PPEC - Mestrado em Engenharia Civil
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Dissertação A promoção imobiliária e as vias arteriais: um estudo sobre correlação espacial em Natal/RN(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-08-18) Silva, Thayanne Lara Gondim; Queiroz, Luiz Alessandro Pinheiro da Câmara de; http://lattes.cnpq.br/4961054145787883; http://lattes.cnpq.br/5849433589688288; Sousa Júnior, Almir Mariano de; Lucena, Luciana de Figueiredo Lopes; http://lattes.cnpq.br/5893551656862490; Melo, Magda Maria Pinheiro deA promoção imobiliária desenvolvida no município de Natal acompanhou as transformações econômicas e as legislações urbanísticas vigentes no município, definindo a localização dos empreendimentos e as suas características tipológicas, atuando como um importante agente de transformação do espaço urbano. A atuação dos promotores imobiliários contribuiu para o processo de expansão urbana promovendo o adensamento populacional de regiões específicas da cidade. O consequente aumento da quantidade de veículos e a deficiência na expansão da infraestrutura viária resultaram no comprometimento da mobilidade urbana. Esse trabalho tem o objetivo de estabelecer as possíveis correlações espaciais entre a produção habitacional verticalizada, no período de 1990 a 2018, e as vias arteriais do município de Natal. Para isso, foi utilizado um extenso banco de dados, e, através do software QGIS®, definiu-se aspectos da distribuição espacial dos empreendimentos, enfatizando a quantidade de unidades habitacionais, a verticalização (número de pavimentos) e o número de vagas de garagem. Os resultados apontam uma distribuição assimétrica das unidades habitacionais entre as zonas administrativas de Natal, mas uma relação direta da construção dos empreendimentos com as vias arteriais, já que muitos deles, acompanham a extensão dessas vias. As Zonas Leste e Sul concentram o maior número de unidades habitacionais, as edificações com maior número de pavimentos e com maior disponibilidade de vagas de garagem, diferentemente das Zonas Norte e Oeste, que reúnem uma produção imobiliária para populações de menor poder aquisitivo. A existência de infraestrutura, a concentração de comércios, serviços em educação, saúde e lazer e melhores vias de acesso, podem justificar a maior intensidade de empreendimentos nas Zonas Leste e Sul, revelando possíveis critérios na tomada de decisão dos promotores imobiliários. Devido à proximidade dos imóveis com relação as vias arteriais, pontos de congestionamentos, poluição ambiental pela emissão de gases e maior índice de ruídos já podem ser observados nessas áreas. As conclusões desta pesquisa podem subsidiar tanto a tomada de decisões dos promotores quanto contribuir para que o poder público possa adotar medidas e ações, no sentido de orientar o melhor uso das infraestruturas, sem que haja o comprometimento da mobilidade urbana, afetando a qualidade de vida das pessoas.Dissertação Estudo numérico de armaduras complementares em blocos sobre duas estacas com cálice parcialmente embutido com chave de cisalhamento(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-11-25) Morais Neto, João Aurimar Correia de; Barros, Rodrigo; http://lattes.cnpq.br/6314974214441091; http://lattes.cnpq.br/0085233220549740; Munhoz, Fabiana Stripari; Araújo, Daniel de Lima; Nascimento Neto, Joel Araújo do; http://lattes.cnpq.br/2747505817148030Blocos sobre estacas são elementos de fundação que apresentam um comportamento estrutural complexo e são caracterizados pela presença de diversos conjuntos de armadura que visam melhorar as suas características quando carregado. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo estudar a influência da inclusão de armaduras verticais complementares em blocos sobre duas estacas com cálice parcialmente embutido com chave de cisalhamento e propor novas configurações de armaduras auxiliares para o seu detalhamento. Foram desenvolvidas análises numéricas tridimensionais não-lineares por meio do software de elementos finitos ABAQUS. O estudo numérico foi antecedido por uma etapa de calibração da força de pico tendo como base resultados experimentais obtidos por Barros (2013). Após calibrado o modelo, foram realizados os estudos numéricos contendo a armadura vertical complementar apresentando os parâmetros experimentais exibidos por Barros (2013) e um outro estudo onde foi variado o fcm do bloco entre 35, 40, 45 e 50 MPa, o qual também considerou diferentes arranjos de armadura e áreas de aço. Foram analisados os níveis de tensão no concreto e armadura, formato das bielas, inclinação dos vetores de tensão, fissuração e modo de ruína. Os resultados mostraram que a inclusão da armadura vertical complementar não exerceu alterações significativas nos modelos estudados, mesmo quando ampliado em quatro vezes a área de aço das mesmas. No entanto, os estudos identificaram elevadas tensões de tração no maciço de concreto localizadas na região entre o pilar e a estaca com inclinações próximas de 30º, as quais são originadas pelo cisalhamento do bloco. Tendo então como base o reforço de tais tensões de tração, esta pesquisa analisou quatro propostas de armaduras complementares. Com exceção da proposta “MA”, as demais armaduras demonstraram resultados satisfatórios quanto ao aumento da inclinação e formato da biela, redução das fissuras internas do maciço de concreto, redução das tensões de tração no bloco e elevação das cargas centrais da estrutura. Tais benefícios se traduziram em um aumento da capacidade resistiva do bloco em 4,64% a 12,79%.Dissertação Efeito do teor de finos nos parâmetros de estados críticos de solos transicionais(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-09-01) Santos, Valteson da Silva; Santos Júnior, Olavo Francisco dos; https://orcid.org/0000-0001-7552-6646; http://lattes.cnpq.br/1573496204231636; http://lattes.cnpq.br/0930157046063345; Araújo, Arthur Gomes Dantas de; Freitas Neto, Osvaldo de; https://orcid.org/0000-0001-9488-4123; http://lattes.cnpq.br/6335708403185496Misturas de areias e finos apresentam comportamento que diverge dos materiais puros. Essas misturas são chamadas solos transicionais. Diversos estudos observaram que há um teor de finos a partir do qual as propriedades da mistura passam a ser governadas pela matriz de finos. Esse parâmetro é chamado teor de finos de transição. Freire (2019) determinou parâmetros de compressibilidade e resistência para misturas de finos e uma areia provenientes da Formação Pós-Barreiras, coletado na cidade de Natal, Brasil. Este trabalho dá continuidade ao trabalho de Freire (2019). O estudo teve como objetivo analisar parâmetros de estados críticos dos mesmos materiais. Os teores de finos utilizados foram: 0, 10, 20, 30, 40, 50, 75 e 100% em relação a massa de sólidos da mistura. Foram realizados ensaios de caracterização geotécnica das misturas e ensaios triaxiais não-drenados para determinação dos parâmetros de estados críticos. Para os ensaios triaxiais não drenados foram utilizadas tensões confinantes efetivas de 50 kPa, 100 kPa e 200 kPa. Foi observado que a linha de estado crítico não é única para as misturas analisadas. O teor de finos de transição obtido pelo modelo de Ueda, Matsushima e Yamada (2011) variou entre 19,7% e 24,3%. O ângulo de atrito efetivo máximo observado ocorreu para o teor de finos de transição. O modelo de empacotamento de Alfred mostrou-se uma boa ferramenta para obtenção do teor de finos que resultaria no maior ângulo de atrito efetivo para o estado crítico. Os resultados obtidos indicam que a distribuição granulométrica da areia e dos finos influencia significativamente o teor de finos de transição. Este trabalho também propõem a aplicação de uma Hipótese Topológica (HT) sobre as transições de fase de misturas de solo. São apresentadas mudanças consideráveis na topologia das misturas que corroboram o comportamento transicional. Por fim, discute-se o conceito de estados críticos de uma visão topológica como o estado de máxima entropia.Dissertação Degradação térmica e mecânica de geossintéticos utilizados em restauração de pavimentos flexíveis com concreto asfáltico(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-08-29) Mello, Micheline dos Anjos e; França, Fagner Alexandre Nunes de; https://orcid.org/0000-0002-8113-622X; http://lattes.cnpq.br/6854485206744906; http://lattes.cnpq.br/6794313787778784; Amorim, Enio Fernandes; Portelinha, Fernando Henrique MartinsO modal rodoviário é responsável por grande parte do transporte de cargas e pessoas no Brasil, portanto, manter pavimentos em boas condições implica benefícios para a economia e para os usuários, no entanto, é comum o pavimento flexível trincar ao longo da sua vida útil. Usualmente, o recapeamento simples é adotado para consertar pavimentos trincados, porém em pouco tempo as trincas se refletem ou se propagam da antiga camada para a nova. Uma solução adotada para reduzir e postergar a reflexão de trincas é a utilização de geossintéticos, porém, esses materiais podem ser danificados térmica e mecanicamente durante o processo de instalação. Dessa maneira, é importante verificar se esses danos são consideráveis e se prejudicam os materiais de cumprirem a função para os quais foram designados. Assim, esta pesquisa tem o objetivo de analisar a degradação térmica e mecânica sofrida por geossintéticos utilizados em sistemas antirreflexão de trincas e, adicionalmente, verificar se há um aprimoramento nessa análise com a utilização de papel-alumínio. Para isso, quatro tipos de geocompostos foram utilizados e suas amostras foram classificadas em: amostras virgens, que não foram submetidas a danos; amostras com danos térmicos, sobre as quais o concreto asfáltico com alta temperatura de trabalho foi depositado e uniformizado; amostras com danos térmicos e mecânicos, que além de serem submetidas ao efeito da alta temperatura, também foram expostas à ação mecânica devido à compactação do concreto asfáltico. As amostras danificadas foram categorizadas em amostras com e sem papel-alumínio, pois estas foram divididas simetricamente, em que, uma metade foi coberta com papel alumínio antes de ser exposta aos danos e a outra recebeu a mistura asfáltica diretamente. Depois, as amostras foram cortadas e submetidas a ensaios de tração uniaxial. Os resultados dos ensaios de tração forneceram parâmetros como resistência à tração, deslocamento da garra e inclinação das retas. Tais parâmetro foram analisados e serviram como indicadores das degradações sofridas. Com relação à resistência à tração, a maior redução foi para o geocomposto de fibra de vidro submetido ao dano térmico e mecânico, com 81,97% e a menor, 2,45% foi para o geocomposto de poliéster exposto apenas à alta temperatura do concreto asfáltico. A partir dos resultados, foi possível concluir que os materiais sofrem degradação no processo de instalação e que sua severidade depende da matéria-prima do geossintético, como também do dano a que ele foi submetido.Dissertação Metodologia para o mapeamento de movimentos gravitacionais de massa: estudo de caso na praia de Pipa, município de Tibau do Sul/RN(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-08-29) Silva, Luana Raquel Juvino da; Amaro, Venerando Eustáquio; Scudelari, Ada Cristina; http://lattes.cnpq.br/4215328958233942; http://lattes.cnpq.br/8740397244007924; Ingunza, Maria Del Pilar Durante; https://orcid.org/0000-0001-6994-7559; http://lattes.cnpq.br/1925954531585024; Araújo, Paulo Victor do NascimentoO litoral oriental do Estado do Rio Grande do Norte (RN) é assinalado pelo domínio de falésias ativas e praias arenosas, frequentemente associadas a campos de dunas móveis e fixadas por vegetação, interceptadas por desembocaduras de rios e estuários. Neste contexto geológico e geomorfológico de fragilidade natural da orla marítima está inserido o Município de Tibau do Sul, especificamente o trecho da Praia de Pipa, onde as atividades socioeconômicas estão fortemente baseadas no turismo internacional, com repercussões no turismo nacional e regional, incentivados pelas oportunidades de negócios e investimentos do setor imobiliário, além da construção de segundas residências. Tais fatores indicam a importância da atividade turística e imobiliária para o município e, consequentemente, relevantes financiamentos e investimentos públicos e privados sobre um trecho de orla marítima submetida à intensa dinâmica costeira natural e antropogênica, em que, desastres tem ocorrido devido ao uso e ocupação da terra realizados inadequadamente e embasados em políticas públicas ineficazes. Diante disto, o presente trabalho tem por objetivo apresentar uma proposta metodológica baseada em geotecnologias e na integração de dados espaciais em Sistema de Informações Geográficas, relatórios de dados históricos pluviométricos e dados das reanálises do clima de ondas, para a determinação dos índices de risco à erosão costeira e movimentos gravitacionais de massa, na região da Praia de Pipa/RN. Os índices de vulnerabilidade foram calculados por meio da análise estatística ponderada das classes temáticas de geologia, geomorfologia, uso e ocupação do solo, declividade, vegetação e dos eventos extremos de precipitação. A validação dos mapas temáticos se deu por meio dos levantamentos de campo, nos quais também foram verificados e investigados os processos erosivos costeiros, os pontos de alagamento e escoamento pluvial superficial, bem como a existência de estruturas de contenções implantadas de forma inadequada, que acabam potencializando o processo de erosão costeira na área. A partir da compilação das informações coletadas em campo e análises dos mapas prévios foi elaborada proposta metodológica de um mapa de risco à erosão e movimentos gravitacionais de massa, contendo a setorização de áreas definidas como de risco alto (R3) e risco muito alto (R4). O mapa de risco à erosão costeira e movimentos gravitacionais de massa é fundamental para fortalecer o entendimento de áreas costeiras e fornecer, aos órgãos de gestão responsáveis pelo planejamento e controle ambiental costeiro do município de Tibau do Sul/RN, informações que auxiliam na tomada de decisões referentes às intervenções para a redução do grau de risco, elaboração de um plano de contingência, licenciamentos ou não e fiscalização de regiões costeiras.Dissertação Análise de confiabilidade da fundação de um viaduto hiperestático: estudo de caso(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-08-22) Cortez, Fábio Lindemberg Coelho; Costa, Yuri Daniel Jatobá; Costa, Carina Maia Lins; http://lattes.cnpq.br/6483888857335060; http://lattes.cnpq.br/6737841388506901; http://lattes.cnpq.br/9717519832735012; Bezerra, John Eloi; Oliveira, Leonardo Henrique Borges deA análise de confiabilidade é uma ferramenta importante que possibilita quantificar as incertezas envolvidas no projeto e execução de estruturas na construção civil, permitindo conhecer a probabilidade de ruína e a adoção de fatores de segurança mais adequados ao risco máximo permitido. A proposta desta pesquisa é determinar a probabilidade de ruína das fundações por estacas de um viaduto hiperestático. A fundação da obra em estudo incluiu 43 estacas de aço, de perfil do tipo “H”, cravadas com martelo hidráulico. A análise de confiabilidade foi executada através do método de Cintra e Aoki (2010) e da simulação de Monte Carlo, utilizando as fórmulas dinâmicas de Chellis (1951) e de Smith (1960) modificada por Aoki (1996) para obtenção de resistências mobilizadas verticais no topo das estacas. Os parâmetros de entrada nas fórmulas foram obtidos na fase de cravação das estacas metálicas, quais sejam, o comprimento cravado, a nega e o repique. As ações verticais foram determinadas seguindo-se a NBR 7187/2003, a NBR 7188/2013 e o método de repartição de cargas de Engesser-Courbon. Os parâmetros foram ajustados a distribuições normais e testados com o teste de hipótese de Kolmogorov-Smirnov. Os valores de probabilidade de ruína encontrados com o método de Cintra e Aoki (2010) foram convergentes, em torno de 1/2.000. Contudo, com a simulação de Monte Carlo, os valores foram divergentes, iguais a 1/196 e a 1/10.000 com as resistências obtidas a partir das fórmulas de Chellis (1951) e de Smith (1960) modificada por Aoki (1996), respectivamente.Dissertação Identificação e avaliação de pontos de alagamentos nos bairros Petrópolis e Ribeira na cidade de Natal/RN com suporte de geotecnologias(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-08-26) Eduardo, Antunes França; Amaro, Venerando Eustaquio; http://lattes.cnpq.br/4215328958233942; http://lattes.cnpq.br/9020740739377703; Scudelari, Ada Cristina; Santos, Marcelo Soares TelesAlagamentos urbanos são frequentes nas cidades brasileiras devido à impermeabilização do solo ocasionado pela urbanização desordenada, à ocorrência de eventos extremos de precipitação e de falhas no sistema de drenagem urbana. Na cidade de Natal/RN, os tradicionais bairros da Ribeira e Petrópolis possuem pontos alagáveis que causam transtornos socioeconômicos e sanitários à população. Assim, este estudo tem como objetivo identificar e avaliar as áreas suscetíveis a alagamentos nesses bairros com base no emprego de geotecnologias. Para isso, foram integrados em ambiente de Sistema de Informação Geográfica (SIG) os dados de uso e cobertura do solo, do sistema de drenagem urbana e os dados topográficos cedidos por órgãos públicos. Dessa maneira, utilizaram-se bases de controle no terreno obtidas in loco com Global Navigation Satellite System (GNSS) para garantir dados com melhores precisões para gerar o Modelo Digital de Terreno (MDT) e o Modelo Digital de Superfície (MDS) que possibilitam a identificação de depressões topográficas e a determinação da direção do fluxo superficial das águas pluviais. Os resultados mostraram a ocorrência de oito depressões, dentre as quais seis com ocorrência histórica de alagamentos e confluência de fluxo superficial, além de revelar que o sistema de drenagem pluvial está mal distribuído e/ou em condições precárias em seis depressões topográficas. Portanto, essas áreas em torno das depressões topográficas são as áreas de alta susceptibilidade a ocorrência de alagamentos na área de estudo.Dissertação Degradação de geossintéticos por intemperismo natural em área costeira(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-08-30) Silva, Rayanne Karlla Santos da; França, Fagner Alexandre Nunes de; Costa, Yuri Daniel Jatobá; http://lattes.cnpq.br/6737841388506901; https://orcid.org/0000-0002-8113-622X; http://lattes.cnpq.br/6854485206744906; https://orcid.org/0000-0003-2065-5154; http://lattes.cnpq.br/2008251932880307; Amorim, Enio Fernandes; Portelinha, Fernando Henrique Martins; Medeiros, José Ivan deOs geossintéticos são materiais poliméricos empregados em diversos projetos de Engenharias. Dentre eles, seu uso em obras de proteção costeira destaca-se com alto potencial de aplicação, em conjunto com materiais granulares para controle da erosão. A durabilidade, após exposição às intempéries, precisa ser conhecida para um dimensionamento mais preciso. Assim como qualquer material polimérico, estão sujeitos à degradação devido à exposição à radiação UV. Ambas as normas ASTM D5970 (2016) e ASTM D1435 (2013) contêm diretrizes para a exposição de geossintéticos à radiação UV. Nesse sentido, este trabalho apresenta uma comparação entre os dois padrões pela mudança na inclinação de exposição de um geotêxtil de PP em ambiente costeiro à beira-mar de Natal/RN. Além disso, avaliou-se a influência da cor, e consequentemente da temperatura, da mesa de exposição, bem como sua interação com material granular. O tempo de exposição foi de 176 dias, dividido em três períodos distintos (42, 84 e 176 dias) e a resistência à tração das amostras foi comparada com as obtidas das virgens. Os resultados indicaram pequenas diferenças na degradação UV devido à inclinação da exposição. Por outro lado, a cor da mesa de exposição produziu maior degradação naquelas amostras expostas em mesas pretas, se comparadas com aquelas em mesas brancas e o resultado mais crítico foi para as amostras expostas em areia. Os dados obtidos neste estudo são fundamentais para o dimensionamento e adoção de medidas mitigatórias em obras de engenharia costeira que utilizam geossintéticos.Dissertação Modelo constitutivo NorSand aplicado à areia de duna de Natal(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-08-31) Araújo, Plenyo Nahen Gonzaga; Santos Júnior, Olavo Francisco dos; Freitas Neto, Osvaldo de; https://orcid.org/0000-0001-9488-4123; http://lattes.cnpq.br/6335708403185496; https://orcid.org/0000-0001-7552-6646; http://lattes.cnpq.br/1573496204231636; http://lattes.cnpq.br/4544020901975402; França, Fagner Alexandre Nunes de; https://orcid.org/0000-0002-8113-622X; http://lattes.cnpq.br/6854485206744906; Severo, Ricardo Nascimento FloresO estudo do comportamento dos solos é fundamental para o êxito na prevenção e mitigação de desastres. Isto porque os movimentos de massa ocorrem em proporções catastróficas, levando a prejuízos materiais e até perda de vidas. A ocorrência de um fluxo de massa despertou a necessidade de avaliar o comportamento da areia de duna de Natal quanto à suscetibilidade à liquefação estática. Para isso, foi realizada uma investigação numérica utilizando um modelo constitutivo elastoplástico. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho do modelo NorSand na análise do comportamento da areia de duna de Natal em diferentes condições de drenagem e estado do solo. O NorSand é um modelo baseado na Mecânica dos Solos dos Estados Críticos, cujo parâmetro de estado referencia as propriedades do modelo. A obtenção dos parâmetros foi conduzida através da análise dos resultados de 16 ensaios de compressão triaxial submetidos a diferentes condições de confinamento, compacidade e drenagem. A validação do modelo foi realizada por meio da comparação com os ensaios de laboratório. A parametrização em ensaios não-drenados foi realizada com vistas ao melhor ajuste das curvas nessa condição, bem como uma análise da variação do índice de vazios em areias fofas. Além disso, foram simulados ensaios triaxiais em amostras submetidas a tensões intermediárias. As curvas resultantes dos ensaios drenados e não-drenados com pressão de confinamento de 100 kPa em amostras contrativas foram comparadas com os resultados do modelo Mohr-Coulomb. A calibração dos parâmetros do modelo permitiu o ajuste razoável das curvas dos ensaios simulados em comparação aos ensaios reais. A parametrização avaliou a influência das propriedades do modelo na condição não-drenada, de modo que as propriedades relacionadas ao estado de tensões e ao endurecimento plástico indicaram maior influência nas curvas. A variação do índice de vazios em amostras fofas apresentou a ocorrência de liquefação estática até atingir a condição de perda total da resistência. As simulações adotando tensões intermediárias apresentaram o comportamento esperado do solo quando submetido a esses valores de tensão, bem como constataram a validação do modelo. Além disso, foi observado o refinamento do modelo NorSand frente ao Mohr-Coulomb, para as mesmas condições de estado, drenagem e confinamento. A curva tensão-deformação das simulações drenadas identifica o comportamento final similar para os modelos, mas a semelhanças se restringem somente a essa situação. Na condição não-drenada, o modelo Mohr-Coulomb apresenta resultados irreais para a ocorrência de liquefação estática.Dissertação Caracterização geotécnica de solo estabilizado com cimento e cinzas de resíduos sólidos da saúde(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-08-12) Alencar, Victor Lindemberg de Lima; Ingunza, Maria Del Pilar Durante; http://lattes.cnpq.br/5101325970707258; Bandeira, Ana Patricia Nunes; Amorim, Enio Fernandes; https://orcid.org/0000-0001-7386-3956; http://lattes.cnpq.br/3436413268425331Este trabalho apresenta a análise das características físico-químicas, mineralógicas e do comportamento mecânico de um solo estabilizado com cimento Portland e cinzas de Resíduos Sólidos da Saúde (RSS). A partir disso, investigou-se a viabilidade técnica da utilização desse composto em camadas de pavimentos rodoviários. Utilizou-se um solo arenoso, cimento Portland comum com adição de escória de alto forno (CP II -E) e cinzas de RSS. A metodologia envolveu a execução de ensaios de caracterização geotécnica do solo e do comportamento mecânico das misturas de solo-cimento e solo-cimento-cinza. Realizou-se ensaios de compactação em corpos de prova moldados com solo puro e solo-cimento nas energias normal, intermediária e modificada com os teores cimento adicionados de 0%, 3%, 6% e 9%, a fim de determinar o teor de cimento ideal. O traço de solo-cimento que apresentou melhor resultado, para o ensaio de compactação, foi com adição de 9% de cimento em relação a massa de solo, utilizando a energia modificada, onde houve um aumento de resistência em 8,95% em relação ao traço de solo-cimento. Para o ensaio de CBR no solo puro, a uma energia normal e com umidade acima de 5,94% atingiu-se os valores mínimos de CBR exigidos para sub-base, contudo, não foi alcançado os valores requeridos para uso em bases de pavimentos. Realizouse ensaios de compressão simples e foi encontrado, com energia normal de compactação e teor de 9% de cimento, o resultado de 25,31 kgf/cm², o que atende o mínimo exigido para uso de solo-cimento em pavimentos. Utilizou-se esse teor de cimento para os ensaios de compressão com o solo-cimento-cinza, utilizando de 5%, 10% e 20% de cinzas em substituição ao solo e com energia normal, obteve-se os valores de 56,62 kgf/cm², 38,43 kgf/cm² e 32,46 kgf/cm², respectivamente. Em todos os traços com adição de cinzas de RSS, os valores da resistência a compressão simples obtiveram incremento. A incorporação de até 20% de cinzas ao traço demonstrou que é viável tecnicamente a utilização de cinzas de RSS na estabilização química de solo-cimento em sub-bases e bases de pavimento. Logo, apresenta-se uma solução para destinação adequada das cinzas de RSS, permitindo a redução da utilização de solo no traço e incremento nas propriedades resistentes.Dissertação Estudo de misturas compostas por resíduos de scheelita e diferentes tipos de solos destinados a pavimentação(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-07-27) Souza, Gian Melo de; Amorim, Enio Fernandes; Anjos, Marcos Alyssandro Soares dos; https://orcid.org/0000-0001-7386-3956; http://lattes.cnpq.br/3436413268425331; http://lattes.cnpq.br/5142588140211673; França, Fagner Alexandre Nunes de; https://orcid.org/0000-0002-8113-622X; http://lattes.cnpq.br/6854485206744906; Araújo, Renato Samuel Barbosa deCom o passar do tempo tem aumentado a necessidade de reaproveitamento de resíduos sólidos para reduzir os impactos ambientais provocados pelo seu armazenamento. Neste contexto, a mineração é uma atividade que gera um expressivo volume de rejeitos que resultam do processo de beneficiamento de minérios. No processo de beneficiamento da scheelita é gerada uma elevada quantidade de resíduos e o seu maior depósito brasileiro está situado no município de Currais Novos/RN, na província scheelitífera composta pelas minas Brejuí, Barra Verde, Boca de Laje e Zangarelhas. Diante desse cenário, essa pesquisa analisou o aproveitamento desses resíduos, oriundos da produção de scheelita, nas frações do tipo grosso, fino e beneficiado, em misturas com três solos locais, para aplicação em camadas de pavimentos, visando uma adequada destinação desses resíduos. A partir de dados obtidos em pesquisas anteriores com resíduos de scheelita beneficiado, fino e grosso foram obtidas misturas otimizadas para verificar o possível enquadramento em faixas granulométricas de normas nacionais e internacionais com proporções de resíduos de 20, 40 e 60%. Os resultados mostraram que as misturas do resíduo com o Solo 01 apresentaram efeitos mais significativos porque essa composição apresenta uma granulometria mais grossa e uma plasticidade nula, demonstrando um maior potencial para uso em obras de pavimentação rodoviária. No entanto, o Solo 02 e o Solo 03 não possibilitaram conformidade com as normativas analisadas devido às suas maiores proporções de materiais finos e maior plasticidade. Tendo em vista o uso como material para camadas de base de pavimentos, a mistura do Solo 01 com 20% de resíduo beneficiado possibilitou o enquadramento nas Faixas “D” e “E” de normas nacional e internacionais e todas as misturas com 20% de resíduo grosso permitiu o enquadramento nas Faixas “E”, de modo que essas proporções revelaram um potencial qualitativo para uso em obras viárias.Dissertação Análise não linear de treliças considerando modelos hiperelásticos pelo método dos elementos finitos posicional(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-08-08) Perônica, Denn's Santana; Maciel, Daniel Nelson; http://lattes.cnpq.br/4343155598427033; http://lattes.cnpq.br/6137133841504576; Greco, Marcelo; Barros, Rodrigo; Carrazedo, RogerioNos últimos anos, houve um aumento na utilização de materiais hiperelásticos em estruturas, como por exemplo, polímeros vulcanizados ou naturais. Em virtude disso, torna-se relevante expandir o conhecimento quanto ao desempenho mecânico destes materiais por meio do desenvolvimento de modelos numéricos que simulem o seu comportamento e que sejam capazes de apresentar previsões mais realistas. Para materiais representados por modelos hiperelásticos, a consideração das não linearidades física e geométrica é mais adequada para representar o seu comportamento mecânico quando submetidos a grandes deformações. Desse modo, o presente trabalho objetiva a implementação de um código computacional, com o propósito de analisar e comparar o comportamento mecânico de treliças considerando a não linearidade física, descrita por modelos hiperelásticos, e a não linearidade geométrica utilizando a formulação posicional em elementos finitos. Foi utilizado o método do comprimento de arco de Riks-Wempner associado ao método iterativo de Newton-Rapshson para traçar caminhos de equilíbrio com fenômenos de snap-through e snap-back. Foram considerados os modelos hiperelásticos Neo-Hookean, de Mooney-Rivlin, Polinomial, de Yeoh, de Ogden e de ArrudaBoyce. A validação do programa implementado se deu por meio da comparação com soluções analíticas e resultados numéricos e experimentais de trabalhos científicos.Dissertação Avaliação da degradação de geotêxteis submetidos à exposição por radiação ultravioleta no município de Mossoró/RN(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-12-17) Silva, Jefferson Teófilo Ferreira da; França, Fagner Alexandre Nunes de; https://orcid.org/0000-0002-8113-622X; http://lattes.cnpq.br/6854485206744906; http://lattes.cnpq.br/4429292738808853; Amorim, Enio Fernandes; Severo, Ricardo Nascimento FloresOs geossintéticos são comumente utilizados nas obras de construção civil, e seu uso vem crescendo amplamente, sendo uma excelente opção na substituição de materiais mais tradicionais. Estes materiais estão propensos a exposição à radiação UV, seja em obras de curto período de tempo, durante transporte e instalação, e que posteriormente vão ser cobertos por solos ou líquidos, que impedem que a radiação chegue até o material, como, em obras onde os geossintéticos são instalados parcialmente ou totalmente expostos da radiação UV, durante períodos mais longos de tempo, como geotubos, geobags e geocontainers. As obras de engenharia costeira, servem como exemplo, que são utilizadas como medidas mitigadores devido aos processos erosivos, e obras de acondicionamento e dessecamento de lodos e lamas, com a finalidade de reter partículas ou flocos existentes em misturas, permitindo a livre passagem dos líquidos, para tratamento de efluentes. Esta pesquisa tem como objetivo o estudo e a avaliação dos efeitos da radiação ultravioleta, na degradação de um geotêxtil tecido de polipropileno, voltados para a construção civil, provocados pela exposição ao meio natural de campo. O material utilizado na pesquisa foi um geotêxtil tecido, fabricado em polipropileno, no qual foi realizado o estudo de degradação natural, com a exposição das amostras no município de Mossoró-RN, por um tempo de aproximadamente três meses. O envelhecimento natural é realizado ao ar livre e considera diversos fatores importantes no ensaio, como a temperatura ambiente, umidade, poeira, vento, poluentes, assim como a radiação solar incidente ao longo do dia. O material foi exposto sobre uma mesa composta por um tampo de compensado e com estrutura feita de madeira, atendendo as condições da norma. Para avaliar os efeitos da degradação, as amostras de geotêxtil foram submetidas a ensaios de resistência à tração. A análise dos resultados consistiu no comparativo dos valores de resistência à tração e de deformação no colapso obtidos das amostras virgens e das amostras expostas. O material estudado não apresentou sinais de degradação durante o período de exposição à radiação UV e as intempéries, deste modo entende-se que o geotêxtil pode ser um excelente insumo para períodos de exposição curtos, como construções provisórias, nas quais os materiais não necessitam de proteção. Contudo, para obras que demandem um maior tempo de exposição, carece de estudos com tempo de exposição maior, para melhor análise do material.Dissertação City information modeling como ferramenta na gestão urbana: aplicação da integração GIS-BIM(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-02-18) Melo, Francisca Ires Vieira de; Giesta, Josyanne Pinto; Queiroz, Luiz Alessandro Pinheiro da Câmara de; http://lattes.cnpq.br/4961054145787883; http://lattes.cnpq.br/6165964080419504; http://lattes.cnpq.br/0849316998861815; Lucena, Luciana de Figueiredo Lopes; Campos, Tamms Maria da Conceição MoraisOs centros urbanos vêm se tornando ambientes cada vez mais complexos, ocasionando mudanças que se expressam tanto na paisagem da cidade como no comportamento e estilo de vida das pessoas, causando, dessa forma, transformações que impactam diretamente na estruturação socioespacial urbana. Deste modo, o presente estudo tem por objetivo elaborar diretrizes de integração GIS-BIM, abordando um roteiro referente a parâmetros interligados a tomada de decisões no planejamento urbano, de forma que o mesmo sirva, através do CIM, como instrumento que permita a facilitação na tomada de decisões no planejamento e gestão da cidade. Para isso, será empregado o método de pesquisa Design Science Research (DSR), através do qual elaborou-se um artefato apresentando abordagens de integração GIS-BIM, por meio da compatibilização do georreferenciamento e da modelagem do bairro São Judas Tadeu da cidade de Pau dos Ferros/RN - Brasil. Como resultados desenvolveu-se uma proposta com diretrizes de integração GIS-BIM as quais foram validadas por meio da aplicação da modelagem do bairro com 1.496 edificações modeladas, onde os parâmetros de gabarito, área construída e área de projeção da edificação podem ser extraídos de forma automática. Desta forma, o desenvolvimento dessa integração contribui na redução do custo de tempo e de recursos para produzir informações geográficas, além de facilitar a visualização e compreensão do território estudado.Dissertação Mapeamento de risco de movimentos de massa relacionados à estabilidade de estruturas de contenção no bairro de Mãe Luiza - Setor Aparecida, Natal/RN(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-12-08) Silva, Aline Ribeiro da; Santos Júnior, Olavo Francisco dos; https://orcid.org/0000-0001-7552-6646; http://lattes.cnpq.br/1573496204231636; http://lattes.cnpq.br/0574745659429153; Bandeira, Ana Patricia Nunes; Chaves, Leonardo Flamarion Marques; http://lattes.cnpq.br/4009299441957625; Severo, Ricardo Nascimento FloresA ocupação das encostas é bastante recorrente em diversas regiões brasileiras. Em sua grande maioria, essa ocupação se dá de forma irregular, sem o adequado planejamento. Desta forma, as características naturais da área, conjuntamente às ações antrópicas inadequadas ao uso e ocupação do solo, acabam por acarretar movimentos de massa, que podem afetar gravemente a comunidade local. Em Natal, no Rio Grande do Norte, essa realidade também se verifica, como é o caso do bairro de Mãe Luíza. Frente a este cenário, o objetivo do presente trabalho foi realizar um mapeamento de risco de movimentos de massa em área pertencente ao bairro de Mãe Luíza, compreendida entre as Ruas Camaragibe e Atalaia. O mapeamento de risco da área em estudo foi realizado tomando por base a metodologia proposta por Brasil (2007). Foram definidas quatro classes de risco, sendo estas, risco baixo, médio, alto e muito alto. Foram analisadas três áreas críticas, com trinta e quatro imóveis envolvidos. Dentre esses, apenas seis foram classificados como de risco de movimento de massa médio, vinte e quatro imóveis foram classificados como submetido a risco alto e quatro imóveis classificados como de risco muito alto. O alto grau de risco atribuído à maioria dos imóveis se dá principalmente pela precariedade das estruturas de contenção existentes na área em estudo, associada a construções irregulares, dentre outros fatores. Assim fica evidente a necessidade de medidas corretivas das situações encontradas para garantir a habitabilidade dos imóveis vistoriados, além de políticas públicas de controle de ocupação de áreas de risco.Dissertação Aplicação do método dos elementos discretos no estudo da resposta cíclica de encontro de ponte semi-integral(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-12-28) Câmara, Railton Rawlyson Dantas; Costa, Yuri Daniel Jatobá; http://lattes.cnpq.br/6737841388506901; http://lattes.cnpq.br/7454026841734634; Oliveira, Leonardo Henrique Borges de; http://lattes.cnpq.br/5775353830605337; Soares, Wilson CartaxoAs pontes integrais e semi-integrais são opções para substituir as pontes convencionais, que rotineiramente apresentam problemas associados às juntas de dilatação e aparelhos de apoio. Entretanto, os deslocamentos laterais cíclicos da superestrutura, induzidos por variações de temperatura, levam a uma complexa interação entre o aterro e o encontro de uma ponte integral ou semi-integral, o que demanda estudos aprofundados sobre o comportamento destas pontes. Nesta pesquisa, o Método dos Elementos Discretos (MED) foi utilizado na construção de um modelo computacional com o uso do software Rocky da ESSS, com o objetivo de investigar a resposta de um aterro granular aos deslocamentos cíclicos do encontro de uma ponte semiintegral localizada no Texas, EUA. Com o intuito de levar as tensões e deformações no modelo numérico proposto ao mesmo nível das tensões e deformações desenvolvidas no encontro da ponte investigada em campo, as simulações numéricas foram conduzidas com aceleração gravitacional igual a 3 g. A sequência cíclica de deslocamentos laterais impostos foi escolhida de modo a simular a conclusão da ponte no verão. A magnitude dos deslocamentos laterais prescritos, de ± 5 mm, foi selecionada para representar a resposta cíclica anual da ponte. Os resultados indicaram um aumento do coeficiente de empuxo lateral na face do encontro e dos recalques na superfície do aterro com os ciclos. Verificou-se uma boa concordância dos resultados obtidos no presente trabalho com resultados de simulações feitas com o Método dos Elementos Finitos (MEF) para a mesma ponte. Análises paramétricas com o MED foram realizadas para investigar a influência da amplitude do deslocamento lateral do encontro, da estação de conclusão da construção da ponte e do tipo de movimentação do encontro. Constatou-se que variações da amplitude do deslocamento lateral e do tipo de movimentação do encontro influenciaram consideravelmente os empuxos laterais na parede do encontro e os deslocamentos verticais no solo de aterro, enquanto que variações do período de conclusão de ponte tiveram pouca influência nos resultados.Dissertação Análise de paredes de contraventamento de alvenaria estrutural de blocos de concreto considerando os efeitos da fissuração(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-10-28) Oliveira, Nicole Nahara Souza de; Nascimento Neto, Joel Araújo do; Parsekian, Guilherme Aris; 16720077805; http://lattes.cnpq.br/2747505817148030; http://lattes.cnpq.br/4534359210121327; Barros, Rodrigo; http://lattes.cnpq.br/6314974214441091; Ribeiro, José Carlos LopesO presente trabalho consistiu na análise do comportamento de paredes de contraventamento de alvenaria estrutural de blocos de concreto, por meio de modelagem computacional considerando-se os efeitos da fissuração das juntas horizontais de argamassa. Para tanto, foram modeladas diversas tipologias estruturais de paredes de contraventamento utilizando-se um modelo simplificado que utiliza elementos de barra na discretização, sendo denominado modelo de barras equivalentes (MBEq). O modelo foi ajustado por meio da inclusão de elementos de ligação entre as barras verticais para simular numericamente o efeito da fissuração na junta horizontal de argamassa. A validação do modelo ajustado foi realizada a partir de resultados de ensaios em laboratório com paredes de alvenaria em escala reduzida solicitadas por forças horizontais e verticais. Numa segunda etapa da pesquisa foram escolhidas algumas paredes de contraventamento de um projeto de edifício para realização de análises individuais, utilizando, agora, um modelo híbrido constituído pela associação entre o MBEq e um modelo de pórtico tridimensional (MPT) baseado no Modelo de Yagui para análise de núcleos estruturais de concreto armado. Por fim, foi realizada a modelagem computacional de um edifício com 19 pavimentos utilizando o modelo híbrido com discretização pelo MBEq até o terceiro pavimento e pelo MPT nos demais pavimentos do edifício, utilizando o software de análise computacional SAP2000. Os resultados obtidos indicaram que a modelagem computacional idealizada reproduziu de forma consistente os efeitos da fissuração, simulando adequadamente o comportamento não linear da alvenaria.Dissertação Desenvolvimento de compósitos para impressão 3D com consumo de cimento reduzido por meio de adições minerais(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-02-22) Barbosa, Marcella de Sena; Anjos, Marcos Alyssandro Soares dos; Cabral, Kleber Cavalcanti; 67140335400; http://lattes.cnpq.br/3904325866154130; http://lattes.cnpq.br/4947955041560870; Nóbrega, Ana Cecilia Vieira da; http://lattes.cnpq.br/3109732203611868; Bezerra, Ulisses TarginoRecentemente, a impressão 3D de concreto (3DCP) vem ganhando destaque no setor da construção civil. Porém, de modo a atender aos requisitos de extrusão, as misturas 3DCP normalmente são dosadas com elevados teores de cimento Portland. Sendo assim, uma solução vista como promissora para tornar esta tecnologia mais sustentável é a redução do consumo de cimento através da substituição parcial por adições minerais. Em vista disso, a presente pesquisa tem como objetivo o desenvolvimento de compósitos para impressão 3D contendo diferentes percentuais de filer calcário e metacaulim como fração aglomerante das composições de análise. As misturas propostas englobam teores de substituição em 30% de filer calcário, 40% de filer calcário e 30% de filer calcário com 10% de metacaulim. No estado fresco, esses compósitos foram avaliados através dos ensaios de espalhamento, abatimento, densidade de massa, teor de ar incorporado, squeeze-flow e capacidade de construção. No estado endurecido, foram realizadas análises de resistência à flexão, compressão, aderência entre camadas, massa específica, índice de vazios e absorção de água por imersão. De um modo geral, as misturas demonstraram atendimento aos requisitos da impressora manuseada. Um destaque é dado ao compósito contendo 30% de filer com 10% de metacaulim que, com a quantidade ideal de água de amassamento, evidenciou uma boa qualidade de impressão e excelente capacidade de construção da peça impressa. Os traços contendo apenas filer apresentaram maior deformabilidade da mistura, sendo essa característica diretamente proporcional ao teor de incorporação desse material. O comportamento no estado endurecido, por sua vez, indicou estar relacionado com o consumo de cimento. Quanto maior esse parâmetro, melhor foi o desempenho mecânico. Em relação ao traço referência, as misturas contendo 30% de filer, 40% de filer e 30% de filer com 10% de metacaulim evidenciaram comportamentos de, respectivamente, -24,5%, -34,4% e -31,4% (resistência à flexão), -43,8%, -50,2% e -36,5% (resistência à compressão) e -2,2%, -19,5% e +0,5% (resistência de aderência entre camadas) aos 7 dias de idade. Além disso, o teor de índice de vazios e absorção de água por imersão se mostraram maiores conforme menor foi o valor de massa específica desses compósitos. É possível concluir, portanto, que existe a possibilidade em obter misturas imprimíveis com consumo de cimento reduzido e que se encontram em atendimento com requisitos necessários ao sistema de impressão utilizado.Dissertação Metodologia de dosagem com base em relações constitutivas básicas de misturas para impressão 3d em concreto (3DCP)(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-02-15) Dias, Leonardo de Souza; Anjos, Marcos Alyssandro Soares dos; Freitas Neto, Osvaldo de; 04738377493; http://lattes.cnpq.br/6335708403185496; http://lattes.cnpq.br/3904325866154130; http://lattes.cnpq.br/5525115500936540; Nobrega, Ana Cecilia Vieira da; http://lattes.cnpq.br/3109732203611868; Bezerra, Ulisses TarginoA impressão 3D utilizando materiais cimentícios tem ganhado destaque em pesquisas recentes, porém, ainda existem muitas lacunas nos parâmetros necessários para a dosagem das misturas com capacidade de impressão, pois tais parâmetros dependem da interação entre o sistema de impressão (tipo de impressora, bombeamento, extrusão, velocidade de impressão, etc) e as propriedades intrínsecas das misturas cimentícias, como granulometria dos materiais, tipos de cimento e adições minerais, relações volumétricas água/ligante, volume de pasta/agregados, volume de pasta, volume de água e relação areia/sólidos totais. Este artigo analisou seis misturas para impressão com variações nas relações cimento:areia (em massa), mantendo constante a relação água/materiais secos, avaliando a capacidade de impressão dessas misturas em uma impressora 3D tipo pórtico com movimentação mecanizada em seus eixos, possuindo um bico extrusor de deposição do material. A avaliação da capacidade de impressão foi realizada levando-se em consideração os aspectos visuais, de bombeabilidade e integridade do filamento, sendo as misturas posteriormente submetidas a ensaios de mini-slump, espalhamento em mesa de consistência, squezze-flow e deformação sobre carga dos filamentos impressos em intervalos de impressão de 0 min, 15 min e 30 min, determinando em seguida as faixas ideais das relações constitutivas das misturas compatíveis com a impressão. Determinaram-se as propriedades no estado endurecido, resistência à flexão e à compressão, aderência entre as camadas, massa específica e índice de vazios de corpos de provas extraídos de peças impressas com cortes em tamanhos conforme especificação em normas de cada ensaio. Foi possível observar que para o sistema de impressão utilizado há uma faixa ideal para essas relações constitutivas, e que as misturas, mesmo apresentando viscosidades diferentes, medidos de acordo com o squeeze flow, podem ser imprimíveis, desde que atendam as faixas ideais para as relações determinadas. Com relação a interface das camadas impressas, essas são ponto crítico de fragilidade, possivelmente devido a fatores como formação de regiões com vazios e perda de umidade superficial, o que favorece a redução do desempenho mecânico das peças, principalmente com o aumento do tempo de deposição.Dissertação Análise não linear de blocos de concreto armado sobre estacas como fundação de aerogerador onshore considerando o atrito lateral entre as estacas e o solo(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-11-29) Dantas, Diego Lima; Barros, Rodrigo; Nascimento Neto, Joel Araújo do; 83991301415; http://lattes.cnpq.br/2747505817148030; http://lattes.cnpq.br/6314974214441091; http://lattes.cnpq.br/7843363742294141; Silva Filho, José Neres da; http://lattes.cnpq.br/0915972389480304; Delalibera, Rodrigo GustavoNa busca por fontes alternativas para atender à crescente demanda por energia, a produção eólica tem tido destaque devido ao grande potencial para sua utilização no Brasil. Dada a magnitude das fundações de unidades aerogeradoras, a compreensão do seu comportamento como estrutura é essencial para a concepção de soluções otimizadas, que reduzam custos e facilitem a implantação desta tecnologia em larga escala. Sob esta óptica, a presente pesquisa busca aprofundar os estudos acerca do comportamento estrutural das fundações para aerogeradores onshore, representadas por blocos de concreto armado sobre estacas. Foram desenvolvidos modelos computacionais, via Método dos Elementos Finitos (MEF) com o auxílio do software Ansys Workbench R20, considerando-se a contribuição do atrito lateral do fuste das estacas na condução de cargas ao solo, mediante modelagem numérica não linear. Foram dimensionadas as armaduras de uma fundação de torre eólica e propostas duas organizações distintas de malha: circular (AC) e ortogonal (AO). Observou-se que os blocos, armados, ainda que classificados como fundações flexíveis devido a sua geometria, apresentaram um comportamento próximo ao de blocos rígidos, com uma tendência de linearização das reações das estacas e dos deslocamentos verticais. Os resultados mostraram que a distribuição das armaduras em malha ortogonal proporcionou menores deslocamentos verticais para os blocos, fato que foi atribuído ao maior enrijecimento da fundação fornecido por este modo de dispor as barras. Nos diferentes tipos de solos considerados, os deslocamentos verticais dos modelos AO foram, em média, inferiores aos dos modelos AC em 10,74%. Em contrapartida, o consumo de aço, em quilos, foi consideravelmente menor nos modelos AC. A quantidade de aço empregada nas armaduras dos modelos AC foi 30,97% menor que a dos modelos AO.