Engenharia Macaé

Categoria: TCC

  • GABRIEL PINTO PINHEIRO

    Título

       CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA EM LABORATÓRIO DA AREIA DA PRAIA DOS CAVALEIROS – MACAÉ/RJ

    Orientador(a)

        Prof. Gustavo Vaz de Mello Guimarães

    Resumo

        O presente trabalho apresenta um estudo geotécnico da areia da Praia dos Cavaleiros – Macaé / RJ. Foram realizados diversos ensaios de laboratório com objetivo de caracterizar a areia dessa praia, que pode ser classificada como uma areia média, bem graduada e uniforme. É composta majoritariamente por quartzo e apresenta uma elevada presença de grãos finos, de cor preta, identificados por microscopia digital eletrônica. Seus grãos apresentam formatos subarredondados a arredondados, com densidade real determinada em laboratório. Foram testados seis métodos para obtenção dos valores limites para índice de vazios, comparando métodos da literatura técnica e da norma ASTM. Foi realizada uma bateria de ensaios de cisalhamento direto em três compacidades distintas da areia, variando a tensão normal aplicada ao corpo de prova. O método de pluviação sobre peneiras foi adotado para moldar os corpos de prova nas compacidades pré-determinadas. Os ângulos de atritos foram calculados para cada domínio de compacidade, apresentando variações satisfatórias. O ângulo de atrito no repouso também foi obtido através de um método experimental.

    Abstract

         This work presents a geotechnical characterization of a sand of Cavaleiros Beach – Macaé / RJ. A few laboratory tests were carried out to characterize the sand, which can be classified as medium sand, well graded and uniform. It is mainly composed by quartz and contains a high amount of fine grains, of black color, identified by electronic digital microscopy. Its grains have sub rounded to round shapes, with a specific gravity determined in the laboratory. Six methods were tested to obtain limit values of void ratios, comparing methods from the technical literature and the ASTM. Several direct shear tests were performed for three distinct relative densities, varying the normal stress applied to the specimen. The sieving method was used to shape the specimens in the pre-determined relative densities. Friction angles were calculated for each of the three distinct relative densities, presenting satisfactory variations. The friction angle of repose was also obtained by an experimental method.

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  • Marcos Felipe Lazarine

    Título

        PROJETO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO GARAGEM EM ESTRUTURAS MISTAS DE AÇO E CONCRETO

    Orientador(a)

        Prof. Esdras Pereira de Oliveira

    Resumo

        Com grandes indústrias a nível mundial no ramo da siderurgia e da mineração o Brasil possui um enorme potencial. Isso unido com os benefícios que uma construção em aço traz, como agilidade e maior precisão na obra, as tornaria muito atrativas se não fosse seu elevado custo. Uma forma de solucionar esta problemática é a utilização de perfis mistos, que com o auxílio do concreto, um material mais barato, conseguem vencer grandes distâncias, com perfis de aço menores e mais baratos. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver um projeto estrutural de um edifício garagem utilizando o sistema construtivo em estruturas mistas de aço e concreto, apresentar uma revisão bibliográfica para o desenvolvimento de um projeto estrutural. Com o intuito de desenvolver novos conhecimentos e exercitar os conceitos aprendidos em sala de aula, esta temática foi escolhida. Foram realizadas pesquisas em manuais do CBCA, livros, dissertações e softwares de análise estrutural, para que a realização deste trabalho fosse possível.

    Abstract

        With great industries at a global level in the steel industry and in the mining industry, Brazil has a huge potential which has to be better exploited. This united with the benefits that a steel building comes along with, like agility and more precision in work, would turn them very more attractive if their not so expensive. A way of solving this problem is using mixed structures of steel and concrete, which with concrete helps, a cheaper material, can stand along great distances, with a smaller and lighter steel beam. Thus, this work had as objective to develop a structural project of a garage building using mixed structures of steel and concrete as construction system and to present a bibliographical revision for the development of a structural project. With the intention of developing new knowledge and exercising the concepts learned in the classroom, this theme was chosen. Researches were conducted in CBCA manuals, books, dissertations and structural analysis software, in order to make this work possible.

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  • ANA LUIZA SALGADO DE AGUIAR

    Título

       UM ESTUDO DE CUSTO BENEFÍCIO DE CONSTRUÇÕES COM FARDOS DE PALHA E ANÁLISE DE DADOS INTERNACIONAIS OBTIDOS ATRAVÉS DO MÉTODO SURVEY

    Orientador(a)

        Prof. Bruno Barzellay Ferreira da Costa

    Resumo

        Os conceitos de desenvolvimento sustentável e sustentabilidade têm se difundido em escala global em diversos setores, incluindo a construção civil, cujos impactos ambientais são significativos. Por este motivo, a tomada de decisão quanto aos materiais e métodos construtivos a serem utilizados na construção, deve considerar não apenas os aspectos técnicos e econômicos, mas também relacionados ao meio ambiente. A palha é um material residual agrícola em abundância no Brasil, já que o país é um significativo produtor de grãos em escala mundial, e o seu uso na construção é uma alternativa sustentável. Este trabalho consiste na compilação de informações encontradas sobre a construção com fardos de palha ao redor do mundo, apresentando características físicas, técnicas e métodos específicos desse tipo de construção. Posteriormente, foi elaborado um estudo de custo benefício para execução de um projeto que consiste na vedação de paredes de uma residência, utilizando alvenaria convencional e fardos de palha. Foi considerada a realização da obra em Macaé, Rio de
    Janeiro, e os custos foram estimados para que seja possível estabelecer uma comparação entre os mesmos. Também foi realizado um survey, através de um questionário online, com proprietários de construções de casa com fardos de palha de diversos países. Foram analisadosos resultados obtidos, com o objetivo de compreender as satisfações e insatisfações da população amostral. Apesar dos problemas e desvantagens levantadas ao longo do survey, unanimemente os proprietários afirmam estar satisfeitos com suas residências e 96,0% construiriam novamente ou recomendariam esse tipo de construção a outras pessoas.

    Abstract

        The concepts of sustainable development and sustainability have been widespread in global scale on several sectors, including construction, whose environmental impacts are significant. For this reason, the decision on the materials and construction methods to be used in theconstruction, should consider not only the technical and economic aspects, but also the environment. Straw is an agricultural waste material in abundance in Brazil, whereas the country is a significant world producer of grains, and its use in construction is a sustainable alternative. This work consists in the compilation of information about straw bale construction around the world, presenting the physical characteristics, techniques and methods specific to this type of construction. Posteriorly, a cost benefit study was elaborated to carry out a project that consists of the wall sealing of a residence, using conventional masonry and straw bales. It was considered that the project was carried out in Macaé, Rio de Janeiro, and costs were estimated so that a comparison could be made between them. A survey was also carried out, through an online questionnaire, with homeowners of straw bale houses from different countries. The results obtained were analyzed in order to understand the satisfactions and dissatisfactions of the sample population. Despite the problems and disadvantages raised throughout the survey, the owners unanimously claim to be satisfied with their homes and 96.0% would build or recommend this type of construction to others.

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  • Vinícius de Assis Muniz

    Título

        PROJETO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL EM WOOD FRAME

    Orientador(a)

        Prof. Esdras Pereira de Oliveira

    Resumo

        A indústria da construção civil no Brasil precisa se modernizar e melhorar a sua produtividade. O sistema estrutural convencional é o concreto armado, um sistema majoritariamente artesanal e mais suscetível a apresentar elevados índices de desperdício. O desperdício tem impactos em diferentes áreas dentro e fora desta indústria. Além de gerar atrasos no cronograma, comprometer o orçamento e alterar a qualidade do serviço, algumas cidades brasileiras já não possuem locais adequados para dispor os resíduos da construção civil. Os impactos ambientais deste setor são altos desde a extração da matéria prima até o encerramento do ciclo de vida do edifício. Seja na liberação de gases durante fabricação do cimento e dos aços ou, como já citado, na grande quantidade de resíduo gerada. Uma alternativa para todo esse cenário negativo é a utilização da madeira como elemento estrutural. A extração do material, se manejada corretamente, pode auxiliar no combate ao acúmulo de gás carbônico na atmosfera, e o planejamento que a utilização deste material exige, diminuí drasticamente o desperdício no canteiro. Este trabalho tem como objetivo dimensionar um edifício residencial de quatro pavimentos utilizando o wood frame como sistema estrutural, além de apresentar material bibliográfico para futuros trabalhos sobre o tema.

    Abstract

       The construction industry in Brazil needs to improve its methods to become more competitive. The main structural system used here is the reinforced concrete, a system predominantly handcrafted and more susceptible to waste. The waste impacts different areas, inside and outside of the construction industry. It can cause delays, affect the budget and jeopardize the quality of the building. In addition to that, some Brazilian cities don’t have a proper place to dispose the rubbish anymore. And the environmental impacts of this sector are high since the extraction and the processing of the raw material. The production of cement and steel emits a large amount of harmful gases, originated in thermal processes. An alternative to this scenario is the use of wood as a structural element. Its production, if done properly, can absorb carbon dioxide from the atmosphere, and the planning that the use of this material requires decreases sharply the waste in construction site. The mains objectives of this work are to design a residential building of four floors using wood frame as the structural system and introduce some bibliography to future works with this theme.

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  • Felipe Soares Santos

    Título

        PROJETO ESTRUTURAL DE UM GALPÃO EM LIGHT STEEL FRAMING

    Orientador(a)

        Prof. Esdras Pereira de Oliveira

    Resumo

       A indústria de construção civil sofre aprimoramentos diários e neste sentido o emprego de estruturas leves, em Light Steel Framing, encaixa-se cada vez mais como uma alternativa pratica e sustentável para redução de desperdícios e prazos. Apesar do seu uso já consagrado em estruturas residências de pequeno porte, a adoção deste método construtivo ainda enfrenta resistência quando utilizado em edificações comerciais devido ao desconhecimento das capacidades resistentes destes materiais. Neste sentido, este trabalho busca mostrar que os perfis formados a frio podem desempenhar as mesmas funções dedicadas aos perfis soldados ou laminados. Tendo em vista tal objetivo, realizou-se o dimensionamento de um galpão comercial dotado de ponte rolante com capacidade nominal de 100 kN. Neste trabalho contempla-se a definição dos subsistemas construtivos, esforços, análise estrutural e dimensionamento da estrutura. Para tanto, são utilizado manuais, dissertações e softwares de análise comerciais e desenvolvidos pelo autor ou orientador.

    Abstract

        The civil construction industry undergoes daily improvements and in this sense the use of lightweight structures in Light Steel Framing fits increasingly as a practical and sustainable alternative to reduce waste and deadlines. Despite its already conspicuous use in small residential structures, the adoption of this constructive method still faces resistance when used in commercial buildings due to the lack of knowledge of the resistant capacities of these materials. In this sense, this work tries to show that the profiles formed in the cold can perform the same functions dedicated to the welded or rolled profiles. In order to do so, it is
    possible to design a commercial shed, equipped with a crane, with a nominal capacity of 100 kN. In this work, it is contemplated the definition of the constructive subsystems, efforts, structural analysis and structure dimensioning. For this, manuals, dissertations and commercial analysis software will be used and developed by the author or supervisor.

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  • GABRIELA PIVETTA SUAID

    Título

      ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DO CONCRETO LEVE NÃO ESTRUTURAL COM SUBSTITUIÇÃO DE AGREGADO MIÚDO POR RESÍDUO DE PRANCHA DE SURFE

    Orientador(a)

        Prof. Gustavo Vaz de Mello Guimarães

    Resumo

      Este trabalho teve como objetivo avaliar a resistência à compressão do concreto leve com a substituição do agregado miúdo por resíduo de pranchas de surfe. Também foram analisados a absorção de água dos corpos de prova e suas massas especificas. Foram incorporados resíduo de prancha de surfe como componente para proporcionar, principalmente, redução de peso do concreto. As dosagens de concreto leve com resíduo de prancha de surfe (RPS) estudadas foram compostas basicamente por: cimentos CPII-E-32, agregado graúdo (brita), agregado miúdo (areia), resíduo de prancha de surfe e água. Ao final da pesquisa experiemental, após a análise de 5 traços distintos, foi possível observar a redução da resistência a compressão e da massa específica, além de um aumento na absorção, conforme o acréscimo de RPS, ambos resultados, naturalmente, em comparação ao concreto convencional.

    Abstract

        This study has as objective to evaluate the compressive strength of the lightweight concrete with replacement of fine aggregate by surfboard residue. Were also analyzed the water absorption and your specific masses. Were incorporated the surfboard residue as component to provide, mainly, weight reduction of concrete. The dosages of lightweight concrete with surfeboard residue (SR) studied were composed basically for: cement CPII-E-32, coarse aggregate (rock), fine aggregate (sand), surfboard residue and water. At the end of the research, after the analysis of 5 distinct dosages, it was possible to observe the reduction of the compressive strength and the specific mass, besides an increase in the absorption, as the increase of SR, both results, of course, compared to conventional concrete.

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  • PALOMA GOMES DOS SANTOS

    Título

      ANÁLISE GEOTÉCNICA DE FUNDAÇÕES EM ESTACAS A PARTIR DE MÉTODOS SEMI-EMPIRICOS E DINÂMICOS: ESTUDO DE CASO – BLOCO D – UFRJ/MACAÉ

    Orientador(a)

        Prof. Gustavo Vaz de Mello Guimarães

    Resumo

      Graças a ampliação constante do campus universitário da prefeitura municipal de Macaé nos últimos anos, foi possível a realização do acompanhamento e análise geotécnica das fundações do bloco D. A empresa responsável pela construção do empreendimento colaborou com todo o processo e o aprendizado teórico da sala de aula pôde, enfim, ser colocado na prática da engenharia do cotidiano. Neste contexto, este trabalho faz uma análise comparativa entre os cálculos de fundações profundas com estacas metálicas – tipo trilho TR-57 – considerando diferentes hipóteses de embuchamento para os elementos. Os dimensionamentos foram desenvolvidos através dos métodos AOKI e VELLOSO (1975) e DÉCOURT e QUARESMA (1978) com contribuição de DÉCOURT (1982) e DÉCOURT e QUARESMA (1982). Este estudo está baseado em perfis de sondagens reais de um edifício localizado na Cidade Universitária de Macaé – RJ. Um método dinâmico, com base na medida da nega do estaqueamento da obra, foi utilizado para fins de comparação com a capacidade de carga semi-empirica destas fundações.

    Abstract

        The constant expansion of the university campus of Macaé municipal government in recent years, it was possible to carry out the monitoring and geotechnical analysis of the foundations of block D. The company responsible for the construction of the project collaborated with the whole process and theoretical learning of the room classroom could, finally, be put into the practice of everyday engineering. In this context, this work makes a comparative analysis between the deep foundations calculations with metal stakes – rail type TR-57 – considering different hypotheses of embuchamento for the elements. The sketches were developed using the methods AOKI and VELLOSO (1975) and DÉCOURT and QUARESMA (1978) with the contribution of DÉCOURT (1982) and DÉCOURT and QUARESMA (1982). This study is based on profiles of real surveys of a building located in university campus of Macaé – RJ. A dynamic method, based on the measurement of the negation of the work staking, was used for purposes of comparison with the semi-empirical load capacity of these foundations.

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  • GABRIEL MARTINS LOBO

    Título

       EFEITO DA UMIDADE DE FABRICAÇÃO NA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DE TIJOLOS SOLO-CIMENTO

    Orientador(a)

        Prof. Gustavo Vaz de Mello Guimarães

    Resumo

      Neste trabalho, através de uma metodologia experimental, foram analisados aspectos de tijolos modulares compostos por misturas solo-cimento produzidos em prensa manual, com a finalidade de encontrar relações entre a resistência dos tijolos e a variação em alguns parâmetros das normas específicas. A umidade ótima dos tijolos foi obtida através de um ensaio de compactação tipo Proctor Normal. Os tijolos foram rompidos em diferentes máquinas de ensaio a compressão, sendo alguns imersos previamente em água e outros não. A análise dos resultados obtidos foi feita utilizando ferramentas estatísticas. Os resultados permitem observar o impacto de algumas variáveis na resistência à compressão dos tijolos, além de informações para a elaboração de um portfólio para futuras práticas laboratoriais e produção de tijolos modulares de solo-cimento.

    Abstract

        In this work, through an experimental methodology, aspects of modular bricks composed of soil-cement mixtures produced in a manual press were analyzed, in order to find relationships between the resistance of the bricks and the variation in some parameters of the specific standards. The optimal moisture of the bricks was obtained through a Proctor Normal type compaction test. Some bricks were previously immersed in water and others not, and broken in different compression testing machines. The analysis of the obtained results was done using statistical tools. The results allow to observe the impact of some variables on the compressive strength of the bricks, as well as information for the elaboration of a portfolio for future laboratory practices and the production of modular soil-cement bricks.

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  • LORENA PESSANHA SILVA

    Título

       ESTUDO DO EFEITO DA ESPESSURA ADESIVA EM JUNTAS DE CISALHAMENTO SIMPLES COLADAS COM ADESIVO ESTRUTURAL

    Orientador(a)

        Prof. Ranulfo Martins Carneiro Neto.

    Resumo

       A utilização de juntas coladas vem se tornando cada vez mais uma alternativa promissora face aos tradicionais sistemas de fixação mecânica seja por soldagem, parafusos e porcas ou rebites. Isso é decorrente, dentre outros fatores, da redução do peso da estrutura, da facilidade em juntar materiais similares ou não similares, e distribuição mais uniforme dos carregamentos. Para que as juntas coladas sejam projetadas com confiabilidade é essencial entender o estado de tensões na interface entre o material a ser colado (aderente) e o adesivo estrutural, o que permite avaliar a resistência mecânica do conjunto. A finalidade deste trabalho é, portanto, realizar experimentos com juntas de cisalhamento simples com corpos de prova de aço carbono ASTM A36 de acordo com as dimensões definidas na norma ASTM D1002, utilizando o adesivo estrutural ARC 858 com três espessuras adesivas distintas: 0,4 mm, 0,8 mm e 1,5mm. Em cada grupo de espessura descrito são analisados os experimentos em comparação com a análise numérica. Para a modelagem numérica em elementos finitos, algumas propriedades dos materiais precisam ser medidas em experimentos, em especial as energias críticas de fratura em modo I e II (normal e tangencial). Assim, também foram realizados os ensaios DCB (Double Cantilever Beam) e ENF (End Notch Flexure), utilizando para ambos o método CBBM (Compliance Based Beam Method) para o cálculo das energias críticas de fratura ??? e ???? . Procedeu-se com a utilização do modelo de dano coesivos (MDC) juntamente com simulações do software ABAQUS para modelar o crescimento do dano nas juntas. Os resultados finais indicam que os modelos de dano coesivo são mais adequados para as menores espessuras de 0,4mm e 0,8mm, onde houve boa concordância entre os resultados numéricos e experimentais. Além disso foram realizados estudos de dois modelos analíticos distintos e, então, comparados os resultados com o experimental e numérico.

    Abstract

       The usage of bonded joint is increasing as an alternative way of mechanical joining such as weld, bolt and nut or rivets. This occurs, besides other aspects, because of the reduce in weight, facility of joining both different or same materials and more distributed stresses along the adhesive. To design the bonded joints with more reliability it is essential to understand stresses states between the material and the adhesive. The aim of this study is to join ten specimens with carbon steel ASTM A36 according to ASTM D1002 dimensions and bonded with ARC 858 structural adhesive with three different thickness: 0,4mm, 0,8mm and 1,5mm. In each thickness group the experimental results are compared with the numerical simulation. To simulate with Finite Elements some materials properties needed to be measured with experiments, especially the critical fracture energies in mode I and II (normal and tangential). To do that the DCB (Double Cantilever Beam) and ENF (End Notch Flexure) were performed using, for both, the CBBM (Compliance Based Beam Method) in order to determine the ??? and ???? . The joints were modelled numerically using the CZM (Cohesive Zone Model) in ABAQUS software. The final results indicate that the CZM are more adequate for the smaller thicknesses of 0,4mm and 0,8mm, which had good agreement between the numerical simulation and experimental results. Besides that, two different analytical models were studied and the results were compared with the experimental and numerical ones.

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  • Laís Zani Carvalho Monteiro

    Título

      ÍNDICE DE MOBILIDADE URBANA SUSTENTÁVEL (IMUS): uma avaliação dos modos não motorizados no município de São Mateus – ES

    Orientador(a)

        Prof. Conrado Vidotte Plaza

    Resumo

      Com o desenvolvimento e crescimento das cidades, a mobilidade urbana passa a ser uma das preocupações constantes. Atualmente, considerando que tem se buscado um planejamento que contemple novas ideias associadas à mobilidade urbana, foram elaborados índices capazes de proporcionar uma avaliação e monitoramento quanto aos desempenhos das políticas públicas relacionadas a este assunto. Partindo desse pressuposto este trabalho de pesquisa tem como objetivo avaliar a mobilidade urbana dos modos não motorizados de transporte do município de São Mateus – ES, de forma a auxiliar no planejamento urbano da cidade. Este estudo contemplou o cálculo de todos os indicadores pertencentes ao domínio Modos Não Motorizados do Índice de Mobilidade Urbana Sustentável (IMUS), sendo pioneiro na aplicação deste índice para uma cidade de interior e pequeno porte entre trabalhos já divulgados. O resultado alcançado para o IMUS, considerando a aplicação apenas em um domínio, foi de 0,420, valor que se encontra abaixo da média da escala de 0,00 (pior caso) a 1,00 (melhor caso). Esse resultado evidencia que a cidade precisa avançar muito no que diz respeito à políticas públicas voltadas ao uso dos modos não motorizados de transporte. A aplicação do IMUS permitiu, ainda, a conclusão de que alguns indicadores apresentam dificuldade de cálculo como consequência da necessidade de dados de difícil acesso, ou, em muitas vezes, desconhecidos pelos próprios órgãos responsáveis. A análise destes resultados possibilitou também a comparação entre os scores dos modos não motorizados para diversas cidades brasileiras em que esses cálculos já eram conhecidos, indicando que através de um estudo mais aprofundado será possível obter uma estrutura central para o IMUS com aplicabilidade para cidades de características extremamente distintas.

    Abstract

      With the development and growth of cities, urban mobility becomes one of the constant concerns, considering that currently has been sought a planning that contemplates new ideas associated with urban mobility, were developed indexes capable of providing an evaluation and monitoring of the performance of the cities. public policies related to this subject. Based on this assumption this research aims to evaluate the urban mobility of the municipality of São MateusES, through non-motorized modes of transport, in order to assist in urban planning of the city. This study included the calculation of all the indicators belonging to the domain of nonmotorized modes, being a pioneer in the application of IMUS to an interior and small city among works already published. The result achieved for IMUS considering the application in only one domain was 0.420 value that is below the average of the scale of 0.00 to 1.00, a result that shows that the city needs to make much progress with regard to policies the use of nonmotorized modes of transport. The application of IMUS also allowed the conclusion that some indicators are very difficult to calculate because their data are out of reach or often unknown by the responsible bodies themselves. The analysis of these results also made it possible to compare the scores of the non-motorized modes for several Brazilian cities where these calculations were already known, indicating that through a more in-depth study it will be possible to obtain a central structure for IMUS with applicability to cities characteristics.

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