Este projeto tem como objetivo fornecer contribuições em duas áreas da análise estrutural que ainda necessitam de avanços para que sejam aplicadas em projetos: a consideração da rigidez/resistência das alvenarias de preenchimento e a consideração da deformabilidade das ligações (viga-pilar, pilar-fundação) nos modelos estruturais de edifícios. Tais carências existem tanto nos sistemas computacionais comerciais para projeto quanto no conhecimento dos projetistas acerca dos modelos de cálculo. Os estudos referentes às alvenarias de preenchimentos serão realizados tanto para as alvenarias com função exclusiva de vedação quanto as alvenarias participantes (intencionalmente executadas e dimensionadas para atuar como parte do sistema estrutural de contraventamento). Com relação às alvenarias participantes, espera-se sistematizar a das mesmas no formato de segurança das normas de projeto específicas. Os estudos voltados à deformabilidade de ligações, - especialmente importantes nas estruturas de concreto pré-moldado - terão como foco as ligações que transmitem momentos fletores e que são fundamentais para a estabilidade global de estruturas reticuladas de edifícios. Os resultados experimentais extraídos da literatura possibilitarão a formulação e a validação de modelos analíticos destinados ao cálculo da rigidez rotacional (deformabilidade por flexão). Espera-se que os resultados conseguidos ao final deste projeto de pesquisa auxiliem tanto projetistas estruturais quanto desenvolvedores de softwares voltados ao cálculo estrutural.

As pesquisas desenvolvidas pelo grupo têm como objetivo estudar os materiais de construção civil, buscando inovação de processo ou de produto com materiais tradicionais, bem como, o desenvolvimento de novos materiais que apresentem bom desempenho, aliado à facilidade de aplicação e boa relação custo benefício visando a sustentabilidade. Dentre os materiais estudados, além dos vários tipos de concretos e argamassas e as possíveis adições de fibras, citam-se compósitos de matrizes poliméricas e cimentícias reforçadas com fibras vegetais naturais ou modificadas para diversas aplicações, materiais de construção civil derivados da madeira tais como compensados e aglomerados, o efeito de preservativos nas características da madeira, e outros materiais. As pesquisas envolvem estudos de formulações, metodologias de produção e aplicação, ensaios de caracterização física, mecânica e morfológica e, para auxiliar e complementar a análise experimental, realizam-se análises estruturais por meio de simulações computacionais.

Os sistemas urbanos em geral, se apresentam muitas vezes com certas deficiências com relação ao planejamento a longo prazo e a maioria das políticas pública são imediatistas e baseadas no processo higienista para resolver a maioria dos problemas. Destaca-se também a falta de profissionais especializados na área, tanto para planejamento quanto na confecção de projeto. Basicamente este projeto visa auxiliar por meio de estudo o planejamento e o gerenciamento integrado dos sistemas urbanos de abastecimento de água, da drenagem urbana, esgotamento sanitário e dos resíduos sólidos com a finalidade de aperfeiçoar os projetos e auxiliar na solução de problemas enfrentados dentro da infraestrutura urbana.

Esta região do Estado de Minas Gerais, banhada por diversos córregos, rios e reservatórios hidroelétricos é carente de estudos de gestão quantitativa e qualitativa de água superficial em escala de bacia hidrográfica agravado pelos reduzidos postos fluviométricos e de qualidade da água monitorados pela ANA e pelo IGAM. Com isso, a utilização do Sistema de Suporte de Decisão que engloba ferramentas para modelagem da quantidade da água e qualidade de água torna-se de extensa importância.

Este projeto de pesquisa engloba o estudo do comportamento de elementos que compõem os sistemas estruturais típicos em concreto pré-moldado, tais como lajes formadas por vigotas treliçadas, painéis de fechamento, vigas, pilares, dentre outros. O objetivo destas pesquisas é conhecer melhor o funcionamento dos elementos estruturais por meio de simulações numéricas, bem como o comportamento global do sistema estrutural, levando em conta as características físicas e geométricas pertinentes, bem como a ligação entre eles. São realizados ensaios experimentais a fim de esclarecer o comportamento dos sistemas analisados, de forma a validar as análises numéricas desenvolvidas e os procedimentos analíticos propostos ou recomendados na literatura técnica. Técnicas de otimização matemática podem ser aplicadas para obter configurações com melhor desempenho. Os elementos estruturais parcialmente pré-moldados, tais como, lajes com vigotas treliçadas ou protendidas de concreto, vigas com formas laterais de concreto são analisados e novos arranjos podem ser propostos. Também, espera-se contribuir com o entendimento de comportamento de elementos industrializados levando em conta os custos, buscando as soluções viáveis de menor valor que atendam aos critérios exigidos no dimensionamento e execução, considerando a influência da variação no preço dos insumos. Vigas pré-moldadas e protendidas são analisadas quanto aos riscos de instabilidade lateral durante as fases transitórias e em situação pré-serviço, levando-se em conta o efeito das imperfeições construtivas (excentricidade), desvios no posicionamento dos cabos de içamento e deformabilidade dos aparelhos de apoio.

O içamento e manuseio de vigas longas e esbeltas tem sido preocupação de projetistas e fabricantes, uma vez que os riscos de instabilidade são eminentes e devem ser verificados, a fim de garantir a segurança das atividades durante esta fase transitória. Atualmente, o comprimento limite dessas vigas é determinado principalmente pelo equipamento de transporte, em vez de alguma restrição estrutural de projeto para o vão. Este projeto de pesquisa visa analisar, analiticamente e numericamente, baseando-se em trabalhos com resultados experimentais, o comportamento de vigas pré-moldadas de concreto durante as fases transitórias, observando os riscos de instabilidade lateral provenientes das imperfeições construtivas, das condições temporárias de apoio, bem como da influência das características físicas e geométricas do elemento estrutural. Para este fim, serão analisadas as condições temporárias da montagem com vínculos incompletos, bem como a disposição dos cabos de içamento. Finalmente, pretende-se propor, baseado nos resultados analíticos e numéricos, recomendações de projeto visando a segurança e integridade estrutural de vigas pré-moldadas durantes as fases transitórias de içamento e montagem.

A utilização de estacas metálicas é uma solução viável de engenharia, quando faz-se necessário a utilização de fundações profundas, em situações onde não é possível a utilização de tubulões e estacas convencionais. Estacas metálicas são amplamente utilizadas, mas as pesquisas sobre as ligações das estacas com o bloco de coroamento são escassas. Esta pesquisa tem como objetivo analisar e discutir o comportamento da ligação bloco-estaca metálica por meio de blocos sobre duas estacas submetidos às ações de força vertical centrada e excêntrica. Será estudada a ligação bloco-estaca metálica, por meio da variação comprimento de embutimento das estacas no interior do bloco, da existência de chapas de base junto ao topo das estacas, da utilização de armadura transversal nas estacas metálicas junto à região que se encontra embutida no bloco de coroamento, do posicionamento das armaduras principais de tração (tirante) e da formação das escoras (ou bielas). Para a realização destas investigações, serão desenvolvidas análises numéricas e experimentais. Análise numérica tridimensional não-linear será desenvolvida levando-se em consideração a fissuração do concreto e o atrito existente entre os fustes das estacas e o bloco de coroamento. Por meio dos resultados obtidos na análise numérica, será realizada uma análise de variância com intuito de verificar quais são os fatores preponderantes no comportamento de blocos de coroamento construídos com estacas metálicas. Após, serão realizados ensaios experimentais para confirmação dos resultados obtidos por meio da análise numérica. A análise experimental de blocos submetidos à ação de força vertical permitirá observar o comportamento das bielas e dos tirantes, como a ligação bloco-estaca metálica e investigar se a formação das escoras possibilitam a utilização dos modelos usuais de escoras e tirantes empregados em blocos sobre estacas.

O presente projeto de pesquisa tem como grande desafio elaborar um diagnóstico da qualidade da água na bacia hidrográfica do córrego Mumbuca (MG) por meio da interação dos elementos naturais (clima, solo, geologia, relevo, hidrografia e vegetação) e das atividades antrópicas (uso e ocupação do solo). Além disso, tem-se como objetivo calibrar e validar um modelo matemático da qualidade da água que possa ser uma ferramenta para ajudar o sistema de tomada de decisão. Os procedimentos metodológicos a serem adotados são: levantamento e análise de dados embasados tanto na literatura existente quanto a visitas a campo. Ademais, pretende-se usar ferramentas de engenharia, como, modelo matemático de qualidade da água e sistema de informação geográfico, para ajudar no diagnóstico da qualidade da água. Muitos desafios deverão ser superados para que se possa ter o diagnóstico ambiental dos corpos hídricos do córrego Mumbuca, como a ausência de uma rede de monitoramento da qualidade da água o que leva, muitas vezes, a negligenciar a elaboração de um plano manejo da bacia hidrográfica. A esse desafio soma-se a complexidade para a definição dos processos presentes na dinâmica entre o meio físico e as atividades antrópicas, que, com variações temporais e espaciais, influenciam as qualidades das águas. Para superar esses desafios, um grupo multidisciplinar de pesquisadores foi constituído com o objetivo de estabelecer o diagnóstico da qualidade da água na bacia hidrográfica do córrego Mumbuca (MG) e desenvolver cenários que corroboram com sistema de suporte a decisão.

Este é um projeto "guarda-chuva" que engloba diferentes projetos com financiamento específicos, a saber: estudos relacionados a distribuição e relacionamento espaciais de fenômenos hidrológicos e ambientais em geral, estudos das técnicas de análise espacial e representação de fenômenos dinâmicos como enchentes, uso sustentável de bacias hidrográficas, e métodos de aquisição e representação de dados georreferenciados. Este projeto apoia outras linhas de pesquisa na realização das dissertações ao mesmo tempo em que busca o desenvolvimento científico da leitura e interpretação de representações cartográficas com aplicações tecnológicas. Alguns projetos de discentes e docentes baseados nesse grande projeto de longo prazo incluem o impacto da urbanização de microbacias urbanas na capacidade de absorção e escoamento superficial, desenvolvmento de ferramentas com realidade aumentada e sensoriamento remoto para avaliação da propagação de efluentes líquidos e gasosos, leitura e interpretação de representações e análises espaciais, entre outras.

Este projeto de pesquisa tem por finalidade caracterizar o comportamento geotécnico de fundações, contenções e estabilidade de taludes e encostas, em diversas condições e submetidas a diversos tipos de solicitações, inseridas em solo e parcialmente em rocha. As análises de comportamento carga vs deslocamento destes elementos são obtidas por métodos analíticos, experimental e simulações numéricas por elementos finitos (MEF), de problemas bidimensional (2D) e tridimensional (3D). As fundações são analisadas por grupos de estacas, eficiência, efeito de contato, blocos de estacas e radier estaqueado. A definição dos modelos constitutivos de análise numérica serão escolhidos de acordo com suas características de comportamento que melhor representam a condição na interface do elemento de fundação com o solo. As contenções e taludes/encostas são analisados empregando elementos estruturais de reforço. Avalia-se a empregabilidade da solução visando no que se refere a performance por resistência e controle de deslocamentos (verticais e horizontais) sob o estado limite de serviço e limite último.