Zacarias Martin Chamberlain pravia

• D.sc.- Professor
• Researcher at University of Passo Fundo

Knowledge of the dynamic parameters of a structure such as its natural frequency in the project development phase can help avoid future problems of unacceptable performance by vibrations. This research aims to establish the natural frequency of a floor constructed with glued laminated timber (Glulam) beams and oriented strand board (OSB) cover stru...

Objective: Technological prospecting in patents on flood-resilient housing, with the aim of analyzing the state-of-the-art and existing solutions to mitigate the impacts of floods in vulnerable areas. Theoretical Framework: Concepts and theories that support patent research as a source of technological information. Highlighted are the importance of...

O presente artigo analisou por intermédio do método de elementos finitos o comportamento estrutural de uma viga biapoiada, utilizando as teorias de viga de Bernoulli e Timoshenko. O objetivo foi identificar os diferentes deslocamentos máximos apresentados pelas duas teorias distintas para cálculos estruturais utilizando elementos de viga (Timoshenk...

O presente estudo analisou por intermédio de ensaios físicos e computacionais, usando método de elementos finitos, o comportamento de uma estrutura sujeita a uma excitação harmônica de base selecionada, utilizando ou não o acréscimo de massa na forma de pêndulo TMD (tunned mass damper). O objetivo foi identificar e comparar o deslocamento máximo ap...

O presente estudo analisou por intermédio de ensaios físicos e computacionais, usando método de elementos finitos, o comportamento de uma estrutura sujeita a uma excitação harmônica de base selecionada, utilizando ou não o acréscimo de massa na forma de pêndulo TMD (tunned mass damper). O objetivo foi identificar e comparar o deslocamento máximo ap...

O desenvolvimento de produtos sustentáveis é uma prioridade para as organizações modernas, e o uso do método de elementos finitos (MEF) em conjunto com a avaliação do ciclo de vida (ACV) desempenha um papel crucial nessa busca. Este artigo apresenta uma revisão bibliométrica e sistemática da literatura sobre ouso destas ferramentas no contexto da s...

A possibilidade do reuso de resíduos plásticos diminui o impacto ambiental, devido ao exorbitante consumo de materiais não-recicláveis e ao desperdício deles. O trabalho tem como objetivo identificar a potencialidade e a aplicabilidade da reciclagem de resíduos sólidos termoplásticos na aplicação para elementos estruturais. Foram realizadas buscas...

The importance of classifying statistical data from wind events has been highlighted in wind engineering once profiles for downburst winds have critical differences from the SBL broadly used in designing codes worldwide. To assess the scientific literature in the last ten years, aiming to understand which structures the downburst action is more rel...

In the current global scenario, where demand for sustainable development is paramount, the prestige associated with the applicability of wood as a primary structural element on a scale never before achieved characterizes it as the building material of the 21st century. This is due to its structural, economic, energetic, and environmental principles...

In Brazil, among the existing bridges, the use of reinforced concrete predominates along with the structural solution formed by two spans with overhangs at the ends. Due to the material and characteristics of adopted structural solution, it is possible to identify a Brazilian pattern of bridges and identify damages that most affect this typology. T...

Optimization techniques have been increasingly used to obtain structures of lower cost or weight. However, the result obtained depends on the choice of materials. This can be based on factors such as cost, performance, and environmental impacts, as well as subjective aspects such as the cultural issue. This work adopts a multicriteria decision meth...

Structural design, in general, is developed through trial and error technique which is guided by standards criteria and based on the intuition and experience of the engineer, a context that leads to structural over-dimensioning, with uneconomic solutions. Aiming to find the optimal design, structural optimization methods have been developed to find...

The continuous development of smartphones has garnered considered research attention owing to the possibility of its use in different engineering applications. MEMS accelerometers available on smartphones are useful for structural health monitoring. This study is aimed at determining the use of smartphones in the calibration and correction of the s...

Background Guardrails are structures that protect workers from falling from heights at construction sites. Objective The objective is to evaluate experimental models by applying static and impact loads to wood and steel guardrails. Methods Brazilian and international standards were consulted to define the actions applied to guardrails, which were...

One of the concerns about the use of passive Infrared Thermography (IRT) for structural health monitoring (SHM) is the determination of a favorable period to conduct the inspections. This paper investigates the use of numerical simulations to find appropriate periods for IRT-based detection of subsurface damages in concrete bridge slabs under passi...

Traditionally, the bridge survey has been carried out based on visual inspections, which usually do not detect hidden structural failures. This work describes the development of a structural monitoring system to measure the bridge's dynamical behavior, to support structural verification and retro-analysis procedures. Also, the motivation for this r...

One of the concerns about the use of passive Infrared Thermography (IRT) for structural health monitoring (SHM) is the determination of the favorable period to conduct the inspections. This paper investigates the use of numerical simulations to find appropriate periods for IRT-based detection of subsurface damages in concrete bridge slabs under pas...

There is a global research trend to enhance condition assessment of the concrete infrastructure by the development of advanced nondestructive testing (NDT) methods. Computer vision–based systems have been developed to detect different types of defects in both regular and thermographic images because these systems could offer a timely and cost-effec...

Infrared thermography has been successfully applied as a remote non-destructive testing approach for access to the internal conditions of reinforced concrete bridge slabs. Due to the different thermal properties of concrete and air or water present in the subsurface defects, damaged areas can be detected by the thermal contrast recorded on the insp...

In order to support the structural designer with regard to the selection of structural materials, this work presents results obtained from the optimization of reinforced concrete beams and welded "I" steel beams. To achieve this objective, both problems were formulated according to Brazilian standards, considering the cost as objective function and...

Slender plate I-girders are steel members widely used in bridges, viaducts and heavy industrial buildings, which are subjected to combined bending and shear, making the web panel susceptible to stability problems. Therefore, longitudinal stiffeners are sometimes placed along the web. This paper aims at investigating the load carrying capacity of gi...

In the optimized structure sizing, the optimization methods are inserted in this context in order to obtain satisfactory solutions, which can provide more economical structures, besides allowing the consideration of the factors related to the environmental impacts in the structural design. This work proposes a mathematical model for the optimizatio...

This work presents a new computational approach to estimate the fatigue life in welded joints, taking into account three-dimensional, non-proportional, and out-of-phase stresses; the thermomechanical properties of steel; parameters of the welding process; and the effects of residual stresses. We use the mechanical equations of continuous and cumula...

O presente trabalho apresenta a análise numérica da estabilidade elástica de perfis formados a frio, mais especificamente perfis de seção transversal U simples, pelo Método dos Elementos Finitos, buscando avaliar a influência da espessura dos perfis no modo de instabilidade dos mesmos, quando submetidos à flexão. As análises numéricas foram realiza...

RESUMO O obje>vo deste trabalho foi obter o Índice de Irregularidade Internacional (IRI) de pa-vimentos sobre pontes u>lizando smartphones, estes equipados com acelerômetros, possibilitando a aquisição de dados de aceleração e a determinação da irregularidade através de procedimentos numéricos, consis>ndo na dupla integral dos dados de ace-leração...

Investigating the dynamic characteristics of slabs has become very important since modern structures, meeting economic needs and architectural tendencies, have been built lighter with longer open spans, and consequently became more susceptible to the phenomena of vibration. Therefore, addressing important parameters of vibration during the design p...

Este trabalho apresenta o aplicativo PFF-NBR14762, desenvolvido para a verificação e dimensionamento de perfis de aço formados a frio, seguindo os procedimentos prescritos pela norma brasileira ABNT NBR 14762:2010. O aplicativo foi desenvolvido no ambiente de desenvolvimento integrado Android Studio, em linguagem de programação Java, podendo ser ut...

O objetivo deste trabalho foi obter o Índice de Irregularidade Internacional (IRI) de pavimentos sobre pontes utilizando smartphones, estes equipados com acelerômetros, possibilitando a aquisição de dados de aceleração e a determinação da irregularidade através de procedimentos numéricos, consistindo na dupla integral dos dados de aceleração vertic...

This paper presents the educational object JWood, a Java programmed application that seeks to update engineering concepts in the computational design of timber elements, it is another software of the educational project Etools (www.etools.upf.br). The application has as main focus the learning of disciplines related to Timber Structures, following...

One of the most important input data in fatigue analysis is the material fatigue properties. This research aims to present a methodology for assessment of statistical planning of fatigue experiments through a MatLab algorithm developed based on Monte Carlo simulations, which enables to simulate statistically the effects of main parameters used for...

This paper introduces a hybrid approach for obtaining S-N curves with re- duced number of tests associated to statistically simulated data. In order to validate the proposal, two validation process were developed. One using a methodology to generate S-N curves based on Monte Carlo simulations and other using actual data according Zhao et al. ሺ19...

Resumo O principal objetivo deste trabalho é mostrar aos especialistas envolvidos com estruturas soldadas submetidas a esforços cíclicos uniaxiais e multiaxiais, proporcionais ou não proporcionais, as opções existentes para previsão de vida em fadiga para juntas soldadas. Apresentam-se as normas, Eurocode 3 - IIW- AASHTO e BS 5400, com suas caracte...

The present study aimed to supply parameters that lead to optimized design in composite bridges. To achieve the proposed objectives has been formulated an optimization problem which aims to reduce the cost of bridge cross section by varying the dimensions of the steel girders. The implementation of the proposed formulation has been done by creating...

Como ciência dedicada a transformar conhecimento em solução, a engenharia requer cada vez mais a integração de saberes. Entretanto, o modelo tradicional de ensino pode implicar limitações, tornando necessárias estratégias pedagógicas inovadoras. Nesse contexto, o objetivo do presente estudo é compartilhar uma estruturação metodológica descrita como...

Aspects of how to normalize the use of detailing steel structures. From 3D design to virtual view.

Engenheiros civis e arquitetos de hoje procuram uma alternativa viável aos materiais comumente utilizados em obras, como o aço e o concreto. Estes em geral, durante seu processo de fabricação, emitem altos níveis de gás carbônico o que acaba sendo prejudicial ao meio ambiente. Neste cenário, encaixa-se uma técnica de colagem de lâminas de madeira,...

INTRODUÇÃO: Engenheiros civis e arquitetos de hoje procuram uma alternativa viável aos materiais comumente utilizados em obras, como o aço e o concreto. Estes em geral, durante seu processo de fabricação, emitem altos níveis de gás carbônico o que acaba sendo prejudicial ao meio ambiente. Neste cenário, encaixa-se uma técnica de colagem de lâminas...

INTRODUÇÃO: Engenheiros civis e arquitetos de hoje procuram uma alternativa viável aos materiais comumente utilizados em obras, como o aço e o concreto. Estes em geral, durante seu processo de fabricação, emitem altos níveis de gás carbônico o que acaba sendo prejudicial ao meio ambiente. Neste cenário, encaixa-se uma técnica de colagem de lâminas...

Resumo Para simplificação do projeto estrutural, considera-se que as ligações do tipo dupla cantoneira parafusada na alma da viga e aba do pilar não transmitem momento. Considerando que esse tipo de ligação apresenta certa rigidez rotacional, foram estudadas três condições: viga simplesmente apoiada (VSA), viga ligada com pino (VLP) e viga ligada c...

Fforças devido ao vento em edificações, apresenta o método estático para determinação das ações devido ao vento, método esse que considera as características meteorológicas, de terreno e da edificação. Entretanto, algumas estruturas apresentam alta sensibilidade a componente dinâmica flutuante do vento. Segundo a ABNT NBR 6123:1988, edificações com...

Resumo O dimensionamento adequado das estruturas é imprescindível para garantir a estabilidade das mesmas, bem como evitar custos excessivos. A utilização de diferentes métodos de cálculo de análise estrutural tem sido alvo de diversos estudos, entretanto a maioria dos modelos existentes descreve apenas certos aspectos do comportamento dos elemento...

When performing a structural analysis by finite element method in steel structure, different types of finite elements can be used such as beam elements, and plates or shells and solids. The choice of the type of element, as well as the element size, are tasks that must be performed by the structural engineer, taking into account the mechanical b...

Purpose Trusses constitute a fertile field to demonstrate the application of optimization techniques because of the possibility of several different configurations. Using such techniques allows the search for designs that minimize the use of material to safely comply with the imposed loads. Truss optimization can be classified into three categories...

Resumo A segurança ocupacional na construção civil é um tema que se destaca diante os custos e danos sociais gerados por acidentes de trabalho, a questão mostra-se ainda mais importante quando analisada a frequência dos acidentes gerados em situações de trabalho em altura, estes aspectos justificam medidas para criar sistemas de proteção coletivas...

É apresentada aqui uma alternativa de baixo custo para a aquisição dos parâmetros de vibração, frequência natural e amortecimento de obras de artes especiais. A metodologia utiliza aparelhos celulares equipados com acelerômetros para extrair amostras de aceleração das estruturas. A vibração, necessária para extração das amostras, é inserida na pass...

Second order effects were historically included by the effective length method (K concept). All the studies about that methodology have been developed in frame plane, with regular rectangular frames. The new way to include those effects is the use of second order analysis, direct analysis method or alternative simplified options. This methodology w...

This research presents an alternative way to perform a bridge inspection, which considers the dynamics parameters from the structure. It shows an experimental phase with use of a mobile phone to extract the accelerations answers from two concrete bridges, from those records is feasible to obtain natural frequencies using the Fast Fourier Transform...

Second order effects were historically included by the effective length method (K concept). All the studies about that methodology have been developed in frame plane, with regular rectangular frames. The new way to include those effects is the use of second order analysis, direct analysis method or alternative simplified options. This methodology w...

This work presents an experimental and numerical study about the beam-column connection fixed through bolts and endplate. In the first place a numerical model was elaborated to analyze the connections with geometric and material non linearity by the Finite Element Method (FEM). In second place the experimental test on the prototype was performed...

This work does stiffness evaluation provided by the connection with double angle the extremities of a simply supported beam submitted to simple flexure by numerical studies in order to compare two types of flexible connection, a totally free (with pinned connection) and another that shows an intermediate behavior between flexible and rigid conne...

Perfis de aco formados a frio (PFF) sao comumente utilizados nao so em estruturas metalicas civis convencionais tais como estruturas de silos e depositos entre outros, como tambem em estruturas mecânicas tipicas, tais como estruturas de veiculos rodoviarios. A grande vantagem destes elementos e a sua versatilidade (e muito facil fabricar perfis nas...

Em função da grande diversidade de configurações possíveis, as treliças constituem um campo bastante fértil ao emprego de técnicas de otimização. Com o uso dessas técnicas, busca‐se quantificar o mínimo material necessário para que a estrutura suporte o carregamento atuante com a devida segurança. Os problemas de otimização de treliças são classifi...

Cold-formed profiles have been largely used in the building industry because they can be easily produced and because they allow for a wide range of sections and thus can be utilized to meet different project requirements. Attainment of maximum performance by structural elements with low use of material is a challenge for engineering projects. This...

This work presents an experimental and numerical study about the beam-column connection fixed through bolts and endplate. In the first place a numerical model was elaborated to analyze the connections with geometric and material non linearity by the Finite Element Method (FEM). In second place the experimental test on the prototype was performed...

Ao desenvolver o projeto de estruturas de aco, e possivel usar modelos simplificados em duas dimensoes. Este trabalho avalia as limitacoes e compara o projeto de edificios industriais de um unico nivel e cobertura de duas aguas usando analise em duas e tres dimensoes Todos os calculos sao baseados nas normas vigentes, desde a obtencao das forcas de...

Second orders effects were included historically by the effective length method (K concept), all the studies about that methodology were developed in frames on plane, and with regular rectangular frames. The new way to include those effects is the uses of second order analysis, direct analysis method or alternative simplified options. This methodol...

Cold-formed profiles has been used in large scale in Building industry, due to the easy way to product them and the wide range of sections feasible to accomplish with the project needs. The search for a maximum performance of structural elements with the low use of material is a challenge of today and future for engineering. This paper presents a n...

Este trabalho apresenta um estudo numérico de otimização de perfis U formados a frio, com e sem enrijecedores de borda, submetidos à flexão simples. Com o objetivo de fornecer parâmetros para o dimensionamento otimizado desses perfis, o problema foi formulado buscando-se a determinação das dimensões que conduzem à minimização da seção transversal e...

The present study aim to show a numerical study that concerns with the optimal design of cold-formed channel section subjected to bending, with and without stiffeners. The main goal is to offer parameters for the optimal design for that kind of cold-formed profiles, with the objective to reduce the cross section element. The methodology used is bas...

The use of cold-formed steel members has great application at the present time, such as in standard civil buildings (residential and industrial buildings) and in mechanical structures (structures of vehicles like: trucks, bus, wagons, etc.). A high structural performance for profiles is a required economic demand in present days. In this sense, the...

The present work presents the results of a numeric study for determination of the transverse load distribution in steel concrete composite bridges, using the following methodologies: coe±cient of distribution of transverse load by AASHTO and the train de¯ned type by NBR 7188/1982, in°uence lines and method of the ¯nite elements. Bridges of several...

The present work presents the results of a numeric study for determination of the transverse load distribution in steel concrete composite bridges, using the following methodologies: coefficient of distribution of transverse load by AASHTO and the train defined type by NBR 7188/1982, influence lines and Method of the Finite Elements. Bridges of sev...

This paper presents a numeric study that aims to obtaining minimum weight of cold-formed channel columns, with and without lips. Flexural, torsional and torsional-flexural buckling of columns were considered as constraints. The design of cold-formed steel columns was prepared on the basis of the 2001 edition of the North American Specification for...

O ensino dos conteúdos das disciplinas na área de estruturas, seja nos cursos de Engenharia Civil ou Arquitetura, apresenta-se como um grande desafio para o educador devido ao nível de abstração envolvido nos conceitos dessa área. Uma solução, já validada e amplamente usada em várias escolas de engenharia, é o uso de modelos qualitativos, que repre...

treliças e pórticos planos. Um dos aspectos importantes é que o aplicativo apresenta todos os cálculos intermediários (matrizes locais e globais, etc.) e tópicos sobre a teoria. Alguns exemplos, sobre aspectos computacionais tais como técnicas de inclusão das condições de contorno são apresentados. Por outro lado é validada a confiabilidade numéric...

Resumo: Nos últimos anos, diversas pesquisas têm enfocado as vantagens do uso de métodos matemáticos de otimização em benefício da redução de peso das estruturas de aço. Neste trabalho apresentam-se os resultados de uma pesquisa numérico-computacional que avaliou as vantagens da otimização das seções dos elementos de treliças ou tesouras de cobertu...

Resumo: As estruturas em aço de modo geral são esbeltas, tanto locais como globalmente. Para determinar a necessidade de análises, além da linear convencional para galpões industriais formados por perfis laminados em estruturas de aço, foi realizado este trabalho que permite comparar a análise de segunda ordem formal com o método simplificado B1/B2...

Resumo: As normas ABNT NBR 8800:2008 [1] e ANSI AISC 360:05 [2] apresentam prescrições para o dimensionamento de seções quaisquer submetidas a esforços axiais, torção, cisalhamento e flexão usando tensões que podem ser determinadas pela teoria da elasticidade. Uma aplicação numérica discreta dessa teoria é o uso do Método dos Elementos Finitos (MEF...

Resumo: Os elementos compostos com o uso de travejamento em quadro, principalmente de elementos de cantoneira e/ou perfis C, são usados de maneira geral nas treliças de coberturas. A norma NBR 8800 de 1986 e ainda a revisão da NBR 8800 de 2008, não fornecem subsídios para o projeto e cálculo deste tipo de elemento, e até não recomendam seu uso devi...