Cristina de Hollanda Cavalcanti Tsuha.

Descrição: Atender à demanda para educação continuada de engenheiros, na área de projeto estrutural de pontes, contemplando disciplinas com tópicos relevantes no campo da engenharia de estruturas e disciplinas específicas sobre projeto estrutural de pontes de concreto, de aço e de madeira, além de disciplinas voltadas à gestão de projetos. Pretende-se desenvolver nos engenheiros que atuam em órgãos estatais ou em empresas prestadoras de serviços, competências e habilidades necessárias para a gestão, análise e execução de projetos estruturais de pontes e viadutos.

Financiamento: Ministerio de Obras Publicas e Comunicacoes do Paraguai

O crescimento populacional tem causado impactos ambientais significativos, como o aumento das emissões de CO#8322; e a exploração insustentável de recursos naturais não renováveis. Este projeto apresenta uma abordagem abrangente para enfrentar esses desafios de descarbonização na construção civil, promovendo o desenvolvimento de materiais cimentícios avançados, com ênfase na redução do impacto durante produção do cimento Portland, em matrizes livres de clínquer e no uso de biomassa renovável. Esses materiais serão concebidos para minimizar as emissões de gases de efeito estufa e favorecer os processos de carbonatação seletiva e acelerada, resultando em maior desempenho físico-mecânico dos componentes e sistemas construtivos com maior vida de serviço. A pesquisa enfatiza a utilização de resíduos industriais e da agroindústria, para a criação de ligantes e compósitos multifuncionais de alta eficiência e baixo carbono. Essa iniciativa está alinhada aos princípios da economia circular, ao priorizar a reutilização de resíduos lignocelulósicos do agronegócio, bem como aos objetivos do desenvolvimento sustentável. O projeto aplica conceitos de química verde para a síntese de polímeros a partir de rejeitos da agroindústria, na forma de híbridos orgânico-inorgânicos como revestimentos avançados para proteção contra corrosão em barras de aço de estruturas de concreto armado, aumentando sua durabilidade e reduzindo custos de manutenção. A proposta utiliza a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e de custos para mensurar impactos ambientais, e fortalecer as políticas públicas inovadoras. Ao integrar avanços em biotecnologia e aproveitar a biodiversidade como recurso estratégico, o projeto propõe uma abordagem interdisciplinar que combina tecnologia de ponta e ciência dos materiais. Essa iniciativa visa consolidar o Brasil como líder global em tecnologias construtivas ecoeficientes, respondendo aos desafios ambientais e às demandas por práticas mais responsáveis no setor da construção civil.

O projeto tem como objetivo desenvolver métodos, ferramentas e indicadores para estimar e acompanhar o consumo de materiais e a pegada de carbono (CO#8322; incorporado) em moradias do Programa Minha Casa Minha Vida (MCMV) e em habitações autogeridas (construção informal). A pesquisa busca estabelecer uma linha de base nacional para o carbono incorporado nas habitações, utilizando dados padronizados e compatíveis com padrões internacionais, além de propor estratégias de mitigação de emissões associadas ao setor habitacional. O estudo inclui análise quantitativa da pegada de CO#8322;, avaliação da qualidade do ambiente interno das moradias e identificação de rotas para descarbonização. Os resultados subsidiarão a formulação de políticas públicas e promoverão inovações para habitações de baixo carbono, com impacto direto na mitigação das mudanças climáticas e na melhoria da qualidade de vida. O projeto tem apoio da Caixa Econômica Federal, Fundação para o Desenvolvimento Tecnológico da Engenharia (FDTE) e Universidade de São Paulo (USP).

a Universidade de São Paulo, no interesse da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC), e o College of Civil Engineering of Hunan University (HNU), comprometem-se a buscar e intensificar sua cooperação com o objetivo de explorar, desenvolver e implementar programas de ensino e pesquisa nos próximos cinco anos. O acordo de cooperação é estabelecido por decisão conjunta, visando a mais elevada parceria mútua entre as duas partes.

European energy consumption increases every year, with operation of buildings representing 50 of the total. According to Eurostat, in the residential sector, space heating and cooling together with hot water are up to 80 of the energy consumption. In the context of a climate change emergency, it is crucial to develop local and affordable low carbon energy sources with low environmental impact. As the carbon intensity of electricity falls, electrification of heating and cooling through the use of high-efficiency ground source heat pumps is a key route to reducing non-renewable energy demands and contributing to CO2 emissions reductions. However, high capital investment costs and installation time remain significant barriers to uptake.Despite the enormous potential, geothermal energy systems see fewer installations compared with other renewables. Since the 1980s, the development of Energy Geostructures (EGS) has allowed shallow geothermal energy (SGE) to be exploited from structural concrete elements in contact with the ground (e.g. piles foundations, retaining walls, tunnels) by integrating heat exchanger pipes into them. This innovative dual role, combining structural and energy harvesting functions yields great sustainability since the concrete elements are already required for resistance and stability reasons and it encourages uptake of renewable heating and cooling solutions. Moreover, EGS are closed-loop geothermal solutions that limit the environmental risk associated with open loop systems. Previous experiences show that energy piles can reasonably exchange between 20 and 80 W per m of pile, and tunnels or diaphragm walls around 20 W per m2 of surface in contact with the ground. Among the possible concrete elements, energy piles were the first type of EGS to be developed for inclusion in SGE systems. Extended research, experimental sites and monitoring of real projects have demonstrated the success of this technology and design methods have been proposed. This first success paved the way for the implementation of this solution in other types of structures such as diaphragm walls or metro line tunnels.In Europe, a significant number of SGE systems using EGS are now operational. However, the potential of this technology remains underappreciated, and therefore, growth in the application of the technology hindered. Reasons for this include: (i) relative paucity of specific technical information or validation; (ii) limited long-term performance assessments; (iii) lack of experience of integration of EGS into hybrid schemes, larger scale infrastructure programmes and in district heating; (iv) poor understanding of thermal interference and impacts at much larger scales and (v) lack of awareness by key decision makers. The opportunity offered by this Franco-Brazilian cooperation action is to study the potential opportunity of promoting and gathering our knowledge in energy geostructures, comparing the ways of overcoming the barriers and the performance of EGs with different climatic conditions and different needs.Brazil is large and diverse and has several climatic zones. With a population of 210 million there is a significant need for cooling of buildings with 50 of total national electricity consumed in buildings, of which air conditioning accounts for 20 (residential) and 47 (commercial). There is also a need to heat water for domestic and commercial use. Although Brazil has a significant proportion of electricity from renewable sources (44, higher than many countries), there remains significant demand on non-renewable sources. One solution to this problem is to use the energy geostructures (pile foundations, retention walls and tunnels) as a heat/sink source, which is an alternative easy to implement, and also economically advantageous compared to traditional ground heat exchanger systems with boreholes.

SLOOP Project receives funding from ORACLE Labex. It gathers local researchers at the Nantes region, and international experts from Brasil, France and USA. The project will investigate the stokastic loads exerted on offshore piles through aero-hydrodynamic simulations, and the pile deflections through centrifuge tests (SOLCYP+ project) and geotechnical modelling. Here is the dedicated web-page for the project.

Dois temas relevantes para o processo de transição energética no Brasil e na França serão investigados no projeto: soluções existentes e inovadoras de ancoragens eestacas para o suporte de turbinas eólicas offshore e plataformas FPSO, e fundações termoativadas para captação de energia geotérmica superficial, tecnologiapouco usada no Brasil e na França devido à falta de conhecimento técnico. O projeto será desenvolvido com base em modelagem física em centrífuga geotécnica emodelagem numérica.

O presente projeto é focado em avaliar uma tecnologia sustentável para aquecimento e resfriamento de edifícios, que é uma prioridade fundamental para atingir as metas da NetZero. Soluções de energia térmica que podem atender às demandas de resfriamento e aquecimento precisam ser desenvolvidas com urgência. No Reino Unido, a implantação de bombas de calor não está progredindo tão rápido quanto o necessário, enquanto no Brasil, faltam projetos que demonstrem viabilidade local. O uso de bombas de calor geotérmicas (GSHPs) é uma eficiente tecnologia para aquecimento e resfriamento de ambientes. A inclusão de tubos trocadores de calor em subestruturas, conhecidas como geoestruturas termoativas, contribui para a redução dos custos dos sistemas GSHP. Deste modo, este projeto visa investigar o uso de paredes de contenção para exploração de energia térmica. Atualmente este uso é restrito à contenção do solo, mas poderiam ser construídas para ter dupla finalidade, incorporando-as em um sistema GSHP. Nesta pesquisa, pretende-se desenvolver ferramentas de projeto para a utilização de paredes de contenção termoativas de modo eficiente e otimizado em sistemas GSHP. Para este fim, serão construídas e testadas no campo experimental de fundações da EESC/USP paredes de contenção termoativas instrumentadas, com diferentes configurações de tubos trocadores da calor, para permitir a avaliação do efeito de diferentes modos de operação na eficiência do sistema. Os resultados dos ensaios térmicos nestas paredes proporcionarão um importante conjunto de dados representativos das condições de clima e de solo não saturado, típico em distintas regiões do Brasil. Para complementar a pesquisa, modelos físicos em escala reduzida serão testados em centrífuga geotécnica da Universidade de Dundee para investigar diferentes parâmetros que não podem ser facilmente controlados nos ensaios de campo (Brasil), e também testar paredes mais profundas e condições do solo encontradas no Reino Unido. A Universidade de Leeds usará os resultados dos ensaios em campo e em modelos físicos para desenvolver modelos analíticos para o projeto dessas geoestruturas. Esta parte resultará em soluções para dimensionamento de paredes de contenção termoativas que possam funcionar em uma variedade de condições de solo e serem integradas a software de modelagem energética de edificações. O desenvolvimento dessas ferramentas será disponibilizado para realização de projetos de sistemas GSHP com paredes de contenção mais eficientes, e contribuirá para remover as barreiras à adoção desta tecnologia.

PESQUISA E DESENVOLVIMENTO (PD), vinculado ao Programa de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico do Setor Elétrico, em observância à Lei n 9.991, de 27/07/2000, e em conformidade com os regulamentos estabelecidos pelos Procedimentos do Programa de Pesquisa e Desenvolvimento PROPD, 2016, da Agência Nacional de Energia Elétrica ANEEL.Escopo: desenvolvimento de modelos pilotos de novas fundações de Linhas de Transmissão de 88 kV até 500 kV

Grande parte do território brasileiro é coberta por solos encontrados na condição não saturada, típica de países de clima tropical. Nesta condição, o teor de umidade do solo varia sazonalmente ao longo da profundidade, devido à alternância de períodos secos e chuvosos, com alterações mais significativas nas camadas superficiais. Esta variação causa mudanças na sucção do solo, que alteram a resistência do solo superficial. Além destas alterações em zonas próximas à superfície, a alternância de estações secas e chuvosas também causa a variação do nível do lençol freático. Deste modo, as fundações profundas instaladas parcialmente ou completamente em solos não saturados podem estar submetidas à variações sazonais tanto da resistência por atrito lateral relativa à parte superior da estaca, quanto da parte inferior da estaca, causadas pela variação do nível lençol. Como consequência deste efeito sazonal, as incertezas na previsão do comportamento de fundações profundas em solos não saturados costuma ser a causa de problemas de recalques ou ruptura em construções, ou do superdimensionamento das fundações. Portanto, diante da necessidade de quantificar e propor procedimentos para estes efeitos sazonais serem considerados em projetos, e também de avançar no estado atual do conhecimento sobre o tema, a presente proposta de pesquisa é apresentada. Para este fim, pretende-se investigar o problema por meio de métodos experimentais e análises probabilísticas. Serão realizados ensaios em estacas instrumentadas in situ, com sucção e nível do lençol monitorados, e em modelos reduzidos de estacas em laboratório, com sucção do solo controlada. Para complementar este estudo, serão feitas análises de sensibilidade probabilística e de risco das fundações por estacas em solo não saturado considerando-se o efeito sazonal.

Avaliar experimentalmente a utilização de energia geotérmica superficial (renovável) para climatização de edifícios, por meio da troca de calor do ambiente com o solo, utilizando-se as fundações em estacas tubulares metálicas da TUPER, 
Esta aplicação da fundação será testada para climatização de parte do edifício do CICS (Centro de Inovação em Construção Sustentável), que faz parte de projeto da POLI/USP.

Para se estudar o efeito da geometria ou do tipo de solo no comportamento de uma fundação, tanto na fase de instalação quanto na fase de carregamento, podem ser utilizadas as seguintes técnicas: (i) ensaios em campo na fundação real com caracterização do maciço; (ii) ensaios em modelos físicos da fundação, com as características do solo controladas; e (iii) simulações numéricas introduzindo-se parâmetros do solo e do material do elemento estrutural da fundação, e de modelos constitutivos apropriados para a simulação do sistema solo-fundação. As vantagens principais do uso de modelos físicos em relação aos ensaios em fundações reais são: a) repetitividade e reprodutividade do ensaio, b) condições de solo controladas para uma avaliação adequada dos efeitos da geometria e de condições de carregamento diversas, c) menor custo para a realização de um experimento, d) possibilidade de verificar mecanismos de ruptura entre outros, por meio de exumação do modelo após o ensaio, e) possibilidade de instalar no modelo de maciço e no elemento de fundação sensores para se estimar as variações das tensões no solo e os esforços no elemento em diferentes situações de carregamento, e também na fase de instalação da fundação, f) possibilidade de verificar o efeito de alguns parâmetros do solo no comportamento da fundação como compacidade de areias, OCR, saturação, sucção, etc. na resposta da fundação. Entre as técnicas de modelagem física em Geotecnia tem-se: modelos reduzidos testados a 1g, modelagem em centrífuga, e modelagem em câmara de calibração (com a aplicação de tensões no modelo equivalente às condições in situ). No caso de fundações profundas modeladas em câmara de calibração, apenas um trecho da fundação é simulado, o qual é submetido ao mesmo nível de tensões que ocorre em campo em maiores profundidades. Portanto, para um melhor conhecimento do comportamento de fundações por estacas helicoidais em solos arenosos, nesta proposta é apresentado um projeto de pesquisa para investigar alguns aspectos deste tipo de fundação utilizando-se a técnica de modelagem física em câmara de calibração. Neste estudo, pretende-se investigar minuciosamente o comportamento da fundação durante a sua instalação no solo e durante a fase de carregamento, já que o torque requerido para a instalação da estaca no terreno é proporcional à capacidade de carga da fundação, e, além disso, a perturbação causada no solo penetrado durante a instalação afeta diretamente o desempenho deste tipo de fundação. Espera-se que os resultados desta pesquisa proporcionem avanços no entendimento atual do comportamento deste tipo de fundação, de modo a melhorar os métodos de dimensionamento insatisfatórios, frequentemente usados para dimensionar fundações por estacas helicoidais em obras de engenharia, e também para a evolução do estado do conhecimento cientifico neste tema.

Convênio que celebram entre si a EESC-USP, Brasil, e a École Centrale de Nantes, França,visando à cooperação acadêmica para fins de co-orientação de estudante de doutorado e dupla titulação.

A utilização de energia geotérmica superficial, para climatização de edifícios, tem sido um procedimento bem sucedido e eficiente em diversos países. O uso de sistemas geotérmicos acoplados às fundações de obras civis, conhecidos como "estacas trocadoras de calor" ou "sistema de energia renovável pelas fundações", é uma alternativa inovadora que reduz significativamente os custos operacionais de um edifício. Este sistema pode ser instalado em qualquer tipo de construção apoiado em fundações por estacas, que, por serem instaladas em profundidade, permitem uma grande área de contato para a ocorrência da troca térmica do edifício com o solo. Durante a execução das estacas trocadoras de calor, são instalados tubos de absorção de calor na armação da estaca, que permitem a transferência de energia térmica do solo, por meio de um fluido que circula em circuito fechado. Este sistema pode ser usado tanto para aquecer como para resfriar o ambiente, de acordo com a época do ano. O funcionamento deste sistema se deve ao fato da temperatura do subsolo ser constante durante todo o ano a partir de certa profundidade. Portanto, com o intuito de avaliar esta solução sustentável para reduzir o elevado consumo de energia elétrica com sistemas de ar-condicionado no Brasil, o presente projeto visa investigar experimentalmente o comportamento e a eficiência da estaca trocadora de calor para climatização de edifícios em região de clima subtropical. Este projeto tem como objetivos principais: verificar o efeito da troca cíclica de calor no comportamento carga versus recalque de uma fundação por estaca hélice contínua, e avaliar a eficiência deste sistema geotérmico, com a maior parte de seu comprimento instalado em solo tropical parcialmente saturado, típico da região de São Carlos, visto que a condutividade térmica varia com o grau de saturação do solo. Por fim, esta pesquisa contribuirá para o conhecimento do funcionamento deste sistema no Brasil, já que não existem estudos sobre estacas trocadoras de calor em nosso país.

As estacas helicoidais são cada vez mais utilizadas no Brasil como fundações de torres de linhas de transmissão de energia elétrica e como ancoragens de gasodutos. No entanto, apesar do uso recente em nosso país, no exterior as estacas helicoidais são empregadas como suporte de diferentes tipos de estruturas há mais de 60 anos. 
As principais vantagens das estacas metálicas helicoidais em relação aos outros tipos de fundações são as seguintes: (a) podem ser removidas em aplicações temporárias; (b) são mais fáceis de serem transportadas aos lugares de difícil acesso, comparando-se ao concreto; (c) pode se determinar a capacidade de carga da fundação por meio de correlações com o torque de instalação; (d) podem ser instaladas em terrenos com elevado nível d?água; (e) geralmente levam menos tempo para serem instaladas do que outros tipos de fundação; (f) podem ser instaladas inclinadas para o aumento da resistência lateral; (g) podem ser instaladas com pequenos equipamentos em áreas inacessíveis; (h) são galvanizadas para resistirem à corrosão; (i) não é necessário esperar tempo de cura, este tipo de estaca pode ser carregado imediatamente após a sua instalação; (j) resistem a esforços de tração e de compressão simultaneamente. 
Os estudos do comportamento deste tipo de estaca em solos brasileiros são raros, e na literatura geotécnica internacional existem poucos trabalhos que contribuam para um conhecimento mais preciso da capacidade de carga deste tipo de fundação. 
Considerando-se a necessidade de melhor entendimento do comportamento deste tipo de fundação, a presente cooperação franco-brasileira visa complementar a base de dados para o estudo do comportamento destas estacas, por meio de experimentos em estacas helicoidais em grandeza real instaladas no Campo Experimental de Fundações da EESC, e em modelos reduzidos de estacas ensaiados na centrífuga do IFSTTAR, complementados por uma abordagem de modelagem numérica e análise de confiabilidade.
Muitas hipóteses

As estacas metálicas helicoidais têm sido utilizadas no Brasil como fundações de torres de linhas de transmissão de energia elétrica e como ancoragens de gasodutos. No entanto, apesar do uso recente em nosso país, no exterior as estacas helicoidais são empregadas como suporte de diferentes tipos de estruturas há mais de 60 anos. Os estudos do comportamento deste tipo de estaca em solos brasileiros são raros, e na literatura geotécnica internacional existem poucos trabalhos que contribuam para um conhecimento mais preciso da capacidade de carga deste tipo de fundação. Por esta razão aliada ao fato do crescente uso deste tipo de estaca no Brasil e no mundo, apresenta-se o presente projeto, que tem como principal objetivo aprimorar a previsão da capacidade de carga deste tipo de estaca. Entre alguns fatores que influenciam na resistência ao arrancamento de ancoragens helicoidais estão o número e a configuração (hélices iguais ou diferentes) das hélices soldadas à haste central da estaca. Deste modo, nesta pesquisa é proposto o estudo experimental e a modelagem numérica do efeito das hélices na capacidade de carga à tração de estacas metálicas helicoidais. Com os resultados obtidos, serão conhecidas as parcelas de aumento de resistência com o aumento do número de hélices, e também com a mudança de diâmetro. Conseqüentemente, a partir destes dados, serão ajustados os métodos de cálculo usuais existentes na literatura, proporcionando-se uma previsão do comportamento de fundações por estacas helicoidais mais próxima da realidade.

projeto francês para o estudo de fundações submetidas a solicitações cíclicas