the region of Jáu in São Paulo. The cause, location and extent of pathologies have been reported beyond the requirements and tests to identify them. Repair methodologies were suggested and a discussion was made regarding the importance of maintenance in the control of pathologies.

Título

  ANÁLISE DA INTERAÇÃO SOLO-ESTRUTURA DE UM RADIER

Orientador(a)

   Orientador: Gustavo Vaz de Mello Guimarães
  

Resumo

    O presente trabalho analisa a interação solo-estrutura de uma fundação superficial em radier. Foram realizados diversos ensaios de laboratório com objetivo de caracterizar o solo de um campo experimental em Macaé/Rio de Janeiro. Além disso, provas de carga em placas de diferentes geometrias também foram executadas com intuito de alimentar métodos de dimensionamento geotécnico e estrutural de um radier apoiado em base elástica. De uma forma geral, os resultados obtidos se mostraram satisfatórios e condizentes com a literatura.

Abstract

  The present work analyzes the soil-structure interaction of a raft shallow foundation. Various laboratory tests were performed in order to characterize the soil of an experimental field in Macaé/Rio de Janeiro. In addition, plate tesr in different geometries were also performed with the intention to input methods of geotechnical and structural sizing a raft supported on elastic foundation. In General, the results obtained were satisfactory and consistent with the literature.

Título

      Desenvolvimento de aplicativo móvel para dimensionamento de ciclos Rankine

Orientador(a)

Orientador: Diego Cunha Malagueta

        Coorientador: Profa. MSc. Janaína Sant’anna Gomide

Resumo

    Os ciclos de potência do tipo Rankine são responsáveis pela maior parte da geração de energia elétrica do mundo. Assim, para atender as necessidades financeiras e de sustentabilidade, é papel do engenheiro projetar máquinas que aproveitem a máxima quantidade de energia disponível nesses sistemas. Este trabalho teve como objetivo criar uma ferramenta para auxiliar estudantes de engenharia no dimensionamento de ciclos Rankine ideais de forma automática. Para isso, três tipos de arranjos foram modelados de forma qualitativa, identificando a sequência de passos necessária para calcular as variáveis de interesse. Os algoritmos foram implementados na linguagem de programação Python e, em seguida, em Java para o desenvolvimento de um aplicativo móvel nativo para a plataforma Android. Os softwares desenvolvidos se mostraram eficazes nos dimensionamentos propostos e capazes de indicar parâmetros para a otimização dos ciclos. Além disso, o aplicativo móvel garante um processo eficiente de experimentação para diferentes parâmetros de projeto, devido à sua portabilidade e interface intuitiva para o usuário. Por fim, os resultados alcançados por este trabalho podem ser utilizados como forma de motivação para o uso da programação na solução de problemas de engenharia.

Abstract

      Rankine power cycles are responsible for most of the world’s electricity generation. Therefore, in order to meet financial and sustainability needs, it is the engineer’s role to design machines that exploit the maximum amount of energy available in these systems. This work aimed at creating a tool to assist engineering students in modeling ideal Rankine cycles automatically. For this, three types of arrangements were implemented in the Python programming language, as well as in Java for the development of a native mobile application for the Android operational system. The software developed proved to be effective in the proposed modeling and capable of indicating parameters for the optimization of the cycles. In addition, the mobile application guarantees an efficient manner of experimentation for different design parameters, due to its portability and intuitive user interface. Finally, the results achieved by this work can be seen as a form of motivation for the use of programming in order to solve engineering problems.

Título

     DIMENSIONAMENTO DE UM PROJETO DE COGERAÇÃO DE ENERGIA EM UMA ESTAÇÃO DE COMPRESSÃO DE GÁS NATURAL

Orientador(a)

Orientador: Diego Cunha Malagueta

Resumo

     Essencial para o desenvolvimento das atividades humanas, o consumo de energia tem crescido continuamente. Dessa forma, uma melhor eciência no aproveitamento dos insumos para sua geração torna-se imprescindível. Com esse propósito, realizou-se o dimensionamento de um modelo de sistema térmico para a geração de energia elétrica a partir do calor proveniente dos rejeitos térmicos de dez turbinas a gás instaladas em uma estação de compressão de gás natural. Na concepção desse modelo, um programa de computador foi desenvolvido com o auxílio do software Engineering Equation Solver (EES) para executar simulações das condições operacionais do sistema, visando atingir uma conguração ótima. Como resultado, obteve-se uma planta de Ciclo Combinado com um potencial de geração de energia elétrica de até 15 MW e um aumento de eficiência no uso de energia primária de 27,5% para 44%.

Abstract

      Essential for the development of human activities, energy consumption has been steadily increasing. In this way, a better efficiency in the use of the inputs for its generation becomes essential. With this purpose, the design of a thermal system model for the generation of electric energy was carried out from the heat coming from the thermal rejects of ten gas turbines installed in a natural gas compression station. In the design of this model, a computer program was developed with the aid of Engineering Equation Solver (EES) software to perform simulations of the operating conditions of the system, in order to achieve an optimal conguration. As a result, a Combined Cycle plant with a potential for electric power generation of up to 15 MW and a primary energy efficiency increase of 27.5% to 44% is obtained.

Título

    ANÁLISE DA VIABILIDADE TÉCNICA DO ARMAZENAMENTO DE CSP COMO ATENUANTE DA RAMPA DE CARGA RESIDUAL NA CALIFÓRNIA

Orientador(a)

Orientador: Diego Cunha Malagueta

Resumo

    A tendência mundial de geração renovável aponta para o crescimento particular das tecnologias eólica e fotovoltaica. Nesse cenário, a Califórnia apresenta, atualmente, grande desenvolvimento deste mercado, se comprometendo a gerar 100% de sua energia elétrica através de fontes renováveis. Entretanto a alta penetração de painéis fotovoltaicos na rede elétrica causa mudanças substanciais na carga residual, ou seja, a carga a ser atendida desconsideradas as fontes intermitentes. Dessa forma, de maneira a lidar com as alterações na rede e permitir a entrada de novos painéis fotovoltaicos, o estado tem investido em usinas de armazenamento eletroquímico, para suavizar as mudanças causadas pela intermitência da fonte solar. Assim, este estudo analisa a utilização do armazenamento térmico de concentradores solares, para suavizar os problemas da rampa de produção, causados pelo desligamento dos painéis fotovoltaicos ao fim do dia, acompanhado do aumento da demanda com a chegada de grande parte da população às suas casas. O estudo parte da tecnologia heliotérmica mais consolidada, o cilindro parabólico, para simular modelos de despacho, buscando atender a demanda residual. As simulações indicam que o armazenamento térmico é capaz de suavizar a rampa de produção em até 30% do valor de rampa original, para os cenários estudados. No entanto, não se revela capaz de permitir a entrada de novos painéis fotovoltaicos no sistema, sem que haja o contingenciamento da geração renovável durante o dia.

Abstract

      The renewables generation global trend points to a particular growth of wind and solar energy technology. In this scenario, California has been showing an extensive development of this market, committing to generate 100 % of its electric energy through renewables sources. However, the high penetration of photovoltaic panels in the electric grid has caused substantial changes in the net load. In this manner, to handle the grid modification and allow the entrance of new photovoltaic panels, the state has been investing in battery’s power plants, in a way to soft the changes caused by the solar source intermittence. In this manner, this study analyses the concentrating solar thermal storage use to mitigate the problems of the producing ramp caused by the photovoltaic panels shutdown by the end of the day in conjunction with the demand growth, as a result of a population’s large part arrival to their homes. The study analyses the most consolidate CSP technology, parabolic through, to simulate some dispatch models in order to meet the net demand. The results indicate that the thermal storage is capable of mitigate the production ramp by up to 30% for the studied scenarios. Although, it is not able to allow the entrance of new photovoltaic panels in the system without the renewables curtailment during the day.