Estruturas
de Barragens
Ambiente de pesquisa e desenvolvimento multidisciplinar, integrando as diversas áreas do conhecimento que envolvem a temática, tendo como propósito desenvolver competências e soluções que visam melhorar a segurança e a confiabilidade de barragens.
O Centro de Competência em Estruturas de Barragens atua no desenvolvimento de soluções e metodologias para o aprimoramento do monitoramento e o entendimento do comportamento das estruturas e equipamentos mecânicos.
O Centro dispõe de laboratório para desenvolvimento de sistemas, modelos 3D e realização de simulações numéricas computacionais, servidores e softwares de engenharia. Equipamentos de ensaios de resistência e durabilidade de materiais submetidos a situações críticas de escoamento, além de uma área compartilhada de ensaios de laboratoriais de engenharia.
O Centro de Competência em Estruturas de Barragens está dividido em áreas de atuação: Geotecnia, Modelagem 3D, Sistemas e Simulação Numérica Computacional.
O Centro dispõe de laboratório para desenvolvimento de sistemas, modelos 3D e realização de simulações numéricas computacionais, servidores e softwares de engenharia. Equipamentos de ensaios de resistência e durabilidade de materiais submetidos a situações críticas de escoamento, além de uma área compartilhada de ensaios de laboratoriais de engenharia.
O Centro de Competência em Estruturas de Barragens está dividido em áreas de atuação: Geotecnia, Modelagem 3D, Sistemas e Simulação Numérica Computacional.
LINHAS DE ATUAÇÃO
GEOTECNIA
Levantamentos Geológicos
- Mapeamentos geológicos (solos, rochas, águas subsuperficiais, águas subterrâneas);
- Utilização de ferramentas de fotogrametria (modelos digitais com imagens em alta resolução, lidar, dentre outros) e georreferenciamento na identificação de estruturas geológicas de interesse para barragens;
- Modelagem matemática computacional geológica (elaboração de modelos 3D, seções e perfis geológicos);
- Análises petrográficas (incluindo preparação de lâminas).
Análises Geotécnicas
- Análises de fluxo e estabilidade de barragens de aterro;
- Simulações integradas de fluxo em maciços;
- Plano de instrumentação;
- Ensaios laboratoriais: Ensaios para identificação de solos (cor, textura, graduação, angularidade e forma das partículas, material, resistência a compressão, dilatância, LL e LP);Índices Físicos; Análise Granulométrica; Ensaio de Compactação; Adensamento, Resistência e Permeabilidade.
MODELAGEM 3D
Documentação Técnica Digital - 3D/2D
O Parque Tecnológico Itaipu desenvolve soluções de modelagem 3D de estruturas civis, equipamentos mecânicos, hidráulicos e elétricos. Esses modelos podem ser utilizados para:
- Produção de documentos técnicos digitais de construções as built;
- Vetorização de documentos físicos ou digitais em formato de imagem;
- Interfaces 3D de monitoramento;
- Gestão de documentação, dados e projetos;
- Manuais de montagem e desmontagem;
- Catálogos interativos;
- Manuais de manutenção.
Impressão 3D em Tecnologia FDM
O PTI oferece soluções de impressões 3D personalizadas para atender todas as necessidades:
- Ferramentas;
- Equipamentos;
- Peças;
- Maquete, entre outros.
SIMULAÇÃO NUMÉRICA COMPUTACIONAL
Estruturas de Concreto
O PTI oferece soluções de análise estrutural de estruturas de concreto:
- Estabilidade Estrutural;
- Concentrações de tensões térmicas;
- Fluência;
- Dano e Fratura.
Estruturas Geotécnicas
Em relação à geotecnia, o PTI oferece soluções por meio de análises de:
- Fluxo em maciços rochosos;
- Análises de fluxo de barragens de terra e enrocamento;
- Análises de estabilidade de barragens de terra e enrocamento
Equipamentos Mecânicos e Elétricos
O PTI fornece análise e avaliações de condições operativas de equipamentos e estruturas de usinas hidrelétricas por meio de análise numérica:
- Avaliação de integridade estrutural em rotores;
- Mapeamento de rendimento de máquinas rotativas;
- Mapeamento de instabilidade hidráulica em rotores Francis;
- Avaliação da vida útil em transformadores de força;
- Determinação dos campos eletromagnéticos em estruturas de alta tensão via norma NBR 15667/2006
SISTEMAS
Sistema Coletores
Software desenvolvido com a finalidade de auxiliar a equipe de leituristas que fazem a coleta dos dados da instrumentação da barragem. O técnico insere esses valores no aplicativo instalado em tablets de forma off-line e, após voltar para a sua sala, os técnicos apenas sincronizam os dados com o sistema.
Sistema de Inspeção
O Sistema Inspeções é uma ferramenta que auxilia aos engenheiros no gerenciamento e execução das inspeções visuais. O sistema é composto por uma página web, utilizada para gerenciamento das inspeções e preparação do check-list, e por um aplicativo, utilizado nos aparelhos móveis que são utilizados em campo.
Sistema para Cadastro de Barragens
O sistema de cadastro de barragens possui mais de 1.400 barragens cadastradas que disponibilizam características técnicas como projetos, tipo de construção e engloba o desenvolvimento de soluções voltadas à gestão do conhecimento do CBDB.
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SOLUÇÕES
- Desenvolvendo sistemas personalizados, complexos ou simples, online ou desktop, para atender as necessidades de diferentes barragens: Sistema de Inspeção, Sistema Coletores, Software ModGeo, Sistema de Cadastro de Barragens;
- Modelagem 3D de estruturas civis, Equipamentos mecânicos, hidráulicos e elétricos para utilização em sistemas de monitoramento, gestão ágil de dados de projeto, manuais iterativos de manutenção e impressão 3D;
- Análise numérica computacional de estabilidade estrutural, térmica, sísmica, concentrações de tensões, fluência, dano e fratura em barragens de concreto;
- Análise de fluxo e estabilidade de maciços rochosos e barragens de terra e enrocamento;
- Avaliação de condições operativas de equipamentos e estruturas eletromecânicos de usinas hidrelétricas por meio de análise numérica: Avaliação de integridade estrutural em rotores, Mapeamento de rendimento de máquinas rotativas, Mapeamento de instabilidade hidráulica em rotores Francis, Avaliação da vida útil em transformadores de força, Determinação dos campos eletromagnéticos em estruturas de alta tensão via norma NBR 15667/2006;
- Mapeamentos geológicos (solos, rochas, águas subsuperficiais, águas subterrâneas);
- Utilização de ferramentas de fotogrametria (modelos digitais com imagens em alta resolução, lidar, dentre outros) e georreferenciamento na identificação de estruturas geológicas de interesse para barragens;
- Modelagem matemática computacional geológica (elaboração de modelos 3D, seções e perfis geológicos);
- Análises petrográficas (incluindo preparação de lâminas);
- Caracterização de traços cimentícios para reparos em estruturas civis de acordo com as especificidades de cada estrutura;
- Desenvolvimento de pesquisa para prever e quantificar o dano em calhas de vertedouro de barragens provocado pelos efeitos abrasivos-erosivos, por meio de modelos matemáticos, experimentais e computacional;
- Estudos de alteração de agregados de basalto utilizados em filtros granulares (areia artificial).
- Desenvolvimento de modelos estatísticos para previsão de valores futuros de dados de instrumentação permitindo a comparação do comportamento estrutural e prevenção de riscos.
- Desenvolvimento de metodologia para quantificar os processos de erosão em taludes de barragens de terra, por meio do da utilização de sistemas de coletores de sedimentos.
