Ponte de Muxima: an��lise e dimensionamento segundo os euroc��digos e relat��rio de constru����o

Com este trabalho pretendeu-se abordar duas fases distintas e complexas de uma megaestrutura do calibre de uma obra de arte especial, como pode ser considerado o objeto de estudo do trabalho, a fase de projeto e a fase de constru����o. Percebe-se, por interm��dio deste trabalho, a import��ncia da utiliza����o de modelos num��ricos, com recurso aos mais sofisticados programas de modela����o tridimensional, onde �� imprescind��vel a modela����o tomando em considera����o os efeitos das fases construtivas. Os fen��menos f��sicos como a flu��ncia e retra����o s��o de considera����o imperativa, tal como a influ��ncia das sobrecargas de servi��o, como �� o caso das sobrecargas regulamentares que j�� incluem os seus efeitos din��micos. Realizou-se um modelo longitudinal de elementos finitos de barra, utilizando os programas GP2004 e RM2004, para a an��lise da fase construtiva, da fase de entrada em servi��o e a longo prazo, considerando-se os 8000 dias como sendo a fase em que a obra se encontra estabilizada em termos de redistribui����o de tens��es. Deste modelo foi poss��vel obter as envolventes de esfor��os e de tens��es e os deslocamentos em todos os elementos, cruciais para o dimensionamento dos v��rios elementos constituintes da obra, tais como tabuleiros, pilares, funda����es, juntas de dilata����o, aparelhos de apoio e sistemas de equil��brio. Neste caso concreto, e por quest��es de economia de espa��o, �� apresentado o dimensionamento do tabuleiro da ponte, para as fases acima referidas e para a situa����o de estados limites ��ltimos de resist��ncia �� flex��o composta (sec����o 6.1 de EC2) e de resist��ncia ao esfor��o transverso (sec����o 6.2 do EC2) e aos momentos torsores (sec����o 6.3 do EC2); e estados limites de servi��o, nomeadamente para a abertura de fendas e para a descompress��o. Deste modelo, comprovou-se que para as a����es consideradas, a armadura longitudinal principal, armadura transversal das almas e armadura de suspens��o da laje de fundo, cumprem as suas fun����es resistentes, em termos de momentos fletores, de esfor��os transversos m��ximos com momentos torsores associados e de momentos torsores m��ximos com esfor��os transversos associados. Desenvolveu-se e analisou-se, tamb��m, um modelo transversal em elementos finitos de placa para o estudo e dimensionamento da sec����o em caix��o do tabuleiro da ponte, modelado numa primeira fase no programa CSI Bridge e posteriormente exportado para o programa SAP2000, onde foram introduzidas as a����es atuantes. A an��lise foi efetuada para as sec����es de apoio e para a sec����o a meio v��o, no entanto, apresenta-se apenas o dimensionamento da sec����o de meio v��o. Deste modelo obt��m-se a armadura transversal necess��ria para suprir as necessidades em termos de esfor��os nas zonas de encastramento transversal das lajes e consolas, nas zonas de varia����o de espessura e zonas centrais da laje. Obt��m-se ainda a armadura longitudinal secund��ria para as zonas das lajes e consolas. Adquiriu-se e desenvolveu-se compet��ncias ao n��vel de dimensionamento de estruturas de bet��o armado utilizando as normativas europeias, nomeadamente o Euroc��digo 0 na defini����o das combina����es a considerar para os diversos estados limite, o Euroc��digo 1 para a ado����o das a����es relevantes para o estudo da obra em quest��o e o Euroc��digo 2 para a defini����o e/ou dimensionamento dos tabuleiros de bet��o armado. As conclus��es relativamente ��s diferen��as que adv��m da ado����o de a����es segundo as SATCC, utilizadas no projeto de execu����o original, contra as dos Euroc��digos s��o evidentes. S��o apontadas, no cap��tulo da conclus��o, algumas considera����es finais relativamente ��s diferen��as de resultados entre o projeto original e o presente estudo, tendo em conta os regulamentos utilizados. Para al��m do atr��s exposto em termos de verifica����o de seguran��a dos tabuleiros, compilou-se alguma informa����o referente �� fase de constru����o da obra, nomeadamente, na apresenta����o de algumas fases mais relevantes, assim como refer��ncias ao estaleiro adotado para uma obra desta envergadura e num territ��rio t��o complexo, quanto o Angolano.

Simula����o de colunas de destila����o de elevada efici��ncia energ��tica

A destila����o �� o principal processo de separação usado nas ind��strias qu��micas para separação de misturas l��quidas, e apesar de ser um processo muito intensivo energeticamente continua hoje em dia a ser o processo de separação preferencial. O largo impacto dos processos de destila����o nos custos de investimento e opera����o tem impulsionado o desenvolvimento de sistemas complexos de destila����o, cuja principal finalidade consiste na otimiza����o energ��tica do processo de separação. No ��mbito do estudo da utiliza����o de colunas de elevada efici��ncia energ��tica para separa����es multicomponente atrav��s da simula����o de processos, o presente trabalho foca-se na compreens��o, an��lise e avalia����o da Coluna de Petlyuk, sistema de colunas com acoplamento t��rmico integral (FTCDC), inicialmente introduzida na d��cada de 1940, com um reportado potencial para poupan��as energ��ticas at�� cerca de 30% relativamente ao sistema tradicional. Para a simula����o dos sistemas em estudo foi usado o software de simula����o de processos HYSYS, cuja aplica����o �� desenvolvida e analisada no decurso deste trabalho, o qual �� dividido em tr��s partes principais: implementa����o dos processos em HYSYS para simula����o rigorosa em modo de estado estacion��rio, otimiza����o e simula����o din��mica e controlo. A primeira parte diz respeito ao design dos sistemas e ��mbito de aplica����o do HYSYS nesta etapa. Atrav��s do estudo da separação de mistura tern��ria equimolar de is��meros de butanol, �� apresentado um procedimento de implementa����o do sistema FTCDC e avaliados os resultados de simula����o rigorosa fazendo a sua compara����o com os resultados obtidos para o sistema tradicional. A segunda parte �� dedicada �� otimiza����o de ambos os sistemas, FTCDC e tradicional, cujos estudos se baseiam na simula����o em estado estacion��rio. O elevado n��mero de vari��veis de design do sistema FTCDC pode conduzir a tedioso e moroso trabalho de simula����o. Neste trabalho s��o aplicadas metodologias de desenho de experi��ncias na otimiza����o do sistema FTCDC, as quais permitiram uma significativa redu����o o n��mero de simula����es a executar, sendo o procedimento de otimiza����o, baseado no procedimento de desenhos de experi��ncias, desenvolvido ao longo desta parte. Os resultados de otimiza����o de ambos os sistemas s��o avaliados e comparados. A ��ltima parte deste trabalho debru��a-se sobre o tema da operabilidade dos sistemas, avaliada atrav��s da simula����o din��mica dos mesmos e avalia����o da estrutura de controlo implementada. A simula����o din��mica de processos, baseada em modelos din��micos, permite melhorar o seu design, otimiza����o e opera����o, cujos resultados traduzir��o de uma forma mais real��stica o desempenho do processo desenhado, uma vez que estes nunca se encontram num verdadeiro estado estacion��rio. Nesta parte �� apresentado o procedimento de implementa����o da simula����o din��mica de ambos os sistemas, no qual se inclui a defini����o da configura����o de controlo para cada um destes. Atrav��s dos resultados de simula����o din��mica de ambos os sistemas �� avaliado o seu design e respetiva estrutura de controlo.

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