ESTUDO DO COMPORTAMENTO AERODINÂMICO E ESTRUTURAL DE UMA ESTUFA DE BAMBU EM ARCO

Autores

DOI:

https://doi.org/10.29183/2447-3073.MIX2022.v8.n3.35-46

Palavras-chave:

Projeto, Design, Tecnologia, Bambu,

Resumo

As estufas utilizadas para a produção agrícola são estruturas para controlar parcialmente as condições edafoclimáticas, tais como temperatura, umidade do ar, radiação, vento e composição atmosférica.  Assim, de acordo com Cermeño (1990), o cultivo protegido tem vantagens quantitativas e qualitativas em relação ao cultivo em campo aberto, uma vez que a produtividade no primeiro sistema pode ser 2 a 3 vezes superior. O bambu é considerado um material sustentável porque é renovável, absorve dióxido de carbono, utiliza energia solar, e é facilmente incorporado na natureza no final do seu ciclo de vida. O objetivo deste trabalho foi analisar a viabilidade técnica do bambu na construção de uma estufa para o cultivo protegido. Para tal, foi analisado o comportamento aerodinâmico e estrutural, a fim de obter as margens de segurança para esta construção. Com as margens de segurança foi determinado que o bambu é um material plausível para a construção destas estruturas.

Biografia do Autor

Diego Rizzotto Rossetto, UTFPR

Possui graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade de Caxias do Sul (UCS, 2010) e em Tecnologia Eletromecânica pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR, 2004), Mestre (UFRGS, 2013) e Doutor (UFRGS, 2016) em Engenharia dos Materiais pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais (PPGE3M) da Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Como engenheiro trabalhou no Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da Lupatech S/A, onde foi Coordenador da área de desenvolvimento de novos produtos e simulações computacionais. Atualmente é Professor na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Tem experiência na área de Engenharia Mecânica, com ênfase em Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação, atuando principalmente nos seguintes temas: Engenharia de Produto, gerenciamento de projetos, análise estrutural, análise fluidodinâmica, otimização, estruturas de aço, teste de desempenho de produtos, elaboração de estudos de inteligência competitiva, elaboração de estudos de viabilidade técnica/financeira de projetos e homologação de produtos.

Felipe Frizon, UTFPR Campus Pato Branco

Acadêmico do curso de Engenharia Mecânica pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná desde 2018. Participou de projeto de extensão em modelagem computacional além de trabalhos de pesquisa sobre o comportamento aerodinâmico de uma estufa arqueada em bambu, nesse trabalho foram utilizadas ferramentas de fluidodinâmica computacional (CFD) através do método de volumes finitos, além de modelos analíticos. Tem trabalhado em pesquisas envolvendo análise estrutural por elementos finitos em estruturas metálicas e bioestruturas, principalmente na caracterização do comportamento mecânico do bambu como um material de engenharia. Possui cursos de formação complementar nas áreas de modelagem computacional em software CAD, melhoria continua através da metodologia lean six sigma e análise estrutural através do método de elementos finitos. Participou da gestão e graduação de duas empresas incubadas no hotel tecnológico de inovações da UTFPR, sendo uma delas no ramo de biocompósitos e outra voltada para tecnologias em controle de pragas florestais, ambas as empresas serviram de base para um conhecimento em gestão de negócios, administração financeira e trabalho em equipe.

Fabiano Ostapiv, UTFPR Campus Pato Branco

Graduado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Paraná - UFPR (1995), especialista em Motores e Combustíveis pela PUC-PR (2001), mestre em Engenharia Mecânica e Materiais pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná-UTFPR-CT (2007) quando estudou a fabricação de pisos de bambu. Participou do curso Desenvolvimento de Cadeias Produtivas de Bambu em Países Tropicais no China National Bamboo Research Center - CBRC, Hangzhou, China em 2006/2007. É doutor em Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual Paulista, UNESP, na faculdade de Engenharia de Guaratinguetá (2011) onde estudou o desenvolvimento de novos painéis sarrafeados de eucalipto com revestimento e reforço de lâminas de bambu. Foi professor do departamento de mecânica da UTFPR Curitiba de 1996 a 2008, e desde então é professor da UTFPR Pato Branco onde é chefe do departamento de mecânica desde 2019. Tem experiência no Ensino básico, técnico, tecnológico e em engenharias, com ênfase nas seguintes áreas: motores de combustão interna, sistemas automotivos, ciências térmicas, fabricação mecânica e análise de processos produtivos. Tem trabalhado como extensionista e pesquisador no desenvolvimento da cadeia produtiva do bambu através do estudo e desenvolvimento de vários projetos populares de baixo custo como: o uso de bambus de pequenos diâmetros, revestidos com embalagens PET para a construção civil. Projeto, simulação, construção e ensaios mecânicos de estruturas geodésicas de bambu, estufas agrícolas, treliças, painéis modulares de madeira e bambu e painéis alveolados. Fabricação de muletas e andadores usando bambu como material estrutural. Desenvolvimento de fornos para produção de carvão de bambu. Tem trabalhado também na divulgação do mundo do bambu através do desenvolvimento de material didático, manuais técnicos, capítulos de livros técnicos e vídeos técnicos e educativos. Com o nome espiritual de Nanda Sunu Das, trabalha com o desenvolvimento de palestras, minicursos e divulgação da interface entre a Ciência e a Religião Vaishnava. Nesta linha vai publicar seu primeiro livro chamado "Deus e Ciência - Em busca de novos paradigmas" a ser lançado no final de 2020 pela editora Artêra de Curitiba.

Referências

ANSYS CFX Solver Theory Guide. ANSYS Inc. Release 17.0, 2016.

Associação brasileira de normas técnicas (ABNT). NBR 16032/2012: Estrutura de estufa e viveiro agrícola – Requisitos de projeto, construção e reparação. Rio de Janeiro, 2012.

Associação brasileira de normas técnicas. NBR 6123/1988: Forças devidas ao vento em edificações. Rio de Janeiro, 1988.

Alves Filho, Avelino, 1951- Elementos Finitos: A Base da Tecnologia CAE / Avelino Alves Filho. – 6. Ed. – São Paulo: Érica, 2013.

Beraldo, A.L.; Pereira, M. A. R. Bambu de corpo e alma. Bauru – SP: Canal 6 Editora. 2016. 2ª edição. 352 p

DLUBAL. RFEM - Programa estrutural de MEF para uso profissional. 2021. Disponível em: https://bityli.com/zKktF. Acesso em: 09 abr. 2021.

Cermeño, Z. S. Estufas instalação e maneio. Lisboa: Litexa. 1990. 355p

Ghavami, K. Propriedades dos Bambus e suas aplicações nas obras de Engenharia, Arquitetura e Desenho Industrial. Artigos Compilados do Autor. CTC/ PUC-RIO. Jul. 201p. 1995

Gonçalves, M.T.T., Pereira, M.A. dos R., Gonçalves, C.D. Ensaios de resistência mecânica em peças laminadas de bambu. IN: Congresso brasileiro de engenharia agrícola, 29, 2000, Fortaleza.

International organization for standardization (ISO): Bamboo - Structural design, ISO 22156: 2004

International organization for standardization (ISO): BambooDetermination of physical and mechanical properties - Part 1: Requirements, ISO 22157- 1: 2004.

Kaminski, Sebastian & Lawrence, Andrew & Trujillo, David & Feltham, Ian & López, Luis. (2017). Structural use of bamboo: Part 4: Element design equations. Structural Engineer. 95. 24-27.

Logan, Daryl L. A First Course in the Finite Element Method. 4. ed. Plateville: Thomson, 2007.

Marçal, V.H. Estudo comparativo de Normas Técnicas Internacionais para o emprego do bambu cilíndrico em estruturas prediais, (2018)

NSR-10: Colombian code for seismically resistant construction. G12: Structures of timberand Guadua angustifolia Kunth bamboo, 2010.

Purquerio, L.F.V.; Tivelli, S.W. Manejo do ambiente em Cultivo Protegido. Piracicaba – SP: IAC, Instituto Agronômico de Campinas. 2010.

Rosalino, Frederico. (2019). Sistema de Cobertura com Feixe de Bambusa tuldoides. Dissertação de Mestrado em Arquitetura e Urbanismo. Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, Universidade de Brasília, Brasília, DF, 129 p.

Takano, Michele Ogawa, 1988- Análise numérica das ações do vento em galpões com cobertura de vãos múltiplos em forma de arco / Michele Ogawa Takano. – Campinas, SP: [s.n.],2019

Wilcox, David C. Turbulence Modeling for CFD. 2. ed. California United States of America: Dcw Industries, 1998.

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Publicado

2022-05-31

Como Citar

Rossetto, D. R., Frizon, F., & Ostapiv, F. (2022). ESTUDO DO COMPORTAMENTO AERODINÂMICO E ESTRUTURAL DE UMA ESTUFA DE BAMBU EM ARCO. IX Sustentável, 8(3), 35–46. https://doi.org/10.29183/2447-3073.MIX2022.v8.n3.35-46

Edição

v. 8 n. 3 (2022): Mix Sustentável (regular)

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Científica

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