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 UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA Relatório de Estágio Supervisionado  Aluno: Lucas Samuel Réus Araújo N o : 92157 Professor orientador: Vanessa Cristina de Castilho Engenheiro supervisor: Daniel Flávio Pires de Lima Empresa: Viena Engenharia Obra/projeto: Projeto Estrutural. Período: Uberlândia, 06 de agosto de 2.012

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA

Relatório deEstágio Supervisionado

 Aluno: Lucas Samuel Réus Araújo No: 92157

Professor orientador: Vanessa Cristina de Castilho

Engenheiro supervisor: Daniel Flávio Pires de Lima

Empresa: Viena Engenharia

Obra/projeto: Projeto Estrutural.

Período: 

Uberlândia, 06 de agosto de 2.012

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Resumo

Este relatório tem como objetivo detalhar as atividades desempenhadas pelo aluno LUCAS SAMUEL

RÉUS ARAÚJO durante o seu período de estágio, detalhando a utilização Eberick que foi o softwareutilizado para cálculo estrutural em conjunto com o Auto CAD que foi utilizado no detalhamento dosProjetos, paralelamente aos Projetos Estruturais foram realizados levantamentos de quantitativos paralicitações (take-off) com o auxílio do Excel, também foi utilizado o software NOVO METÁLICAS 3Dque se destina ao cálculo de estruturas metálicas. O aluno também acompanhou os ensaios em amostrasde solos, realizados pela empresa AFINCO LTDA, que é uma empresa parceira da VIENAENGENHARIA. Essas amostras são obtidas a partir de sondagens realizadas em campo.

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Sumário

1 Introdução............................................................................................................................ 3

2 Desenvolvimento................................................................................................................. 4

2.1 Lançamento no software CYPECAD........................................................................... 4

2.2 Lançamento no software TQS.................................................................................... 24

2.3 Cálculo à mão............................................................................................................. 26

2.3.1 Cálculo da laje.................................................................................................. 26

2.3.2 Cálculo da viga................................................................................................. 29

2.3.3 Cálculo do pilar................................................................................................. 33

2.3.4 Cálculo do bloco de coroamento...................................................................... 39

2.4 Comparação dos Resultados....................................................................................... 413 Conclusão ......................................................................................................................... 44

4 Referências ....................................................................................................................... 45

6 Folhas de assinaturas ........................................................................................................ 46

5 Anexos .............................................................................................................................. 47

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1 Introdução

Este relatório é a conclusãoreferente á Disciplina ESTÁGIO SUPERVISIONADO com duração de

18 semanas, sendo 10 horas por semana, totalizando uma carga horária de 180 horas.

A Empresa concedente do Estágio é a VIENA ENGENHARIA, situada na Rua

Marciano Santos, nº 92, Bairro Jardim Finotti, nesta cidade, fundada em 1.994, a qual encontra-se

regularmente inscrita no Cadastro de Fornecedores de Materiais e Serviços para a PETROBRÁS,

sendo habilitada para as seguintes especialidades:

» Projeto de Estrutura de Concreto Armado

» Projeto de Estruturas Metálicas

»Projeto de Tubulação e Equipamentos de Caldeiraria em Geral

»Projeto Executivo FEED de Sistema de Processamento de Petróleo

»Consultoria em Análise de Tensões Estáticas e Dinâmicas em Tubulação

»Projeto de Oleodutos e Gasodutos Terrestres

»Projeto de Oleodutos Terrestres

»Projeto de Gasodutos Terrestre e Sistema de Distribuição de Gás Natural

»Pré-detalhamento do Projeto de Faixa e Dutos Terrestres

»Consultoria e Projeto de Lançamento de Cabos em Faixa de Servidão

»Projeto de Sistemas de Instrumentação

»Projeto Elétrico de Subestações e Redes  – Projeto Básico

»Projeto Elétrico Executivo de Subestações e Redes  –até 13,8 KV

»Projeto Básico - Sistemas Elétricos Industriais

»Projeto Elétrico Executivo de Instalações Terrestres em Áreas Classificadas

»Projeto Elétrico Executivo de Instalações Terrestres em Áreas Não Classificadas

»Aquisição e Processamento de Dados - Geodésia e Topografia

»Aquisição e Processamento de Dados de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto.

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A Empresa tem como meta a busca contínua da satisfação dos clientes através da qualidade de

serviços e produtos; conduzindo todas as atividades de forma responsável, na busca incessante da

rentabilidade com qualidade; promovendo a melhoria contínua dos produtos e serviços por meio de

novas tecnologias, processos e treinamentos; respeitando e valorizando o meio ambiente e seusrecursos naturais e oferecer serviços e produtos dentro das normas ambientais vigentes no intuito de

reduzir a utilização das fontes de recursos naturais.

Outros aspectos importantes que a empresa considera é a preservação da saúde e a integridade física

e mental dos colaboradores, através da adoção de medidas de proteção e controle de riscos no

ambiente de trabalho, visando à redução e eliminação dos mesmos; assegurando que os seus

colaboradores cumpram a legislação de Segurança, Meio Ambiente e Saúde, no desempenho de suas

atividades; educando, capacitando e conscientizando seus colaboradores quanto a Qualidade,

Segurança, Meio Ambiente e Saúde no trabalho;

Desta forma, integra as questões da qualidade, meio ambiente, saúde e segurança no trabalho às

atividades práticas e rotinas, como forma de agregar valor aos negócios da empresa, através do

sistema de gestão integrado, atendendo a legislação, normas e outros requisitos   estabelecidos no

SGI.

O Engenheiro Civil supervisor foi Daniel Flávio Pires de Lima, tendo o aluno participado do

desenvolvimento do Projeto Estrutural da Refinaria PREMIUM I que foi projetada para produzir 

óleo diesel de alta qualidade, com capacidade de produção de 600 mil barris por dia.

A refinaria em questão está localizada no município de Bacabeira-MA com previsão de geração de

100 mil empregos diretos e indiretos.

A refinaria é uma estrutura mista, com edifícios em concreto armado e estrutura metálica. Devido a

Empresa só possuir software de cálculo de concreto armado, a parte de estrutura metálica foi

terceirizada para outro escritório da cidade. A VIENA posteriormente adquiriu software NOVO

METÁLICAS 3D já estando apta ao cálculo de estrutura metálica. A parte de concreto armado que

foi calculado pela VIENA foi correspondente a uma estação de tratamento de esgoto (ETE), uma

cisterna, e também um castelo d’água. Já na parte de estruturas metálicas foram calculadas

coberturas de edificações como portaria, serviço médico, restaurante, entre outros. O detalhamento

das estruturas foi realizado utilizando o Auto CAD.

2 Desenvolvimento

2.1. O software Eberick 

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A versão V6 conta com um novo algoritmo que reduz significamente o tempo de análise de estruturas de

alto desempenho, essa versão também pode ter módulos adicionais como Master, Formas, Escadas, Lajes

Treliçadas, Fundações, Muros e Reservatórios.

O software se destina ao cálculo de estruturas em concreto armado, para o lançamento da estrutura é

necessário primeiro analisar a arquitetura para que esta seja compatível com o projeto estrutural. Ou seja,

é verificado se não há incompatibilidade de elementos arquitetônicos (janelas e portas) com elementos

estruturais, após isso o AutoCad é utilizado para fazer uma “limpeza” no arquivo, eliminando blocos,

deixando apenas elementos da arquitetura da edificação. Também são eliminados os layers da edificação,

sendo criados outros dentro do Eberick.

O arquivo, em extensão DWG, é transformado em DFX e é importado para o Eberick, no qual serão

criados os pavimentos de acordo com suas respectivas plantas (Fig. 1).

Figura 1 - Criação dos pavimentos - Adaptado pelo autor.

Após isso são configurados parâmetros como classe de agressividade, resistência característica do

concreto (fck), dimensão máxima do agregado e abertura máxima de fissuras. Também no software é feita

a definição geométrica dos elementos estruturais (vigas, pilares e lajes), como observado na figura 2 e

figura 3.

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Figura 2 - Lançamento de pilar - Adaptado pelo autor. 

Figura 3 - Inserindo lajes - Adaptado pelo autor.

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O software calcula lajes como grelhas, vigas e pilares como pórticos - esses métodos de cálculo serãoexplicados adiante - sendo o dimensionamento realizado pelo método dos estados limites últimos,como mostrado na figura 4.

Após os lançamentos de todos os elementos estruturais é necessário carregar cada um desses

elementos (Fig. 4). Além de cargas de paredes, no programa é possível inserir cargas distribuídas como

peso próprio e sobrecargas, cargas devidas ao vento e outros carregamentos.

Figura 4 - Inserindo cargas de paredes - Adaptado pelo autor.

O software libera uma interface de resultados (Fig. 5) na qual é possível escolher as bitolas que se deseja

utilizar, também é possível visualizar o carregamento em cada viga e as respectivas reações.

Figura 5 - Carregamentos em vigas – Fonte:

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O software está adequado a NBR 6118 – projeto de estruturas de concreto armado – portanto, obedecendotodos os parâmetros estabelecidos pela referida norma, o software libera um detalhamento de armadura e

fôrma, o qual necessita de alguns ajustes para se adequar as normas, no caso do projeto acompanhado

 pelo aluno foram obedecidos os padrões da Petrobrás para o adequamento do projeto a esses padrões,

utilizou o AutoCAD, editando textos, barras e tabelas de modo a seguir a padronização estabelecida (Fig.

6).

A norma N-381 da Petrobrás estabelece critérios a serem adotados na execução de desenhos e outrosdocumentos técnicos, por isto é necessário fazer adequações e memórias de cálculos e pranchas. Após o

cálculo da estrutura utilizando o eberick, os arquivos gráficos (desenhos) são exportados para o AutoCadonde são feitas adequações como adoção de layers, carimbos, hachuras, linhas, textos e dimensões deformulários e legendas conforme especificadas na referida norma, ou então em normas da ABNT citadasna referida norma. Os memoriais de cálculos fornecidos pelo programa também precisam ser  padronizados conforme a exigência da Petrobrás, para isto são fornecidos pela Petrobrás documentos emWord como cabeçalhos, rodapés e toda a formatação padronizada, nesses modelos são inseridos osmemoriais e todos os outros documentos requeridos no escopo do projeto.

Após isto, todos os documentos são enviados via e-mail para os fiscais da Petrobrás, os quais julgam sehá ou não necessidade de mudança, geralmente eles recomendam pequenos ajustes como mudança detamanho de texto, detalhe de uma parte específica do projeto, dentre outros. No carimbo do arquivo emDWG ou no memorial são indicadas as revisões.

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Figura 6 - Viga após ter os textos ajustados no AutoCad - Adaptado pelo autor.

O reservatório do projeto da refinaria PREMIUM 1 possuía área superior ao máximo limitado pelo

Eberick, por isso o engenheiro dimensionou manualmente o reservatório, porém ele foi dimensionado em

escala menor no Eberick para melhor visualização da disposição das barras de aço, na figura 7 é mostrado

como é feito o carregamento em reservatórios, neste caso a carga correspondente a água é igual a altura

de água multiplicado pela peso especifico da água.

Figura 7 Lançamento de carga de água em reservatórios –

Adaptado pelo autor

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Após todos os lançamentos é feito o processamento linear da estrutura, o qual também emite esforços

axiais, cortantes, momentos torçores e fletores presentes em cada barra (Fig. 8).

Figura 8 Processamento da estrutura  – Adaptado pelo autor.

Print esforços em cada barra

2.2 Método das Grelhas 

O método das grelhas é muito utilizado por softwares, pois este processo permite analisar vários

 pavimentos em diferentes condições e também tem a grande vantagem de analisar lajes de formatos

irregulares. O método consiste em substituir o pavimento por uma grelha equivalente, considerando os

elementos estruturais como vigas e pilares como se fossem barras da grelha. Durante a análise as lajes

devem ser discretizadas em faixas, as larguras dessas faixas dependem das dimensões e da geometria dos

 pavimentos. Os carregamentos são considerados distribuídos nas barras da grelha de acordo com a área de

influência de cada barra.

Esse processo considera além da rigidez a torção e a flexão das barras, a rigidez e torção das vigasfazendo que os momentos fletores no centro da laje na direção perpendicular ao eixo da viga sejam

maiores do que quando a viga é de bordo. Quanto maior a contribuição das lajes adjacentes menor são os

valores dos momentos fletores. No cálculo utilizando as tabelas de Czemy não são consideradas a rigidez

a torção, simplificando a análise da estrutura, considerando assim as lajes como painéis isolados, apoiados

em vigas indeformáveis. Usando esta tabela a compatibilização entre os momentos fletores das lajes

conjugadas acontece utilizando 80% do maior ou a média aritmética entre os dois momentos. A figura 9

mostra a discretização das lajes de um edifício.

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Figura 9 - Estrutura calculada pelo Eberick – Fonte: http://www.redetec.org.br/inventabrasil/altoqi.htm 

2.3 Método dos Pórti cos 

As vigas e pilares são calculados com base no modelo unidimensional, ou seja, os carregamentos são

todos transferidos para o eixo destes elementos e eles são calculados como elementos planos. Utilizam os

fundamentos da resistência dos materiais e da teoria das estruturas para a transmissão de esforços entre

vigas, pilares e lages, o programa possui uma opção para discretização destes elementos, o que resulta em

maior ou menor precisão nos cálculos dependendo do objetivo do engenheiro.

2.4 Novo M etálicas 3D 

Após o projeto de estruturas metálicas da refinaria PREMIUM 1 que foi terceirizado, a Viena Engenhariaadquiriu o software Novo METÁLCAS 3D, o software possui uma fácil entrada de dados e um ambiente

cad, no qual é possível desenhar a estrutura utilizando o comando de cotas. Também é possível importar o

desenho de qualquer programa cad, onde as linhas são automaticamente transformadas em barras.

Todo o dimensionamento é feito de acordo com as normas brasileiras tais como: NBR 8800, NBR 8681,

NBR6118:2003,  para o cálculo da estrutura e o programa calcula o vento conforme a NBR 6123.

Estruturas de madeira também são dimensionadas pelo programa conforme a NBR 7190.

O programa possui uma grande biblioteca de perfis o que torna mais fácil a escolha de uma estrutura maisleve e econômica. O cálculo dos coeficientes de flambagem é feito de modo automático de acordo com o

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número de nós da estrutura. Nos próximos projetos a Viena Engenharia já utilizará equipe própria para o

cálculo de estruturas metálicas. Este programa utiliza o método dos elementos finitos. 

2.5 Método dos Elementos Fini tos 

Esse método resolve um problema por meio de uma aproximação na forma variacional, discretizando o

objeto estudado em elementos, resultando numa malha com n pontos nodais (Fig. 10). A formulação

desse método pode ser baseada no método dos deslocamentos ou em métodos híbridos e mistos ou ainda

em modelos de equilíbrio. Pode se definir o método como um modelo matemático no qual um meio

contínuo é subdividido em elementos que mantêm as propriedades do que os originou. Esses elementos

são descritos por equações diferenciais e resolvidos por modelos matemáticos através da montagem de

matrizes de rigidez as quais são resolvidas através de programas computacionais. Esse método utiliza de

conceitos de álgebra linear como espaço vetorial.

Figura 10 - Discretização de um avião pelo metódo dos elementos finitos – Fonte: http://www.oceanica.ufrj.br

Esse método tem os seguintes fundamentos:

  Robustez é a capacidade de o elemento fornecer bons resultados em uma grande variedade de

parâmetros de um modelo matemático e de sua discretização com propriedades diversas do

material;

  Eficiência é a potencialidade de o elemento ser utilizado em malhas que forneçam resultados

com precisão satisfatória em processamentos computacionais rápidos comparados com outros

elementos considerados não eficientes, essa eficiência é de grande importância para análises

não lineares.

2.5.1 Modelo dos Deslocamentos ou da Rigidez

Esse método é dividido em quatro pontos principais:

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  Campo são os deslocamentos descritos por funções aproximadas, os elementos impõemcompatibilidades de deslocamentos e as derivadas das funções que os descrevem;

  Princípio Variacional considera a energia potencial mínima;

  Incógnitas são as componentes dos deslocamentos nodais.

2.5.2 Modelo das forças ou da f lexibil idade 

  Campo são as tensões ou esforços internos descritos por funções aproximadas, aos elementos é

imposto o equilíbrio de tensões;

  Princípio Variacional obedece ao princípio da energia complementar mínima;

  Incógnitas são as tensões e os esforços internos nodais.

2.5.3 Modelo híbrido tipo 1 

  Campo internamente são tensões em equilíbrio e externamente ou nas bordas são deslocamentos

descritos por funções aproximadas;

  Princípio Variacional atende ao princípio da energia complementar modificada mínima;

  Incógnita são os deslocamentos nodais.

2.5.4 Modelohíbrido tipo 2 

  Campo internamente são deslocamentos e externamente ou nas bordas são tensões descritas por 

funções aproximadas;  Princípio Variacional princípio da energia potencial mínima modificada;

  Incógnita são as tensões ou forças nodais.

2.5.5 Modelos misto 

  Campo são, de modo simultâneo e independente, tensões e deslocamentos descritos por funções

aproximadas;

  Princípio Variacional princípio da energia generalizado de Reissner;

  Incógnita são deslocamentos e tensões (forças nodais).

O método dos elementos finitos possui uma sequência lógica para a sua aplicação, essa sequência

(Fig.11) é essencial para a correta análise do problema e identificação do modelo mais apropriado

 para a resolução deste problema.

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Figura 11- Sequência de cálculo utilizando elementos finitos – Fonte: 

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3. Quantitativos para licitações (Take-Off)

Na Viena Engenharia também são realizados take-offs, ou seja, a partir de um projeto básico, é

estimada a quantidade de materiais para execução de todo o projeto, no caso das estruturas é

calculado o volume de cada elemento (vigas, pilares e Lages), adotando que a quantidade seja

igual a esses volumes, e através de uma relação aproximada é calculado a quantidade de aço.

O aluno participou da execução de 02 take-offs. Para a realização dos take-offs foram

necessárias às análises de documentos como especificações técnicas e plantas do projeto

básico, os quantitativos foram levantados utilizando o AutoCad através de medidas de áreas e

comprimento, em seguida os valores foram organizados em uma planilha do Excel. A parte de

mecânica, elétrica e instrumentação também foram feitas pela Viena Engenharia.

O primeiro take-off foi da fábrica de amônia (UFN V) localizada em Uberaba (Fig. 12), no qual

foram realizados levantamentos de quantitativos que serão necessários para a execução de

todos os projetos civis, essa obra contempla projetos de engenharia civil em diferentes áreas,

tais como: pavimentação, drenagem, construções de muros e cercas, instalações hidráulicas e

projeto estrutural. A Petrobrás investirá 1,3 bilhões na construção, a fábrica gerará 6.000

empregos na fase de construção, este investimento faz parte de uma nova estratégia da

Petrobrás em investir em todas as formas de energia. O triângulo mineiro é o maior produtor de

fertilizantes do Brasil, e por este motivo a escolha da cidade de Uberaba foi estratégica, já que

está localizada próxima aos Estados de Mato Grosso, São Paulo e Goiás, os quais possuem

uma alta demanda de fertilizantes para as suas plantações.

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Figura 42 - Fábrica de fertilizantes em Uberaba MG – Fonte: http://www.tudouberaba.com.br 

O outro Take-Off do qual o aluno participou, foi o das linhas Comperj (Fig 13), que é a composição de 5

linhas, 2 áreas de scrapers para cada linha e ainda um ponto de entrega para o duto de gás natural. O

 projeto prevê tubos com 32 polegadas para petróleo cru, 20 polegadas para diesel, 14 polegadas para

nafta, e 10 polegadas para GLP, essas linhas terão extensão aproximada de 50 Kms e passarão pelos

municípios de Itaboraí, Cachoeiras de Macacu, Guapimirim, Magé e Duque de Caixias. No projeto consta

a construção de 02 pontes para passagens de dutos e outras 02 pontes para passagens de veículos, essas

 pontes serão construídas sobre os rios Macacu e Guapiuaçú, no take-off foram levantadas quantidades de

concreto e aços para a construção de bases e jaquetas para os dutos, o engenheiro civil Daniel Flávio

também estimou as horas-homens para a execução do projeto.

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Figura 13 -Linhas comperj - Fonte: http://www.kincaid.com.br 

4. Investigação Geotécnica

Os profissionais de engenharia civil da Viena Engenharia foram cedidos temporariamente à empresa

AFINCO ENGENHARIA, sendo que lá o aluno acompanhou a execução de ensaios de caracterização de

solos (Figura 14), cujas amostras destes foram extraídas na região de Piracicaba no Estado de São Paulo,

essas análises terão duração de aproximadamente 02 anos e serão de fundamental importância para a

VIENA ENGENHARIA na execução de uma dutovia na região de Piracicaba-SP. As sondagens

realizadas foram de acordo com as normas NBR 6484  –  Execução de Sondagens de Simples

Reconhecimento do Solo, NBR 7250 - Identificação e Descrição de Amostras de Solos Obtidas em

Sondagens de Simples Reconhecimento dos Solos, NBR 9603 - Sondagens a Trado, da ABNT. Foram

realizadas sondagens a trado e rotativas, sendo os relatórios dessas sondagens elaborados pela Engenheira

Tatiane Motta e acompanhados pelo aluno.

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Figura 14 - Amostras de solo  – Fonte: http://www.cravafundacoes.hdfree.com.br/sondagem.htm 

4.1 Sondagem a percussão

Sondagem a percussão é um método para investigação de solos em que a perfuração é obtida através

do golpeamento do fundo do furo por peças de aço cortantes. É utilizada tanto para a obtenção de

amostras de solo, como dos índices de sua resistência à penetração. Foram realizados ensaios tátil-visual, cujos resultados estão apresentados na figura 15.

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Figura 15 - Resultados a partir dos testes. Adaptado pelo autor.

4.2 Sondagem a trado

Este método utiliza um trado, um tipo de amostrador de solo constituído por lâminas cortantes, que

 podem ser espiraladas (trado helicoidal ou espiralado) ou convexas (trado concha). Tem por finalidade a

coleta de amostras deformadas, determinação do nível d’água e identificação dos horizontes do terreno.

Uma parte da execução é mostrada na Figura 16.

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Figura 16 - Execução de uma sondagem. Fonte: http://www.ccpassianoto.com.br/servicos/sondagem

4.3 Sondagem Rotativa

A sondagem rotativa é adequada para a obtenção de amostras de materiais rochosos, contínuas e com

formato cilíndrico, através de ação perfurante dada basicamente por forças de penetração e rotação

que, conjugadas, atuam com poder cortante. O teste é realizado analisando os tipos de fraturas sofridas

pela rocha, que podem ser naturais, de transporte ou de corte, além de ser dimensionado o quanto de

material foi recuperado. A figura 17 mostra um relatório, resultado dos testes.

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Figura 17- Relatório de Sondagem Rotativa

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5 Conclusão

O estágio foi de fundamental importância para o aluno, pois foram desenvolvidos projetos em diferentes

áreas da engenharia civil o que contribuiu para que o aluno tivesse a oportunidade de conhecer as

 peculiaridades de cada projeto, tendo uma grande contribuição no seu desenvolvimento profissional,

outro fator importante foi o da empresa possuir profissionais de engenharia mecânica e elétrica, fazendo

com que o aluno conhecesse a interdisciplinalidade existente no dia a dia da engenharia.

O engenheiro supervisor Daniel Flávio prestou uma grande contribuição na aprendizagem do aluno,

orientando quanto ao uso dos softwares de cálculo estrutural e solucionando as dúvidas do aluno que

foram surgidas no decorrer dos projetos, tendo o aluno a oportunidade de aplicar seus conhecimentos

adquiridos ao longo de sua formação acadêmica.

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4 REFERÊNCIAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6120: Cargas para o cálculo de

estruturas de edificações. Rio de Janeiro, 1980.

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7/15/2019 RELATORIO de Estagio - Lucas

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