CONTROLE VIBRACIONAL

As vibrações, de maneira geral, são potenciais causadores de problemas estruturais que comprometem a vida útil e a segurança da estrutura. Fadiga, trinca, flambagem, dilatação, desgaste são alguns exemplos dos problemas causados diretamente ou indiretamente pelas vibrações indesejadas nas estruturas. Uma alternativa para tentar suprimir a vibração e, consequentemente, seus problemas, é apontada na utilização de dissipadores para controle de vibrações. Esses dissipadores podem ser do tipo passivo, ativo ou híbrido. Diferentemente dos dissipadores ativos, os passivos não utilizam nenhum tipo de energia externa no sistema, enquanto os híbridos mesclam o uso da energia por um tempo determinado. Geralmente, os dissipadores de vibração do tipo passivo operam com capacidade de deformação inelástica. Assim, esses dispositivos se tornam basicamente absorvedores de energia que, ao serem instalados nas estruturas, concentram a dissipação da energia em si, a fim de minimizar os danos à estrutura principal. Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram um dissipador metálico, do tipo passivo, para controle de vibrações com elevada capacidade de reduzir os efeitos vibracionais gerados por ventos, terremotos e outros fenômenos naturais ou não naturais.

DISSIPADOR PARA CONTROLE DE VIBRAÇÕES

A presente invenção refere-se a um dissipador metálico para controle de vibrações, do tipo passivo, para utilização em edificações em geral, tais como pontes, viadutos, galpões e prédios. Esta se relaciona com o campo de dispositivos utilizados na construção civil com o objetivo de absorverem vibrações causadas por fortes rajadas de vento ou por sismos, aumentando a rigidez estrutural, e, por conseguinte, a segurança das edificações.

VANTAGENS

• Eficiência: Promove controle vibracional em edificações e consequentemente, evita os problemas associados (fadiga, trinca, dilatação, dentre outros);
• Controle: Permite um controle vibracional ideal para em edificações em geral, tais como pontes, viadutos, galpões e prédios;
• Versatilidade: Apresenta uma geometria diferenciada que proporciona uma maior capacidade de amortecimento à estrutura como um todo e aumenta o nível de segurança desta.

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CONTROLE VIBRACIONAL EM ESTRUTURAS

Tem sido cada vez mais difícil quantificar todas as variáveis que impactam o comportamento dinâmico de uma estrutura. Locomoção de pessoas, vento, chuva, terremoto são exemplos de variáveis externas que podem ocasionar vibrações nas estruturas e consequentemente, o surgimento de desgaste, fadiga, trinca, dentre outros problemas. Por esse motivo, diversos estudos estão abordando técnicas de controle vibracional para estruturas das mais variáveis formas. No entanto, cada técnica de controle vibracional apresenta particularidades de projeto que podem resultar em limitações variacionais de controle. Uma das técnicas de controle mais utilizada é a de absorvedor dinâmico de vibrações (ADV), também conhecido como absorvedor massa-mola-amortecedor. O ADV se mostra muito eficiente para atenuar vibrações previamente estipuladas, visto que o mesmo só promoverá atenuação na frequência natural condizente com a relação de massa e rigidez do absorvedor. Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram uma disposição construtiva aplicada a amortecedor de massa sintonizada com controle de variação da massa, da rigidez e do amortecimento.

APARATO PARA CONTROLAR A VIBRAÇÃO EM ESTRUTURAS QUE SUPORTAM MOVIMENTOS HUMANOS

A presente invenção refere-se à disposição utilizada na construção de dispositivos de controle de vibração estrutural. Particularmente, refere-se à construção de amortecedores de massa sintonizados para o controle de vibrações verticais, produzidas principalmente por movimentos do corpo humano ao se locomoverem sobre um piso.

VANTAGENS

• Eficiência: Promove controle de vibração sintonizado em estruturas, mais especificamente, em estruturas com vibrações produzidas por locomoções humanas;
• Versatilidade: Como é compacto, pode ser acoplado sobre o forro do teto (laje) com possibilidade de ajuste de dimensões;
• Segurança: Previne o aparecimento de trincas, fadiga e demais eventos que podem vir a comprometer a saúde estrutural.

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ANÁLISE VIBRACIONAL PARA MONITORAMENTO DE RIGIDEZ

A análise vibracional de um elemento/material é imprescindível para estabelecer um índice de usabilidade e segurança estrutural. Ao conhecer as frequências naturais de uma estrutura é possível estimar o seu módulo de elasticidade e, consequentemente, quais os seus comportamentos dinâmicos e estáticos em algumas condições pré-determinadas. Diversas onerosidades estão associadas ao desconhecimento vibracional de uma estrutura. A geração de trinca, flambagem, desgaste mecânico, ruído e a diminuição de vida útil são alguns exemplos dessas onerosidades que poderiam ser evitadas ou atenuadas por meio de uma análise vibracional. Contudo, alguns materiais como o concreto, em fase de endurecimento ou em transição fluido-sólido, apresentam grande dificuldade para serem analisados de forma vibracional, visto a sua condição física não permitir o acoplamento perfeito de sensores ou atuadores vibracionais. Neste contexto, pesquisadores da Universidade de Brasília desenvolveram um dispositivo de monitoramento do módulo de elasticidade de materiais cimentícios e outros materiais que passem por uma fase de endurecimento ou transição fluido-sólido, como resinas.

MONITORAMENTO DO MÓDULO ELASTICIDADE DE MATERIAIS EM TRANSIÇÃO FLUIDO-SÓLIDO

A inovação da presente tecnologia trata de um dispositivo de monitoramento do módulo de elasticidade de materiais cimentícios desde as primeiras idades, e outros materiais que passem por uma fase de endurecimento ou transição fluido-sólido. A tecnologia se baseia nos métodos tradicionais de frequência ressonante, utilizados amplamente para o aferimento do módulo de elasticidade de diferentes materiais. Contudo, o dispositivo desenvolvido reproduz especialmente a execução do método de ensaio EMM-ARM, o qual consiste em monitorar continuamente a vibração de um corpo de prova composto por um tubo preenchido com o material ensaiado.

VANTAGENS

• Acompanhamento: Permite o monitoramento vibracional de materiais cimentícios, ou outros materiais em fase de endurecimento ou em transição fluido-sólido;
• Diagnóstico: Com o monitoramento, inclui-se a possibilidade de medição das frequências naturais e dos modos de vibrar do material;
• Resistência: Com o monitoramento, inclui-se a possibilidade de medição da rigidez da estrutura, por meio do módulo de elasticidade;
• Eficácia: Permite um controle de qualidade imediato aos materiais, visto que a rigidez pode ser correlacionada à resistência à compressão.

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VARIAÇÕES DE DEFORMAÇÃO E TEMPERATURA EM ESTRUTURAS DE CONCRETO

Ao analisar uma estrutura de concreto é absolutamente necessário entender o porquê do surgimento de falhas e/ou problemas na “saúde” do material. Algumas características como a deformação e a temperatura são decisivas para proporcionar níveis aceitáveis de segurança e garantir a vida útil de uma estrutura de concreto.

As deformações, quase sempre, estão relacionadas com a imposição de forças ou cargas ao longo da estrutura. Contudo, a predefinição de rigidez e plasticidade do material também são determinantes para com a deformação sofrida/absorvida. Além disso, mudanças de temperatura podem acarretar em dilatações térmicas passíveis de comprometer uma estrutura.

Dito isso, entende-se que a prática de avaliação, monitoramento e controle das estruturas deve ser um procedimento rotineiro durante toda vida útil da estrutura. Contudo, observar a deformação, temperatura, posição, topografia e orientação da estrutura não é uma prática de realização fácil no âmbito de prevenção e manutenção da estrutura de concreto.

Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFP), Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano (IFG) e Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Brasília (IFB) e Universidade Federal de Goiás (UFG) desenvolveram um dispositivo que realiza a medição da deformação e da temperatura em estruturas de concreto e em solo por meio de sensores óticos.

MONITORAMENTO DE DEFORMAÇÃO E TEMPERATURA EM ESTRUTURAS DE CONCRETO E SOLO

A presente invenção refere-se a um dispositivo de monitoramento estrutural que realiza a medição da deformação e da temperatura de estruturas por meio de sensores ópticos quase-distribuídos de redes de Bragg, protegidos por canal reto cilíndrico metálico, exibindo os dados para o usuário, a partir da conexão entre o leitor de fibra ótica e um computador, podendo, instalados em série ou em paralelo, utilizando quantos dispositivos de monitoramento estrutural forem necessários para o monitoramento do ambiente.

VANTAGENS

• Eficácia: Permite monitorar a deformação e a temperatura de estruturas de concreto e do solo;

• Monitoramento: Proporciona monitoramento em tempo real e com alta velocidade ótica;

• Segurança: Permite garantir uma segurança estrutural e uma fiscalização de vida útil.

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