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Detalhamento da armadura de flexão em vigas USP




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Um método para a determinação do comprimento das barras tracionadas da viga é a decalagem (ou deslocamento) do diagrama de momento fletor. Esse método recomenda a translação do diagrama de momento fletor aumentando a sua área. Dessa forma é possível compatibilizar o valor da força atuante na armadura tracionada determinada no banzo tracionado da treliça Mörsch com o valor da força determinado usando-se o modelo de barra fletida.
Esse método é muito utilizado na prática para o detalhamento da armação longitudinal de viga. Acesse o link abaixo para assistir uma animação de um exemplo de aplicação. Essa animação faz parte de um projeto de pesquisa da Escola Politécnica da USP.
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Lanternins - Dimensionamento


Ventilação natural em galpões: o uso de lanternins nas coberturas 
 

1. Ventilação natural em ambientes construídos 


1.1 A necessidade da ventilação

A ventilação natural regula o clima interno de uma edificação por meio de uma troca de ar controlada pelas aberturas. As forças motrizes naturais geram o efeito chaminé, que tem sua origem na diferença de temperatura entre o ar externo e o ar no interior do ambiente construído e pelas diferenças de pressão ocasionadas pela ação do vento. Uma circulação natural de ar adequada, dentro de um ambiente construído, além de auxiliar na diminuição do gradiente térmico, contribui para a renovação do ar interno (remoção dos poluentes do ar interno), que, dependendo do perfil de ocupação do ambiente, pode afetar a produtividade dos ocupantes além de ser prejudicial à saúde.

A velocidade de circulação do ar no interior da edificação e as temperaturas superficiais internas são variáveis que podem ser alteradas, por meio de estratégias arquitetônicas, sem emprego de equipamentos mecânicos, para se obter uma melhor condição de conforto aos ocupantes. Nesse sentido, uma ventilação adequada pelas coberturas, através de lanternins, pode ser uma alternativa eficiente. O emprego de laternins pode ser ainda mais importante quando se trata de galpões industriais e edificações comerciais com grandes coberturas e pé-direito elevado (grandes volumes de ar).

A ventilação natural permite projetos espaçosos e iluminados, redução significativa do custo energético da edificação e um clima interno agradável que é uma condição prévia para um bom rendimento do trabalho executado pelas pessoas no interior da edificação. Quando a ventilação natural pode ser uma estratégia suficiente para a obtenção de um ambiente interno confortável, recursos de projeto devem ser utilizados, como: ter cuidados na forma e orientação da edificação; projetar espaços fluidos; facilitar a ventilação vertical (lanternins) e utilizar elementos para direcionar o fluxo de ar para o interior.

1.2 Ventilação combinada pelo efeito chaminé e pela ação do vento

A diferença de pressão que provoca a circulação do ar através das aberturas existentes na edificação, do exterior para o interior da edificação e vice-versa, é ocasionada pela diferença de peso entre colunas de ar de mesma altura, mas com temperaturas diferentes, Figura 1 (a). A posição das aberturas da ventilação natural determina a distribuição da temperatura no ambiente interno. Se as duas aberturas estiverem abertas, uma localizada na parte mais alta da edificação e a outra na parte mais baixa, o ar frio fluirá para o interior do edifício, através da abertura inferior, e o ar quente fluirá para o exterior da edificação, através da abertura superior, como mostrado na Figura 1 (b). Esse tipo de ventilação, chamado de ventilação de deslocamento, cria uma estratificação da temperatura dentro do ambiente. 






Embora tenha um efeito muito mais forte para edificações com duas aberturas, uma superior e outra inferior, a ventilação de deslocamento pode também ocorrer em edifícios com uma única abertura, como mostrado na Figura 1 (c). Nesse caso, a abertura serve, tanto como uma entrada, quanto como uma saída de ar. Comparada com a configuração de duas aberturas, uma única abertura proporciona taxas de ventilação mais baixas e o ar ventilado não penetra a uma grande profundidade no espaço interno. Um fluxo de ar mais intenso será induzido quando houver uma grande separação vertical entre as aberturas de entrada e saída de ar e quando há uma grande diferença entre temperaturas internas e externas. A pressão interna mais elevada na abertura superior dirige o fluxo de ar para o exterior e a pressão interna mais baixa na abertura inferior facilita a entrada do ar exterior, que substitui o ar quente que saiu. Esse fluxo dirigido pelo empuxo térmico é o conhecido efeito chaminé (Heiselberg et al., 2001; Allocca et al., 2003; Mazon, 2005).

Quando não há vento, o efeito chaminé torna-se o único responsável pela renovação do ar nas edificações e representa a situação mais simples da ventilação natural. Se há incidência de vento, essa ação deve ser conjugada ao efeito chaminé, de forma que essas ações se somem resultando numa ventilação natural mais eficiente. Para que isto ocorra, é fundamental que a configuração do fluxo de ar, no interior da edificação, originária da ação do vento, isoladamente, e o sentido do fluxo proveniente das diferenças de temperatura se somem. Quando não há a conjugação desses dois fenômenos, a oposição dos mesmos pode acarretar alguns inconvenientes, como pressões maiores devido ao vento nas aberturas superiores em relação àquelas provenientes do efeito chaminé, impedindo o escape de fumaça e poeiras geradas internamente, Figura 2 (Toledo, 1999; Alloca et al, 2003; Li et al., 2003). 







2. Avaliação da ventilação natural em ambientes construídos 

2.1 Cálculo das aberturas

Consideram-se conhecidos a intensidade e a direção do vento, a temperatura e a pressão do ar externo, as posições relativas das aberturas e a vazão requerida para a ventilação. Admitindo-se regime permanente, perda de carga desprezível no escoamento interno e observando a conservação da massa e da quantidade de movimento, obtém-se, para qualquer número de aberturas pré-estabelecido: 




onde Ak é a área individual de cada abertura, Qe é a vazão de entrada, re é a massa específica do ar exterior, lk é a fração de área da abertura requerida em relação a área total das aberturas, Kj é o coeficiente de vazão de cada área, rar é a massa específica do ar e DPj é a diferença de pressão do ar na abertura j.

A área de entrada de ar deve ser aproximadamente o dobro da área de saída, pois com essas condições a vazão será aumentada em torno de 25% com relação ao valor obtido em casos em que essas áreas são iguais (Clezar & Nogueira, 1999).

2.2 Índice de Ventilação Natural (IVN)

O índice de ventilação natural (IVN) é definido como sendo o quociente da área total das aberturas disponíveis para a saída do ar aquecido pela área do piso interno da edificação, levando em conta os fatores redutores de área de abertura, devido ao atrito e devido à mudança de direção, conforme expressado na equação (2). Esse índice é diretamente proporcional ao grau de conforto térmico do edifício, sendo facilmente calculado a partir da área do piso e da área e do formato das aberturas de ventilação de um edifício, respeitando-se os valores mínimos para pé direito bem como a posição e a uniformidade da distribuição de aberturas. 



onde Aa é a área total das aberturas disponíveis para passagem de ar antes da instalação dos aparatos utilizados para permitir a entrada de luz e proteção contra chuva, Ap é a área do piso interno da edificação, Raa é o redutor de área de abertura da passagem de ar, Rda é o redutor devido ao atrito e a presença de tela protetora, Rmd é o redutor de mudança de direção (Scigliano & Hollo, 2001). Segundo Scigliano e Hollo (2001), galpões industriais e edificações comerciais atingem níveis plenamente satisfatórios de conforto térmico com um IVN entre 3 e 4.

O lanternim pode ser dimensionado, Lar (Figura 4 (b)), utilizando-se a relação entre a área de abertura calculada pela equação (1) e o IVN dado pela equação (2), observando-se que a área total para a passagem de saída do ar, que é o somatório das áreas individuais Ak é igual a Aa, dada pela equação (2) (Mazon, 2005). 










3. Estudo de caso 



Nesse estudo, utiliza-se, como modelo físico, um galpão com quatro aberturas, sendo duas aberturas de entrada (inferiores) e duas aberturas de saída (superiores), como um exemplo típico de galpão comercial, Figura 3. Essa análise pode, no entanto, ser realizada para qualquer número e distribuição de aberturas.

Na Figura 3, mostram-se os parâmetros utilizados no cálculo da área das aberturas, a saber: a velocidade do vento, V¥, a temperatura e a pressão externa do ar e, conseqüentemente, sua massa específica, re, e a posição relativa entre as aberturas, Z2 e Z3. Admitindo-se regime permanente, perda de carga desprezível no escoamento interno e observando-se a conservação da massa e da quantidade de movimento, calculam-se as pressões externas e internas em relação às aberturas, sendo P0 a pressão interna no nível de referência, determinada com a aplicação da equação da continuidade (Mazon, 2005).

3.1 Obtenção da dimensão da abertura do lanternim

São analisados galpões com diferentes dimensões com a finalidade de se obter o dimensionamento do lanternim. O lanternim está localizado no centro da cobertura com largura de 25 % da largura do módulo, com a finalidade de se obter uma melhor eficiência da ventilação natural, Figura 4.

Na Tabela 1, apresentam-se as geometrias dos galpões calculados, considerando-se que é colocado um lanternim em cada módulo de 10 m de largura, Figura 4 (a). São apresentadas as condições de entrada preestabelecidas e a altura da abertura da saída de ar no lanternim, Lar, obtida por meio da metodologia apresentada. Para se obter um bom conforto térmico no interior do galpão, considera-se um índice de ventilação natural igual a quatro (IVN = 4), no cálculo de Lar (Scigliano & Hollo, 2001).

3.2 Obtenção do comportamento do fluxo e da temperatura do ar interno

Com o objetivo de analisar o comportamento do fluxo e a distribuição da temperatura do ar interno, as equações governantes são resolvidas via solução numérica, utilizando-se o programa computacional ANSYS Versão 6.0 (ANSYS, 2001). Considera-se o fluxo de ar transiente, incompressível, turbulento e a transferência de calor dentro do ambiente num modelo bidimensional. Analisa-se o fluxo do ar no interior de dois galpões com dimensões 50 X 20 X 7 m, correspondentes ao primeiro e ao segundo modelos mostrados na Tabela 1. 




Como condições de contorno, admitem-se condições de temperatura conhecida nas superfícies laterais e na superfície superior e superfície inferior isolada, Figura 5. Não é considerada a presença de fontes internas de calor. 





Consideram-se as alturas das aberturas de saída de ar no lanternim como sendo aquelas obtidas na metodologia aplicada, ou seja, 0,8 m e 1,0 m, correspondentes aos primeiro e segundo modelos de galpões, respectivamente. As áreas das aberturas de entrada são consideradas o dobro das áreas das aberturas de saída. Os resultados obtidos para os modelos 1 e 2 são mostrados nas Figuras 6 e 7, respectivamente.

Para as condições de temperatura de superfície e de entrada do ar estabelecidas no contorno, como condições representativas de condições de verão, são obtidas condições internas de temperatura e velocidade do ar que estão dentro das faixas estabelecidas pelas normas NBR 6401: 1980 e ASHRAE:1997, como condições de conforto. No caso do modelo 2, Figura 7, a estratificação vertical da temperatura interna fica evidenciada, com valores da temperatura variando entre 19ºC e 31ºC. Em relação ao comportamento do fluxo do ar interno, para velocidade de entrada de ar preestabelecida, observa-se um comportamento simétrico, caracterizando o fluxo para um galpão com duas entradas inferiores e duas saídas superiores simétricas, Figura 6. À medida que o gradiente de temperatura, entre o ar externo e o ar interno, aumenta, observa-se que para se alcançar um fluxo do ar interno mais uniforme, em todo o domínio, deve-se ter uma maior vazão de ar de entrada. Nos dados mostrados na Figura 7, observa-se uma região de baixa velocidade próxima do piso, mas que não afeta a condição de conforto. 









4. Considerações finais 

Faz-se um estudo da ventilação natural em galpões, destacando-se os parâmetros mais relevantes no cálculo da abertura do lanternim. Apresenta-se, também, uma metodologia de cálculo, para obtenção das áreas das aberturas necessárias para uma dada vazão de entrada de ar, e que proporcione condições internas de conforto. Aplicando-se o conceito do índice de ventilação natural, o qual leva em conta o grau de conforto térmico necessário num ambiente construído, determina-se a abertura de lanternim necessária. Os resultados numéricos apresentados confirmam que a metodologia proposta mostra-se uma ferramenta bastante importante para as etapas iniciais de projetos arquitetônicos, visto que ela permite saber o tamanho necessário das aberturas dos lanternins para que se tenha uma ventilação natural eficiente e, conseqüentemente, um ambiente confortável. 


5. Referências bibliográficas 


ALLOCA, C., CHEN, Q., GLICKSMAN, L. R. Design analysis of single-sided natural ventilation. Energy and Buildings, v. 35, p. 785-795, 2003.
ANSYS. User's Manual for Revision 6. Houston, PA, Swanson Analysis Systems Inc., 2001.
ASHRAE. Fundamentals Handbook. American Society of Heating, Ventilating and Air-Conditioning Engineers, Atlanta, USA: 1997.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Instalações centrais de ar condicionado para conforto: Parâmetros básicos de projeto: NBR 6401. Rio de Janeiro. 1980.
CLEZAR, C. A, NOGUEIRA, A. C. R. Ventilação industrial. Florianópolis: Editora da UFSC, 1999.
HEISELBERG, P., SVIDT, K., NIELSEN, P. V. Characteristics of airflow from open windows. Building and Environment, v. 36, p. 859-869, 2001.
LI, Yuguo, DELSANTE, Angelo. Natural ventilation induced by combined wind and thermal forces. Building and Environment, v. 36, p. 59-71, 2003.
MAZON, A. A. O. Ventilação natural em galpões utilizando lanternins. Ouro Preto: Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, UFOP, 2005. 214p. (Dissertação de Mestrado).
SCIGLIANO, S., HOLLO, V. IVN - Índice de ventilação natural. São Paulo: Editora Pini, 2001. 279 p.
TOLEDO, E. Ventilação natural das edificações. Maceió: Editora da Universidade Federal de Alagoas - EDUFAL, 1999. 170 p. 



Fonte: Seielo
Autores: Ana Amélia Oliveira Mazon
Rodolfo Gonçalves Oliveira da Silva
Henor Artur de Souza
Data de publicação: 19/04/2012 






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Nada como se ver o que andam fazendo pelo mundo afora,

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vista dianteira da bicicleta
vista frontal
No centro da cidade, no parque, na urbanização, no shopping center e em frente ao prédio de escritórios. Onde quer que o estacionamento de bicicletas se torne fora de controle, em todos os lugares onde vale a pena a cidade verde e promover o ciclismo.
Seção transversal de estacionamento de bicicleta e elevação lateral
seção transversal e elevação lateral
planos de estacionamento de bicicleta
plano e elevação traseira
vista traseira do estacionamento da bicicleta
Vista da parede traseira do parque de estacionamento com um banco e vasos de flores
Além da função de estacionamento de bicicletas, cada parque de estacionamento está conectado a um portal especialmente concebido, o chamado rede de "estacionamento" - comunidade de bicicletas em sites. Os usuários de bicicletas podem criar uma conta lá e acompanhar suas viagens no mapa e trocar informações em várias rotas e lugares perigosos que devem ser notados pelo conselho da cidade. Os pontos coletados para quilômetros percorridos podem ser mais tarde trocados por produtos da máquina.
Em comparação com as prateleiras de ônibus muito caras que implementamos recentemente nas cidades, abandonamos o vidro caro que não é imune ao vandalismo e é difícil de limpar. Os módulos propostos consistem em um quadro de concreto armado pré-fabricado e adicionalmente uma parede a céu aberto feita de perfis de madeira colada. O concreto é uma boa base para o cultivo de videiras e se encaixa perfeitamente na paisagem da cidade urbanizada. O concreto poderia vir da reciclagem de antigos abrigos de ônibus de concreto.
Módulos de construção de estacionamento de bicicleta
módulos de construção
Os módulos propostos permitem arranjos interessantes e o ajuste do parque de estacionamento ao local. O uso de vegetação diversificada e uma combinação de módulos criaria individual, mas subordinado ao princípio principal, soluções únicas do mobiliário urbano projetado para locais individuais (distritos da cidade) e, portanto, poderia vincular as principais rotas de ciclismo na cidade com paradas de bicicleta características.
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Arranjos exemplares de módulos e vegetação
Os módulos combinados criariam um novo elemento característico no panorama da cidade: mini-parques peculiares, onde você não pode apenas estacionar sua bicicleta de forma segura e confortável, mas também parar por um momento durante um passeio na cidade ou relaxar após um passeio de bicicleta. Tais elementos de pequena arquitetura contribuem para os "pulmões verdes da cidade".
estacionamento de bicicletas Varsóvia


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Iluminação de praias ECO

A brisa do mar e da terra permite o conceito de lâmpada de praia eco 

Projetado por Zengzhu Deng, a lâmpada da praia visa iluminar a praia para os adeptos da praia da noite, tornando a sua viagem à praia muito mais segura e conveniente. O farol ecológico vem com um gerador de energia eólica do eixo vertical a bordo que funciona na terra e brisa do mar.
A turbina a bordo converte eficientemente a terra e a brisa do mar em eletricidade, que é então armazenada em uma bateria de bordo. Depois de escuro, a energia armazenada é utilizada para alimentar um conjunto de luzes LED para iluminar a praia de forma ambientalmente amigável. Uma vez que o farol incorpora um gerador de vento de eixo vertical, o conceito também será seguro para os pássaros .



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Qual a diferença entre perda e desperdício?


KAIZEN INSTITUTE - 


Sabemos que os dois conceitos parecidos e que a ideia da filosofia Kaizen Lean é eliminar ambos, mas o que diferencia um do outro?
Para começar nossa reflexão, fui ao Aurélio buscar a definição dos dois termos:
   - Perda: 
privação de alguma coisa que se possuía;

-Desperdício:
 esbanjamento, desaproveitamento.





Assita abaixo um vídeo explicativo sobre a diferença dos dois conceitos:
Podemos ver que aí já começam a aparecer algumas diferenças. E como uma imagem fala mais que mil palavras, vamos ilustrar qual a diferença entre os dois.
Na primeira figura, temos a representação de perda; enquanto o balde é abastecido, seus diversos furos fazem com que a água se perca pelo caminho, sem atingir o destino final.
Já segunda figura, o balde recebe mais água do que pode comportar, resultando no transbordo do recipiente.
A semelhança entre os dois é que ambos acabam consumindo maior quantidade de água que o tamanho padrão do recipiente. A diferença é que perda e desperdício se manifestam de modos diferentes.
No caso da perda, preciso encher mais o balde para compensar a água que vazará pelos furos. Isso quer dizer que não conseguirei atingir o nível máximo do balde.
Já no caso no desperdício, despejarei mais água do que o balde consegue acomodar. Isso quer dizer que estou fornecendo mais água do que seria o necessário para encher o balde.
O que isso muda minha jornada Kaizen? Simples, o fato de diferenciarmos perdas de desperdícios nos ajuda a identificar qual a abordagem que o projeto Kaizen terá dentro da empresa.
Se considerarmos o balde como uma representação dos ativos (máquinas, instalações, etc.) de uma fábrica e a água como os recursos financeiros da empresa, vemos que estes dois sintomas diferentes podem ter remédios diferentes.
Em linhas gerais, ambientes com muitas perdas pedem uma abordagem Kaizen mais focada na gestão de ativos, buscando atingir o nível máximo de desempenho (ex. projeto de Total Productive Maintenance – TPM), enquanto ambientes com muito desperdício pedem uma abordagem Kaizen mais focada emfluxo de materiais ou informações, buscando a eliminação dos esforços extras e desnecessários dispendidos pela empresa (ex. projeto de Total Flow Management – TFM ou Total Service Management – TSM).
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Artefatos de cimento para o Natal

Nada como aproveitar novas ideias para se por em prática.....pena que o meu tempo é pouco para eu poder produzir estas peças. Se alguém fizer divulgue aqui no site  para todos poderem ver como é fácil fazer artefatos de cimento...

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