Utilização dos eurocódigos na construção metálica

Os Eurocódigos estruturais são um conjunto de normas técnicas que têm como objectivo abranger o projecto e verificação de qualquer tipo de construção para os países membros da União Europeia. O objectivo deste trabalho é sistematizar todos os procedimentos que estão presentes nos Eurocódigos e que são aplicáveis, de uma forma geral, à construção metálica. Foi feito o desenvolvimento de uma solução estrutural para o caso concreto de uma estrutura metálica de uma ponte rolante com o objectivo de se fazer o levantamento dos normativos estabelecidos para o projecto de estruturas metálicas. Este trabalho foi desenvolvido considerando fundamentalmente três Eurocódigos. O Eurocódigo 0 que estabelece o princípio e bases para o projecto de estruturas, o Eurocódigo 1 que define as acções em estruturas e o Eurocódigo 3 que estabelece as regras gerais, de verificação ao fogo, de projecto de ligações e de verificação à fadiga. O trabalho desenvolvido consistiu em projectar a estrutura metálica da ponte rolante considerada e para tal foram feitos os seguintes passos. - Determinação das acções na estrutura e das situações de projecto; - Projecto da estrutura considerando a verificação de cedência ou deformação excessiva dos seus elementos; - Projecto da estrutura considerando a perda de equilíbrio estático da estrutura; - Projecto da estrutura considerando a verificação da sua resistência ao fogo; - Projecto das ligações aparafusadas; - Verificação da resistência à fadiga.

Caracterização mecânica de misturas betuminosas a aplicar em infra-estruturas de transportes

A maioria das infra-estruturas de transportes, nomeadamente os pavimentos rodoviários e aeroportuários, são constituídas por misturas betuminosas, o que permite um bom desempenho e uma adequada durabilidade, nas condições usuais de serviço. As misturas betuminosas são ainda amplamente utilizadas na construção de zonas de estacionamento de veículos, tendo-se verificado recentemente a sua aplicação também em infra-estruturas ferroviárias. Face à necessidade de melhorar o desempenho das vias-férreas, permitindo uma concepção mais durável de linhas de alta velocidade e uma redução dos custos da sua manutenção, tem-se vindo a desenvolver diversos estudos para promover a utilização de novos materiais, principalmente através da incorporação de misturas betuminosas. O presente trabalho tem como objectivo a caracterização do comportamento mecânico de misturas betuminosas a aplicar em infra-estruturas de transportes. Como metodologia para o estudo do comportamento mecânico das misturas betuminosas foram realizados em laboratório ensaios de cargas repetidas, nomeadamente, ensaios de flexão em quatro pontos para determinação da rigidez e da resistência à fadiga e ensaios de compressão triaxiais cíclicos para avaliação do comportamento à deformação permanente. A resistência à fadiga das misturas betuminosas em estudo foi avaliada através do ensaio de flexão em quatro pontos, com extensão controlada, e aplicação de um carregamento sinusoidal com diferentes frequências, de acordo com o procedimento de ensaio da norma europeia EN 12697-24 (2004 + A1: 2007). A resistência à deformação permanente das misturas betuminosas foi analisada através de ensaios de compressão triaxiais cíclicos, submetendo-as a uma tensão de confinamento estática pela aplicação parcial de vácuo e a uma pressão axial cíclica sob a forma rectangular, de acordo com a norma europeia EN 12697-25 (2004). O conhecimento destas propriedades mecânicas assume particular importância ao nível da formulação das misturas betuminosas, do dimensionamento de uma estrutura ou do estabelecimento de uma adequada solução para uma obra de reabilitação duma infra-estrutura de transportes. Para este estudo foi utilizado um modelo físico construído numa fossa no LNEC, com o propósito de serem testadas três substruturas ferroviárias não convencionais, utilizando sub-balastro betuminoso. A selecção das substruturas foi efectuada após uma análise de várias secções de estruturas já testadas e aplicadas noutros países, de forma a proporcionar comparações fiáveis entre elas. Os resultados obtidos mostraram que a mistura betuminosa AC20 base 50/70 (MB) aplicada na camada de sub-balastro é adequada para ser aplicada nas infra-estruturas de transportes pois apresenta um bom desempenho à fadiga e à deformação permanente. Através dos ensaios efectuados foi ainda possível entender a importante influência das características volumétricas, principalmente da porosidade para o bom comportamento da mistura betuminosa.

New Steel Alloys for the Design of Heat Recovery Steam Generator Components of Combined Cycle Gas Plants

Demand for power is growing every day, mainly due to emerging economies in countries such as China, Russia, India, and Brazil. During the last 50 years steam pressure and temperature in power plants have been continuously raised to improve thermal efficiency. Recent efforts to improve efficiency leads to the development of a new generation of heat recovery steam generator, where the Benson once-through technology is applied to improve the thermal efficiency. The main purpose of this paper is to analyze the mechanical behavior of a high pressure superheater manifold by applying finite element modeling and a finite element analysis with the objective of analyzing stress propagation, leading to the study of damage mechanism, e.g., uniaxial fatigue, uniaxial creep for life prediction. The objective of this paper is also to analyze the mechanical properties of the new high temperature resistant materials in the market such as 2Cr Bainitic steels (T/P23 and T/P24) and also the 9-12Cr Martensitic steels (T/P91, T/P92, E911, and P/T122). For this study the design rules for construction of power boilers to define the geometry of the HPSH manifold were applied.

Força de preensão – Análise de concordância entre dois dinamómetros: JAMAR vs E‑Link

Introdução – Avaliar a força de preensão mostrou ser de primordial importância pela sua relação com a capacidade funcional dos indivíduos, permitindo determinar níveis de risco para incapacidade futura e, assim, estabelecer estratégias de prevenção. Grande parte dos estudos utiliza o dinamómetro hidráulico JAMAR que fornece o valor da força isométrica obtida durante a execução do movimento de preensão palmar. Contudo, existem outros dinamómetros disponíveis, como é o caso do dinamómetro portátil computorizado E‑Link (Biometrics) que fornece o valor da força máxima (peak force), para além de outras variáveis, como a taxa de fadiga. Não existem, contudo, estudos que nos permitam aceitar e comparar ou não os valores obtidos com os dois equipamentos e porventura utilizá‑los indistintamente. Objetivos – Avaliar a concordância entre as medições da força de preensão (força máxima ou peak force em Kg) obtida a partir de dois equipamentos diferentes (dinamómetros portáteis): um computorizado (E‑Link, Biometrics) e outro hidráulico (JAMAR). Metodologia – Foram avaliados 29 indivíduos (13H; 16M; 22±7 anos; 23,2±3,3 kg/m2) em 2 dias consecutivos, na mesma altura do dia. A posição de teste escolhida foi a recomendada pela Associação Americana de Terapeutas Ocupacionais e foi escolhido o melhor resultado de entre 3 tentativas para a mão dominante. Realizou‑se uma análise correlacional entre os valores obtidos na variável analisada em cada equipamento (coeficiente de Spearman) e uma análise de Bland & Altman para verificar a concordância entre as duas medições. Resultados – O coeficiente de correlação entre as duas medições foi elevado (rS= 0,956; p<0,001) e, pela análise de Bland & Altman, os valores obtidos encontram‑se todos dentro do intervalo da média±2SD. Conclusões – As duas medições mostraram ser concordantes, revelando que os dinamómetros testados podem ser comparáveis ou utilizados indistintamente em diferentes estudos e populações. ABSTRACT: Introduction – Assess grip strength has proved to be of vital importance because of its relationship with functional capacity of individuals, in order to determine levels of risk for future disability and thereby establish prevention strategies. Most studies use the JAMAR Hydraulic dynamometer that provides the value of isometric force obtained during the performance of grip movement. However, there are other dynamometers available, such as portable computerized dynamometer E‑Link (Biometrics), which provides the value of maximum force (peak force) in addition to other variables as the rate of fatigue. There are no studies that allow us to accept or not and compare values obtained with both devices and perhaps use them interchangeably. Purpose – To evaluate the agreement between the measurements of grip strength (peak force or maximum force in kg) obtained from two different devices (portable dynamometers): a computerized (E‑Link, Biometrics) and a hydraulic (JAMAR). Methodology – 29 subjects (13H, 16M, 22 ± 7 years, 23.2 ± 3.3 kg/m2) were assessed on two consecutive days at the same time of day. The test position chosen was recommended by the American Association of Occupational Therapists and was considered the best result from three attempts for the dominant hand. A correlation was studied between values obtained in the variable analyzed in each equipment (Spearman coefficient) and Bland‑Altman analysis to assess the agreement between the two measurements. Results – The correlation coefficient between the two measurements was high (rs = 0,956, p <0,001) and Bland & Altman analysis of the values obtained are all within the range of mean±2SD. Conclusions – The two measurements were shown to be concordant, revealing that the tested dynamometers can be comparable or used interchangeably in different studies and populations.

Modificação de estruturas zeolíticas por dessilicação: caracterização da porosidade e da acidez por técnicas de adsorção e catálise

Este trabalho experimental teve como objectivo a dessilicação dos zeólitos MOR, BEA, MFI e FER de acordo com condições experimentais descritas na literatura e ainda a optimização das condições de dessilicação para o zeólito MOR, onde se variaram os parâmetros: temperatura, tempo e concentração de solução de NaOH. As amostras foram caracterizadas recorrendo a técnicas de caracterização estrutural, morfológica, textural e de acidez, nomeadamente difracção de raios X, microscopia electrónica de varrimento, adsorção de azoto a baixa temperatura, espectroscopia de infravermelho, “cracking” do n-heptano e adsorção de piridina seguida de espectroscopia de infravermelho. Nas estruturas dessilicadas, de acordo com a literatura registaram-se diferenças relativamente aos resultados publicados, o que pode dever-se às diferentes características dos materiais estudados, nomedamente a razão Si/Al e o tamanho dos cristais. Verificou-se assim que o desenvolvimento de mesoporosidade é fortemente influenciado pelas propriedades dos materiais de partida. No estudo de optimização das condições de dessilicação para a estrutura MOR, verificou-se que a amostra que conduziu a melhores resultados de propriedades texturais, estruturais, morfológicas e de acidez foi a amostra sujeita a tratamento alcalino com uma solução de NaOH com uma concentração de 0,2 M, à temperatura de 85 ºC durante 2 horas. O tratamento alcalino resultou no desenvolvimento de mesoporosidade, evidenciado pelo aumento de número de moles adsorvidas a pressões relativas elevadas e também devido à presença de uma forma de histerese do tipo H4. A extracção de sílicio da rede do zeólito através do tratamento alcalino foi alcançado. Este facto pode ser comprovado através da análise dos espectros de infravermelho, concretamente através da análise da região correspondente às bandas estruturais, verificando-se um desvio de banda correspondente ao estiramento assimétrico das ligações T-O-T, sensivelmente a 1090 cm-1, para valores menores. Por fim, procedeu-se à realização do tratamento alcalino com recurso à radiação microondas, tendo-se obtido resultados idênticos aos de algumas amostras cuja dessilicação foi realizada convencionalmente, mas num tempo de tratamento inferior.

Femtosecond laser ablation of dentin

The surface morphology, structure and composition of human dentin treated with a femtosecond infrared laser (pulse duration 500 fs, wavelength 1030 nm, fluences ranging from 1 to 3 J cm(-2)) was studied by scanning electron microscopy, x-ray diffraction, x-ray photoelectron spectroscopy and Fourier transform infrared spectroscopy. The average dentin ablation threshold under these conditions was 0.6 +/- 0.2 J cm(-2) and the ablation rate achieved in the range 1 to 2 mu m/pulse for an average fluence of 3 J cm(-2). The ablation surfaces present an irregular and rugged appearance, with no significant traces of melting, deformation, cracking or carbonization. The smear layer was entirely removed by the laser treatment. For fluences only slightly higher than the ablation threshold the morphology of the laser-treated surfaces was very similar to the dentin fracture surfaces and the dentinal tubules remained open. For higher fluences, the surface was more porous and the dentin structure was partially concealed by ablation debris and a few resolidified droplets. Independently on the laser processing parameters and laser processing method used no sub-superficial cracking was observed. The dentin constitution and chemical composition was not significantly modified by the laser treatment in the processing parameter range used. In particular, the organic matter is not preferentially removed from the surface and no traces of high temperature phosphates, such as the beta-tricalcium phosphate, were observed. The achieved results are compatible with an electrostatic ablation mechanism. In conclusion, the high beam quality and short pulse duration of the ultrafast laser used should allow the accurate preparation of cavities, with negligible damage of the underlying material.

Exercício físico e cancro da mama: uma revisão

Introdução – Os efeitos fisiológicos da atividade física e do treino são atualmente motivo de extensa investigação cujos resultados mostraram já de forma incontroversa os seus benefícios em diferentes condições clínicas. Diferentes estudos mostraram já os efeitos benéficos do exercício regular de intensidade leve a moderada na diminuição do risco de cancro, bem como na aptidão física de indivíduos portadores de cancro, submetidos ou não a cirurgia. A prescrição do exercício mais adequado para a sua maior eficácia na melhoria da aptidão física e para a diminuição da fadiga não é, no entanto, ainda consensual. O objetivo deste estudo foi o de rever o conhecimento atual sobre os benefícios do exercício físico em sobreviventes de cancro da mama, bem como sistematizar as linhas orientadoras atuais para a prescrição do exercício físico na referida população. Metodologia – Recorreu-se a uma revisão da literatura, tendo como base as palavras-chave: cancro da mama, sobreviventes de cancro da mama, risco de cancro, exercício físico, atividade física e treino, dando preferência a estudos que, na classificação de Oxford, correspondessem aos níveis I (ensaios clínicos randomizados e revisões sistemáticas) e II de evidência científica (ensaios clínicos não randomizados). Conclusão – Embora se reconheça que o exercício físico é benéfico para a população em geral e existam linhas orientadoras para a prescrição do exercício físico em indivíduos com cancro, estas não são ainda absolutamente consensuais, necessitando sempre de individualização no treino. A investigação em torno das questões que envolvem a adequada prescrição do exercício físico em indivíduos com ou em risco de desenvolver cancro é primordial. ABSTRACT - Introduction – Physiological effects of physical activity and training are currently subject of extensive research which has already showed uncontroversial benefits in different clinical conditions. Different studies have already shown the beneficial effects of mild to moderate regular exercise in decreasing cancer risk and increasing physical fitness of individuals suffering from cancer, undergoing surgery or not. However, the appropriate exercise prescription for greater efficacy in improving physical fitness and decreasing fatigue is not yet consensus. The aim of this study was to review current knowledge about the benefits of exercise on breast cancer survivors and systematize the existing guidelines for prescribing exercise in this population. Methodology – A literature review was conducted based on the keywords: breast cancer, breast cancer survivors, cancer risk, physical exercise, physical activity and training, giving preference to studies in the classification of Oxford corresponded to level I (randomized clinical trials and systematic reviews) and II (no randomized clinical trials) scientific evidence. Conclusion – Although it is recognized that exercise is beneficial for general population and that there are guidelines for exercise prescription for individuals with cancer, there is no absolute agreement and they constantly require individual adaptations in training. Research on issues involving the correct prescription of exercise for individuals with or at risk of developing cancer is vital.

Grip strength: are dinamometers equivalent? JAMAR vs E-Link

Levels of risk for future disability can be assessed with grip strength. This assessment is of fundamental importance for establishing prevention strategies. It also allows verifying relationships with functional capacity of individuals. Most studies on grip strength use the JAMAR Hydraulic dynamometer that provides the value of isometric force obtained during the performance of grip movement and is considered the “gold standard” for measurement of grip strength. However, there are different dynamometers available commercially, such as portable computerized dynamometer E-Link (Biometrics), which provides the value of maximum force (peak force) in addition to other variables as the rate of fatigue for hand strength, among others. Of our knowledge, there are no studies that allow us to accept or not and compare values obtained with both devices and perhaps use them interchangeably. The aim of this study was to evaluate the absolute agreement between the measurements of grip strength (peak force or maximum force in kg) obtained from two different devices (portable dynamometers): a computerized (E-Link, Biometrics) and one hydraulic (JAMAR).

Análise comparativa de soluções adotadas para a reabilitação de pavimentos flexíveis que integram a rede rodoviária nacional

A presente dissertação tem como objetivo efetuar a análise comparativa de soluções adotadas de reabilitação de pavimentos flexíveis que integram a rede rodoviária nacional. No âmbito desta análise apresenta-se o estado da arte respeitante à reabilitação de pavimentos flexíveis, nomeadamente: mecanismos de degradação, famílias de degradações, avaliação da capacidade de carga dos pavimentos, metodologia utilizada no dimensionamento do reforço de pavimentos, sendo também efetuada uma análise comparativa de técnicas de reforço de pavimentos e dos tratamentos antifendas. Neste contexto, apresenta-se um caso de estudo no qual é efetuada uma análise de três soluções possíveis para a reabilitação estrutural do pavimento do IC 20 entre Almada e a Costa de Caparica. É feita a descrição da solução projetada pela EP, SA patenteada em concurso público lançado em 2007, a qual é de certa forma inovadora ao nível do tratamento retardador da reflexão de fendas. Aquela solução técnica é constituída pela aplicação de grelhas de fibra de vidro e grelhas de fibra de carbono, seguidas da colocação de uma camada de desgaste em mistura betuminosa rugosa com betume modificado com baixa percentagem de borracha reciclada de pneus usados (BBr - BBB). Complementarmente, é efetuada a análise da solução do projeto de reabilitação do IC 20, patenteado pela Subconcessionária do Baixo Tejo, que contemplou a aplicação de misturas betuminosas rugosas com betume modificado com média percentagem de borracha reciclada de pneus usados (BBr - BBM). Para além da solução patenteada pela subconcessionária, é analisada a solução do projeto de alterações (variante) apresentado pelo agrupamento de empresas construtoras, que foi adotado na execução da obra realizada no IC 20. A intervenção de reabilitação estrutural contemplou a utilização de uma camada de ligação em AC 16 10/20 (MBAM) e uma camada de desgaste em mistura betuminosa rugosa com betume modificado com média percentagem de borracha reciclada de pneus usados (BBr - BBM). Adicionalmente à caracterização de diferentes soluções de reabilitação de pavimentos flexíveis adotados em Portugal, é efetuada uma análise comparativa dos custos de ciclo de vida (construção, manutenção e conservação) de cada tipo de solução de reabilitação.

Efeito da incorporação de resíduos da indústria petrolífera na durabilidade de argamassas de reparação de estruturas de betão

Na presente dissertação, o trabalho desenvolvido teve como objetivo, a avaliação de alguns parâmetros de durabilidade de argamassas com incorporação de catalisador exausto de FCC (do inglês “Fluid Catalytic Cracking”) para serem utilizadas na reparação de estruturas de betão. O catalisador exausto de FCC é um resíduo da indústria petrolífera e o utilizado neste estudo é proveniente da refinaria da Petrogal, S.A. em Sines. A presente investigação baseou-se na preparação, e avaliação de propriedades, de duas séries distintas de argamassas: a série que se denominou “RAS” e a série que se denominou “Durabilidade”, nas quais se substituiu, parcialmente entre 5, 10 e 15%, em massa de cimento por resíduo exausto de FCC. As argamassas de ambas as séries diferenciam-se entre si, sobretudo, pela utilização de areia reativa nas argamassas da série RAS e de areia inerte no caso das argamassas da série durabilidade. Nas argamassas estudadas foram realizados ensaios no estado fresco e ensaios no estado endurecido. Os ensaios no estado fresco incluíram a determinação da consistência por espalhamento, da massa volúmica e do teor de ar. Nos ensaios no estado endurecido foram avaliadas, no caso das argamassas da série RAS a extensão da reação àlcalis-sílica e no caso das argamassas da série Durabilidade as resistências mecânicas - à flexão e à compressão, a resistência à carbonatação acelerada, o módulo de elasticidade à compressão, a absorção capilar, a permeabilidade ao oxigénio, a difusão de cloretos em regime não estacionário. O trabalho desenvolvido nesta dissertação demonstrou que a incorporação de catalisador exausto de FCC, em argamassas à base de cimento, minimiza o efeito de expansão das reações álcalis-sílica, bem como contribui para reduzir a absorção capilar e coeficiente de difusão de cloretos. No entanto, este resíduo quando incorporados em argamassas contribui para a diminuição da resistência à carbonatação acelerada e para o aumento da permeabilidade ao oxigénio.

Levantamento de anomalias nos sistemas impermeabilizantes de coberturas planas

As coberturas planas são um dos principais elementos construtivos de uma edificação, necessitando por isso de materiais com qualidade e certificados por organismos competentes, bem como de uma conceção e execução minuciosas. Em Portugal, os estudos sobre as anomalias realmente observadas em coberturas planas são ainda bastante reduzidos. Nesse âmbito, o presente trabalho teve como objetivo, efetuar o levantamento e a análise estatística das principais anomalias e causas identificadas em coberturas planas de 75 edifícios, permitindo assim a elaboração de um estudo que possa contribuir para a prevenção dessas anomalias e que indique também as medidas necessárias à reparação e os respetivos custos associados. As anomalias foram analisadas através da observação "in situ" das coberturas o que conduziu ao preenchimento de fichas de obra com os dados recolhidos. Da análise estatística efetuada aos edifícios, verificou-se que as principais anomalias detetadas estão relacionadas com perfurações e fissurações do sistema impermeabilizante, resultantes da falta de conhecimento dos utilizadores. Foi possível verificar erros de execução de remates em pontos singulares da cobertura, por falta de pormenores construtivos desses pontos ou erros de execução por parte do aplicador. Em muitos dos casos estudados, não foi detetada nenhuma anomalia, porque se considerou razoável considerar que o sistema impermeabilizante tenha atingido o fim de vida útil. O custo médio por metro quadrado associado à reabilitação de uma cobertura plana é influenciado principalmente por dois fatores: área e acessibilidade da cobertura. O tipo de anomalia e/ou a sua causa não determinaram o custo por metro quadrado da reparação efetuada, pois esta foi sempre de caracter integral e nunca pontual.

Comportamento à fadiga de juntas soldadas de aços tipo 460M com fios fluxados

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Lighting conditions at an operating room in a Portuguese maternity

Lighting is one of the most important factors in human interaction with the environment. Poor lighting may increase the risk of accidents and could also cause a variety of symptoms including: rapid fatigue, headaches, eyestrain, tired eyes, dry eyes, ocular surface symptoms (watery and irritated eyes), decreased concentration and stress. Specific disorders: degeneration of the sharpness of vision (blurred and double vision) and slowness in changing focus. Apart from the advantages in the health and welfare for the workers, good lighting also leads to better job performance (faster), less errors, better safety, fewer accidents and less absenteeism. The overall effect is: better productivity. Good lighting includes quantity and quality requirements, and should necessarily be appropriate to the activity/task being carried out, bearing in mind the comfort and visual efficiency of the worker.

ECO-betão com adição de resíduo da indústria petrolífera

Dissertação de natureza Científica para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Edificações

Caracterização e modelação de fissuras em edifícios utilizando 3D laser scanning, com vista à sua reabilitação

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil