AM - CET - EC - Dissertação de Mestrado
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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.
- Avaliação do desempenho técnico de coberturas verdesPublication . Lopes, Filipe Almeida; Silva, Maria Cristina de Oliveira Matos; Afonso, Carlos Alberto RochaUm dos métodos de contribuição para a diminuição dos efeitos nocivos desta enorme exploração passa por interligar o meio urbano com meio ambiente. A construção de coberturas verdes pode trazer benefícios que deverão ser explorados por forma a melhorar as condições atuais. As coberturas verdes são um bom elemento construtivo para promover a diminuição do pico de cheia, os efeitos de ilha de calor, diminuição do teor de CO2 no planeta e a regeneração de habitats naturais, entre outros. Deste modo torna-se necessário avaliar a normalização deste género de cobertura e verificar quais as condições necessárias para se poder afirmar que a elas terão a qualidade desejada, bem como o desempenho técnico pretendido para o tipo de edifício que se projetam (novos ou reabilitados). Este trabalho tem como o objetivo a avaliação do desempenho dos diferentes produtos adotados em coberturas verdes através do confronto entre as exigências dos principais guias técnicos e normas internacionais, FLL e NTJ e as características dos produtos disponíveis no mercado. Com base num levantamento de mercado, pretendeu-se identificar quais os pontos mais criteriosos que se deverá ter em atenção a quando da seleção de um produto do sistema multicamada de uma cobertura verde. Através da realização de um caso de estudo foi possível verificar a importância da certificação bem como a aplicação dos guias técnicos e normas em vigor. Foi realizado uma análise de mercado por parte da fiscalização de obra por forma a obter a melhor proposta e os melhores requisitos a nível dos materiais a aplicar na obra.
- 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.
- 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.
- Catálogo de técnicas de diagnóstico em elementos estruturais de edifícios correntes em betão armadoPublication . Correia, Sérgio; Colen, InêsHoje em dia, tanto do ponto de vista económico como em termos de sustentabilidade ambiental, é consensual, prolongar a vida útil dos edifícios, tanto quanto a sua degradação física natural (envelhecimento) o permitir. Assim sendo, a manutenção e reabilitação dessas infraestruturas ganha uma importância ainda maior num contexto de análise de ciclo de vida. É também do conhecimento geral, que os edifícios e as suas infraestruturas, com o passar do tempo, falta de manutenção, ou por causas naturais ou acidentais, se vão degradando com o aparecimento de anomalias. Desta forma, o diagnóstico das anomalias que afetam edifícios correntes, assume um papel de grande importância, nomeadamente quando se tratam de anomalias em elementos estruturais. Estas anomalias podem por em causa a segurança estrutural de um edifício e o seu devido funcionamento, e, por isso mesmo, é importante dotar os profissionais técnicos no ramo da Engenharia Civil, de ferramentas próprias, adequadas e eficazes que consigam dar um contributo para o diagnóstico eficiente deste tipo de anomalias. Assim, é essencial, que os técnicos que se dediquem a este tipo de diagnóstico,possam ter um conhecimento mais aprofundado e sistematizado, acerca das várias técnicas e ensaios existentes para diagnosticar casos que o necessitem. No decorrer da elaboração desta dissertação, constatou-se a grande lacuna na sistematização, de toda a informação existente, relativa ao diagnóstico de anomalias em edifícios, às técnicas atualmente existentes e a procedimentos de ensaio. Desta forma, urge a necessidade de compilar, organizar e sistematizar toda a informação existente e relevante para um adequado diagnóstico de edifícios. A presente dissertação pretende, assim, dar um contributo na área da construção, para o problema da falta de informação existente sobre técnicas de diagnóstico em elementos estruturais de edifícios correntes. Para isso, este trabalho propõe um modelo de fichas de técnicas de diagnóstico, que sistematiza a informação técnica transversal às várias técnicas de diagnóstico e ensaios existentes. Desta forma, é possível a elaboração de um catálogo, com vista à identificação, sistematização e divulgação das técnicas de diagnóstico aplicáveis a edifícios a reabilitar, com especial incidência naquelas cuja aplicação remete para elementos estruturais de edifícios. O trabalho elaborado resulta na conceção de um catálogo, que enquadra 17 fichas individuais para técnicas de diagnóstico para elementos estruturais de edifícios correntes.
- 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.
- Comportamento estrutural de pontes logísticas do tipo Mabey do Exército PortuguêsPublication . Pereira, Ricardo Miguel Rodrigues; Pedro, José Joaquim Costa Branco de Oliveira; Caracho, Artur Jorge Espada;Nesta dissertação apresenta-se o estudo do comportamento estrutural da ponte logística modular do tipo Mabey, utilizada pelo Exército Português para apoio logístico às operações militares e, quando disponível, à população. Neste sentido, foi desenvolvido um modelo numérico de elementos finitos, em que foram aplicadas as ações permanentes e variáveis correspondentes a uma utilização civil e militar. A calibração do modelo foi feita comparando os resultados obtidos com as medições “in-situ” de um ensaio de carga realizado, e as informações fornecidas no catálogo do fabricante. A avaliação da segurança estrutural última e em condições de serviço foi realizada nos termos regulamentares, permitindo evidenciar os aspetos importantes do comportamento estrutural deste tipo de estruturas. Uma vez que a ação militar não é contemplada de uma forma direta na atual regulamentação, efetuou-se um estudo do comportamento dinâmico de interação veículo-estrutura, simulando a circulação de veículos militares reais a diversas velocidades, e avaliando as deformações, as acelerações e os esforços dinâmicos nos elementos estruturais principais. A análise realizada demonstra o bom comportamento estrutural da ponte logística tipo Mabey mesmo tendo em consideração as ações regulamentares da Parte 2 do Eurocódigo 1. O comportamento dinâmico da estrutura para veículos militares reais não conduziu a solicitações superiores às obtidas por consideração das ações regulamentares, embora se considere necessário realizar um estudo deste tipo no caso de veículos militares com configurações ou condições de circulação diferentes das que aqui se apresenta.
- Comportamento Térmico e Energético de Unidades CANIFA e Propostas de Melhoria. Caso de Estudo: Edifício de CasernaPublication . Bom, Carlos; Sousa, Albano; Rodrigues, AntónioA preocupação crescente com a rentabilização energética, face à reserva limitada de combustíveis fósseis e à poluição atmosférica gerada pela utilização destes, torna premente que no sector imobiliário, um dos principais destinatários da produção energética mundial, sejam implementadas medidas que permitam a poupança de recursos e um uso mais eficiente da energia. Os edifícios militares do tipo CANIFA, tendo sido construídos nos anos 50 , encontram-se naturalmente desatualizados relativamente às exigências de conforto térmico e eficiência energética. Desta forma, considera-se importante um estudo que avalie do ponto de vista energético estes edifícios e proponha soluções de melhoria do seu desempenho. A presente dissertação tem como objetivo descrever o desempenho energético destes edifícios militares e propor uma forma de melhorar o seu desempenho, utilizando como objeto de estudo um edifício de Caserna do Regimento de Artilharia nº4, para o qual foi feita uma proposta de reabilitação. Numa primeira fase efetuou-se uma análise de sensibilidade da qualidade do ar interior de forma a ser possível determinar a taxa de renovação de ar novo necessária para os quartos. Seguiu-se um estudo térmico com as condições atuais do edifício e, posteriormente, e com base num critério que combina o período de retorno do investimento com a taxa anual de poupança energética, determinouse a espessura de isolamento a adotar para a reabilitação proposta em cada elemento construtivo. Por último foi realizada uma análise global do edifício, tendo-se verificado que a reabilitação proposta conduz a melhorias significativas do desempenho energético do mesmo.
- Comportamento Térmico e Energético de Unidades CANIFA e Propostas de Melhoria. Caso de estudo: Edifício de ComandoPublication . Cabrito, João; Rodrigues, António; Sousa, AlbanoAtualmente, a necessidade de reduzir o consumo energético a nível global é uma prioridade, devido ao facto da produção de energia convencional envolver a emissão de poluentes e a exploração de recursos não renováveis. Nas sociedades modernas os edifícios residenciais e de comércio e serviços, são os principais consumidores de energia. Deste conjunto fazem também parte os edifícios militares. Neste trabalho serão abordados os edifícios militares tipo CANIFA. Estes edifícios datam da década de 50 e, como tal, encontram-se bastante desatualizados face às preocupações atuais de poupança energética e melhoria das condições de conforto. O presente trabalho pretende realçar a necessidade da reabilitação energética dos edifícios militares, centrando-se no edifício de comando do Regimento de Artilharia nº4 (RA4). Neste estudo será efetuada uma proposta de reabilitação deste edifício, com o objetivo de melhorar o seu desempenho energético e sustentabilidade da construção. Para tal, o edifício foi primeiro estudado nas condições de origem, sem qualquer intervenção. Seguidamente, utilizando uma metodologia baseada na minimização do custo global, determinou-se a espessura ótima de isolamento térmico a aplicar nos diferentes elementos construtivos. Esta metodologia inclui o custo do material de isolamento térmico e respetiva aplicação e o custo energético associado à manutenção das condições de conforto para um dado horizonte de projeto. Uma vez determinada a solução de reabilitação, com o tipo e espessura de isolamento para cada elemento construtivo, o edifício foi estudado novamente com o objetivo de averiguar se as alterações enquadraram o edifício com o paradigma atual relativo ao desempenho energético.
- Custo do ciclo de vida como ferramenta para a gestão de ativos físicosPublication . Matos, José Paulo da Silva; Sousa, Vítor Faria e; Cruz, Carlos Paulo Oliveira da SilvaA presente dissertação tem como objetivo a elaboração de uma metodologia para estimar o custo de ciclo de vida de um ativo e a sua posterior aplicação a um edifício do aquartelamento da Academia Militar na Amadora. Os edifícios militares possuem uma longevidade superior a grande parte dos restantes. A metodologia adotada baseia-se nas metodologias internacionais de referência. Por forma a estimar os custos de ciclo de vida do edifício em estudo, foram consultados documentos relativos a despesas e efetuado um levantamento abrangente dos hábitos de consumo dos alunos, referentes ao consumo de energia e água. Analisou-se a repartição de consumos por local e por atividade diária. Foi ainda desenvolvido um modelo de degradação para o revestimento de fachada, com vista à previsão do período, após o qual, a fachada deve ser intervencionada. Da aplicação da metodologia ao caso de estudo conclui-se que o impacto dos custos de manutenção e operação são maiores do que o impacto do custo inicial de construção. Percentualmente, os custos com a construção representam apenas 40% do custo de ciclo de vida do ativo, menos de metade do custo total estimado. Estes dados demonstram a importância da consideração dos custos com o ciclo de vida, em detrimento da avaliação exclusiva do preço de aquisição. Foram analisadas três propostas de equipamentos que promovem a poupança de recursos. Conclui-se que a introdução de lâmpadas mais eficientes, fluxómetros de dupla descarga e redutores de caudal, potenciariam uma redução no custo de ciclo de vida em cerca de 15%.