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.

Dimensionamento de um passadiço pedonal em estrutura metálica, com fundações em betão armado

A elaboração deste projecto, integrado no âmbito do Trabalho Final de Mestrado, para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil, tem como objectivo o dimensionamento de um passadiço pedonal em estrutura metálica, com fundações em betão armado. Este documento inclui quase todos os elementos necessários ao projecto de execução da referida estrutura. Para o dimensionamento do passadiço pedonal procedeu-se à quantificação das acções e posteriormente à verificação da segurança de todos os elementos estruturais tendo por base os critérios e especificações técnicas preconizados nas Normas Europeias relativas ao projecto estrutural (Eurocódigos estruturais). Tratando-se de um passadiço destinado à circulação de peões e cuja estrutura metálica apresenta um certo grau de flexibilidade devido à esbelteza dos elementos estruturais, esta poderá estar sujeita a acções dinâmicas periódicas provocadas pelas pessoas quando percorrem o passadiço, podendo ocasionar certos níveis de vibração que sob o ponto de vista de segurança estrutural serão pouco relevantes, sendo no entanto excessivos do ponto de vista do conforto humano. Foi por isso efectuado um estudo dinâmico, com o objectivo de caracterizar a resposta dinâmica da estrutura quando solicitada a carregamentos de natureza periódica como é o caso da acção do peão, de modo a garantir que a utilização desta estrutura esteja dentro dos parâmetros de conforto aceitáveis. A modelação da estrutura e consequente discretização geral desta, foi feita recorrendo a programa de elementos finitos, SAP2000, versão 14.0.0. O dimensionamento das ligações constitui outros dos aspectos fundamentais no projecto desta estrutura metálica.

Medição do coeficiente de atrito da superfície de pavimentos: estudo do equipamento Grip Tester

Ao nível da segurança de circulação rodoviária e aeroportuária, a aderência entre os pneumáticos e a superfície do pavimento apresenta-se como uma das características superficiais mais importantes dos pavimentos em situações de piso molhado. Mundialmente, tem-se dado relevante importância a este facto, levando a que nas últimas décadas e anos, se tenham estudado diversos índices e equipamentos de medição do coeficiente de atrito de um dado pavimento aquando da presença de água. O objectivo da presente dissertação é o de aprofundar o conhecimento sobre a medição do coeficiente de atrito da superfície dos pavimentos de infraestruturas rodoviárias e aeroportuárias, com a particular incidência no estudo do equipamento GripTester. O trabalho realizado consistiu principalmente na análise de valores do coeficiente de atrito da camada de desgaste medidos no pavimento de um aeródromo, por três equipamentos GripTester, através de um ensaio de comparação interlaboratorial que foi organizado especificamente no âmbito desta dissertação. O trabalho desenvolvido permitiu concluir que foi importante desenvolver este estudo comparativo. Com efeito, a análise dos resultados do ensaio de comparação interlaboratorial mostrou que há diferenças no desempenho dos equipamentos participantes, que interessa aprofundar em estudos comparativos futuros.

Projecto e implementação de um sistema de alimentação para um transformador de alta tensão

Neste trabalho pretende-se estudar, dimensionar e implementar experimentalmente de um sistema de alimentação para transformadores de alta tensão a alta frequência. Este sistema será constituído por dois elementos principais, um rectificador monofásico em ponte totalmente controlado e por um inversor de tensão. Inicialmente realizou-se um estudo sobre as diferentes topologias possíveis para o rectificador considerando diferentes tipos de carga. Realizou-se, também, um estudo sobre o circuito de geração dos impulsos de disparo dos tiristores, executado com base num circuito integrado TCA 785, dimensionou-se os elementos constituintes do circuito de disparo, e de um sistema de controlo da tensão de saída do rectificador. Posteriormente estudou-se o funcionamento do inversor de tensão, definindo-se os modos de operação e dimensionou-se um circuito ressonante tendo em conta os parâmetros construtivos do transformador que se pretende utilizar. Finalmente procedeu-se à implementação prática dos sistemas previamente dimensionados e simulados e à apresentação dos respectivos resultados.

Medição de parâmetros de componentes passivos RLC em ambiente LabVIEW pelo método da desmodulação síncrona ou coerente

A presente dissertação apresenta o desenvolvimento de um medidor de componentes passivos RLC. Este medidor baseia-se num protótipo desenvolvido para possibilitar a medição da impedância de um dispositivo em teste. Tendo uma carta de aquisição de sinal como interface, o protótipo comunica com um computador que controla todo o processo de medição desde a aquisição e processamento de sinais ao cálculo e visualização dos parâmetros. A topologia de medição implementada é a da ponte auto-balanceada e no processamento recorre-se ao método da desmodulação síncrona ou coerente. A sua viabilidade é suportada por um estudo teórico prévio, pela discussão das opções tomadas no projecto e pelos resultados obtidos através do algoritmo desenvolvido utilizando o software LabVIEW de programação gráfica.

Análise comparativa dos modelos regulamentares de previsão da retracção do betão

A adequada previsão do comportamento diferido do betão, designadamente da retracção, é essencial no projecto de uma obra de grandes dimensões, permitindo conceber, dimensionar e adoptar as disposições construtivas para um comportamento estrutural que satisfaça os requisitos de segurança, utilização e durabilidade. O actual momento é marcado por uma transição em termos da regulamentação de estruturas, com a eminente substituição da regulamentação nacional por regulamentação europeia. No caso das estruturas de betão, o Regulamento de Estruturas de Betão Armado e Pré-Esforçado (REBAP), em vigor desde 1983, será substituído pelo Eurocódigo 2. Paralelamente, a Federation International du Betón publicou o Model Code 2010 (MC2010), um documento que certamente terá forte influência na evolução da regulamentação das estruturas de betão. Neste contexto, o presente trabalho tem como objectivo estabelecer uma comparação entre os diferentes modelos de previsão da retracção incluídos nos documentos normativos referidos, identificando as principais diferenças e semelhanças entre eles e quantificando a influência dos diferentes factores considerados na sua formulação, de forma a avaliar o impacto que a introdução destes modelos de previsão irá ter no projecto de estruturas de betão. Com o propósito de aferir a forma como estes modelos reflectem a realidade do fenómeno em estudo, procedeu-se à aplicação destes modelos de previsão ao betão de duas obras cujo comportamento estrutural é observado pelo LNEC, concretamente a ponte Miguel Torga, sobre o rio Douro, na Régua, e a ponte sobre o rio Angueira, no distrito de Bragança. Em ambas as obras tinha sido efectuada a caracterização in situ da retracção, tendo-se comparado os valores experimentais assim obtidos com os valores provenientes da aplicação dos modelos de previsão considerados neste trabalho. Finalmente são apresentadas algumas conclusões obtidas com o trabalho desenvolvido nesta dissertação, bem como algumas sugestões para desenvolvimentos futuros.

Projecto de execução de uma passagem superior em betão armado e pré-esforçado

O presente documento é o projecto de execução de uma passagem superior. Esta é composta por 4 vãos com diferentes comprimentos, suportando duas vias de trânsito em sentidos opostos. Com um comprimento total de 97.00 metros, a estrutura da ponte é inteiramente composta por betão armado e pré esforçado, sendo o seu tabuleiro suportado por 3 pilares de secção variável. O dimensionamento respeitou os regulamentos nacionais em vigor, nomeadamente o Regulamento de Betão Armado e Pré-Esforçado (REBAP), o Regulamento de Segurança e Acções para Edifícios e Pontes (RSA) e o Eurocódigo 2, nas situações onde os anteriores são omissos.

A divulgação voluntária de informação

Nos últimos anos tem vindo a ser discutida a divulgação das informações financeiras necessárias à consecução do objectivo da Contabilidade, ou seja a possibilidade de fornecer informação acrescida de natureza económica, financeira e social aos utilizadores internos e externos da empresa. Há empresas que não consideram necessário relatar as suas acções junto dos diferentes públicos, ou seja separam a empresa do seu meio envolvente, fazendo uma delimitação entre as esferas interna e externa da empresa. Esta perspectiva auto centrada, que elimina a envolvente externa do discurso empresarial a qual considera que alguns resultados são dignos de divulgação contabilística, enquanto outros são irrelevantes e devem ser ignorados tem vindo a ser questionada. Neste sentido existem empresas que passaram a considerar necessário relatar acções junto dos diferentes utilizadores interessados, no entanto quando o fazem, é sem uniformidade. O meio envolvente tem vindo a tornar-se num factor que implica custos, como consequência de requisitos impostos pela regulação governamental sobre o controlo da poluição e devido a uma maior consciencialização do público, que pode afectar a rentabilidade dos negócios enquanto consumidor, empregado ou investidor. O emergir destas exigência baseia-se no pressuposto de que as empresas têm responsabilidades acrescidas, que vão além da obtenção do rendimento financeiro para os accionistas. Verificando-se nos últimos anos um aumento do número de empresas que acedem aos mercados de capitais, gerou-se uma necessidade crescente de uma maior divulgação de informação por parte das empresas, com reflexos no relato financeiro empresarial, motivo pelo qual vários autores e organismos também têm dado atenção à problemática da divulgação voluntária da informação por parte das empresas. Neste contexto, O FASB, elaborou um relatório que identifica quais os benefícios e desvantagens da divulgação voluntária de informação e apresenta algumas recomendações e conclusões para as empresas, enfatizando os efeitos da divulgação voluntária de informação no custo de capital, nas relações com os investidores, e no mercado de capitais. Outros autores e organismos também têm dado atenção à problemática da divulgação voluntária da informação por parte das empresas: Para Boeso (2002) era importante que os organismos de harmonização contabilística emitissem recomendações adicionais no sentido de uma maior harmonização, sem se centrarem apenas nos investidores mas também nos outros utilizadores da informação; Globerman e Singleton (2000) elaboraram um estudo com a finalidade de fornecer a evidência de que as empresas Japonesas se tornariam mais similares ao logo do tempo, na divulgação do relato voluntário da informação contabilística, concluindo que a informação procurada pelos utilizadores é muito diversificada sendo difícil a existência de um padrão comum de divulgação; Colares e Ponte (2003) demonstraram que as empresas ainda têm muito que evoluir no sentido da transparência e qualidade da divulgação voluntária de informação.

Leitos de paragem de emergência em trainéis descendentes de grande inclinação: metodologia de utilização e de cálculo

Em trainéis descendentes de grande extensão e inclinação, os veículos pesados podem perder a capacidade de frenagem devido à utilização contínua e prolongada dos travões, pelo que, para minimizar potenciais danos em pessoas e bens, têm vindo a ser utilizadas, em alguns casos, infra-estruturas adicionais de segurança denominadas leitos de paragem de emergência. Os leitos de paragem de emergência visam garantir a dissipação da energia cinética dos veículos fora de controlo – em particular os veículos pesados – desacelerando-os de forma controlada e segura, para que possam ser removidos sem que haja prejuízo para o nível de serviço da estrada e com garantia de segurança para os restantes utentes. Em Portugal existem, desde a década de 1980, leitos de paragem de emergência com diferentes características. Estas infra-estruturas, com as suas particularidades, não estão totalmente adaptadas à norma em vigor, que as regula desde 1994. A norma Portuguesa e as normas de outros países como França, Espanha, Reino Unido, África do Sul, Austrália, México e Estados Unidos da América recomendam distintas características para esta infra-estrutura adicional com a finalidade de garantir a desaceleração, a recuperação do controlo do veículo e a sua remoção da via. Com base na análise e comparação dos documentos atrás mencionados, entre outros, apresenta-se uma proposta de medida normativa de modo a uniformizar e garantir o bom funcionamento destes elementos adicionais de segurança rodoviária.

Construção de obras de arte sobre o rio de Coina

O presente relatório de estágio enquadra-se no âmbito do Trabalho Final de Mestrado inserido no curso em Engenharia Civil, do perfil de Estruturas, do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa. Como tal, foi realizado um estágio com o período total de vinte e quatro semanas, pela empresa LENA – Engenharia, integrado na obra pública da Subconcessão do Baixo Tejo – Estradas de Portugal, correspondente ao Trecho 4 – Laranjeiras - Coina, mais precisamente, nos Viadutos de Coina 2 e Pontão sobre o Rio de Coina. O trabalho desenvolve duas componentes distintas da área de Engenharia, nomeadamente: “Construção” e “Dimensionamento”. Nos Capítulos 1 e 2 é desenvolvido uma abordagem introdutória ao trabalho e apresentativa às obras de arte, respectivamente. Relativamente ao campo “Construção” são expostos os Capítulos 3, 4 e 5. O primeiro trata a evolução construtiva das obras de arte durante o período de estágio. O Capítulo 4 descreve e desenvolve as actividades pessoais realizadas para com a obra enquanto estagiário e as dificuldades e condicionamentos no processo de construção. O Capítulo 5 descreve as alterações técnicas em obra efectuadas no Pontão sobre o Rio de Coina. Em termos do campo “Dimensionamento” são apresentados os Capítulos 6 e 7, nos quais são tratados todos os aspectos inerentes ao dimensionamento dos elementos estruturais no Viaduto de Coina 2. No Capítulo 6 são expostos temas como: ”Acções”, “Estados Limites”, “Esforços” e “Verificação da Segurança” de elementos tais como: Tabuleiros, Pilares e Estacas. Referente ao Capítulo 7 é desenvolvido, ainda, a Análise Sísmica Longitudinal sem Sistemas de Isolamento Sísmico. Estes capítulos foram desenvolvidos com base no estudo das Memórias Descritivas e dos Cálculos Justificativos do viaduto. Quanto aos Capítulos 8 e 9, são expostos as conclusões do trabalho e bibliografias consultadas, respectivamente. Os Capítulos 2, 3, 4, 5 e 6 são complementados pelos Anexos I, II, III, IV e V, respectivamente. Os anexos são utilizados, igualmente, como pontos de referência para as peças desenhadas das estruturas dos viadutos.

Segurança e sinalização na vizinhança de áreas escolares: estudos de casos em Santarém

A vizinhança viária dos estabelecimentos escolares constitui-se como um local de concentração de peões e de ciclistas, cuja movimentação conflitua com os veículos automóveis, quer sejam de natureza particular ou pública. O ambiente urbano em que se localiza o edifício escolar, a natureza da rede viária que lhe serve de acesso, a faixa etária e o número de alunos que a frequentam, são fatores que são determinantes no estudo de soluções que induzam e estimulem os comportamentos em segurança de todos os intervenientes, nomeadamente os escolares e os condutores. Com efeito, escolas em ambiente urbano requerem o estudo de composições viárias diferentes das localizadas em ambiente rural, da mesma forma que estabelecimentos do Ensino Básico ou Secundário apresentam comportamentos de utentes perfeitamente distintos. O planeamento inadequado e a dinâmica do crescimento e da transformação das cidades são alguns dos fatores que ao longo dos anos se traduziram em impactos muitas vezes negativos na segurança e fluidez do tráfego junto às escolas, resultados que deveriam representar a prioridade dos órgãos de trânsito nacionais e municipais. Alguns países do mundo e algumas cidades da Europa têm entretanto investido na implementação de várias medidas para mitigar os referidos impactes. Aproveitando-se como referência as melhores práticas sobre a temática segurança viária e os casos de sucesso desenvolvidos, pretendeu-se com este trabalho elaborar uma proposta de projeto para dois estabelecimentos de ensino da cidade de Santarém. Os resultados da análise prévia às condições particulares de segurança existentes e a comparação com outros estabelecimentos localizados na zona urbana da cidade, foram determinantes para esta escolha. Com base nos dados obtidos e nas características dos tráfegos pedonal e viário, são apresentadas duas soluções distintas que poderão ser genericamente aplicadas em situações similares, dada a impossibilidade de se estudarem soluções tipo que não resultariam, face à complexidade e diversidade das variáveis envolvidas.

Turbo-rotundas: definição de regras de conceção geométrica

A introdução de rotundas de nível na rede viária, quando devidamente concebidas, resulta normalmente em índices de segurança e de capacidades elevados, particularmente quando comparados com outras soluções tradicionais, tais como intersecções prioritárias ou semaforizadas. No entanto a experiência retirada da sua utilização em diversos países, designadamente em Portugal, vem realçar a existência de alguns problemas de funcionamento, particularmente nas rotundas com múltiplas vias de circulação. O conceito da turbo-rotunda surgiu recentemente nos Países Baixos, com o intuito de mitigar este tipo de problemas, através da introdução de elementos físicos de canalização ao longo das entradas, anel e saída de modo a encaminhar de forma contínua e por trajetórias em espiral o condutor desde a entrada até ao destino pretendido, sem que para isso tenha de recorrer a manobras de entrecruzamento. A experiência holandesa tem comprovado a eficiência da solução, o que tem despoletado o interesse quer da comunidade técnica quer académica. Ao longo dos últimos anos tem-se assistido ao desenvolvimento de aplicações piloto em alguns países, contudo o número de manuais técnicos e de trabalhos científicos que possam apoiar a cencepção deste tipo de soluções permanece em número extremamente reduzido. Nesse contexto, o objectivo deste trabalho foi, primeiramente, contribuir para o aprofundamento dos conhecimentos sobre o funcionamento das turbo-rotundas, procurando identificar as potencialidades e as debilidades associadas ao conceito comparativamente às rotundas tradicionais. Complementarmente e tendo por base as referências técnicas estrangeiras, é desenvolvida uma proposta de recomendações e regras gerais de apoio à concepção geométrica deste tipo de soluções, adaptadas ao contexto nacional. Finalmente a aplicabilidade das regras apresentadas é testada mediante o desenvolvimento de um estudo de caso aplicado a um exemplo real, assente na transformação de uma rotunda tradicional numa turbo-rotunda. O desenvolvimento deste trabalho permitiu concluir que as turbo-rotundas constituem uma alternativa competitiva em relação às rotundas tradicionais com duas vias de entrada e de circulação, designadamente no âmbito da segurança rodoviária, verificando-se que, sem prejuízo da necessidade de algumas adaptações à lei vigente, assim como de uma forte aposta na sensibilização e familiarização dos condutores, estas condicionantes não devem constituir um obstáculo incontornável à introdução deste tipo de solução inovadora no nosso país.

Colapsos de pontes: lições aprendidas

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Estruturas

Estudo, fabrico e caracterização de painéis sanduíche com núcleos em materiais compósitos de cortiça

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

Sinalização semafórica com transmissão de informação integrada (S2TI2)

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrónica e Telecomunicações