Categoria: TCC

Título

Estudo da soldabilidade do aço ASTM A131 grau AH36 com a face externa submersa em água a baixas temperaturas aplicando o processo de eletrodo revestido sem preaquecimento

Orientador(a)

Orientadora: Prof. D.Sc. Rudineli Demarque

Resumo

Os elevados custos decorrentes da ação da corrosão nas embarcações atrelados aos possíveis riscos a vida humana no mar são fatores que evidenciam a importância das ações corretivas nas estruturas flutuantes. O aço ASTM A131 grau AH36 é vastamente utilizado na indústria naval devido às suas boas características de resistência mecânica, entretanto pode ter suas características afetadas após a soldagem em determinada região, principalmente quando sua superfície externa permanece em contato constante com a água do mar em temperaturas relativamente baixas. Para controlar os possíveis danos no material, o processo de preaquecimento uniforme da área a ser soldada é uma boa prática presente no setor de construção e reparo. O presente estudo analisou a soldabilidade do aço em questão utilizando o processo de soldagem por eletrodo revestido em diversas condições que simularam as falhas ocasionadas pela corrosão, a temperatura da água e as geometrias dos defeitos, porém sem aplicação de preaquecimento. Após a conclusão dos reparos e dos ensaios não destrutivos as amostras foram preparadas e enviadas para o laboratório onde, por fim, os testes destrutivos foram efetuados. Não houve perda das propriedades mecânicas nas amostras soldadas pelo procedimento convencional com o passe reto, assim como nos corpos de prova de baixa profundidade do pite, mesmo utilizando-se o passe circular de solda. Nas regiões onde os defeitos eram profundos e o passe foi circular, as propriedades mecânicas foram significativamente afetadas, evidenciando a necessidade do passe reto em quaisquer circunstâncias, mesmo que seja necessário conformar a anomalia antes da fusão dos materiais.

Abstract

The high costs arising from the action of corrosion on the vessels linked to the apparent risks to human life on the sea are the factors witch evidence the importance of corrections actions on the metal structures. The ASTM A131 grade AH36 steel is vastly used in the naval industry due to due to its good characteristics of mechanical resistance, however it can change after the welding process in some region, especially when your external surface keeping in constantly touch with the sea water in low temperatures. To control the eventual damages on the material, the uniform preheating process of the area to be welded is a good practice present in the building and repair business. The present study analyzed the weldability of the steel in question using the SMAW process in a several conditions simulating the fails caused by the corrosion, the sea water temperature and the geometry of the defects, however without preheating application. After completion of the repairs and non-destructive tests, the samples were prepared and sent to the laboratory where, finally, the destructive tests were carried out. There was no loss of mechanical properties of the samples welded using straight pass, as well as in the specimens with low pitting thickness, even using the circular pass of welding. In the regions where the defects were deep and the pass was circular, the mechanical properties were significantly affected, evidencing the necessity of apply the straight pass in any circumstances even when conform the anomaly before of the materials union is necessary.

Título

Desenvolvimento de aplicativo para auxílio na seleção de bomba centrífuga para elevação de água da cisterna a caixa d’água de uma residência

Orientador(a)

Orientadora: Prof. M.Sc. Marcelo da Silva

Resumo

Seja devido às variações climáticas, ineficiência das concessionárias de água ou excesso de demanda por água encanada, é uma situação comum no país o não abastecimento diário de água encanada nas residências. Para se precaver, aumentando o reservatório de água para além da caixa d’água, a construção de grandes reservatórios ao nível do solo é a opção mais popular, conhecida como cisterna. Como a água deve ser elevada da cisterna até a caixa de água, é necessária uma bomba centrífuga adequada para a execução do serviço. No intuito de automatizar o processo de seleção de bomba, este trabalho teve como objetivo criar um aplicativo móvel para android que fornecesse ao usuário os parâmetros mais relevantes na seleção da bomba. Para isso, uma rota determinística foi traçada para o cálculo da altura manométrica e outras grandezas relevantes, de forma que se obteve uma sequência de cálculos com uma lógica possível de ser transformada em um algoritmo. Em seguida, foram desenvolvidos os códigos, primeiro na linguage Python, e posteriormente adaptado para Java de forma a possibilitar a implementação na aplicação móvel. O aplicativo construído mostrouse eficiente na obtenção dos dados mais importantes necessários à seleção de uma bomba a partir de um catálogo do fabricante. A aplicação também forneceu a equação da curva do sistema com excelente precisão, possibilitando eficiência na obtenção do ponto de trabalho ao confrontá-la com as curvas da bomba. Com uma interface amigável e utilização intuitiva, o aplicativo se mostrou de fácil utilização. Por fim, são sugeridas formas de aprimoramento do aplicativo e discute-se o potencial que aplicativo tem de facilitar o processo de seleção de bombas para engenheiros, estudantes e de pessoas que saibam coletar dados da linha de recalque, mas que não tenham domínio do processo de cálculos envolvido.

Abstract

Whether due to climatic variations, inefficiency of the water utilities industry or excess demand for piped water, the lack of daily piped water supply in homes is a common situation in the country. To be on the safe side, increasing the water reservoir beyond the water tank, building large reservoirs at ground level is the most popular option, known as a cistern. As the water must be lifted from the cistern to the water tank, a suitable centrifugal pump is required to perform the service. In order to automate the pump selection process, this work aimed to create a mobile application for android that would provide the user with the most relevant parameters in the pump selection. For this purpose, a deterministic route was drawn to calculate the head and other relevant quantities, so that a sequence of calculations was obtained with a logic that could be transformed into an algorithm. Then, the codes were developed, first in the Python language, and later adapted for Java in order to enable implementation in the mobile application. The built application proved to be efficient in obtaining the most important data needed to select a pump from a manufacturer’s catalog. The application also provided the system curve equation with excellent precision, enabling efficiency in obtaining the work point when confronting it with the pump curves. With a friendly interface and intuitive use, the application proved to be easy to use. Finally, suggestions are made for improving the application and discussing the potential that the application has to facilitate the pump selection process for engineers, students and people who know how to collect data from the discharge line, but who do not have mastery of the process of calculations involved.

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

    PROPOSTA DE IMPLANTAÇÃO DE UM RESERVATÓRIO DE DETENÇÃO E DE CONCEITOS WSUD (WATER SENSITIVE URBAN DESIGN) NA ÁREA CENTRAL DE MACAÉ/RJ

Orientador(a)

Orientadora: Prof. Beatriz Rohden Becker

Resumo

   No Brasil diversos são os casos de chuvas que provocam alagamentos e inundações, e tais eventos vêm se tornando cada vez mais frequentes. Seus agentes estão diretamente ligados ao crescimento urbano desordenado, que como consequência gera a impermeabilização do solo, além da falta de sistemas de drenagem adequados. No presente trabalho fez-se uma proposta de intervenção para amenizar os problemas das enchentes na área central da cidade de Macaé/RJ, que vem sofrendo com diversas perdas materiais, humanas e ambientais nos últimos anos. Nesse contexto, foi apresentada a implantação de metodologias que tornem a cidade mais resiliente e sensível às águas. Para isso, é proposto um reservatório de detenção, no qual seu dimensionamento foi baseado no método do SCS (Soil Conservation Service), devido ao tamanho da bacia hidrográfica em estudo, relações IDF, que permite o cálculo do volume de detenção, e pela metodologia WSUD (Water Sentitive Urban Design), tomando-se como estudo de caso o Parque da Cidade. Os resultados obtidos mostram que o dimensionamento da bacia de detenção atendeu o objetivo de recuperar a vazão de pré urbanização, e, em conjunto com iniciativas WSUD, contribui para a mitigação do efeito das chuvas na bacia central do Rio Macaé.

Abstract

  In Brazil there are several cases of rain that cause floods, and such events are becoming more and more frequent. Its agents are directly linked to disordered urban growth, which as a consequence generates soil waterproofing, in addition to the lack of adequate drainage systems. In the present work, an intervention proposal was made to alleviate the flooding problems in the city of Macae, who has been suffering with several material, human and environmental losses in recent years. In this context, the implementation of methodologies that make the city more resilient and sensitive to waters was presented. For this, it is verified the adoption of a detention basin, whose design was based on the SCS (Soil Conservation Service) method, due to the size of the hydrographic basin under study, IDF relationships, which allows the calculation of the detention volume, and the WSUD (Water Sentitive Urban Design) methodology, taking Parque da Cidade as a case study. The results presented show that the dimensioning of the detention basin met the objective of recovering the pre-urbanization flow, and, together with WSUD initiatives, contributes to the mitigation of the effect of the rains in the central basin of the Macae River.

Título

FABRICAÇÃO E ANÁLISE DE TIJOLOS DE SOLO-CIMENTO

Orientador(a)

Orientador: Gustavo Vaz de Mello Guimarães
Coorientador: Leandro Torres Di Gregorio

Resumo

   Neste trabalho, através de uma metodologia experimental, foram analisados aspectos de tijolos modulares compostos por misturas binárias e ternárias de solo-cimento e solo cimento com pó de brita produzidos em prensa manual, com a finalidade de se obter parâmetros e diretrizes que visam um melhor desempenho do material. O solo utilizado na fabricação dos tijolos foi caracterizado através dos ensaios de granulometria, limites de Atterberg, absorção e retração. Os tijolos produzidos foram submetidos à analise dimensional além de terem suas resistência mecânica e durabilidade testados. Também foram construídos painéis de alvenaria com o objetivo de verificar o comportamento das paredes em relação à compressão e comparar com os valores obtidos nos tijolos individualmente. Os benefícios da pesquisa permitem relacionar a tecnologia da fabricação de tijolos de solo-cimento com o contexto de construção sustentável e o aproveitamento de resíduos industriais, além de informações para a elaboração de um portfólio para futuras práticas laboratoriais e produção de tijolos modulares de solo-cimento.

Abstract

  On this work, through an experimental methodology, aspects of modular bricks composed of binary and ternary mixes of soil-cement and soil-cement with stone powder produced in a manual press has been analyzed, in order to obtain parameters and directives that look to a better performance of the material. The soil used in the fabrication of the bricks went characterized by the the tests of granulometry, Atterberg limites, absortion and retraction. The bricks that have been produced were submitted to dimensional analysis as well as mechanical resistance and durability. Masonry panels also were built in aiming to verify the behavior of the walls in relation to the compression and compare it to the values obtained from the bricks individualy. The benefits of the research allow to relate to the technology of the fabrication of soil-cement bricks with the context of sustainable construction and the use of industrial residues, as well as information to elaborate of a portfolio for future laboratorial practice and production of modular soil-cement bricks.

Título

PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM NOVO PORTO EM MACAÉ

Orientador(a)

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

Resumo

 Através deste trabalho acadêmico pretende-se abordar sobre a implantação de um novo porto na cidade de Macaé, assim como de se aplicar os conhecimentosde engenharia civil relativos ao layout compatível com a região de interesse e,principalmente, ao dimensionamento das obras de hidráulica marítima. No processo de concepção e projeto do porto foram utilizados dados de batimetria, dados de onda do local, informações sobre outros portos brasileiros, assim como informações sobre o navio de projeto. Adicionalmente, foram utilizados métodos consagrados para se dimensionar as obras externas assim como a determinação do layout do porto, os quais consideram equações semi-empíricas obtidas na revisão bibliográfica.O layout escolhido é de um porto offshore, com quebra-mar de berma destacado de 2.360 m de comprimento no total, divididos em 1.360 m para o braço paralelo à costa e 1000 metros para o braço perpendicular à costa, com uma ponte de acesso de 1.940 m de extensão. As outras obras, que tiveram as dimensões definidas, foram o canal de acesso com 14,5 m de profundidade e 216 m de largura, e a bacia de evolução com um raio de 580 m e mesma profundidade, para atender o navio de projeto tipo PANAMAX. A última etapa do processo foi a obra de dragagem com o volume de 56.971 m3 para o canal de acesso e de 2.325.030 m3 para a bacia de evolução.O projeto e dimensionamento das obras externas, aplicadas ao caso real da implantação de um novo porto em Macaé, ressaltou os conceitos teóricos da engenharia hidráulica assim como de ciências oceânicas e costeiras, aliando teoria à prática da engenharia civil, A implantação de um novo porto deve também levar em consideração outros aspectos de ordem logística, política e econômica, pois tende a impactar a cidade em vários aspectos, os quais podem ser abordados em trabalhos futuros.

Abstract

  This academic work has the objective to discuss about a implementation of a new port in the city of Macaé, as well as to apply the knowledge of civil engineering related to the layout compatible with the region of interest and, mainly, to the project and design of the works of hydraulics engineering works. The port project used bathymetry data, local wave data, information on other Brazilian ports and of their respective design ship.The chosen layout is an offshore port, with a detached breakwater of 2360 m in total, divided in 1360 m for the arm parallel to the coast and 1000 meters for the arm perpendicular to the coast, with a bridge of access 1737 m of extension. The other maritime works, that were designed, were the access channel with 14.5 m of depth and 223 m of width, and the basin of evolution with a radius of 580 m and a depth of 14.5 m, to meet the design vessel PANAMAX. The last stage of the process was the dredging work with the volume of 56.971 m3 for the access channel and 2.325.030 m3 for the evolution basin.The project of the external works, applied to the real case of the implantation of a new port in Macaé, emphasized the theoretical concepts of hydraulic engineering just as those of oceanic and coastal sciences, combining theory with the practice of civil engineering. port that must also take into account other logistical, political and economic aspects, since it tends to impact the city in several aspects, which can be approached in future works.

Título

MODELAGEM EM BIM PARA ORÇAMENTAÇÃO – A OBRA DO BANHEIRO COM SISTEMA WETLAND DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO CAMPUS MACAÉ

Orientador(a)

Orientador: Leandro Tomaz Knopp

Resumo

 O objetivo deste trabalho é estudar a aplicação de ferramentas BIM (Building Information Modeling) no processo de orçamentação no setor da construção civil, evidenciando os principais benefícios e desafios que a tecnologia oferece. Assim pôde-se apontar as vantagens na precisão e otimização da gestão das informações de projeto como também a dificuldade de implementação e difusão da tecnologia no mercado. O experimento realizado foi a modelagem arquitetônica, elétrica e hidrossanitária de uma obra real no software Revit: o banheiro wetland situado no Campus UFRJ Macaé. Expõe-se a partir disso as potencialidades, contribuições e limitações da tecnologia.

Abstract

  The objective of this study is to evaluete the application of BIM (Building Information Modeling) tools in the budgeting process in the civil construction sector, highlighting the main benefits and challenges that the technology offers. Thus, it was possible to point out the advantages in the precision and optimization of project information management, as well as the difficulty of implementing and diffusing the technology in the market. The experiment carried out was the architectural, electrical and hydrosanitary modeling of a real work in Revit software: the bathroom with wetland system, located at the UFRJ Macaé Campus. From this, the potentials, contributions and limitations of technology are exposed.

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.