Vladimir Guilherme Haach.

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.

This study aimed at enhancing material characterization and anomaly detection through forward and backward ultrasonic tomographic models. Despite encountering challenges that necessitated adjustments from the initial proposal, significant strides were made in refining TUSom software capabilities and exploring innovative methodologies. Tasks progressed from establishing a forward model for wave propagation and waveform simulation to developing algorithms for image reconstruction and integrating artificial neural networks for inverse analysis. Each task contributed to the broader objective of generating detailed ultrasonic tomographic images for concrete structures, albeit with adaptations based on empirical findings and computational constraints. While initial complexities led to simplified models and higher error rates than anticipated, these challenges spurred the development of novel approaches in ultrasonic tomography. Collaboration between research groups at the São Carlos and Swanson Schools of Engineering fostered an environment ripe for innovation, generating new avenues for future research and application in non-destructive evaluation of concrete.

A propagação de ondas mecânicas em um meio contínuo é altamente influenciada pelas propriedades do material e por discontinuidades nele presentes. Tal característica torna a avaliação da propagação de ondas um ensaio não destrutivo (END) com grande potencial para o monitoramento de estruturas. Neste sentido, este trabalho tem o objetivo de estudar a propagação do ultrassom em estruturas de concreto e alvenaria buscando definir metodologias de ensaio em conjunto com simulações numéricas que expandam as aplicações do ultrassom no monitoramento de estruturas de concreto e alvenaria. A pesquisa será dividida em fase experimental e numérica. Na fase experimental elementos de concreto e alvenaria serão ensaiados de maneira a avaliar como se dá a propagação do pulso ultrassônico com a amostra em diversos estados de tensão e degradação. Na fase numérica simulações serão realizadas utilizando o método de reconstrução de imagem atrelado ao algoritmo de Dijkstra ou a algoritmos bio-inspirados para definição de trajetórias não-lineares e o método dos elementos finitos. Além disso, o desenvolvimento de estudos com análise inversa serão realizados de maneira a confrontar resultados numéricos e experimentais visando a avaliação da estrutura interna dos elementos estudados. Como resultado desta pesquisa espera-se a melhor compreensão dos efeitos da heterogeneidade do concreto, presença de vazios e danificação na propagação de ondas ultrassônicas em elementos de concreto e alvenaria. Além disso, espera-se ampliar o conhecimento na área da acustoelasticidade que visa a possibilidade de medir tensões em estruturas reais por meio do ultrassom. Por fim, espera-se que este projeto consiga gerar ferramentas e metodologias confiáveis na aplicação conjunta de ensaios e simulações numéricas para o monitoramento de estruturas de concreto e alvenaria utilizando o ultrassom.

O ultrassom talvez seja um dos ensaios não destrutivos (ENDs) mais difundidos no meio da engenharia civil. Este tipo de ensaio permite uma avaliação da estrutura na sua condição atual sem nenhuma ação invasiva, ou seja, ele não danifica o modelo que está sendo ensaiado permitindo assim a repetição do ensaio na mesma amostra em diferentes idades. O desenvolvimento de pesquisas nesta temática vai ao encontro da crescente preocupação com a avaliação das condições de durabilidade e com a reabilitação das estruturas. Neste sentido, este trabalho tem o objetivo de estudar a aplicação do ultrassom na caracterização de elementos de concreto e alvenaria. A pesquisa será dividida em fase experimental e numérica. Na fase experimental elementos de concreto e alvenaria serão ensaiados por meio da ultrassonografia em diversos estados: íntegros, danificados, livre de e sob tensão de maneira a avaliar como se dá a propagação do pulso ultrassônico nestas situações. Na fase numérica simulações dinâmicas serão realizadas utilizando o método dos elementos finitos, bem como estudos de tomografia ultrassônica para se avaliar o interior dos elementos. Como resultado desta pesquisa espera-se obter procedimentos de ensaios adequados e correlações confiáveis para a aplicação do ultrassom como ensaio de caracterização, na geração de imagens para detecção de falhas internas e na verificação do estado de tensão de uma determinada estrutura.

As estruturas de concreto estão em constante deterioração naturalmente. Neste sentido, o uso dos Ensaios Não Destrutivos (ENDs) constitui uma estratégia interessante para o monitoramento e avaliação do estado destas estruturas sem prejudicar sua aparência ou desempenho. O ultrassom é um dos ENDs mais utilizados atualmente e a avaliação estrutural através deste método é vantajosa devido ao seu baixo custo, à simplicidade de execução e por realmente não causar qualquer tipo de dano à estrutura. A velocidade de propagação da onda ultrassônica varia em função de diversos parâmetros, entre eles: heterogeneidades e danos no material além do estado de tensão a que o elemento em análise está submetido dando origem ao chamado efeito acustoelástico. Existem poucos estudos voltados para a medição de tensões com o uso do ultrassom. Além disso, na maioria das pesquisas envolvendo o efeito acustoelástico, a degradação do material gerada pelo estado de tensão não é levada em consideração. Desta forma, o objetivo geral desta pesquisa é estudar o efeito simultâneo dos estados de tensão e danificação gerados pelo ensaio de compressão uniaxial na velocidade de propagação de ondas ultrassônicas em elementos de concreto. Para tal, um amplo programa experimental será desenvolvido no qual elementos de concreto com diferentes composições e geometrias serão ensaiados à compressão e continuamente monitorados pelo ensaio de ultrassom durante o carregamento e o descarregamento, de maneira a estudar as variações na velocidade de propagação do pulso ultrassônico provocadas pelo estado de tensão e pela danificação do material. Como resultado esperado desta pesquisa está a melhor compreensão da influência do efeito acustoelástico em conjunto com a danificação do concreto na velocidade de propagação de ondas ultrassônicas, bem com padronizar procedimentos de ensaio para a separação dos dois efeitos.

Os ensaios não-destrutivos (ENDs) há muito tempo vem sendo utilizados pela engenharia mecânica, naval, petrolífera etc., enquanto que na engenharia civil estes tipos de ensaios são muito pouco conhecidos. A principal característica dos ensaios não-destrutivos é o fato deles não danificarem a amostra que está sendo ensaiada permitindo assim a repetição do ensaio em espaços de tempo diferentes além de permitir que os ensaios sejam realizados no próprio elemento em questão, ao invés da utilização de corpos de prova. Além disso, como estes ensaios não danificam os elementos avaliados eles vão de encontro com o presente interesse pela sustentabilidade nos diversos processos de produção, construção e manutenção. Neste sentido, este trabalho tem o objetivo de estudar a aplicação de ENDs dentro da engenharia civil, mais propriamente dito no controle tecnológico dos materiais aplicados em estruturas de concreto e alvenaria. Dois ENDs serão utilizados no escopo desta pesquisa: análise de vibrações (avaliação das freqüências e modos de vibração) e ultra-sonografia (avaliação da velocidade de propagação de ondas ultrassônicas). Como resultado desta pesquisa espera-se obter procedimentos de ensaios adequados e correlações confiáveis para a aplicação de ENDs no controle tecnológico de concretos, argamassas e unidades de alvenaria.

O objetivo deste projeto é conseguir apoio financeiro visando a construção de uma parede de reação no Laboratório de Estruturas (LE) do Departamento de Engenharia de Estruturas da Escola de Engenharia de São Carlos. Além da parede de reação, este projeto também visa a ampliação da laje de reação atual do LE uma vez que o melhor posicionamento da parede de reação dentro do laboratório, de maneira a otimizar a logística de tranposrte de modelos, é em uma região que não possui laje de reação.

O objetivo deste projeto de pesquisa é incentivar a interação entre pesquisadores do Programa de Pós-Graduação em Geotecnia e Construção Civil da UFG, programa não consolidado, com pesquisadores do Programa de Engenharia Civil (Engenharia de Estruturas) da Universidade de São Paulo, campus de São Carlos, o qual é um dos mais importantes programas de pós-graduação em engenharia civil do Brasil, atualmente com nota 7,0 atribuída pela CAPES. Essa interação se dará por meio de pesquisas voltadas à fundamentação científica e à inovação tecnológica no campo temático do concreto pré-moldado e das estruturas mistas de aço e concreto, visando contribuir com a modernização da construção Civil. As atividades objetivam o estudo e o desenvolvimento de ligações para estruturas de concreto pré-moldado e estruturas mistas, cujos resultados possam se refletir, a curto e médio prazo, em práticas recomendadas e prescrições de normas técnicas. Este projeto conta com a participação de três pesquisadores doutores da UFG e quatro pesquisadores doutores da USP/SC, além de quatro alunos de mestrado da UFG e de três alunos de mestrado e/ou doutorado da USP/SC. Compõe a equipe, ainda, uma pesquisadora em nível de Pós-doutorado da USP/SC e alunos de graduação das duas instituições. As pesquisas propostas neste projeto possuem um cunho experimental, associadas à modelagem computacional e técnicas de otimização. Para a realização das pesquisas experimentais, os alunos da UFG irão em missão de pesquisa para a USP/SC, onde realizarão parte dos experimentos. A outra parte dos experimentos será realizada nos laboratórios da UFG, que serão parcialmente equipados por meio deste projeto de pesquisa. As modelagens computacionais serão realizadas tanto na UFG quanto na USP/SC, sendo que haverá uma constante troca de informações entre os membros da equipe de modo a difundir o conhecimento nas duas instituições.

Uma das preocupações na indústria de pré-moldados é garantir a resistência do concreto nas primeiras idades, de maneira a otimizar o tempo de produção antecipando as operações de transferência da força protensão e desmoldagem dos elementos. Dentro deste contexto, faz-se necessário a realização de ensaios que permitam realizar um controle tecnológico do concreto que está sendo aplicado. A principal característica dos ensaios não-destrutivos (ENDs) é o fato deles não danificarem a amostra que está sendo ensaiada permitindo assim a repetição do ensaio na mesma amostra em espaços de tempo diferentes além de permitir que os ensaios sejam realizados no próprio elemento em questão, ao invés da utilização de corpos de prova. Neste sentido, este trabalho tem o objetivo de estudar a aplicação de ENDs no controle tecnológico do concreto de elementos pré-moldados. Dois ENDs serão utilizados no escopo desta pesquisa: ensaios de vibração (avaliação das frequências e modos de vibração) e ultra-sonografia (avaliação da velocidade de propagação de ondas ultra-sônicas). O trabalho será dividido em duas fases, sendo a primeira realizada no Laboratório de Estruturas onde os ENDs serão aplicados em pequenos elementos de concreto para a avaliação da variação das propriedades mecânicas ao longo do tempo e seus resultados serão comparados com ensaios destrutivos. Em uma segunda fase, os ENDs serão aplicados em elementos de concreto pré-moldado em uma fábrica a ser escolhida, de maneira a se poderem avaliar as dificuldades reais encontradas para se aplicar cada tipo de END. Como resultado desta pesquisa espera-se obter procedimentos de ensaios adequados e correlações confiáveis para a aplicação de ENDs na indústria de pré-moldados.

A alvenaria como sistema estrutural tem sido utilizada em diversos países (por exemplo, Brasil, EUA, Austrália, Itália, Alemanha, Inglaterra) por apresentar diversas vantagens tais como economia de cofragem, redução no número de especialidades de mão de obra, redução significativa dos revestimentos, redução nos desperdícios de materiais e mão de obra, grande flexibilidade no ritmo de execução da obra e bom funcionamento térmico e acústico. Apesar das vantagens económicas, o uso da alvenaria como estrutura é inexistente em Portugal. Assim, este projecto tem como objectivo o desenvolvimento de um sistema construtivo em alvenaria estrutural com blocos de betão que se enquadre no mercado da construção civil português.
Mais do que a concepção do bloco de betão, que passa pela selecção adequada da forma e dimensões e pela selecção dos materiais constituintes, é primordial a concepção do sistema construtivo integrado com a informação dos detalhes construtivos, caracterização mecânica e física bem como com a avaliação da sustentabilidade técnica e socioeconómica. A realização de construções piloto permitirá demonstrar a aplicabilidade em condições reais e definir a estratégia para a organização da construção em condições reais
O comportamento mecânico centra-se na caracterização dos materiais, da alvenaria como material compósito, de paredes armadas e não armadas sujeitas a acções no plano e fora do plano. A avaliação do comportamento dinâmico do sistema construtivo será efectuada com base em ensaios em mesa sísmica em protótipos construídos à escala reduzida. Adicionalmente, será efectuada a caracterização física em termos de desempenho térmico e acústico.
Finalmente, e de modo a facilitar a introdução do sistema construtivo no mercado, tem-se como objectivo desenvolver um software apoio ao dimensionamento de edifícios em alvenaria estrutural.

O projecto destina-se ao desenvolvimento de sistemas inovadores para paredes de alvenaria armada estruturais e não-estruturais, baseado nos avanços verificados no reforço vertical e pregagens, de argamassa e betão e da sua integração com blocos especiais visando a definição de um novo sistema construtivo. A filosofia adoptada, dos materiais para a tecnologia e da investigação para os casos de estudo, está intimamente vocacionada para o desenvolvimento de novos produtos. A experiência dos diferentes agentes no processo assegura a construtibilidade, uma questão fundamental na sustentabilidade, racionalização, qualidade e controlo de custos na indústria da construção. As vantagens esperadas são: novas possibilidades para a alvenaria; construção mais económica; aumento da qualidade das paredes de alvenaria; não existência de fendas e construção resistente a acções sísmicas. Estes factores são de importância extrema, dado que o dano em paredes de alvenaria representa 25% do total de danos reportados em edifícios e a segurança em caso de sismo é um assunto primordial. O projecto é composto pelas seguintes fases: estabelecimento da fiabilidade técnica e económica da tecnologia de produção e construção idealisada, através da realização em simultâneo de estudos teóricos e experimentais; construção de protótipos para demonstração da tecnologia e materias propostos; ensaios in situ para a completa validação do sistema. Os principais objectivos são: desenvolvimento de novos produtos (unidades de alvenaria, armaduras e ligadores, argamassas especiais e betão); desenvolvimento da técnica construtiva, incluindo estimativa de custos e produtividade; caracterização experimental e numérica, de modo a obter dados que permitam a validação e certificação, definir a infuência de cada propriedade dos materiais, realizar estudos paramétricos e dar apoio para futuros desenvolvimentos; calibração e aplicação de técnicas não-destrutivas para o estabelecimento da qualidade de edifícios de alve