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Atribuição de portas de embarque em aeroportos

Palavras-chave: Portas de embarque,Aeroportos -- organização

A importância crescente do uso dos transportes aéreos para movimentar passageiros e carga tem vindo a colocar pressão extra sobre os aeroportos e obrigar a novas abordagens na atribuição dos voos a portas de embarque. Neste trabalho mostram-se duas abordagens possíveis à atribuição dos voos: uma considerando a minimização do total das distâncias a percorrer pelos passageiros nos terminais e a outra maximizando os passageiros servidos por portas de embarque. Das duas abordagens escolhidas, desenvolve-se a da maximização dos passageiros servidos por portas, criando um modelo capaz de atribuir os voos tendo em conta as restrições geométricas do terminal, a possibilidade da retirada das aeronaves das portas de embarque, quando estas vão permanecer por longos períodos de tempo no aeroporto, assim como lidar com situações de congestionamento. A aplicabilidade do modelo foi testada usando como estudo de caso um dos terminais do Aeroporto Internacional de São Paulo. A rapidez de cálculo de modelo torna-o bastante versátil, podendo ser usado tanto para o planeamento a longo prazo das atribuições do voos, como lidar com imprevistos diariamente e em tempo real.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Riscos de vazamentos, incêndios e explosões em terminais petroquímicos ocasionados pela falta de integridade física em tubulações industriais

Palavras-chave: tubulação,vazamento,incêndio,explosão,indústria,pipe,leak,fire,explosion,industry

O processo de transporte, transferência e armazenamento de produtos químicos a base de hidrocarbonetos é feito através de condutos fechados denominados tubos e acessórios que precisam de estar adequados e bem conservados para o transporte desses materiais altamente voláteis e inflamáveis, que requerem um cuidado todo especial para que seja evitado o vazamento destes produtos que, na maioria das vezes, desencadeiam incêndios e explosões, gerando sempre muitas perdas financeiras e, o que é muito pior, vidas humanas. O objetivo deste trabalho é fazer uma avaliação geral dos riscos de vazamentos, incêndios e explosões nos quais os terminais petroquímicos estão expostos fazendo a identificação e o levantamento da falha que leva ao acidente devido ao fator corrosão, e após o acidente acontecer, colocarmos em prática os meios de mitigação adequados para evitar a expansão dos impactos sociais, económicas e ambientais. Para aplicação desta metodologia, selecionou-se o Terminal Petroquímico de propriedade da Petrobras Transportes, localizado na cidade de São Luis, capital do Estado do Maranhão – Brasil, onde foram aplicados os principais Métodos de Análise de Riscos de Incêndios em suas edificações e como aplicação prática foi feito a inspeção por ultra-som em uma linha de transporte de GLP – Gás Liquefeito de Petróleo, para acompanhamento do controlo da integridade física. Os resultados encontrados demonstraram que os métodos de análise de riscos contribuem de maneira satisfatória para identificar e aumentar a segurança contra os riscos catastróficos, porém são vulneráveis em suas aplicações em projetos e em plantas industriais por não considerarem a possibilidade de falhas simultâneas no sistema, necessitando de outros tipos de avaliações para aumentar a segurança em níveis aceitáveis. Já a técnica de inspeção medição de espessura por ultra-som nos deu uma avaliação representativa quanto controlo da corrosão, onde os resultados encontrados nos dará plenas condições de nos anteciparmos de forma preventiva quanto aos perigos de uma possível ruptura na linha devido aos desgastes sofridos ao longo do tempo

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Avaliação do impacto das alterações climáticas nos sistemas de drenagem em meios urbanos

Palavras-chave: alterações climáticas,drenagem urbana,gestão do risco de inundação,mapas de zonas inundáveis,climate change,urban drainage,risk flood management,flood maps

As recentes inundações em todo o mundo mostram a vulnerabilidade dos ambientes urbanos às condições hidrológicas extremas. As inundações e cheias podem resultar do efeito combinado das alterações climáticas e do aumento da urbanização, que originam um aumento de caudais superficiais, dando origem a eventos cada vez mais frequentes, devastadores e dispendiosos (Butler e Davies, 2011). As inundações, em meio urbano, ocorrem essencialmente devido à chuva intensa e à incapacidade do sistema de drenagem para drenar toda a água resultante de precipitação. Em resposta a este problema, a União Europeia elaborou a Diretiva 2007/60/CE relativa à avaliação e gestão dos riscos de inundações. E, mais recentemente, publicou um documento onde é definida a estratégia da União Europeia para a adaptação às alterações climáticas (Paulino e Santos, 2013). De acordo com o IPCC, 2013, em Portugal, a frequência dos eventos meteorológicos extremos irá aumentar, especialmente no inverno. Espera-se que uma chuvada com um período de retorno de 20 anos ocorra com uma frequência entre 15 e 18 anos, em todos os cenários climáticos e que, por outro lado, a intensidade das chuvadas aumente entre 10% a 20% no período de inverno. Nesta tese é apresentada uma metodologia para quantificar o impacto das alterações climáticas na drenagem de uma bacia urbana. Utilizou-se o método proposto por Rodríguez et al (2014) e os cenários do IPCC 2013, para quantificar o impacto das alterações climáticas nas curvas IDF. Com as novas curvas IDF, o método dos blocos alternado foi usado para gerar as chuvadas de projeto. O efeito das chuvadas foi avaliado usando um modelo de drenagem dual do SWMM. Aplicando a metodologia a uma bacia urbana da cidade de Coimbra. O impacto nas inundações foi avaliado através da elaboração de mapas de zonas inundáveis e de mapas de risco de inundação baseados em curvas de profundidade/custo.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Análise paramétrica de uma solução passiva para uma habitação com estrutura leve em aço

Palavras-chave: Estruturas de aço,Desempenho térmico de edifícios

Os combustíveis fósseis como o petróleo, o carvão mineral ou o gás natural, cujas reservas têm vindo a diminuir, são a fonte mais comum de energia A sua utilização tem impactes ambientais significativos, como o aumento da poluição atmosférica, que traz inevitavelmente consequências para a saúde humana. A solução para este problema está em apostar na racionalização de energia, no aumento da eficiência energética e na utilização de fontes de energia renováveis. O sector da construção é responsável por cerca de 30 a 40% de toda a energia consumida (UNEP 2007), sendo que na Europa esse valor representa 36% do valor total. Em edifícios, estes consumos de energia podem ser divididos em 4 grandes grupos, que são eles: o aquecimento, o arrefecimento, a iluminação e outros. Os critérios para o conforto térmico na construção são definidos pela Directiva Europeia 2010/31/UE, Decreto-lei n.º118/2013, EN ISO 13790: 2008 e especificam como valores de referência, uma temperatura do ar interior no Inverno de 20,00 ºC e uma temperatura do ar interior no Verão de 25,00 ºC. Neste sentido, diversos autores, têm estudado a influência dos diferentes climas na eficiência energética das construções. Nesta tese, o objectivo é a análise paramétrica de uma solução passiva para uma habitação com estrutura leve em aço, de modo a avaliar o desempenho térmico da habitação. Como ponto de partida, estudou-se um modelo habitacional numa região climática específica. Posteriormente, o estudo paramétrico foi aplicado a outras regiões climáticas, o que permitiu avaliar a alteração no desempenho térmico da habitação. Entre outros aspectos com carácter relevante, concluiu-se com a realização desta tese, que a construção de uma habitação com estrutura leve em aço deve ser projectada de acordo com a região climática onde se venha a inserir.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Pré-qualificação de ligações rotuladas - I

Palavras-chave: Ligações rotuladas

O tema pré-qualificação de ligações rotuladas, foi escolhido com o objetivo desenvolver uma pesquisa capaz de ajudar os projetistas no dimensionamento das estruturas, em particular nas ligações consideradas flexíveis. Na pesquisa, começa-se por descrever a importância da ligação na estrutura metálica, os fatores que influenciam o seu comportamento, e os requisitos exigidos para que a ligação seja considerada flexível (rotuladas). Se a ligação flexível é capaz de desempenhar o papel para que foi projetada sem desenvolver momentos significativos que possam influenciar de forma negativa o comportamento da estrutura, então importa ressalvar que, ao longo da pesquisa, é notável o papel dos componentes ativos no cumprimento desse papel, para tal, são necessários alguns requisitos para assegurar a ductilidade e capacidade de rotação. Estes requisitos podem ser definidos com base nas características mecânicas e geométricas de diferentes componentes da ligação. Os requisitos de capacidade de rotação para proporcionar a rotação suficiente, são muitas vezes expressos através de limitações geométricas. Os requisitos de ductilidade evitam a ocorrência de roturas frágeis, especialmente nos parafusos e soldaduras. A presente tese, aborda 4 (quatro) tipos da ligação rotulada: ligação rotulada com chapa de extremidade, ligação rotulada com chapa de alma, ligação rotulada com cantoneira de alma e ligação rotulada com chapa na base de coluna. Para cada um dos primeiros três tipos, são apresentadas 4 (quatro) configurações: ligação viga-viga, ligação viga-coluna, ligação a coluna de secção tubular usando parafusos flowdrill e ligação a coluna de secção tubular usando parafusos hollo, para a ligação rotulada com chapa na base da coluna, são apresentados apenas (sem Tabela de pré-qualificação) os procedimentos de dimensionamento baseados no EN1993-1-8, e seguindo uma abordagem de área efetiva. De acordo com os critérios recomendados no EC3-1-87] e outras literaturas de cálculo e dimensionamento de ligações rotuladas, foi criada uma ferramenta de cálculo automático (Excel), que permite a elaboração das Tabelas de pré-qualificação como as indicadas no anexo C. Com o resultado desta dissertação, de uma forma simples, num período de tempo curto, com poucas verificações, o projetista pode dimensionar a ligação de forma económica e segura.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Argamassas de cimento e cal com incorporação de fibras de acácia

Palavras-chave: Argamassas de cimento,Argamassas de cal

Os revestimentos exteriores são os principais elementos de proteção das paredes exteriores, protegendo-as das ações externas e conferindo impermeabilização contra os agentes atmosféricos. Neste sentido, estes são os elementos mais expostos à degradação, pelo que devem apresentar uma resistência mecânica e um comportamento higrotérmico adequado, garantido toda a compatibilidade com os outros elementos construtivos. Os revestimentos constituídos por argamassas que se aplicam na construção recente são, geralmente, à base de cimento. No entanto, o setor atravessa uma fase onde a reabilitação de edifícios antigos está muito presente, sendo frequente a ocorrência de erros de conceção e de execução na reabilitação de fachadas antigas, devido à utilização de argamassas incompatíveis. Neste sentido, a execução de argamassas de substituição compatíveis com as existentes deve ser realizada de forma correta, de modo a evitar o aparecimento de novas patologias na fachada, ou o agravamento das existentes. Na antiguidade, a cal era utilizada como ligante nas argamassas, enquanto os materiais cerâmicos conferiam determinadas propriedades das mesmas, nomeadamente a resistência mecânica, surgindo, deste modo, a necessidade de estudar e utilizar novamente as argamassas de cal. Como já foi referido, a construção atravessa uma fase de carácter sustentável, com a criação de novas técnicas construtivas, bem como novos materiais. No âmbito das argamassas muito tem sido estudado, nomeadamente a incorporação de resíduos cerâmicos ou vários tipos de fibras, melhorando algumas características das argamassas e contribuindo para uma redução da poluição, gastos de energia e reaproveitamento de materiais, contribuindo assim para a sustentabilidade no setor. No âmbito desta temática, pretende-se analisar o comportamento mecânico e higrotérmicos de argamassas de cimento e de cal hidráulica, reforçadas com fibras de acácia, com um teor de 5% e 10%. Realizou-se uma atividade experimental com o objetivo de determinar as resistências mecânicas, a permeabilidade ao vapor de água, a absorção de água por capilaridade, o comportamento à secagem e porosidade aberta. Com estes resultados avaliou-se a influência destas fibras no comportamento de argamassas de cimento e cal, bem como as suas aplicabilidades.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Comportamento ao fogo de vigas sigma em aço enformado a frio

Palavras-chave: vigas,aço enformado a frio,fogo,análise experimental,restrição axial,restrição rotacional,modos de instabilidade,beams,cold-formed steel,fire experimental analyses,axial restraining,rotational restraining,buckling modes

A crescente utilização do aço enformado a frio na indústria da construção a que se tem vindo a assistir nas últimas décadas impulsionou o desenvolvimento de métodos para o cálculo da resistência dos elementos estruturais neste material e não tardaram a surgir normas de dimensionamento à temperatura ambiente de estruturas em aço enformado a frio. No entanto, e apesar da cada vez maior popularidade destas estruturas metálicas e da absoluta necessidade de garantir a segurança em qualquer situação suscetível de ocorrer durante a sua vida útil, nomeadamente uma situação de incêndio, não foram ainda estabelecidas normas específicas para o dimensionamento ao fogo de estruturas em aço enformado a frio, lacuna que urge suprir. É neste contexto que surge este trabalho de investigação sobre o comportamento ao fogo de vigas sigma em aço enformado a frio, que compreende a avaliação experimental da resistência de vigas neste tipo de aço sujeitas a temperaturas elevadas. O estudo realizado procura avaliar os efeitos da forma da secção transversal, da restrição axial à elongação térmica e da restrição rotacional nos apoios na capacidade resistente ao fogo das vigas. A investigação experimental permitiu concluir que as vigas sigma em aço enformado a frio possuem uma modesta resistência ao fogo, sendo muito suscetíveis aos fenómenos de instabilidade lateral-torsional e distorcional, mas que a limitação da temperatura máxima a 350ºC, conforme estipulado na EN 1993-1-2:2005, é demasiado restritiva, uma vez que as vigas apresentaram temperaturas críticas bastante superiores a esses 350ºC. Por outro lado, constatou-se o efeito desfavorável da restrição à elongação térmica nas temperaturas e tempos críticos das vigas enformadas a frio, por oposição ao efeito favorável da restrição rotacional nos apoios, efeitos que podem ser mais ou menos pronunciados dependendo da relação entre a rigidez axial da viga e a restrição à elongação térmica conferida pela estrutura circundante e da relação entre a rigidez rotacional da viga e a restrição rotacional nos apoios.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Análise sísmica Pushover de pórticos metálicos com elementos tubulares

Palavras-chave: perfis tubulares,sem contraventamento,ação sísmica,avaliação sísmica,análise pushover,rótula plástica,tubular hollow sections,without bracing,seismic action,seismic assessment,pushover analysis,plastic hinge

A presente tese situa-se no âmbito do projeto europeu “FRAMEUP” – Optimization of frames for effective assembling. Este projeto, desenvolvido em parceria com várias universidades e empresas europeias, baseia-se na construção modular de estruturas metálicas com perfis tubulares, sem qualquer tipo de contraventamento. A estrutura base tem 6 pisos e é constituída por pilares MSH 250x250x10 mm e vigas MSH 250x150x8 mm. É composta por pórticos ortogonais, com dimensões em planta de 11,10x10,77 m. Este trabalho consiste, fundamentalmente, no estudo de três soluções derivadas da estrutura base, uma com 4 pisos, outra com 6 e, por último, uma com 8 pisos. Estas novas estruturas têm uma redução de 2 mm de espessura nas secções dos pilares, nos pisos da metade superior de cada edifício. Além disso, também foi associada a estes novos pilares uma rigidez de ligações mais baixa em relação à previamente existente. Para verificar a segurança das soluções utilizaram-se o Eurocódigo 3 e o Eurocódigo 8, tendo sido aplicadas todas as cláusulas necessárias ao bom funcionamento das estruturas. A ação sísmica foi calculada segundo o EC8, o qual permite vários tipos de análise, possíveis de utilizar na avaliação sísmica dos edifícios. O primeiro tipo de análise utilizado foi a análise modal por espetro de resposta, este que é o método de referência. No entanto, o destaque vai para a análise pushover efetuada nos três edifícios. Prevista no Eurocódigo 8, esta análise tem em conta o comportamento não linear do material, apesar de ser uma análise estática. Relativamente simples de aplicar, a análise pushover permite monitorizar facilmente a formação de rótulas plásticas, o que resulta num melhor conhecimento da resposta da estrutura à ação sísmica. Assim, efetuou-se uma análise pushover aos pórticos de cada direção das estruturas. Por observação dos resultados obtidos, facilmente se percebe que os elementos encontram-se em fase elástica, evidenciando a elevada resistência dos perfis tubulares que compõe as estruturas

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Estudo do comportamento de um aterro sobre solos moles - O caso do terminal de contentores de Leixões

Palavras-chave: Solos moles,Aterros,Consolidação de solos

Com a crescente exigência da sociedade moderna, apoiada no desenvolvimento socioeconómico, político e técnico, tornou-se inevitável a expansão dos centros urbanos e suas infraestruturas (portos, pontes, autoestradas, obras hidráulicas, etc) para locais outrora considerados não utilizáveis devido às débeis características geotécnicas dos solos aí existentes (como é o caso de grandes depósitos de solos moles) e aos enormes encargos técnicos e financeiros associados à implantação dessas infraestruturas. O trabalho apresentado nesta dissertação aborda o estudo do comportamento de um aterro sobre solos moles, incidindo na análise da influência das características geotécnicas do solo de fundação.na previsão do seu comportamento, bem como nas soluções utilizadas para a construção deste tipo de obras geotécnicas. Mais propriamente, será analisada a obra do Terminal de Contentores de Leixões – TC4S – 1ª Fase, iniciada em 1984. Com base na análise dos dados da época, recolhidos na prospeção geológica/geotécnica, é elaborado um modelo representativo das características geotécnicas e geológicas encontradas para representar e prever as diferentes reações do solo às solicitações impostas. Incluem-se ainda no trabalho análises de sensibilidade a fatores que condicionam o processo de consolidação. Para além das ferramentas analíticas, é feita a previsão do comportamento do solo e do aterro através da modelação pelo Método dos Elementos Finitos (MEF) e Método das Diferenças Finitas (MDF), pelos programas de cálculo numérico Plaxis e Settle-3D, respetivamente. Os resultados obtidos através da modelação acima referida são comparados com as medições registadas in situ pela instrumentação instalada para monitorizar a obra. A partir desta análise são focados aspetos como a eficiência da prospeção geotécnica e a capacidade dos métodos de previsão existentes

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Análise do comportamento acústico de revestimentos microperfurados

Palavras-chave: Isolamento acústico de edifícios,Painéis microperfurados

No âmbito do presente trabalho, apresenta-se uma análise experimental do comportamento acústico de painéis microperfurados feitos em MDF. Na análise é utilizado o método do tubo de impedância (conforme a norma ISO 10534-2). O principal objetivo será avaliar a eficiência acústica de tais soluções com diferentes dimensões dos furos, do espaçamento entre eles, a influência da caixa-de-ar no tardoz dos painéis, comparando com um suporte “favo de abelha” e o efeito da utilização de lã-de-rocha cheia vs lã-de-rocha macroperfurada. Os dados experimentais referentes à incorporação de caixa-de-ar vazia são ainda comparados com resultados de modelos teóricos. Esta última tem como objetivo calibrar um modelo credível que no futuro seja utilizado regularmente, facilitando o estudo de qualquer tipo de solução do género. Após estudo laboratorial, concluiu-se que, no geral, os materiais microperfurados testados apresentam boa conformidade de resultados. Possuem boa absorção sonora nas baixas/médias frequências. A comparação do método experimental com o modelo teórico mostra uma boa correlação entre resultados experimentais e resultados teóricos.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
A utilização da cortiça associada a espumas acústicas para absorção sonora

Palavras-chave: Cortiça,Absorção sonora,Acústica de edifícios

A escolha de materiais mais ecológicos para serem utilizados na construção de edifícios tem aumentado no sentido de acompanhar exigências de sustentabilidade. Um dos materiais que se enquadra nesta fileira é a cortiça. O aglomerado de cortiça expandida, ICB, descrito como aglomerado puro é um produto natural, 100% vegetal, que provém da cortiça extraída das operações de limpeza e manutenção dos sobreiros. Este material tem várias propriedades conhecidas, como seja o seu isolamento térmico e a capacidade de atenuar vibrações. Devido à sua porosidade tem algumas propriedades de absorção sonora. No entanto, a sua absorção é limitada a uma determinada gama de frequências. Para alargar a gama de frequências onde o material é eficiente, o aglomerado negro de cortiça pode ser combinado com outros materiais, como por exemplo espumas acústicas, utilizando perfurações na cortiça com diferentes geometrias. Assim, neste estudo pretende-se efetuar a caracterização da absorção sonora da cortiça combinada com espumas absorventes. Para o efeito selecionaram-se quatro espumas e um tecido espumoso. Inicialmente determinou-se a absorção sonora das espumas e do tecido isoladamente para se escolherem duas das melhores espumas. Posteriormente caracterizou-se a absorção sonora de painéis de cortiça não perfurada e de cortiça perfurada para servirem de referência. Depois, as duas espumas selecionadas e o tecido espumoso foram combinados com painéis de cortiça expandida perfurados para determinar os coeficientes de absorção sonora correspondentes. As duas soluções finais testadas são compostas por cada uma das espumas selecionadas, tecido espumoso e aglomerado de cortiça expandida perfurado. Estas combinações apresentaram melhores resultados que o aglomerado de cortiça expandida não perfurado isoladamente.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias