https://hdl.handle.net/ripcmb/30279 Sun, 05 Apr 2026 04:31:10 GMT 2026-04-05T04:31:10Z https://hdl.handle.net/ripcmb/847647 Título: Análise da influência da susceptibilidade a inundações no desenvolvimento urbano através de modelo baseado em células autômatas para simulação de tendências do uso e ocupação do solo na cidade de Itaguaí/RJ Autor(es): Coutinho, Diego Lemos Descrição: O crescimento urbano desordenado está entre as principais causas da vulnerabilidade a inundações. Este estudo aplicou um modelo de Autômatos Celulares (CA) para compreender a dinâmica da paisagem e analisar tendências da urbanização em Itaguaí/RJ e arredores, bem como os efeitos de medidas de controle de ocupação, com enfoque nos riscos de inundações. Na primeira fase, a análise das Matrizes de Transição revelou tendências de avanço da antropização entre 2000-2011 e 2011-2020. Na análise dos Pesos de Evidência, a baixa influência do Índice de Susceptibilidade do Meio Físico a Inundações (ISMFI) no processo de ocupação confirmou a hipótese de que os atrativos da urbanização (estradas, ferrovias, comércio, indústria, centralidades, terrenos planos e outros) se sobrepõem à segurança contra inundações, atuando de forma a atrair a ocupação em áreas de risco e repelindo-a em áreas seguras. Na segunda fase deste estudo, são realizadas simulações do modelo para avaliar os efeitos da implementação de medidas de controle de ocupação, indicando uma tendência de redução de 26471 células urbanas (23.8 km²) em áreas de risco, até 2050, sendo capazes de evitar a exposição de cerca de 9850 pessoas, promovendo uma redução de 35% da vulnerabilidade a inundações, e ainda comprovando que podem corrigir o efeito negativo relacionado à forte influência dos demais atrativos urbanos para áreas frágeis, em detrimento da segurança contra inundações, assim demonstrando ser fundamental que estejam previstas nos Planos Diretores para construir cidades mais resilientes Tipo: masterThesis Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/ripcmb/847647 2024-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/ripcmb/847493 Título: Solução baseada na natureza: rampa para mitigação de erosão costeira na Enseada do Fundão Autor(es): Sakamoto, Cintya Kazue Descrição: Esta pesquisa aborda uma proposta de mitigação do processo erosivo existente na Enseada do Fundão, na Ilha da Cidade Universitária, Rio de Janeiro, Brasil. O processo em questão representa perda de terreno e degradação da área de praia, comum a outros ambientes costeiros. A solução busca apresentar uma alternativa sustentável de baixo custo, rápida implementação e reduzido impacto ambiental, alinhada à abordagem de soluções baseadas na natureza (ou Building with nature). Foram realizados levantamentos topobatimétricos e análise de sedimentos ao longo do perfil de praia, pelo período de um ano. Procedeu-se também a caracterização das condições ambientais por meio de coletas de dados de ondas e correntes e o processamento de dados de vento e nível do mar. Os resultados demonstram uma boa estabilidade do talude criado na rampa experimental, em contraste com os trechos subjacentes que continuam sofrendo processos erosivos, apontando para a efetiva atuação da solução proposta. Ademais, os dados coletados forneceram informações relevantes sobre a dinâmica costeira, a erosão e a sedimentação na região, contribuindo para o entendimento das causas do processo erosivo e do comportamento esperado na solução proposta. Tipo: masterThesis Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/ripcmb/847493 2024-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/ripcmb/846840 Título: Capacidade de carga de fundações rasas em solo arenoso não homogêneo: influência de uma lente de material de menor compacidade Autor(es): Koeller, William Macedo Abstract: The consideration of homogeneous soils by most engineering professionals when designing foundations can be against safety because the bearing capacity of the soil can be greatly reduced in case of the occurrence of a lens of softer material. This dissertation aims to evaluate the influence of a lens of looser sand in a predominantly sandy soil on the bearing capacity. Numerical finite element analysis was performed using Rocscience RS2 software. Studies point out that the looser sand can significantly reduce soil’s load capacity (Ziccarelli and Rosone, 2021). The modeling was carried out in the Plane Strain Mode, with a fixed foundation dimension, relative depth variation zi/B = 0.5 to 1.5, relative lens thickness varying from 0.1B to 0.5B (where B is the width of the foundation) and friction angle of the softer material varying in a large extent. The numerical model is very sensitive to discretization of the finite element mesh, being validated according to the load capacity factor Nɣ. In order to reduce numerical differences, only one model was calibrated, and from there, all other configuration schemes were analyzed. The failure mode of a homogeneous soil in the presence of a less resistant material can also be altered, depending on the characteristics of the soil mass and the sand lens. The variation in the mode of failure can be observed in the output of the RS2 software and analytically by an approach that considers the energy dissipated in the rupture (Santos, 2017). At the end of the analyses, it was observed the relevant influence in the load capacity due to the thickness of the sand lenses. The load versus settlement curves general pattern has changed in their shape, even when the bearing load is the same, which was also possible to observe in the deformations of the numerical modeling. Nɣ* abacus for use in the presence e of a softer sand lens are proposed for the evaluation of the bearing capacity in cases where the foundation professional will not always have the software available. Finally, an instrumented case study was analyzed with footing base dimensions, 1.0 x 1.0 m, similar to the numerical models. The load capacity and settlements behavior obtained experimentally were compared to the analytical calculation proposed by Vesic and the numerical analyses performed by Gomes (2016). In addition, the same case was also compared to the present research with verification of the influence of a softer sand lens on the results. Keywords: Deformation Plan State; Bearing Capacity; Sand Layer; Numerical Analysis; Finite Element Method; RS2 Descrição: A consideração de solos homogêneos por grande parte dos profissionais de engenharia ao se fazer um projeto de fundações pode se apresentar contra a segurança. A capacidade de carga do solo pode ser bastante reduzida no caso de uma lente de material com menor resistência presente a uma pequena profundidade. A presente dissertação objetiva a avaliação da influência de uma lente de material arenoso com menor compacidade em um solo predominantemente arenoso na capacidade de carga do solo. A análise numérica por elementos finitos foi realizada no software RS2 da Rocscience. Os estudos apontam que a lente de areia com menor compacidade pode reduzir significativamente a capacidade de carga do solo (Ziccarelli e Rosone, 2021). A modelagem foi realizada no Estado Plano de Deformações (EPD), com dimensão da fundação fixa, variação da profundidade relativa zi/B = 0,5 a 1,5, espessura relativa da lente variando de 0,1B a 0,5B (sendo B a largura da fundação) e variação o ângulo de atrito nas lentes de areia de menor compacidade. O modelo numérico é bastante sensível à discretização da malha de elementos finitos, sendo ele validado segundo o fator de capacidade de carga Nɣ. Para não haver diferenças nos resultados numéricos, apenas um modelo foi calibrado, e a partir dele, todos os demais esquemas de configuração foram realizados. Foi observado que o modo de ruptura de um solo homogêneo na presença de um material de menor resistência pode também ser alterado, em função das características do maciço e da lente de areia. A variação do modo de ruptura pode ser observada na saída do software RS2 e analiticamente por uma abordagem que considera a energia dissipada na ruptura (Santos, 2017). Ao término das análises foi verificado que há diferenças na capacidade de carga devido às espessuras das lentes de areia. Observou-se também que as curvas carga versus recalque sofrem alteração no seu formato, mesmo quando a carga de ruptura é a mesma, o que também foi possível observar nas deformações da modelagem numérica. Ábacos de Nɣ* reduzidos pela influência de uma lente de areia de menor compacidade são propostos. Estes ábacos poderão ser muito úteis nas aplicações, já que nem sempre o profissional de fundações terá um software disponível para a avaliação da capacidade de carga mais acurada. Por fim, um estudo de caso é apresentado em sapata quadrada de 1 m de lado. Os resultados experimentais da prova de carga são comparados ao método teórico de Vesic (1975), a uma modelagem numérica anterior realizada por Gomes (2016) e à pesquisa atual, que permite verificar a influência da lente de areia de menor compacidade nos resultados. Tipo: masterThesis Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/ripcmb/846840 2024-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/ripcmb/843847 Título: Análise de um modelo de recuperação de calor com trocador de calor de placas fixas Autor(es): Gomez, Vinicius de Lima Abstract: The objective of this work is to analyse the application of a sensible heat recovery system in the context of ventilation and air conditioning, meeting as priority demands the thermal comfort, energy efficiency, and indoor air quality of anoccupied space. Among the several possible techniques, it was chosen a recovery device formed by a plate heat exchanger with circulating minichannels of the air flows. Its geometric data and operational parameters were compiled in a computer program developed in the MATLAB platform for simulation of the system considering both design conditions and effects of climatic variations related to Rio de Janeiro. Other types of the air conditioning systems were also simulated in the computer code and compared to the recovery system through the exergetic analysis of moist air using both the usual psychrometric approach of perfect gas and a model that applies the virial equation of state. The results showed that the sensible recovery system obtained higher level of efficiency than the other system in applications with room sensible heat factorabove 0.7. Descrição: Este trabalho tem como objetivo analisar a aplicação de um sistema de recuperação de calor sensível no contexto de ventilação e ar condicionado, atendendo como demandas prioritárias o conforto térmico, a eficiência energética e a qualidade do ar interno de um recinto ocupado. Dentre as diversas técnicas possíveis, optou-se por um dispositivo de recuperação formado por um trocador de calor de placas fixas com mini canais de circulação dos fluxos de ar. Seus dados geométricos e parâmetros operacionais foram compilados em um programa computacional desenvolvido em MATLAB para simulação do sistema considerando tanto condições de projeto como efeitos de variações climáticas relacionadas ao Rio de Janeiro. Outros tipos de sistema de ar condicionado também foram simulados no programa e comparados ao sistema de recuperação através da análise exergética do ar úmido, utilizando tanto a abordagem psicrométrica usual de gás ideal, como um modelo que aplica a equação virial de estado. Os resultados demonstraram que o sistema de recuperação sensível obteve níveis de eficiência superiores aos demais sistemas nas aplicações com fator de calor sensível da zona térmica acima de 0,7. Tipo: masterThesis Tue, 01 Jan 2019 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/ripcmb/843847 2019-01-01T00:00:00Z