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Ambiente Construído, Volume: 22, Issue: 4, Published: 2022
  • Marble and granite waste as mineral addition in mortars with different water-cement ratios Edição Especial Sobre Aproveitamento De Resíduos Na Construção

    Almada, Bruna Silva; Santos, White José dos; Souza, Silvia Roberta

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A construção civil está associada a diversos impactos ambientais, como a emissão de CO 2 durante a produção de cimento e a geração de resíduos. Neste contexto, visando contribuir para o desenvolvimento sustentável do setor, este trabalho teve como objetivo estudar o efeito da substituição de cimento por resíduo de mármore e granito (RMG) em diferentes relações água/cimento (a/c). Para isso, o resíduo foi caracterizado e aplicado em argamassas de traço 1:3, substituindo o cimento no teor de 20%. Argamassas com e sem aditivo plastificante foram produzidas, dosando-se a quantidade de água pela fixação da trabalhabilidade e do teor de aditivo. Foram avaliados a demanda de água, resistência à compressão, módulo de elasticidade dinâmico, absorção de água por imersão e por capilaridade, resistividade elétrica e carbonatação acelerada. Os resultados mostraram que o RMG atuou como fíler, promovendo refinamento da estrutura porosa e manutenção da resistência à compressão devido ao melhor empacotamento de partículas. Observou-se que o RMG tornou a estrutura da argamassa mais homogênea. Contudo, o efeito fíler do resíduo (inerte) não compensou a redução do teor de cimento das argamassas para a resistência à carbonatação. De forma geral, observou-se que o resíduo é mais eficiente em relações água/cimento mais baixas.

    Abstract in English:

    Abstract Civil construction is associated with several environmental impacts, such as CO2emissions during cement production and waste generation. In this context, aiming to contribute to the sustainable development of the sector, this article aims to study the effect of replacing cement by marble and granite waste (MGW) in different water/cement ratios (w/c). To do this, the waste was characterized and applied in 1:3 mortars, replacing the cement at 20% content. Mortars with and without plasticizing additives were produced, measuring the amount of water by fixing the workability and the additive content. Water demand, compressive strength, dynamic modulus of elasticity, water absorption by immersion and capillarity, electrical resistivity and accelerated carbonation were evaluated. The results showed that the MGW acted as a filler, promoting refinement of the porous structure and maintenance of compressive strength due to better particle packing. It was observed that MGW made the mortar structure more homogeneous. However, the filler effect of the waste (inert) did not compensate for the reduction in the cement content of the mortars for strength to carbonation. In general, it was observed that waste is more efficient in lower water/cement ratios.
  • Production and characterization of artificial stone for coating with limestone waste laminated in polymeric matrix Edição Especial Sobre Aproveitamento De Resíduos Na Construção

    Bezerra, Ana Karoliny Lemos; Silva, Leonária Araújo; Araújo, Lucas Benício Rodrigues; Cabral, Antônio Eduardo Bezerra

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A exploração do calcário laminado do Cariri Ceará para fins ornamentais e de revestimento gerou cerca de 2,9 milhões de toneladas de resíduos, que são descartados de forma inadequada, tornando importante a busca por alternativas a este material. Assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver uma pedra artificial para revestimento de paredes e pisos, utilizando o resíduo de calcário laminado (Pedra Cariri) e uma resina de poliéster insaturada. Inicialmente, caracterizou-se o resíduo de Pedra Cariri e, em seguida, a pedra artificial foi confeccionada com 25% de resina e 75% de resíduo, em volume. Ensaios de absorção de água e resistência à compressão, flexão, abrasão e impacto de corpo duro foram realizados nos compósitos produzidos. Os resultados mostraram que a pedra artificial apresentou absorção de água cerca de 5 vezes menor e resistência à abrasão 448% maior que a pedra natural, resistência à compressão e flexão 38,8% e 72,9% menor que a pedra natural, respectivamente, e valores de energia equivalentes à pedra natural comercial no teste de impacto de corpo duro. Pode-se observar que o compósito produzido possui potencial técnico para uso como revestimento na construção civil, após adequação do processo produtivo da pedra artificial.

    Abstract in English:

    Abstract Exploiting laminated limestone from Cariri Ceará for ornamental and coating purposes has generated about 2.9 million tons of waste, which is discarded of improperly, making it important to search for alternatives to this material. Thus, this work aims to develop artificial stone for wall and floor coating, using laminated limestone waste (Cariri Stone) and a polyester resin. Initially, Cariri stone waste was characterised, and then artificial stone was made with 25% resin and 75% waste, by volume. Water absorption tests and resistance to compression, flexion, abrasion and hard body impact were performed on the composites produced. The results showed that the artificial stone presented water absorption about 5 times lower and abrasion resistance 448% higher than the natural stone, compressive and flexural strength 38.8% and 72.9% lower than the natural stone, respectively, and energy values equivalent to the commercial natural stone in the hard body impact test. It can be observed that the composite produced has a technical potential for use as a coating in civil construction, after adjusting the production process of the artificial stone.
  • Milling parameters and solid waste characterisation to use as supplementary cementitious materials Edição Especial Sobre Aproveitamento De Resíduos Na Construção

    Costa, Ana Rita Damasceno; Gonçalves, Jardel Pereira

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Embora a utilização de matérias-primas residuais como materiais cimentícios suplementares (MCS) seja uma temática crescente na literatura, o processo de beneficiamento por moagem e seus parâmetros ainda são pouco explorados e apresentados.Nesse contexto, o presente estudo visa avaliar os parâmetros de moagem para o beneficiamento dos resíduos de mármore, porcelanato, bloco cerâmico e fosfogesso para reciclagem como MCS. As matérias-primas foram beneficiadas por britagem, peneiramento e moagem em um moinho planetário de bolas variando os parâmetros de tempo e velocidade de rotação. Os resíduos foram caracterizados por picnometria, DSC, área superficial específica BET, FRX, TG e DRX/Rietveld. Os resíduos com composição mineralógica de fases formadas em temperaturas mais elevadas estão associados a maior demanda de energia específica de moagem e menores índices de moabilidade. O RM apresenta composição mineralógica semelhante ao do calcário comercial e o FG pode ser uma alternativa à gipsita natural em materiais cimentícios. O RBC e RP apresentam potencial de uso como MCS em substituição às argilas naturais calcinadas, embora o RP demande maior energia durante o beneficiamento por moagem.

    Abstract in English:

    Abstract Despitethe increasing number of publications on residual raw materials as supplementary cementitious materials (SCM), the milling beneficiation process and its parameters have been underexplored and presented. In this context, this study aims to evaluate the milling parameters for marble, clay tile, clay brick, and phosphogypsum waste processing for recycling as SCM. The raw materials were benefitted by grinding, sieving, and milling in a planetary ball mill, varying the time and rotation speed parameters. The waste was characterised by helium gas pycnometry, DSC, BET specific surface area, XRF, TGA, and XRD/Rietveld. Waste materials in which the mineral composition of phases was formed at higher temperatures were associated with higher demands for specific milling energy and lower grindability indexes. Marble waste (MW) has a mineral composition similar to commercial limestone and phosphogypsum (PG) can be an alternative to natural gypsum in cementitious materials. Clay brick waste (CBW) and clay tile waste (CTW) have the potential to be used as SCM to replace calcined natural clays, although CTW requires higher energy during milling processes.
  • Production of a highly pozzolanic sugarcane bagasse ash via densimetric fractionation and ultrafine grinding Edição Especial Sobre Aproveitamento De Resíduos Na Construção

    Cordeiro, Guilherme Chagas; FernandesLinhares, Beatriz Dias; Lemos, Mônica Nunes

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A cinza do bagaço da cana-de-açúcar é um resíduo produzido pela cogeração de energia a partir da queima de biomassa. Diferentes processos podem ser aplicados a esse material para adequar suas caracteríscitcas químicas e físicas ao emprego como pozolana. Este trabalho visa avaliar a efetividade do processo de fracionamento densimétrico na produção de uma cinza do bagaço da cana-de-açúcar de elevada pozolanicidade. Inicialmente, uma cinza rica em quartzo foi coletada em caldeira industrial e submetida ao fracionamento densimétrico para remoção das partículas de quartzo por meio de decantação. Em seguida, a parcela de cinza potencialmente pozolânica foi submetida à moagem ultrafina. Os resultados mostraram elevado teor de amorfos (94,8%) na cinza após fracionamento. Ensaios de condutividade elétrica e índice de desempenho confirmaram a adequada pozolanicidade das cinzas processadas. Além disso, pastas com 20% de substituição por cinzas do bagaço (em massa) mostraram redução do calor de hidratação. Portanto, o fracionamento densimétrico foi eficiente na produção de um material de elevada reatividade em comparação com a cinza original devido à redução de contaminantes e, consequentemente, pelo aumento da concentração de sílica amorfa.

    Abstract in English:

    Abstract Sugarcane bagasse ash is a by-product produced by the energy cogeneration from biomass burning. Different processes can be applied to this material to adapt its chemical and physical characteristics to its use as pozzolan. This work aims to evaluate the effectiveness of the densimetric fractionation process in production of sugarcane bagasse ash with high pozzolanicity. Initially, a quartz-rich ash was collected in an industrial boiler and subjected to densimetric fractionation to remove the quartz particles through decantation. Then, the potentially pozzolanic ash portion was subjected to ultrafine grinding. The results showed high amorphous content (94.8%) in the ash after fractionation. Electrical conductivity and performance index tests confirmed the adequate pozzolanicity of the processed ashes. In addition, cement-based pastes with 20% cement replacement by bagasse ash (in mass) showed a reduction in the heat of hydration. Thus, the densimetric fractionation was efficient in producing a material with high reactivity compared to the original ash due to the reduction of contaminants and, consequently, the increase in the amorphous silica concentration.
  • Rheological properties and hydration of ternary cements containing clay brick, clay tile, marble, and phosphogypsum waste Edição Especial Sobre Aproveitamento De Resíduos Na Construção

    Costa, Ana Rita Damasceno; Gonçalves, Jardel Pereira

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Não há pesquisas que demonstrem o efeito de matérias-primas residuais combinadas como alternativa às fontes naturais em cimentos do tipo LC 3 . Nesse contexo, o objetivo deste estudo é avaliar a influência da composição de cimentos ternários contendo resíduos industriais sobre as suas propriedades reológicas e de hidratação. Como matérias-primas foram utilizados cimento Portland (CP), resíduos de bloco cerâmico (RBC), de porcelanato (RP), de mármore (RM) e fosfogesso (FG). O comportamento reológico das pastas foi analisado pela evolução do mini-abatimento no tempo e reometria rotacional. A hidratação foi avaliada por calorimetria isotérmica e DRX/Rietveld. Um incremento na área superficial específica implicou no aumento da tensão de escoamento e viscosidade plástica da pasta. O RBC e RP possuem reatividade pozolânica, apresentando incremento do teor de fases não cristalinas (incluindo C-S-H).Os CTs atingiram no mínimo 70% da resistência à compressão da pasta de CP V ARI. Os resultados sugerem que os resíduos RBC, RP, RM e FG podem ser utilizados como alternativa para redução do fator clínquer e redução dos impactos ambientais e econômicos associados à extração de matérias-primas naturais para produção de cimentos.

    Abstract in English:

    Abstract No research demonstrates the effect of combined waste raw materials as an alternative to natural sources in Limestone Calcined Clay Cement (LC3). In this context, this study aimed to evaluate the influence of the composition of ternary cements (TCs) containing industrial waste on their rheological and hydration properties. As raw materials, Portland cement and clay brick (CBW), clay tile (CTW), marble (MW), and phosphogypsum (PG) wastes were used. The rheological behaviour of the pastes was analysed by the mini-slump evolution over time and rotational rheometry. Hydration was evaluated by isothermal calorimetry and XRD/Rietveld. An increase in the specific surface area enhances the yield stress and plastic viscosity of the paste. CBW and CTW have pozzolanic reactivity, presenting an increase in the content of non-crystalline phases, including calcium silicate hydrate (C-S-H). The TCs reached at least 70% of the compressive strength of theHigh Early Strength Portland cement paste.The results suggest that CBW, CTW, MW and PG can be used as an alternative to reduce the clinker factor and decrease the environmental and economic impacts associated with extracting natural raw materials for cement production.
  • Evaluating hydraulic conductivity of soil-waste mixtures for use in sanitary landfill waterproof barriers Edição Especial Sobre Aproveitamento De Resíduos Na Construção

    Bressan Junior, José Carlos; Zampieri, Lucas Quiocca; Nienov, Fabiano Alexandre; Luvizão, Gislaine; Pedroso, Milena Junges

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A incorporação de resíduos ao solo tornou-se uma solução economicamente viável e sustentável na engenharia geotécnica, uma vez que muitos rejeitos industriais quando associados a outros materiais, se demonstram capazes de sanar propriedades requeridas em projetos. Esta pesquisa objetivou formar misturas de solo incorporadas com dois tipos diferentes de resíduos com a finalidade de empregá-las em camadas impermeáveis (liners) de aterros sanitários. Desenvolveram-se 6 misturas de solo-resíduo, onde foi variado o teor de resíduo e a energia de compactação, sendo elas normal (NOR) e modificada (MOD). As misturas formuladas foram: 0R-NOR, 10LC-NOR, 10GA-NOR, 0R-MOD, 10LC-MOD e 10GA, onde 10LC significa adição de 10% de lama de cal e 10GA significa adição de 10% de gesso agrícola, ambas as adições em relação à massa seca de solo. As misturas foram submetidas ao ensaio de permeabilidade de carga variável para verificá-las quanto aos padrões requeridos para liners. Tanto a energia de compactação quanto a adição do resíduo foram capazes de reduzir a permeabilidade do solo, entretanto, a porcentagem de material adicionada à mistura não foi suficiente para atingir valores menores que E-07 cm/s.

    Abstract in English:

    Abstract Soilwaste has become an economically viable and sustainable solution in geotechnical engineering, whereas many industrial tailings, when associated with other materials are able to satisfy the properties required in projects. This study aimed to form incorporated soil mixtures with two types of waste aiming to use them in landfill liners. Six soil-waste mixtures were developed, where the waste quantity and the compaction energy were varied. They were normal (NOR) and modified (MOD). The formulated mixtures were: 0R-NOR, 10LM-NOR, 10AG-NOR, 0R-MOD, 10LM-MOD and 10AG-MOD, where 10LM means an addition of 10% lime-mud and 10AG means an addition of 10% agricultural-gypsum, both in relation to dry soil mass. The mixtures were subjected to the variable load permeability test to verify them in terms of the required liner parameters. It is worth mentioning that both compaction energy and waste addition were able to reduce soil permeability, however, the percentage of material added to the mixture was not sufficient to reach values lower than E-07 cm/s.
  • Sensitivity analysis of design variables of Brazilian dwellings under the effects of climate change Edição Especial Encac

    Nunes, Gustavo Henrique; Giglio, Thalita Gorban Ferreira

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Este estudo teve como objetivo determinar índices de sensibilidade global de variáveis termofísicasno desempenho térmico de habitações em Belém, Brasília, São Paulo e Curitiba, considerando os efeitos das mudanças climáticas. Para tanto, o desempenho térmico de um dormitório foi analisado em diferentes períodosclimáticos, a partir de progressões obtidas por meio da ferramenta CCWorldWeatherGen, para os intervalos dos anos 2020 (representa 2011 a 2040), 2050 (representa 2041 a 2070) e 2080 (representa 2071 a 2100), de acordo com o cenário de emissões A2 do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas. Os índices de sensibilidade de Morris indicaram que as mudanças climáticas, além de influenciarem no desempenho térmico do ambiente construído, influenciam na importância das variáveis termofísicas, principalmente em cidades com climas mais amenos. Em Belém, o fator de ventilação foi mais importante; em Brasília, destacaram-se a transmitância térmica das paredes e o fator de ventilação; e em São Paulo e Curitiba, destacaram-se a absortância solar da cobertura, a orientação solar e o fator de ventilação. Diante de variações determinantes nos índices de sensibilidade ao longo dos anos, conclui-se que o projeto de edificações deve, necessariamente, considerar projeções de mudanças climáticas, para que o ambiente construído possua resiliência em seu desempenho.

    Abstract in English:

    Abstract This paper aims to determine global sensitivity indices of design variables in the thermal performance of low-income housing in Belém, Brasília, São Paulo, and Curitiba, in view of the effects of climate change. For this purpose, the thermal performance of a bedroom was simulated in different environmental conditions, from progressions of weather files obtained through the CCWorldWeatherGen tool, for the periods of the years 2020 (2011 to 2040), 2050 (2041 to 2070) and 2080 (2071 to 2100), according to the A2 emissions scenario of the Intergovernmental Panel on Climate Change. The Morris indices showed that climate change impacts not only the thermal performance of the built environment, but also the importance of design variables, especially in cities in milder climates. In Belém, the ventilation factor was most important; in Brasília, the thermal transmittance of the walls and the ventilation factor stood out; and in São Paulo and Curitiba, the solar absorptance of the roof, solar orientation, and the ventilation factor stood out. Due to decisive variations in the sensitivity indices over the years, this study concluded that the building designs must necessarily consider projections of climate change to ensure performance resilience of the built environment.
  • Window to wall ratio for daylighting and energy efficiency in rooms in the humid tropic Edição Especial Encac

    Araújo, Iuri Ávila Lins; Bittencourt, Leonardo Salazar

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O presente trabalho teve por objetivo identificar a razão entre área de janela e piso, associada à iluminação natural eficaz e à eficiência energética, no trópico úmido. As recomendações de pré-dimensionamento mais usadas por arquitetos nas etapas preliminares de projeto, visando a uma iluminação natural eficaz, abordam o tamanho da janela e a profundidade do ambiente. Códigos de obras brasileiros determinam relações entre área de janela e piso para garantir iluminação natural adequada, mas essas relações não estão respaldadas em trabalhos científicos. O método consistiu em uma análise comparativa do desempenho de modelos quanto à iluminância natural útil, à uniformidade da iluminação natural, à iluminância natural excessiva e ao consumo energético com iluminação e resfriamento a fim de comparar relações janela/piso emcondições de janela sombreada, ar-condicionado e iluminação híbrida. As iluminâncias e o consumo energético foram simulados com as ferramentas Daysim e DesignBuilder. A análise dos dados comparou a amplitude de variação do desempenho de grupos de modelos, classificados por quatro valores da razão janela/piso. Os resultados validaram a eficácia da razão 1/6, mas não da razão 1/8, ambas exigidas por códigos de edificações brasileiros. Também demonstraram a eficácia das razões 2/6 e 2/8, que não constam nos códigos de cidades com clima quente e úmido.

    Abstract in English:

    Abstract This study aimed to identify the window to floor ratio associated with effective daylighting and energy efficiency in the humid tropics. The rule of thumb most used by architects in preliminary design stages, aiming at adequate natural lighting, addresses window area and room depth. Brazilian building codes determine window to floor ratio values to ensure better natural lighting conditions, but those ratios are not based on scientific works. The method of this study consisted of a comparative analysis of the performance of models regarding useful daylight, daylight uniformity, daylight glare, and energy consumption with lighting and cooling,in order to compare the window to floor ratios under a shaded window, air conditioning, and hybrid lighting. The Daysim and DesignBuilder tools simulated illuminances and energy consumption. Data analysis compared the range of variation in the performance of groups of models, classified by four window-to-floor ratios. The results validated the effectiveness of the 1/6 ratio, but not the 1/8 ratio, both required by Brazilian building codes. The results showed the effectiveness of the 2/6 and 2/8 ratios, which are not included in the codes of cities with hot and humid climates.
  • The impact of windows on visual perception in office spaces in hot and humid tropical climates Edição Especial Encac

    Lima, Amanda Vieira Pessoa; Noda, Lumy; Souza, Jullyanne Ferreira de; Leder, Solange Maria

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A iluminação natural oferece benefícios para o edifício e para os ocupantes, porém, em climas tropicais, a luz natural é frequentemente excessiva, sendo fonte de ofuscamento e incentivo ao uso intensivo da iluminação artificial. Objetivando analisar a influência das janelas e da iluminação natural na percepção visual em ambientes laborais, esta pesquisa foi conduzida em dois edifícios de escritórios em João Pessoa-PB, com o registro da iluminância em 219 estações de trabalho simultâneo à aplicação de questionário. A amplitude dos índices de iluminância (6,77 lux a 2.620,4 lux) demonstra a dificuldade em atingir uniformidade e condição adequada às normas, com recorrentes índices em torno de 750 lux - implicando a insatisfação para 30,15% dos ocupantes. Predominaram elementos internos de sombreamento na posição 'fechada' e baixo percentual de acionamento pelos usuários (22,94%), uma vez que a frequência de manuseio se mostrou relacionada à proximidade do dispositivo. Os resultados sugerem que as janelas podem desencadear elevada insatisfação com a luz natural, quando permitem excessiva incidência de luz solar e, especialmente, quando associadas a grandes aberturas com orientação leste desprovidas de proteção solar externa.

    Abstract in English:

    Abstract Daylighting is beneficial for buildings and their occupants; however, in tropical climates, daylight is often excessive, and it is a source of glare and cause of frequent use of artificial lighting. With the objective of analysing the influence of windows and daylighting on visual perception in workplaces, this study was conducted in two office buildings in the city of João Pessoa, state of Paraíba, Brazil: illuminance at desk level was recorded at 219 workstations, simultaneously to a questionnaire application. The wide range of illuminance indices (from 6,77 to 2620,4 lux) demonstrates the difficulty of achieving uniform conditions that are in conformity with the standards, with recurrent indices around 750 lux leading to 30,15% of occupants’ dissatisfaction. Internal shading elements predominated in the ‘closed’ position and a low percentage of activation by users (22,94%), since the frequency of activation was related to device proximity. The results suggest that windows may be related with high dissatisfaction with daylight when they allow excessive incidence of sunlight, especially when associated with east-facing facades with no external solar protection.
  • Assessment of thermal comfort in workstations located near highly glazed façades: solar-adjustment models Edição Especial Encac

    Pinto, Mônica Martins; Westphal, Fernando Simon

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Embora a exposição à radiação solar tenha forte impacto no conforto das pessoas, estações de trabalho são frequentemente posicionadas junto às janelas. Modelos de ajuste solar vêm sendo desenvolvidos para incluir o impacto da radiação solar no conforto térmico, o que não é abordado nos modelos de Fanger e Adaptativo. Entretanto, esses modelos apresentam diferenças em seus procedimentos de cálculo, as quais não foram amplamente investigadas. Esse estudo teve como objetivo verificar divergências nos resultados de conforto térmico através da aplicação de diferentes modelos de ajuste solar, considerando uma pessoa sentada próximo à fachada envidraçada em um escritório. Dados ambientais foram obtidos por simulação térmica no EnergyPlus para um clima temperado no Brasil. Observaram-se diferenças significativas nos resultados obtidos para um mesmo espaço. Por exemplo, a diferença horária máxima no PMV entre os modelos de ajuste solar foi 1,7e a MRT foi até 17,6 ºCmaior do que o valor médio calculado pelo EnergyPlus. Embora os resultados não tenham sido confrontados com dados de medição ou percepção térmica de pessoas em um ambiente real, as limitações e vantagens de cada modelo de ajuste solar foram analisadas numericamente, ampliando as discussões sobre a necessidade de ajuste solar e as consequências da escolha entre os modelos.

    Abstract in English:

    Abstract Although solar radiation exposure strongly impacts people's thermal comfort, workstations are frequently positioned close to glazed façades. Solar adjustment models have been developed to include the solar radiation impact on people's thermal comfort, which the Fanger and Adaptative models do not address. Nonetheless, those models present differences in their calculation procedures, which have not been thoroughly investigated. This study aims to verify differences in thermal comfort results by applying various solar adjustment models of thermal comfort indices for a person sitting close to a highly glazed façade in an office room. The analyses were based on indoor environment data from computer thermal simulations in EnergyPlus for a temperate climate in Brazil. The results for the same room demonstrated significant differences. For example, the hourly difference between the solar-adjustment models reached 1.7 in PMV, and the MRT was up to 17.6 ºC higher than the mean result calculated through EnergyPlus. The need for solar radiation incidence control is also reinforced. Although the results were not compared with measurement data or people's thermal perception, the limitations and advantages of each solar adjustment model were numerically analysed, broadening the discussions about the solar adjustment models and the consequences of the choices among them.
  • Transparent and translucent materials on facades and their performance in natural lighting: an overview of the international context and applicability in Brazil Edição Especial Encac

    Costa, João Francisco Walter; Amorim, Cláudia Naves David

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Desde a década de 1980, materiais transparentes e translúcidos inovadores foram desenvolvidos como tentativa de resolver problemas térmicos e luminosos causados pelas superfícies envidraçadas. Neste contexto, o artigo tem como objetivo apresentar um panorama sobre materiais transparentes e translúcidos inovadores empregados em fachadas de edifícios não residenciais, descrevendo quais podem ser promissores em climas brasileiros. Por meio da revisão sistemática de literatura, incluindo artigos em periódicos, relatórios, teses e dissertações, discute-se uma visão relativa aos principais materiais inovadores, que se dividem em duas categorias principais: os sistemas de redirecionamento da luz natural e as janelas inteligentes. Identifica-se que o vidro eletrocrômico se destaca em relação às demais janelas inteligentes pela maior capacidade de controle das propriedades de transmissão luminosa e fator solar. Na categoria de sistemas de redirecionamento da luz natural, os componentes óticos microestruturados são promissores por permitirem maior alcance da luz natural na profundidade dos ambientes em relação a outros sistemas. Conclui-se que ainda há poucos estudos de aplicação desses materiais no Brasil e, por isso, o aprofundamento desta discussão é necessário.

    Abstract in English:

    Abstract Since the 1980s, innovative transparent and translucent material technologies have been developed as a solution for issues related to thermal and luminous comfort caused by glazed facades. In this context, this article aims to present an overview of the innovative transparent and translucent materials employed on non-residential building facades, describing those which can be promising in Brazilian climates. Through the literature review, including journal articles, technical reports, theses and dissertations an overview of the main innovative materials is discussed. They can be divided into two categories: smart windows and light redirection systems. The electrochromic glazing stands out from other smart window technologies due its wider range of Solar-Heating Gain Coefficient and Light Transmission control. The micro-structured opticalcomponents are a promising technology because they allow a deeper reach of natural light into the depth of indoor environments. The conclusion of this paper is that there are still only few studies testing the applicability of these innovative materials in Brazil and that further studies are needed
  • Impact of shading devices on pressure distribution in a generic model Edição Especial Encac

    Rossi, Michele Marta; Chvatal, Karin Maria Soares; Prata-Shimomura, Alessandra Rodrigues; Silva, Fernando Vitor Marques da

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A ventilação natural é uma importante estratégia passiva para manutenção da qualidade do ar e do conforto térmico em espaços internos. O diferencial de pressão nas fachadas das edificações, quantificado a partir dos coeficientes de pressão (Cps), impacta diretamente no desempenho da ventilação natural. Fatores como direção do vento, entorno, tipo de terreno, geometria da edificação e detalhamentos nas fachadas influenciam a distribuição de pressão. Muitas investigações utilizam-se de ensaios em túneis de vento ou simulações fluidodinâmicas para avaliar os Cps em geometrias lisas e regulares. Neste artigo, objetiva-se avaliar o impacto de dispositivos de sombreamento externos nos Cps em um modelo genérico isolado de 3,0 m x 3,0 m x 2,7 m com duas aberturas (de 1 m2 cada uma) centralizadas e dispostas em faces opostas a 1,1 m do piso. Assim, a partir de sua versão reduzida (escala 1:7,5), cinco configurações (sem dispositivos, modelo selado e com aberturas e tipologias com sombreamentos horizontal, combinados e verticais) foram ensaiadas em túnel de vento para oito incidências de vento (de 0° a 90° e 180°). Os resultados indicarammaiores discrepâncias nos Cps nas tipologias com componentes verticais expostas às incidências de 45°, 60° e 75°.

    Abstract in English:

    Abstract Natural ventilation in buildings is an important passive strategy to maintain indoor air quality and comfortable thermal environments. The pressure differential on buildings’ façades, quantified by the wind pressure coefficients (WPCs), directly impacts the performance of natural ventilation. Several factors, as wind direction, surroundings, terrain type, building geometry and facades’ details influence wind pressure distribution. Many investigations use wind tunnel tests or computational fluid dynamics simulations to evaluate the Cps in regular geometries. This paper aims to evaluate the impact of external shading devices on the WPCs of a generic isolated model with 3.0 m x 3.0 m x 2.7 m with two openings (with 1.0 m 2 each), centralised and placed on opposite façades with a windowsill measuring 1.1 m. Thus, from its reduced version (scale 1:7.5), five configurations (model without shadings, sealed model and model with openings, and typologies with horizontal, combined and vertical shading devices) are tested in a wind tunnel with eight wind attack angles (0° to 90° and 180°). The results show greater differences in cases with vertical shading devices exposed to wind attack angles of 45°, 60° and 75°.
  • Thermal comfort and IAQ conditions of naturally ventilated classrooms during the Covid-19 pandemic Edição Especial Encac

    Franceschini, Paula Brumer; Liguori, Iara Nogueira; Neves, Leticia de Oliveira

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Para a obtenção de boas condições de conforto térmico e qualidade do ar interior (QAI) em salas de aula naturalmente ventiladas, devem-se garantir taxas de renovação do ar adequadas. Em 2020, esta questão tornou-se especialmente relevante devido à pandemia de Covid-19, já que pode contribuir para a redução do potencial de transmissão de doenças respiratórias. O objetivo deste estudo é avaliar as condições de conforto térmico e QAI de uma sala de aula naturalmente ventilada a fim de identificar cenários que contribuam, simultaneamente, para a redução do risco de disseminação do vírus SARS-CoV-2 e para a manutenção do conforto térmico dos usuários. Variáveis climáticas foram monitoradas em uma sala de aula antes e durante a pandemia de Covid-19 e um modelo de simulação foi calibrado. Cenários variando o número de ocupantes e a taxa de renovação do ar foram simulados a fim de avaliar o impacto dessas variáveis na concentração de CO2, na probabilidade de infecção e na temperatura operativa interna. O melhor cenário apresentou uma redução de 42% na concentração de CO2 e 33% na probabilidade de infecção e um aumento de 60% nas horas ocupadas em conforto, se comparado ao pior cenário. No entanto, as estratégias adotadas devem ser analisadas para cada situação, assim como os riscos e os benefícios para os ocupantes da sala de aula.

    Abstract in English:

    Abstract In order to achieve good thermal comfort and indoor air quality (IAQ) conditions in naturally ventilated classrooms, adequate air change rates must be ensured. In 2020, this issue became especially relevant due to the Covid-19 pandemic, since it may contribute to minimize the transmission potential of respiratory diseases. This study aims to evaluate the thermal comfort and IAQ conditions of a naturally ventilated classroom, in order to identify scenarios that contribute, simultaneously, to the reduction of the risk of dissemination of the SARS-CoV-2 virus and to the maintenance of thermal comfort for users. Environmental variables were monitored in a classroom before and during the Covid-19 pandemic and a simulation model was calibrated. Scenarios varying the number of occupants and the air change rate were simulated in order to assess the impact of these variables on the CO 2 concentration, on the infection probability and on the indoor operative temperature. The best scenario showed a reduction of 42% in the concentration of CO 2 and 33% in the infection probability and an increase of 60% in comfort hours, compared to the worst scenario. However, the strategies adopted must be analysed for each situation, as well as the risks and benefits for classroom occupants.
  • Natural ventilation as a tool for reducing the propagation of Covid-19 in classrooms Edição Especial Encac

    Decker, Pedro Henrique Bruder; Atem, Camila Gregório

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A pandemia de Coronavírus despertou preocupação da comunidade acadêmica com a qualidade do ar interior. A principal via de propagação da doença se dá por aerossóis, com vírus presentes em partículas que permanecem em suspensão no ar por longos períodos. Este trabalho busca compreender o papel da ventilação natural na probabilidade de contágio da doença em salas de aula. Taxas de ventilação foram calculadas por método algébrico para salas de aula em duas situações: ventilação cruzada e unilateral. Foi proposta redução da ocupação máxima das salas de aula, tanto considerando distância mínima de 2 metros entre ocupantes, quanto mantendo taxa mínima de ventilação de 27 m³/h por pessoa.A probabilidade de contágio foi calculada para as capacidades originais e reduzidas de cada sala, seguindo metodologia proposta na literatura. Cada recinto também foi classificado de acordo com seu número de trocas de ar por hora. A ventilação unilateral se mostrou insuficiente para manter taxas adequadas de ventilação em todos os casos. Para 11 das 31 salas avaliadas o distanciamento de 2 metros entre ocupantes é insuficiente para manter as taxas de ventilação adequadas.

    Abstract in English:

    Abstract The Coronavirus pandemic aroused the academic community’s concern about indoor air quality. The main way of spreading the disease is through aerosols, with viruses present in particles that remain suspended in the air for long periods. This study seeks to understand the role of natural ventilation in the probability of contagion of the disease in classrooms. Ventilation rates were calculated by the algebraic method for classrooms in two situations: cross ventilation and unilateral ventilation. A reduction in the maximum occupancy of classrooms was proposed, considering a minimum distance of 2 meters between occupants, and maintaining a minimum ventilation rate of 27 m³/h per person. The probability of contagion was calculated for the original and reduced capacities of each room, following the methodology proposed in the literature. Each room was also classified according to its number of air changes per hour. Single-sided ventilation was insufficient to maintain adequate ventilation rates in all cases. For 11 out of the 31 rooms evaluated, a distance of 2 meters between occupants is insufficient to maintain adequate ventilation rates.
  • Housing transformations and their impacts on the well-being of dwellers Edição Especial Encac

    Muianga, Elisa Atália Daniel; KnatzKowaltowski, Doris Catharine Cornelie; Silva, Vanessa Gomes da; Granja, Ariovaldo Denis; Moreira, Daniel de Carvalho; Ruschel, Regina Coeli

    Abstract in Portuguese:

    Resumo As transformações de habitações têm sido estudadas ao longo dos anos. Muitos estudos sobre Avaliações Pós-Ocupação (APOs) evidenciam a ocorrência de alterações iniciadas pelos usuários em Habitações de Interesse Social (HIS) no Brasil. Estas transformações têm objetivos específicos, tais como: adição de espaço, remodelação e melhoria, ou upgrading. Entretanto, as condições resultantes dessas transformações nem sempre são positivas, e podem afetar o bem-estar dos usuários por meio de perdas no conforto ambiental. Um estudo crítico desenvolvido a partir de uma Revisão Sistemática de Literatura (RSL) analisou quarenta e sete pesquisas para entender quais necessidades e requisitos estimulam melhorias em HIS, e como as transformações impactam o bem-estar. Além disso, a análise foi aprofundada para se avaliar aspectos de conforto ambiental, segurança, projeto, layout e aspectos econômicos que afetam o bem-estar das pessoas, e melhoram sua qualidade de vida. Os resultados contribuem para apoiar os processos de upgrading de HIS existentes, e pode orientar o aprimoramento o design de novos projetos de HIS com base nas necessidades de bem-estar e requisitos das famílias de baixa renda.

    Abstract in English:

    Abstract Housing transformations have been studied over time. Numerous Post-Occupancy-Evaluation (POE) studies reveal user-initiated alterations occurring in Brazilian Social Housing (SH). These transformations have specific objectives, such as additional space, refurbishment, and improvement, or upgrading. However, results of transformations are not always positive, and may affect dwellers’ well-being through losses in environmental comfort. A critical investigation using the Systematic Literature Review (SLR) method analysed forty-seven studies to understand what needs and requirements stimulate SH projects' upgrading and how transformations impact well-being. In addition, an in-depth analysis was made to assess aspects of environmental comfort, safety, design, layout and economic aspects that affect people’s well-being, and improve their quality of life. Results contribute to supporting upgrading processes of existing SH and to guide the improved design of new SH projects based on the desires and well-being requirements of low-income families.
  • ENVI-met calibration for thermodynamic simulations of open urban spaces during hot days Edição Especial Encac

    Novaes, Gabriel Bonansea de Alencar; Monteiro, Leonardo Marques

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Este trabalho apresenta o procedimento para realizar a calibração de um modelo climático do ENVI-met, com suas etapas metodológicas, para a avaliação de espaços urbanos abertos de porções da cidade de São Paulo na condição deum dia quente e seco, marcado por altas temperaturas e incidência solar, baixa umidade e baixa nebulosidade. O processo de calibração foi realizado por meio de sucessivas simulações baseadas em dados microclimáticos de medições realizadas no local representado nas simulações, além de dados das estações meteorológicas do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas(IAG/USP) e do arquivo climático do Aeroporto de Congonhas, e seus resultados foram avaliados comparando-se as principais variáveis microclimáticas (temperatura do ar, umidade relativa, velocidade do vento, direção do vento e radiação) entre simulação e medições. O modelo calibrado apresentou aderência às medições realizadas, dentro dos limites de tolerância esperados, e no processo de calibração foi possível evidenciar as vantagens do uso do ENVI-met, sua adequação e adaptabilidade para modelos representativos de São Paulo, e as principais dificuldades do processo de simulação, sobretudo em função das grandes necessidades de capacidade e tempo de computação para o processamento das simulações.

    Abstract in English:

    Abstract This article presents the procedure to perform the calibration of an ENVI-met climate model, with its methodological steps, for the evaluation of open urban spaces in portions of the city of São Paulo in the condition of a hot and dry day, marked by high temperatures. and solar incidence, low humidity and low cloudiness. The calibration process was carried out through successive simulations based on microclimatic data from measurements performed at the location represented in the simulations, in addition to data from the Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG/USP) meteorological stations and from the Congonhas Airport climate file, and its results were evaluated by comparing the main microclimatic variables (air temperature, relative humidity, wind speed, wind direction, and radiation) between simulation and measurements. The calibrated model presentedadherence to the measurements, within the expected tolerance limits and, in the calibration process, it was possible to highlight the advantages of using the ENVI-met, its suitability and adaptability for representative models of São Paulo, and also the main difficulties of the simulation process, mainly due to the significant needs of computation capacity and time for the processing of the simulations.
  • Emerging standards in civil construction: standardization based on improvisation Artigos

    Cruz, Rodrigo José Paiva; Saffaro, Fernanda Aranha; Lantelme, Elvira Maria Vieira

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A padronização é um princípio da gestão com vistas à redução da variabilidade no processo de produção por meio de um conjunto de regras que determinam de que maneira uma tarefa deve ser executada. No entanto, há uma convergência para a ideia de que parcelas do trabalho, não previstas nos padrões formais, emergem mediante adaptações realizadas pelos próprios operadorese são boas soluções ante os propósitos da padronização. O objetivo deste artigo é entender a natureza dessas parcelas do trabalho na construção civil e categorizá-las por meio de constructos que representem sua taxonomia. Com base na abordagem do Design Science Research, foram realizados: um estudo exploratório em uma empresa de montagem e instalação de móveis planejados, um estudo empírico (EE1) na atividade de assentamento de pisos e azulejos, e um estudo de avaliação (EE2) na montagem de formas de pilar. O estudo exploratório propiciou a caracterização inicial dessas parcelas do trabalho. No EE1, identificou-se os constructos que explicam a natureza e a taxonomia dessas parcelas do trabalho, denominadas padrões emergentes (PE). Os constructos identificados foram facilitação da ação e precaução, com seus desdobramentos, demonstrando a variedade de situações em que os PE podem ser identificados. Por fim, no EE2, foram validados os resultados.

    Abstract in English:

    Abstract Standardisation is a management tool aimed at reducing variability in the production process through a set of rules that determine how a task must be performed. However, there are convergent ideas that parts of the work, not foreseen in the formal standards, emerge through adaptations carried out by the operators themselves andare good solutions for the purposes of standardization. The aim of this article is to understand the nature of these parts of work in construction and to categorize them through a set of constructs that represent their taxonomy. Based on the Design Science Research approach, were carried:an exploratory study developed in a company that assembles and installs custom furniture, an empirical study (EE1) occurred on the activity of laying floors and tiles, and an evaluation study (EE2) carried out on the assembly of pillar’s forms. The first study provided an initial characterization of these parts of the work. The constructs that explain the nature and taxonomy of these parts of the work were identified in the EE1. These parts of the work are called emerging standards (ES). The constructs identified were facilitation of actions and precaution, which were subdivided demonstrating the variety of situations in which ESs can be identified. Finally, the results were validatedin the EE2.
  • Neuro-fuzzy model for the prediction of CO2 emissions of concrete mixes for biodigestors in swine production systems Artigos

    Souza, Régis Marciano de; Magalhães, Ricardo Rodrigues; Campos, Alessandro Torres; Veloso, Alessandro Vieira

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Dada a importância da suinocultura para o Brasil, é necessário entender o impacto ambiental gerado pelos materiais de construção empregados na produção das instalações rurais, em especial na construção dos biodigestores, visto que essas instalações têm um importante papel na sustentabilidade dos sistemas de produção. Diante da relevância do volume de concreto empregado no processo de construção de biodigestores para manejo e tratamento de resíduos da suinocultura, esta pesquisa avaliou as emissões de dióxido de carbono equivalente (CO2Eq.) em diferentes cenários de dosagens de concreto. Para isso, um modelo computacional ANFIS (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System) foi desenvolvido para predição e análise das emissões de CO2Eq. durante o ciclo de vida dos materiais adotados em concretos convencionais. Os resultados indicam que a escolha adequada da dosagem pode gerar redução nas emissões de CO2Eq. da ordem de 31,41% para concretos de 30 MPa a 40 MPa. Isso implica uma proposta promissora para a redução do impacto ambiental na produção de instalações em concreto, o que tem potencial paraimpulsionar novas pesquisas na área.

    Abstract in English:

    Abstract Due to the importance of swine production in Brazil, there is a need to understand the environmental impact generated by the construction materials used in the production of rural facilities, especially in the construction of biodigesters, as these facilities play an important role in the sustainability of production systems. Considering the relevance of the volume of concrete used in the construction of biodigesters for the management and treatment of swine waste, this research study sought to evaluate the emissions of carbon dioxide equivalent (CO 2 Eq.) in different concrete mix scenarios. For that purpose, a computational ANFIS (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System) model was developed to predict and analyse CO 2 Eq. emissions during the life cycle of materials adopted in conventional concrete. The results indicate that the proper choice of dosage can lead to a reduction of 31.41% in CO 2 Eq. emissions, for concrete from 30 to 40 MPa. This represents a promising proposal for reducing the environmental impact of the production of concrete constructions, which has the potential to stimulate further research in this area.
  • Floor impact noise performance of prefabricated prestressed joists and block slabs with wooden laminate floors Artigos

    Lourenço, Willian Magalhães de; Meller, Gabriela; Rossi, Camila Taciane; Haas, Alessandra; Santos, Eduardo Henrique Lucca; Santos, Joaquim Cesar Pizzutti dos; Melo, Viviane Suzey Gomes de; Tenenbaum, Roberto Aizik; Mohamad, Gihad

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Esta pesquisa tem como objetivo discutir e determinar valores de desempenho acústico para ruído de impacto (L' nTw ), para 39 composições de sistemas de pisos, com diferentes materiais resilientes e acabamento de pisos laminados de madeira, a metodologia organiza-se conforme a ISO 16283-2, ISO 717-2 e NBR 15575-3 para classificação. Os resultados obtidos demonstram que a laje pré-fabricada nervurada com vigotas protendidas e tavelas cerâmicas e o sistema de laje e contrapiso não atingem os requisitos mínimos de isolamento acústico, com valores de 91 e 84 dB respectivamente. Dentre as outras 37 amostras, vale ressaltar que pisos laminados de madeira com melhor resistência à abrasão são mais eficientes em relação ao desempenho acústico, com valores de isolamento de ruído de impacto variando de 60 a 62 dB, devido sua densidade superficial. Nas amostras que usam materiais resilientes, os valores de desempenho variam de 55 a 46 dB.

    Abstract in English:

    Abstract This research aims to discuss and determine acoustic performance values for impact noise insulation (L’nT,w) for 39 floor system compositions that have different resilient materials and wooden laminate floor finishing. The methodology is organized according to ISO 16283-2, ISO 717-2 and NBR 15575-3 for classification. The results obtained demonstrate that the prefabricated ribbed slab with prestressed joists and ceramic slabs, as well as the slab and subfloor system do not meet the minimum requirements for acoustic insulation, comprising values of 91 and 84 dB, respectively. Among the other 37 samples, it is worth mentioning that wooden laminate floors with better abrasion resistance is more efficient concerning acoustic performance, comprising impact noise insulation values ranging from 60 to 62 dB, due to its surface density. In the samples that use resilient materials, the performance values vary from 55 to 46 dB.
  • Effects of accelerated aging on beta plaster with the addition of mass water repellent Artigos

    Rodrigues, Sheila Daiane de Souza; Sousa, José Getúlio Gomes de; Olivier, Nelson Cárdenas

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Este trabalho tem como objetivo avaliar a durabilidade do gesso com a adição de hidrorrepelente quando submetido ao envelhecimento acelerado. Para isso foram utilizados gesso e hidrorrepelente de massa. Foi fixada a relação água/gesso em 0,7 e utilizados os teores de 0,2% e 0,4% de hidrorrepelente em relação à massa de gesso. O gesso de referência (sem hidrorrepelente) e o gesso contendo hidrorrepelente de massa foram avaliados na idade “zero” e após 10 e 20 ciclos de secagem e molhagem. Foram realizados ensaios de dureza, resistência à compressão, absorção por imersão total, absorção por capilaridade e análise de MEV e EDS. Aos 20 ciclos de envelhecimento acelerado, houve redução das propriedades mecânicas; em contrapartida, manteve-se uma redução considerável, tanto da absorção por imersão, quanto da absorção por capilaridade nos corpos de prova contendo o hidrorrepelente em comparação aos corpos de prova de referência. Em relação à microestrutura, mesmo aos 20 ciclos, foi possível identificar a presença do hidrorrepelente formando um “filme” sobre os cristais de gesso, tendo sido identificado um percentual maior do hidrorrepelente na região mais superficial do corpo de prova. Tais resultados mostram a eficácia do hidrorrepelente como barreira de proteção diante do envelhecimento acelerado.

    Abstract in English:

    Abstract This paper aims to evaluate the durability of plaster with the addition of water repellent, when subjected to accelerated aging. For this process, plaster and water repellent were used. The water/plaster ratio was set at 0.7 and contents of 0.2% and 0.4% of water repellent were used, in relation to the plaster mass. The prototype plaster (without water repellent) and the plaster containing mass water repellent were evaluated at “zero” age, after 10 and 20 drying and wetting cycles. Tests of hardness, compressive strength, total immersion absorption, capillary absorption and SEM, and EDX analysis were performed. At 20 accelerated aging cycles, there was a reduction in mechanical properties; at the same time, there was considerable reduction in both immersion absorption and capillary absorption in the specimens containing the water repellent, compared to the prototype specimens. Regarding the microstructure, even at 20 cycles, it was possible to identify the presence of water repellent forming a “film” above the plaster crystals, with a higher percentage of water repellent being identified in the most superficial region of the specimen. These results show the effectiveness of water repellent as a protective barrier against accelerated aging.
  • Shear design of steel fiber reinforced concrete beams without stirrups: a parametric analysis Artigos

    Bahniuk, Gabriela Mazureki Campos; Borçato, Allan Guimarães; Pieralisi, Ricardo

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Algumas normativas apresentam recomendações de dimensionamento ao cisalhamento de vigas de concreto reforçado com fibras, porém com diferenças entre si. Desse modo, este artigo tem como objetivo realizar o dimensionamento ao cisalhamento e análise paramétrica de vigas em concreto reforçado com fibras de aço (CRFA) sem estribos, baseando-se nos métodos propostos pelaNBR 16935:2021, pelo FIB Model Code 2010, pela RILEM TC 162-TDF e pela norma alemã. Buscou-se na literatura ensaios experimentais de vigas de CRFA, com armadura longitudinal e sem estribos, para obter valores experimentais a serem comparados com as previsões fornecidas pelas normativas. Para a análise paramétrica, consultou-se trabalhos com resultados de resistência residual à tração baseados no ensaio EN 14651, ensaio similar ao indicado pela NBR 16935:2021. Os parâmetros variados foram a largura (bw), a altura útil (d) e a taxa de armadura longitudinal (ρ). Os resultados mostraram que a NBR 16935:2021 e o FIB Model Code 2010 apresentam, na média, valores característicos mais distantes dos resultados experimentais, sendo mais conservadoras em relação às demais normativas. Entre os parâmetros analisados, a taxa de armadura longitudinal apresentou a maior influência nos resultados.

    Abstract in English:

    Abstract Some standards present design recommendations for the shear of fiber reinforced concrete beams, but with there are differences between them. Thus, the aim of this article is to perform the shear design and parametric analysis of beams in steel fiber reinforced concrete (SFRC), without stirrups, based on the methods proposed by the recently released NBR 16935:2021, the FIB Model Code 2010, RILEM TC 162-TDF and the German standard. The study involved a literature review, researching publications of experimental tests involving SFRC beams, with longitudinal reinforcement and without stirrups, aiming to obtain experimental values to compare with the standards’ theoretical predictions of shear capacity. For the parametric analysis, the researchers sought studies with residual tensile strength results based on the EN 14651 test, which is similar to the test recommended by NBR 16935:2021. The parameters that varied were width (b w ), useful height (d) and longitudinal reinforcement ratio (ρ). The results showed that NBR 16935:2021 and the FIB Model Code 2010 present, on average, characteristic values that are far from the experimental results, being more conservative than the other standards. The longitudinal reinforcement ratio had the greatest influence on the results compared with the other analysed parameters.
  • Proposal of a model for estimating the tensile strength of hardwoods depending on fiber orientation angle Artigos

    Almeida, João Paulo Boff; Christoforo, André Luis; Lahr, Francisco Antonio Rocco

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Pela complexidade anatômica e variabilidade intrínseca das propriedades encontradas dentro de uma mesma espécie, a madeira tem sido tratada, pelos diversos documentos normativos, como material isotrópico, com valores de resistência e de rigidez determinados por meio de formulações advindas da resistência dos materiais. A falta de informações experimentais, aliada ao desconhecimento da utilização de critérios de resistência para materiais anisotrópicos, aumenta as incertezas na análise de falha das estruturas quanto às estimativas das propriedades de resistência e rigidez em função da orientação das fibras. Com o objetivo de solucionar este problema, modelos empíricos têm sido desenvolvidos e incorporados em diversos documentos normativos nacionais e internacionais. Tais modelos são ajustados em função de um expoente (n) que fornece o melhor ajuste, entretanto, mesmo em se tratando do mesmo modelo, ainda há divergências com relação ao uso desse expoente. Nesse contexto, esta pesquisa objetivou propor um modelo para a estimativa do valor característico de resistência à tração inclinada (ftθ,k) e compará-lo com modelos empíricos provenientes da literatura correlata (com os ajustes ótimos do expoente n), para evidenciar o melhor ajuste. Os resultados obtidos revelaram que o modelo desenvolvido na pesquisa foi o mais preciso.

    Abstract in English:

    Abstract Due to the anatomical complexity and intrinsic variability of properties found in the same species, wood is treated as an isotropic material by various normative codes, where the strength and stiffness values are determined by the strength of materials. The lack of experimental information combined with the lack of knowledge on using strength criteria for anisotropic materials increases the uncertainties in the analysis of structures failures with regards to estimating strength and stiffness properties depending on fiber orientation. To address this issue, empirical models have been developed and incorporated in several Brazilian and international normative documents. Those models are adjusted according to an exponent (n) that provides the best fit, however, even in the case of the same model, there are still differences regarding the use of this exponent. Hence, the aim of this study is to propose a model to estimate the characteristic off-axis tensile strength value (f tθ,k ), as well as to compare it with empirical models from the literature (with the optimal adjustments of exponent n), making it possible to highlight the best fit. The results showed that the model developed in the research study was the most accurate.
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