AM - TIA - ENG - EM - M - Mestrado em Engenharia Militar
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- Argamassas de cal aérea com adição de cinza de casca de arroz. Influência das condições de curaPublication . Marques, Ana; Santana, AnaAo longo dos tempos o uso de argamassas faz parte da construção e desempenha na sua durabilidade um importante papel. As argamassas de cal aérea com adição de materiais pozolânicos não são portanto algo recente, dado que no passado estas adições tinham o objectivo de aumentar as propriedades das argamassas de cal aérea ampliando o seu campo de aplicação nomeadamente em ambientes húmidos. No entanto com o aparecimento de novas técnicas e materiais, esta prática caiu em desuso e foram perdidos conhecimentos sobre o uso e aplicação de argamassas de cal aérea com adição de materiais pozolânicos. Actualmente tem-se verificado que as técnicas e soluções de construção que têm vindo a ser aplicadas em intervenções em edifícios antigos nem sempre são compatíveis com os materiais existentes e em vez de contribuírem para uma preservação têm em alguns casos acelerado a degradação desses edifícios. A necessidade de recuperar conhecimentos perdidos em relação às argamassas de cal aérea nomeadamente com adição de materiais pozolânicos com vista a preservar e aumentar a durabilidade num domínio sustentável, tem levado à elaboração e desenvolvimento de muitos estudos e trabalhos nesse sentido. O desempenho de uma argamassa traduz-se na sua durabilidade. As argamassas permitem trocas de meios interiores para exteriores, devido à sua porosidade, e possuem ainda um conjunto de aplicações possíveis. Vários são os factores que conduzem a escolha de determinada argamassa, tais como o fim a que se destina, local em que irá ser aplicada etc. Para um bom desempenho é essencial adequar a argamassa à situação e condição em que vai ser aplicada. Para isso de muito dependem as condições de amassadura e procedimentos de aplicação, assim como as condições de cura. O presente trabalho teve como objectivo estudar a acção pozolânica das cinzas casca de arroz numa argamassa de cal aérea e avaliar como as condições de cura influenciam o desempenho de argamassas de cal aérea com adição de cinzas de casca de arroz. As condições de cura podem ser responsáveis por alterações importantes nas características das argamassas com elas formuladas, considera-se pertinente e actual o desenvolvimento de investigação neste domínio. Para tal foram preparadas duas formulações, com as quais se preparam provetes prismáticos e tijolos nos quais se aplicaram as argamassas como revestimento e submetidos a diferentes condições de cura: cura ambiente, cura seca e cura húmida. Durante a fase de preparação de provetes procedeu-se a um conjunto de ensaios que permitiu caracterizar as argamassas no estado fresco e posteriormente às respectivas curas, em estado endurecido. A par com as formações referidas foi preparada uma argamassa de cal com formulação semelhante que serviu de referência. Este trabalho desenvolvido, que contou com diversas fases, desde a pesquisa, desenvolvimento de campanhas laboratoriais e obtenção de dados, conduziu a resultados e conclusões que permitiram relacionar como as condições de cura influenciam o desempenho das argamassas de cal aérea e cinza de casca de arroz.
- Projecto e Observação de obras geotécnicas: Soluções de estabilização de taludes acomodando infraestruturas em exploraçãoPublication . Coelho, PedroExistem inúmeros tiposde estruturas de contenção e estabilização aplicadas em taludes rodoviários. Com a presente dissertação, pretende-se descrever os principaiscritérios e procedimentos inerentes à concepção e, consequente execução, de um projecto de contenção e estabilização distinto dos geralmente utilizados em território nacional, numa situação de escorregamento consumado. A complexidade de adopção de uma estrutura de contenção e estabilização face ao acontecimento mencionado e envolvida na necessidade de garantir a circulação rodoviária nas vias de circulação não atingidas pelo escorregamento, determinou a utilização de variadas soluções construtivas, empregando tecnologia moderna no domínioda geotecnia. O projecto em análise contempla essencialmente a execução de trabalhos de estabilização/tratamento do solo, de escavação, de aterro, de fundações profundas, de drenagem e de uma estrutura de contenção. As soluções utilizadas para a realização dos trabalhos referidos são diversificadas, incluindo tecnologia de jet grouting, microestacas, contenção recorrendo a big bags e execução de pavimento. Para além da descrição da campanha realizada, apresentam-se fundamentos teóricos necessários à compreensão das técnicas abordadas e realiza-se uma apreciação de carácter qualitativo às várias soluções adoptadas. Um projecto deste tipo deve garantir a máxima segurança nos mais variados parâmetros. Neste sentido, para além das medidas padrão utilizadas e da procura de soluções com um contributo indispensável para a segurança, foi adoptado um plano de instrumentação e observação, com recurso a vários instrumentos de monitorização. O dimensionamento de uma estrutura de contenção requer conhecimentos na área da mecânica dos solos. Deste modo, pretende-se elucidar o leitor acerca das teorias clássicas utilizadas no cálculo de impulsos, de modelos de colapso de maciços e da legislação utilizada num projecto geotécnico desta natureza.
- Comparação de modelos de grelha e de elementos finitos de laje na modelação de estruturas de edifícios de betão armadoPublication . Neves, LuísNesta dissertação é proposto comparar os resultados, para uma laje de pavimento, obtidos por uma análise de um modelo de elementos de laje e pela análise de um modelo de elementos de grelha. Em cada modelo é testada a influência do momento torsor e da rigidez de torção, respectivamente. Embora os dois modelos não estejam ao mesmo nível de utilização por parte dos engenheiros civis, importa saber quais as vantagens e quais os pontos fracos a ter em conta em cada modelo. Ambos os modelos foram testados com o auxílio do programa de cálculo automático SAP2000, usando elementos básicos do programa para modelar os elementos de laje e os elementos de grelha. A comparação dos resultados é organizada em 3 partes. Esta inicia-se na análise da rigidez lateral da estrutura, onde se pretende averiguar a influência global de cada modelo na estrutura. Posteriormente comparam-se os deslocamentos a fim de perceber qual o modelo que permite maiores flechas. Na terceira parte são analisados os esforços, com as variantes da torção. Nesta pretende-se estudar as variações dos esforços de modelo para modelo, averiguando o efeito da consideração ou não da parcela da torção.
- Validação da metodologia ICIST/ACSS de Avaliação do Risco Sísmico de Unidade de Saúde. Caso de Estudo do Centro de Saúde de LouléPublication . Costa, RaquelAs recentes catástrofes provocadas pelos sismos de L’Aquila, do Haiti e do Chile vieram relembrar a importância do reforço sísmico de estruturas situadas em l ocais de risco sísmico elevado. As unidades de saúde são das estruturas em que mais importância tem a operacionalidade imediatamente após a ocorrência de um sismo, sendo fundamental que se concebam planos para o reforço sísmico deste tipo de estruturas, que englobem os recentes desenvolvimentos nesta área, de forma a salvaguardar o parque hospitalar, em caso de sismo. O primeiro passo para o reforço estrutural passa por um rastreio das unidades em que é mais urgente este reforço. Para tal, face ao universo bastante alargado de estruturas que prestam cuidados de saúde, é necessário desenvolver métodos expeditos, que permitam uma primeira hierarquização de estruturas em que é mais premente a intervenção. É com este objectivo que tem vindo a ser desenvolvida uma metodologia de avaliação do risco sísmico, baseada num conjunto de normas japonesas. Pode considerar-se que esta metodologia apresenta uma complexidade e um rigor intermédios, entre as metodologias ditas generalizadas, que se baseiam só em factores como o número de pisos, a localização do edifício, o material estrutural, etc. e as que recorrem a meios computacionais avançados como as análises estáticas não lineares. Nesta dissertação apresenta-se a metodologia ICIST/ACSS, procedendo à sua aplicação ao centro de saúde de Loulé. Recorreu-se a processos mais elaborados para aferir o rigor da metodologia em análise. Retirando daqui conclusões que se espera que contribuam, de futuro, para uma melhor calibração do método.
- Materiais Compósitos Reforçados com Nanotubos de CarbonoPublication . Sales, Ricardo; Bogas, JoséA presente dissertação tem como objetivo principal a elaboração de um estado de arte baseado em materiais compósitos reforçados com nanotubos de carbono (NTC). Os objetivos deste trabalho consistem em: mostrar novas técnicas e procedimentos para a fabricação de materiais nanocompósitos com NTC, apresentar as principais vantagens e os principais inconvenientes destes nanocompósitos e apresentar uma boa quantidade de informações sobre materiais reforçados com NTC, preenchendo a lacuna existente no conhecimento sobre estes novos materiais. Ao longo deste trabalho é dado maior ênfase às modificações provocadas pela presença dos nanotubos de carbono em matrizes poliméricas e cimentícias. São tidos em conta diversos processos de funcionalização a fim de melhorar a interação dos nanotubos com a pasta de cimento e aprimorar a sua dispersão na matriz. É feita referência a várias composições reforçadas com nanotubos de carbono de modo a poder-se efetuar uma comparação entre as principais propriedades alcançadas. Os efeitos da adição de NTC sobre as propriedades frescas e endurecidas de betão foram medidos através de resultados experimentais relatados na literatura. São observados resultados contraditórios na literatura. Verifica-se que a maior ou menor influência dos NTC nas propriedades físicas, mecânicas e de durabilidade das matrizes compósitas depende do teor característico do NTC, dispersão na matriz, aderência e interação com o compósito. Os processos de funcionalização mostram-se capazes de modificar as características dos nanotubos,porém em certos casos não são eficientes para melhorar a sua dispersão e a interação com a matriz de cimento.
- Caracterização do estado de degradação dos elementos da envolvente e espaços exteriores de edifícios escolares em serviçoPublication . Luís, João; Colen, Inês; Silva, SóniaO objetivo desta dissertação é a apresentação de uma metodologia para a caracterização do estado de degradação dos elementos da envolvente e espaços exteriores de edifícios escolares em serviço. O objeto de estudo da dissertação é constituído por duas escolas básicas do 1º ciclo. Foram realizadas inspeções aos dois edifícios, com o objetivo de fazer o levantamento das anomalias existentes. É de referir que a metodologia desenvolvida poderá ser utilizada na caracterização de outros edifícios escolares. Foi organizada uma base de dados, tendo em conta a caracterização funcional e a construtiva das escolas e na informação recolhida nas inspeções levadas a cabo durante as visitas efetuadas às escolas. A base de dados permitiu a realização de uma análise estatística, cujo conteúdo permite fazer a caracterização pretendida dos edifícios. As anomalias foram classificadas com base em níveis de gravidade, divididos em três níveis: 1 (menos grave), 2, e até 3 (o mais grave). As anomalias foram divididas por elementos fonte de manutenção e por espaços funcionais. Desta forma, foi possível fazer a análise dos espaços funcionais mais afetados, associando a degradação ao tipo de utilização, bem como verificar quais os elementos fonte de manutenção mais afetados. Através da utilização de informação recolhida em 2007, foi possível fazer a análise da evolução do estado de degradação dos edifícios escolares objeto de estudo e verificar se o plano de manutenção proposto por Silva (2011) foi, ou não, implementado. Verificou-se que as anomalias mais frequentes correspondem a fraturas ou elementos partidos, a elementos em falta, a elementos sem funcionamento ou à presença de detritos. Foi verificado que o aparecimento destas anomalias pode ser relacionado com o tipo de utilização, com a falta de atividades de manutenção e com a escolha dos materiais, variando para cada escola. A comparação entre os resultados obtidos através da aplicação da metodologia aos dados de 2013 e aos resultados obtidos com os dados de 2007, permitiu verificar que, de uma forma geral, o nível de gravidade das anomalias piorou. Assim, com esta dissertação foi possível verificar a existência de indícios de que, em termos gerais, a manutenção planeada não foi executada nos prazos estabelecidos. Foi possível concluir que, caso os prazos estipulados para as atividades de manutenção tivessem sido cumpridos, muitas das anomalias observadas não teriam ocorrido e as que persistiram teriam sido corrigidas.
- Instalações de Gás : Uma análise das Normas e RegulamentosPublication . Correia, Bruno; Sousa, Luís; Henriques, LuísAs características dos gases combustíveis e os riscos associados à sua utilização como fonte de energia de referência no sector doméstico e terciário impõem a necessidade de normalizar procedimentos. Assim, existe hoje, um número muito elevado de procedimentos de segurança, instalação ou uso que são definidos por um conjunto muito disperso de documentos normativos, dificultando, consequentemente, a acção dos profissionais do sector em geral, e em particular, dos engenheiros projectistas e dos técnicos responsáveis pela instalação e inspecção das redes de gás em edifícios. Neste contexto, é de grande utilidade a produção de um documento, que sirva de apoio a este conjunto de profissionais na hora de escolher materiais, definir soluções técnicas, instalar tubagens e aparelhos ou ainda na hora de inspeccionar a qualidade e segurança das instalações de gás. Será efectuada uma comparação entre imposições normativas nacionais e internacionais ao nível do processo de dimensionamento, ao nível dos materiais essa comparação não será efectuada pelo facto de em Portugal se utilizarem normas internacionais, pretendendo assim, responder a uma necessidade cada vez mais presente dos projectistas portugueses, os quais desenvolvem a sua actividade em vários países. Na presente dissertação apresenta-se uma versão preliminar de um documento deste tipo, no qual se incluem também alguns elementos de apoio ao dimensionamento das instalações de gás em edifícios.
- Caracterização do Estado de degradação dos elementos interiores de edifícios escolares em serviçoPublication . Nogueira, Wilson; Colen, Inês; Mª Cancela, SilvaA presente dissertação tem como principal objetivo a caracterização do estado de degradação dos elementos interiores de edifícios escolares em serviço. Foram objeto de estudo duas escolas básicas de primeiro ciclo, às quais foram realizadas inspeções para verificação das diversas anomalias apresentadas pelos elementos interiores, com vista à caracterização do estado de degradação dos mesmos. A caracterização funcional e construtiva das escolas, associada às informações recolhidas pelas inspeções, permitiu a organização de uma base de dados que foi usada para a realização de uma análise estatística. A metodologia utilizada para a caracterização das duas escolas visou a atribuição de níveis de gravidade às anomalias. Simultaneamente, fez-se referência em que espaços funcionais das escolas as anomalias se localizavam, bem como quais os elementos fonte de manutenção afetados. Esta informação permitiu a caracterização do estado de degradação dos elementos interiores da construção e respetivos espaços funcionais. Com o acesso ao registo das anomalias identificadas nestas escolas em 2007 e utilizando a mesma metodologia verificou-se, com a comparação de níveis de gravidade, a evolução do estado de degradação das duas escolas, analisando ocorrência das atividades de manutenção periodicamente estipuladas. As anomalias com maior recorrência nas escolas referem-se ao descasque e à escamação, maioritariamente nos revestimentos de paredes e nas pinturas, e referem-se também ao deficiente funcionamento de alguns equipamentos, que resultaram da ausência da manutenção prevista. Algumas anomalias têm relação direta com humidade, nomeadamente infiltrações,empolamentos e descasque de pinturas. Com a comparação de resultados obtidos pela classificação das anomalias presenciadas em 2013 e em 2007, concluiu-se que maioritariamente foi mantido o estado de degradação durante o intervalo entre as duas inspeções. Com a conclusão deste trabalho verificou-se que, se as atividades de manutenção tivessem sido realizadas mediante os prazos estipulados, muitas das anomalias não teria ocorrido, levando ao prolongamento do nível funcional dos diversos elementos da construção.
- Estudo Construtivo e Estrutural de Abóbadas AlentejanasPublication . Santos, Jorge; Gago, António; Rei, JoãoA construção em alvenaria é uma das técnicas construtivas mais antigas. A sua simplicidade de execução, economia, durabilidade e sustentabilidade, contribuíram para a ampla divulgação deste material compósito. Existe, portanto, um elevado número de estruturas de alvenaria, nas quais as estruturas arqueadas assumem um papel relevante por permitirem vencer vãos utilizando um material com fraca resistência à tracção. Com o crescente interesse na conservação do património construído, surgiu a necessidade de estudar um tipo particular de abóbadas existentes em Portugal, denominadas por abobadilhas alentejanas. Estas correspondem a uma solução estrutural de pavimentos e tectos, característica das habitações dos séculos XIX e XX das regiões do Alentejo e Algarve. Na presente dissertação faz-se o estudo construtivo da abobadilha alentejana, bem como a análise do seu funcionamento estrutural. Estudam-se duas tipologias de abobadilhas: a abobadilha cilíndrica e a abobadilha de engras, tendo-se simulado o seu comportamento estrutural através de modelos numéricos, nos quais se avaliou a resposta destes sistemas a carregamentos assimétricos. Nestas análises, utilizou-se o Método dos Elementos Discretos por permitir a modelação do comportamento não linear da alvenaria e por simular o comportamento estrutural destas estruturas desde o início do carregamento até ao colapso total. Por último, foi elaborado um modelo experimental à escala real com o objectivo de comparar os resultados numéricos com os resultados experimentais. Das análises numéricas, verificou-se que estas estruturas apresentam uma menor capacidade resistente quando sujeitas a cargas assimétricas, sendo notória a vantagem do enchimento do extradorso no aumento da capacidade de carga destas soluções.
- Escoramentos e reforços de emergência em situações de catástrofePublication . Balinha, Marina; Azevedo, JoãoOs desastres naturais, especialmente sismos, causam efeitos danosos nas edificações e infraestruturas. Para evitar o agravamento desses danos, podem aplicar-se escoramentos e outros reforços de emergência. Estes permitem suportar temporariamente estruturas, proporcionando estabilidade e segurança às operações de busca e salvamento e à continuidade das actividades sociais e económicas. Analisam-se documentos sobre as práticas adoptadas em países como EUA, Itália, Austrália, Brasil, Espanha e Portugal, visando sintetizar a informação e apoiar futuras pesquisas, baseadas na recolha bibliográfica sobre os manuais adoptados internacionalmente. Apresentam-se escoramentos de sistema vertical, diagonal e horizontal, com variantes de cada modelo, mostrando imagens das soluções e de algumas regras construtivas e dimensões recomendadas. Salientam-se as diferenças entre os vários manuais, novas tipologias de escoramento referidas, e outras técnicas de reforço a adoptar como a aplicação de tirantes metálicos e cintagem e encamisamento de pilares. Apresentam-se casos reais de escoramentos em intervenções após sismo, sendo, os mais relevantes os dos sismos de L’Aquila e Northridge, mostrando os diferentes escoramentos construídos e práticas de reforço aplicadas. Visando mostrar a potencial aplicação dos ensinamentos colhidos a situações portuguesas reais, analisam-se possíveis soluções de escoramento e reforço em estruturas (sobretudo de igrejas) danificas no sismo do Faial, Açores. Finalmente, apresentam-se conclusões sobre a necessidade de utilização de escoramentos e reforços provisórios em situações de emergência, e a eficácia e aplicabilidade das soluções disponíveis. Faz-se ainda uma apreciação da possível evolução das técnicas de reforço para situações de emergência, mencionando futuras acções de investigação neste domínio.