NLP-CISUC/PROPOR_FOS_Classification huggingface dataset:
Instabilidade lateral por flexão-torção de vigas com contraventamentos discretos

Palavras-chave: Vigas

Uma viga sujeita a um carregamento de flexão, pode apresentar um modo de encurvadura combinando torção com flexão transversal ao plano de carga, caso não esteja suficientemente contraventada e as suas rigidezes de torção e flexão transversal forem reduzidas. Assim, o risco de ocorrência deste fenómeno pode ser elevado para peças lineares de seção aberta de paredes finas, uma vez que a sua rigidez de torção é reduzida. Trata-se de um fenómeno de instabilidade bifurcacional, o qual é matematicamente descrito por um problema generalizado de valores próprios linear. Os valores próprios são os parâmetros de carga de bifurcação e os vectores próprios definem os modos de encurvadura correspondentes. O menor parâmetro de carga de bifurcação positivo recebe o qualificativo de crítico e conduz à definição do momento crítico da viga, o qual se define como sendo o momento máximo que a viga pode suportar sem encurvar lateralmente. O objetivo central desta dissertação, que surge no seguimento de duas outras realizadas em 2015, consiste em formular, implementar computacionalmente em MatLab e verificar um elemento finito de barra (unidimensional) que permita realizar análises lineares de estabilidade (cálculo de cargas de bifurcação e dos correspondentes modos de encurvadura), em regime elástico, de vigas com contraventamentos discretos. Serão consideradas vigas isostáticas ideais (isto é, sem imperfeições) com seção aberta de paredes finas duplamente simétrica, dotadas de contraventamentos laterais e/ou torsionais discretos, perfeitamente rígidos ou elásticos, e sujeitas à actuação, no seu plano de maior inércia, de um sistema proporcional de forças exteriores conservativas. O efeito da curvatura de pré-encurvadura é desprezado. Pretende-se obter uma ferramenta versátil que permita estudar (1) a eficácia de diferentes tipos e posições dos contraventamentos, assim como (2) a influência da sua rigidez. São apresentados dois exemplos práticos, que diferem nas condições de apoio e de carregamento, bem como no tipo, posição e rigidez dos contraventamentos usados. O objectivo é triplo: (1) verificar o elemento finito formulado (por comparação com resultados analíticos e numéricos disponíveis na literatura e por utilização do freeware LTBeam), (2) ilustrar as suas potencialidades e (3) evidenciar alguns aspectos da instabilidade lateral por flexão-torção de vigas com contraventamentos discretos.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Resistência ao corte residual de solos

Palavras-chave: Argilas -- resistência ao corte

O presente trabalho de investigação consiste no estudo da resistência ao corte em argilas. Este trabalho tem como principal objetivo a determinação dos parâmetros que caracterizam a resistência ao corte residual, quer na argila, bem como, entre esta e diferentes interfaces (compostas por materiais utilizados na construção civil). As amostras de argilas foram recolhidas perto da localidade de Vila Nova de Ceira, onde à época, o Laboratório de Geotecnia do Instituto Pedro Nunes (IPN-labgeo) procedia a um estudo de instabilização de taludes nas imediações. Nessa área existiam dois locais que apresentavam maior importância para o estudo, num dos quais tinha ocorrido um deslizamento de um talude que causou a interdição da via de comunicação adjacente, e no outro existia um ravinamento profundo. Para a caracterização deste solo procedeu-se à realização de ensaios de identificação, de caixa de corte anelar rotativo de Bromhead e de caixa corte direto nas formas de solo-solo e duas interfaces diferentes. Os materiais utilizados para as interfaces foram o betão e o aço com rugosidade. Com estes ensaios foi possível analisar e classificar o material, determinar a sua resistência ao corte a volume constante e residual, a partir de amostras reconstituídas. Neste trabalho foram avaliadas as relações entre a resistência ao corte residual e o índice de plasticidade, bem como, a percentagem da fração argilosa, de modo a ser comparada com os valores e relações determinados por outros autores. Os mecanismos de corte residual foram avaliados segundo a metodologia de Lupini et al. (1981).

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Análise das características térmicas dos materiais ativados alcalinamente

Palavras-chave: Argamassas

Na presente dissertação pretende-se estudar a evolução das temperaturas atingidas em ligantes hidráulicos ou em materiais ativados alcalinamente no sentido de amenizar os problemas que podem ser originados pelos diferenciais de temperatura na fase inicial da cura do material. Para tal simulou-se o problema, em ensaio adiabático, de modo a poder conhecer-se as caracteristicas termicas das reações desenvolvidas na ativação alcalina.  Pretende-se tambem estudar a viabilidade da utilização de um material ativado alcalinamente na substituição do tradicional betão de cimento. Num estudo anterior, verificaram-se diversos problemas que urgia resolver. Um dos mais importantes consistiu no endurecimento precoce do material, aquando da concretização de um conjunto de vigas, em resultado das elevadas temperaturas que se verificaram no processo de amassadura.  Na presente dissertação procede-se tambem a introdução de um adjuvante nas misturas de argamassa e nas misturas de metacaulino com o intuito de retardar a presa de ambas, contrariando assim o endurecimento precoce, referido anteriormente

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Avaliação do efeito beam growth no comportamento de estruturas porticadas de betão armado

Palavras-chave: Pórticos de betão armado,Vigas

Os efeitos da não linearidade do betão armado, sobretudo nas zonas onde o momento fletor é mais elevado, como é o caso das extremidades das vigas, agravam-se em situações de elevada ação sísmica. Deste modo, o comprimento das fibras sobre o eixo aumenta, e a distância horizontal entre os eixos dos pilares que delimitam a viga também. Este fenómeno é conhecido por beam growth e, habitualmente, não é considerado na análise de estruturas porticadas de betão armado. A presente dissertação tem por objetivo estudar o efeito beam growth e ilustrá-lo, fazendo uso do programa informático EvalS que aplica o Método das Forças Fictícias conjuntamente com modelos de fibras. O processo começa por avaliar se o EvalS permite simular o beam growth através da modelação de uma viga em duas situações distintas: axialmente livre e axialmente restringida. As fases seguintes contemplam a análise do comportamento duma estrutura experimentalmente estudada por outros autores e a possibilidade de o efeito beam growth ser simulado através de uma ação térmica que provoque um alongamento equivalente das vigas. Finalmente, desenvolve-se um conjunto de modelos analíticos de pórticos completos nos quais é considerado ou desprezado o efeito beam growth, para permitir efetuar o estudo paramétrico deste efeito, variando o número de vãos, o número de pisos e a altura das vigas, por forma a conhecer a sua influência na grandeza do efeito beam growth. Os resultados atingidos permitem entender que o beam growth é maior quando aumenta o número de vãos do pórtico, a altura das vigas e o drift, contudo não é substancialmente influenciado pelo número de pisos. O efeito beam growth agrava-se nos pisos inferiores. O seu desprezo pode levar à subestimação de esforços e, consequentemente, ao colapso precoce dos elementos estruturais.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Avaliação do ciclo de vida de uma casa flutuante

Palavras-chave: casa flutuante,Avaliação de Ciclo de Vida,autonomia,impacte ambiental

O sector da construção é um dos principais responsáveis pela degradação ambiental corrente, neste sentido, em projetos de construção civil são crescentemente acatadas estratégias ecoeficientes de modo a promover um desenvolvimento sustentável deste sector. Neste prisma, esta dissertação apresenta um estudo de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) aplicado à casa flutuante resultante do projeto FloatWing para apoiar decisões que minimizem os impactes ambientais. Foram quantificadas e analisadas as emissões de gases de efeito de estufa e as necessidades energéticas em termos primários, para diferentes cenários da casa flutuante em termos de ciclo de vida (CV). Os cenários analisados têm em conta que para além da casa flutuante servir de habitação, também se pode locomover. Esta funcionalidade lhe exige uma maior autonomia energética (incorporação de painéis solares fotovoltaicos e térmicos, salamandra a pellets e gerador a gasolina) e tratamento de águas de abastecimento e águas residuais (incorporação de mini-estações), os quais são classificados em quatro níveis. Numa análise comparativa são estudados estes quatro níveis da casa pré-fabricada de forma modular, a sua instalação em climas alternativos (Portugal, Grécia e Holanda) e a variação das tipologias da mesma (T0 a T3). Além disso, é feita uma análise que considera cenários em relação à manutenção e tratamento adequado dos acabamentos em madeira por estarem expostos à humidade. Dos resultados conclui-se que ao aumentar a autonomia da casa flutuante, a etapa de construção aumenta a sua contribuição em termos de impacte face às outras etapas do CV, podendo representar mais de 50% dos impactes. Ademais, as condições climáticas influenciam significativamente os impactes do CV da moradia, sendo preferível ser atracada à margem quando inserida em Amsterdão (consumo de eletricidade da rede nacional) se não houver o aquecimento através do consumo de pellets e, a utilização dos painéis fotovoltaicos quando instalada no Alqueva ou em Atenas

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Estudo do comportamento de argamassas com incorporação de casca/palha de arroz

Palavras-chave: Reaproveitamento de materiais,Caracterização Experimental,Argamassa térmica,Casca de arroz,Palha de arroz,Reuse materials,Experimental characterization,Rice husk,Rice straw,Thermal mortar

O reaproveitamento de materiais tem vindo a tornar-se uma atitude fundamental para garantir a sustentabilidade da construção nos tempos atuais. O arroz português é um produto de produção regional, sendo a separação da sua casca obtida através de um processo industrial e a palha do arroz deixada secar, para posteriormente ser compactada em fardos. A casca do arroz possui um baixo peso específico, uma baixa densidade, uma lenta biodegradação e é constituída essencialmente por sílica e fibras. A palha de arroz, tal como a casca, é constituída maioritariamente por fibras, tem um baixo peso volúmico e um elevado calor específico, o que pode tornar a incorporação de cada um destes elementos numa argamassa com um bom comportamento higrotérmico, sendo por este fundamento um bom caso de estudo. Apesar da cinza da casca de arroz já ter sido amplamente analisada em argamassas de cal na reabilitação de edifícios, o estudo da integração da casca de arroz na construção civil foi somente estudada quando incorporada em blocos e painéis de betão leve, verificando-se aspetos muito positivos tais como a leveza, a absorção acústica e o isolamento térmico. Também já existem alguns ensaios científicos de painéis de isolamento com incorporação de casca ou palha de arroz. No entanto, ainda que a palha de arroz tenha sido aproveitada nos tempos primórdios para construir paredes de habitações, nos dias de hoje, tanto a palha como a casca de arroz são regularmente queimados ou utilizados com alimento e/ou “cama” para animais. Este estudo tem como objetivo analisar a influência da casca e da palha de arroz no comportamento higrotérmico e mecânico das argamassas. Para isso vão executar-se vários provetes de argamassa com incorporação de casca e palha de arroz, com composições diferentes e analisar o seu comportamento comparando-o com argamassas de referência isentas dos resíduos do arroz mencionados.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Estudo do solo enquanto material de construção sustentável

Palavras-chave: Solo -- material de construção

O solo é um material durável, que se encontra disponível em todo o mundo, por isso é económico e ecológico. Cada vez mais se torna necessário utilizar os recursos naturais (eventualmente melhorados com recurso a produtos tradicionalmente classificados como resíduos) como materiais nobres de construção. É a designada eco construção ou construção sustentável. O desenvolvimento do trabalho proposto inicia-se com a análise das técnicas tradicionais da utilização do solo como material de construção na edificação. É levado a cabo um estudo de caracterização dos vários materiais em estudo, solo e fibras, e um estudo paramétrico em que são avaliadas as propriedades mecânicas (resistência e deformabilidade) do material através de ensaios laboratoriais de flexão e de compressão. A utilização de fibra capilar, cabelo humano, como reforço faz todo o sentido devido à sua capacidade de aumentar a resistência e a agregação do solo. O estudo experimental tem como objetivo a análise do comportamento mecânico de um solo sob diferentes condições de ensaio: diferentes teores de humidade, com e sem adição de elementos de reforço (fibras) que lhe melhorem eventualmente o comportamento. O objetivo é contribuir para o conhecimento da influência do teor de humidade, do tipo do solo e da inclusão de diferentes tipos de elementos de reforço para no futuro permitir uma utilização mais eficiente e controlada do solo como material de construção em aplicações estruturais na edificação considerada sustentável. Do presente estudo, conclui-se que o comportamento dos solos é efetivamente afetado pelo teor de humidade, pela velocidade de secagem dos blocos e é ainda mais influenciado, em termos de resistência e deformabilidade, quando se incorpora no solo um reforço, tal como o cabelo.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Vias para a sustentabilidade energética dos transportes

Palavras-chave: Sustentabilidade energética

A bem conhecida dependência, quase exclusiva, dos transportes relativamente aos combustíveis de origem fóssil, finitos, altamente poluentes e cada vez mais dispendiosos (mas usados, de forma crescente, como fonte primária para energia no setor), é um dos problemas que tem hoje de ser encarado. Essa forte dependência tem implicações de natureza não só ambiental, mas também económica e social. O caminho da sustentabilidade no sector dos transportes constitui um desafio que envolve diversas vertentes tradicionais tais como o planeamento urbano e regional, a gestão da procura dos transportes, ou mudanças para a utilização de modos tradicionais de transporte energeticamente mais eficientes. Mas hoje constitui também um desafio o desenvolvimento e aplicação de novas tecnologias no sector, quer no âmbito dos veículos quer no dos combustíveis. Provavelmente só a conjugação de várias vertentes poderá apresentar soluções duradouras e eficazes para o problema: as intervenções ao nível do planeamento da cidade e dos transporte, mas também a utilização de biocombustíveis, o veículo elétrico e o veículo a hidrogénio são vertentes atualmente encaradas para ir ao encontro do problema e à descarbonização do sector. Há, contudo, prós e contras e múltiplas dificuldades a ultrapassar quer em cada uma das frentes possíveis, quer na conjugação de várias delas. A primeira parte do trabalho consiste na elaboração de um trabalho de síntese sobre o assunto, envolvendo um levantamento sobre o que tem vindo a ser investigado no âmbito das possibilidades e dificuldades de cada via, as implementações práticas, mesmo experimentais, de soluções tecnológicas já existentes (de entre essas implementações há já, no mercado, o automóvel elétrico em diversas configurações - híbrido, plug-in, etc. - e o veículo a hidrogénio, este ainda experimental). A segunda componente será constituída por uma avaliação multidimensional de alternativas já disponíveis, envolvendo estas tecnologias mais recentes.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Resistência ao fogo de colunas tubulares de secção circular e elíptica com restrição à dilatação térmica

Palavras-chave: incêndio,coluna,tubular,circular,elíptico,aço,betão,restrição térmica,análise experimental

Nos últimos anos, os elementos estruturais de aço e mistos, aço - betão, têm sido cada vez mais utilizados e com maior destaque no mercado mundial da construção. A preferência por estes elementos estruturais deve-se à sua graciosidade, elevada capacidade de carga e comportamento melhorado em termos sísmicos e de incêndio. Todavia, devido aos inúmeros casos de estruturas ameaçadas e destruídas por incêndios, os elementos estruturais quando expostos a elevadas temperaturas e a restrições axiais e rotacionais à dilatação térmica, apresentam comportamentos e aspetos que ainda se encontram por conhecer e que, por isso, devem ser objeto de estudo e investigação. Nesta dissertação, o assunto tratado foi o estudo experimental de colunas tubulares em aço e mistas, de secções circulares e elípticas, uma vez que, ainda há poucas investigações sobre este tipo de colunas aplicadas a situações reais de incêndio, ou seja restringidas à dilatação térmica. Assim foram realizados uma série de ensaios experimentais, com restrição à dilatação axial e rotacional térmica, de colunas tubulares circulares e elípticas, em aço carbono, mistas de aço e betão armado, e em aço inoxidável austenítico com condições de apoio semi-rígidas e rotuladas. Nestes ensaios, variaram-se alguns parâmetros como a esbelteza e o nível de carregamento. Os perfis circulares apresentaram diâmetros de 193,7 mm e 273 mm e os perfis elípticos 320 mm x 160 mm, com uma espessura de parede de 8 mm e 10 mm para as secções circulares e 12,5 mm para as secções elípticas. Relativamente ao nível de carregamento, foram ensaiadas colunas com 30% e 50% do valor de cálculo da carga de encurvadura à temperatura ambiente. Da pesquisa efetuada, concluiu-se que para os 3 elementos estudados, o aço inoxidável foi aquele que apresentou maiores forças de restrição devido à menor rigidez da coluna e os mistos de aço e betão armado foram os que tiverem maior resistência ao fogo, com a interação entre o aço e o betão, a condutibilidade dos materiais e a maior rigidez destas colunas a terem um papel importante neste desempenho. Comparando os ensaios realizados com a restrição à dilatação térmica e o obtido, por outros autores, sem restrição à dilatação térmica, verificou-se que para o caso em estudo os valores de deslocamento axial são menores. Os resultados obtidos poderão ser usados na calibração e validação de um modelo numérico com o objetivo de futuramente se estabelecerem novos métodos de cálculo simplificados

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Avaliação do impacto dos órgãos de entrada no comportamento dos sistemas de drenagem urbanos

Palavras-chave: Drenagem Urbana,órgãos de entrada,modelação hidráulica,drenagem dual

Ao longo dos últimos anos têm-se verificado um acentuado crescimento da população urbana, levando a uma maior impermeabilização do solo. Este facto aliado às alterações climáticas e ao inadequado planeamento dos sistemas de drenagem tem provocado elevados impactos nas sociedades, essencialmente devido a problemas relacionados com o aumento da frequência e do nível das inundações. Os sistemas de drenagem pluviais urbanos são uma infraestrutura indispensável ao bom funcionamento dos meios urbanos, desempenhando um papel fundamental na intercepção, recolha, transporte e rejeição em meios apropriados das águas pluviais. A sua incapacidade para drenar toda a água ocorre fundamentalmente pela falha na entrada de água nos coletores ou devido ao facto destes entrarem em carga, levando a um aumento do caudal superficial, escoando este através de caminhos preferenciais, acumulando-se posteriormente em zonas baixas, originado deste modo inundações. O presente trabalho tem como objectivo analisar uma rede de drenagem usando as mais modernas técnicas de modelação de drenagem urbana, nomeadamente, modelar um sistema de drenagem dual 1D/2D, situado na zona central da cidade de Coimbra, recorrendo ao software InfoWorks ICM. O modelo utilizado permitiu uma análise completa e detalhada das causas que levam a problemas relacionados com inundações nesta zona, sendo uma das principais causas detectadas a ineficiência por parte dos órgãos de entrada da rede, não permitindo uma eficaz interseção do escoamento superficial. Com o modelo utilizado e identificados os problemas, o presente trabalho pretende uma resolução dos mesmos através de soluções localizadas, as quais consistem na implementação de grelhas transversais aos arruamentos, só possíveis de avaliar corretamente com estes modelos. No decorrer do trabalho foi possível concluir que a principal causa dos problemas associados a inundações pluviais na zona central da cidade de Coimbra prendem-se pelo facto da mesma não estar munida de uma rede de drenagem eficiente. Estes problemas seriam totalmente resolvidos com uma restruturação ao nível do número e da localização dos órgãos de entrada da rede. Sendo este o principal problema, também foi detectado em algumas zonas, uma insuficiente capacidade na rede de colectores de drenagem

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Análise de painéis difusores acústicos 2D e 3D

Palavras-chave: Painéis difusores acústicos

O estudo do condicionamento acústico interior, de um espaço fechado, depende sobretudo da geometria do espaço, do tipo de revestimentos interiores e do recheio (mobiliário e ocupação), e visa a obtenção de um ambiente acústico adequado ao seu volume e às suas funções e/ou o controlo de ruído no seu interior. Para a generalidade das salas este estudo baseia-se na forma da sala e no equilíbrio entre revestimentos refletores, geralmente lisos (com reflecção especular), e revestimentos de elevada absorção sonora. Contudo, para algumas situações específicas, como acontece por exemplo com algumas salas de espetáculos, salas de música, estúdios de gravação e igrejas, para além destes dois tipos de revestimentos é geralmente relevante a introdução de revestimentos refletores irregulares de elevada dispersão (difusores acústicos). Para este tipo de espaços e para salas de geometria desfavorável, a minimização dos chamados “defeitos acústicos” da sala é conseguida através da aplicação, por vezes exagerada, de materiais de elevada absorção, tornando as salas demasiado absorventes. Com a aplicação de difusores acústicos em locais específicos da sala, em alternativas a uma parte significativa dos materiais de elevada absorção sonora, é possível evitar os referidos “defeitos acústicos”, tornando a sala mais ajustada à sua função (com maior vivacidade). Neste contexto, pretende-se com o presente trabalho o estudo de painéis difusores acústicos, assente sobretudo em metodologias de análise experimental, nomeadamente através da aplicação da norma ISO 17497–2 e documento AES-4id-2001. Neste trabalho, para além de uma breve revisão do estado da arte, procedeu-se à avaliação de coeficientes de difusão sonora, obtidos através de ensaios experimentais em câmara semi-anecoica, aplicada a difusores acústicos específicos a 2D e 3D.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias