Redução da emissão de CO2 de lajes mistas de aço e concreto via algoritmos metaheurísticos

Página do item simplificado
dc.contributor.advisor1Calenzani, Adenilcia Fernanda Grobério
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000209369950
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9959808218883879
dc.contributor.authorTeixeira, Mariana Oliveira
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-0774-0269
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8744379264600183
dc.contributor.referee1Neves, Francisco de Assis das
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-2735-1751
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1371573987063631
dc.contributor.referee2Alencar, Guilherme Santana
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-9822-4229
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8239901885386547
dc.contributor.referee3Oliveira, Janaina Pena Soares de
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0003-1131-0744
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/6636717465476684
dc.contributor.referee4Alves, Elcio Cassimiro
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000000169712645
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/6509450210637509
dc.date.accessioned2024-05-30T01:42:45Z
dc.date.available2024-05-30T01:42:45Z
dc.date.issued2023-08-29
dc.description.abstractSteel and concrete composite slabs are structural elements that stand out for their advantages, such as the possibility of construction without shoring, ease of installation, construction speed and reduction of tensile reinforcement in regions of positive moment. However, it is noted that in practice this system still has unexplored potential, such as, for example, not considering of continuity of composite slabs under the supports and not considering additional positive tensile reinforcement to the steel formwork. In addition, as civil construction is one of the main responsible for the emission of CO2 into the atmosphere, researches that seek less polluting structural solutions to the environment are necessary. In this context, this research looking for to present the optimal structural solution, with the lowest CO2 emissions, for the construction of composite steel and concrete slabs, considering simply-supported and continuous spans and the dimensioning in the composite phase. A computer program was developed in the MATLAB® numerical computation and programming platform for the analysis and dimensioning of composite slabs according to ABNT NBR 8800:2008. For the structural optimization, the Particle Swarm and Gray Wolf Algorithms were used. The tool was rightly validated and an analysis of simply-supported and continuous composite slabs composed of three different steel formwork available on the market, varying the thickness of the concrete layer, the thickness of the formwork, the compressive strength of the concrete and the diameter of the tensile reinforcement in the positive and negative moment regions was performed. The results indicate that, when comparing the optimal solutions with those provided by the manufacturers, emissions can be reduced by up to 40% and that the simply-supporting slabs are more efficient than the continuous slabs from an environmental point of view. Additionally, it was verified that the insertion of additional positive reinforcement reduces the emission of CO2 from the slab, as it reduces the consumption of steel in the formwork, which is the material responsible for most of the emissions.
dc.description.resumoAs lajes mistas de aço e concreto são elementos estruturais que se destacam por suas vantagens, como a possibilidade de construção sem escoramento, a facilidade de instalação, rapidez construtiva e a redução da armadura de tração nas regiões de momento positivo. Entretanto, nota-se que na prática esse sistema ainda possui potencialidades não exploradas, como por exemplo, a não consideração de continuidade das lajes mistas sob os apoios e a não consideração de armadura de tração positiva adicional à forma de aço. Além disso, como a construção civil é um dos principais responsáveis pela emissão de CO2 na atmosfera, pesquisas que busquem soluções estruturais menos poluidoras ao meio ambiente se fazem necessárias. Nesse contexto, esta pesquisa busca apresentar a solução estrutural ótima, de menor emissão de CO2, para a construção de lajes mistas de aço e concreto, considerando vãos biapoiados e contínuos e o dimensionamento na fase mista. Um programa computacional foi desenvolvido na plataforma de programação e computação numérica MATLAB® para a análise e o dimensionamento de lajes mistas conforme a ABNT NBR 8800:2008. Para a otimização estrutural foram utilizados os Algoritmos Enxame de Partículas e Lobo Cinzento. A ferramenta foi devidamente validada e uma análise de lajes mistas biapoiadas e contínuas compostas por três diferentes fôrmas de aço disponíveis no mercado, variando-se a espessura da capa de concreto, a espessura da fôrma, a resistência à compressão do concreto e o diâmetro das armaduras de tração nas regiões de momento positivo e negativo foi realizada. Os resultados apontam que quando comparadas as soluções ótimas com as fornecidas pelos fabricantes pode-se reduzir as emissões em até 40% e que as lajes biapoiadas são mais eficientes do que as contínuas do ponto de vista ambiental. Adicionalmente, verificou-se que a inserção de armadura positiva adicional reduz a emissão de CO2 da laje, pois reduz o consumo de aço das fôrmas, que é o material responsável pela maior parte das emissões.
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/17207
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Civil
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.rightsopen access
dc.subjectLajes mistas biapoiadas
dc.subjectLajes mistas contínuas
dc.subjectAlgoritmo lobo cinzento
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqEngenharia Civil
dc.titleRedução da emissão de CO2 de lajes mistas de aço e concreto via algoritmos metaheurísticos
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis
Arquivos
Pacote Original
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Imagem de Miniatura
Nome:
MarianaOliveiraTeixeira-2023-Trabalho.pdf
Tamanho:
4.41 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
Baixar
Coleções
Mestrado em Engenharia Civil