Dimensionamento de estacas baseado nos princípios da dinâmica de cravação do SPT

Este trabalho insere-se no domínio da calibração energética dos equipamentos SPT, dando seguimento ao disposto na norma EN ISO 22476-3, de aplicação obrigatória em Portugal. Para tal foi utilizada uma vara instrumentada, cuja instrumentação consiste em strain-gauges e acelerómetros piezoeléctricos. Esta instrumentação encontra-se fixa a um trecho de vara com comprimento de 60 cm e para a aquisição dos dados foi utilizado o sistema SPT Analyzer® comercializado pela firma PDI. O sistema permite registar os dados provenientes da instrumentação: sinais de um par de strain-gauges, transformados em registos de força (F1 e F2) e sinais de um par de acelerómetros, convertidos em registos de velocidade (V1 e V2) ao longo do tempo. O equipamento permite a avaliação, em tempo real, da qualidade dos registos e da energia máxima transmitida à vara em cada golpe e o conhecimento do deslocamento vertical do trem de varas ocorrido em cada golpe do martelo. Por outro lado, baseando-se no tema acima referido, pretende-se ainda desenvolver esforços no sentido de melhorar o novo método interpretativo dos resultados dos ensaios SPT e sua aplicação ao dimensionamento de estacas, dado que a previsão da capacidade de carga de estacas constitui um dos desafios da engenharia de fundações por requerer a estimativa de propriedades do solo, alterações pela execução da fundação e conhecimento do mecanismo de interacção solo-estaca. Este novo procedimento baseia-se nos princípios da dinâmica, rompendo com as metodologias até aqui consagradas, de natureza essencialmente empírica. A nova forma de interpretar os ensaios SPT, consubstanciada nos princípios de conservação de energia na cravação do amostrador SPT, irá permitir converter analiticamente o valor Nspt numa força dinâmica de reacção à penetração. A decomposição desta força dinâmica permite efectuar análises comparativas entre as resistências unitárias mobilizadas no amostrador SPT (modelo) e as mobilizadas na estaca (protótipo).

Estudo geotécnico dos solos do vale do Leça no âmbito de uma obra de requalificação portuária

A expansão da área ocupada pelo Porto de Leixões (Matosinhos e Leça da Palmeira), sobre solos muito compressíveis, de origem fluvial e marinha, leva a que seja necessário recorrer à engenharia para encontrar soluções adequadas à utilização de obras dos fins em vista. Assim, na zona do porto são muitos os projectos de engenharia civil/geotécnica executados nestes solos. Como exemplo, podem citar-se a Consolidação do Terrapleno e Construção dos Caminhos de Rolamento do Terminal de Contentores TC4S, a Reabilitação de um troço com 110m, do Cais Sul e do Cais Nascente da Doca nº 4 e a Construção da Portaria Principal do Porto de Leixões, todos no vale fóssil do rio Leça. São vastos os métodos a usar para o melhoramento destes solos, a colocação de colunas de brita, com o objectivo de reforçar o solo, aumentando a sua capacidade de carga e funcionando como drenos verticais, para solucionar o problema das deformações excessivas durante e após o final da obra, uma alternativa consiste em induzir a aceleração da consolidação da camada de solo mole, o uso de pré-carregamento e drenos verticais são usuais. Quando o tempo de concretização da obra exige que o aterro seja utilizado de imediato, uma solução viável é a colocação de estacas, que transferem o peso do aterro, ou parte dele, para camadas mais competentes. Também se pode proceder à retirada do solo original e substituí-lo por outro de qualidade superior. A mais recente técnica de melhoria de solos por injecção - jet grouting - é utilizada em diversas situações, incluindo obras provisórias e definitivas. O presente trabalho visa descrever, em função dos diversos factores, o comportamento do solo face aos vários métodos utilizados e os objectivos pretendidos que serão abordados no enquadramento empírico do trabalho.

Construção de um robô trepador com locomoção através de rodas e adesão através de meios magnéticos

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Ferramenta de cálculo de engrenagens - ENGRECALC

As engrenagens com dentes em evolvente de círculo têm sido e continuarão a ser um dos órgãos de máquinas mais utilizados em Engenharia Mecânica. O seu elevado uso e a sua versatilidade têm promovido o seu desenvolvimento permitido avanços no que diz respeito à sua eficiência, durabilidade, capacidade de carga e fiabilidade. Porém, para além da relativa facilidade de se poder encontrar literatura relativamente às engrenagens, o seu cálculo é complexo. São necessários conhecimentos da geometria de rodas dentadas e dos materiais envolvidos no seu fabrico. Este trabalho tem por objectivo o estudo de engrenagens de dentado recto com o desenvolvimento de uma ferramenta com base no software MatLab®. Esta ferramenta permitirá ao utilizador estudar a influência de condições de funcionamento e parâmetros da engrenagem na resistência à fadiga superficial e de flexão.

Dimensionamento de pilares mistos aço-betão segundo a EN 1994-1-1 através de uma aplicação informática

O presente trabalho debruça-se sobre as estruturas mistas aço-betão, com foco nos pilares mistos e no seu dimensionamento segundo a norma europeia EN1994-1-1 (EC4) [1]. Um pilar misto aço-betão pode definir-se como um elemento de aço, laminado ou composto, que trabalha em conjunto com o betão, podendo as secções serem classificados como revestidas ou preenchidas. Com a crescente evolução das técnicas construtivas, as estruturas mistas aço-betão aparecem como soluções viáveis e seguras, tornando-se numa opção competitiva em relação às soluções tradicionais de betão armado e de aço estrutural. Isto, devido à grande capacidade de carga proporcionada por secções mais reduzidas, à boa relação de rigidez e bom comportamento perante os fenómenos de encurvadura. Com o surgimento da recente norma europeia EC4, não obstante a complexidade das metodologias de verificação da segurança propostas, há uma maior confiança na utilização deste tipo de estrutura por parte dos projetistas. É neste contexto que surge a necessidade de desenvolver ferramentas de cálculo expedito que possam ser utilizadas em gabinete de projeto, salvaguardando todos os aspectos regulamentares de verificação da segurança preconizados no EC4, de que é exemplo o dimensionamento de pilares mistos abordados no presente trabalho. De forma a validar a ferramenta desenvolvida é proposto um caso de estudo, com o objectivo de obter soluções de pilares mistos com dimensões otimizadas, fazendo as verificações previstas no EC4. Os resultados obtidos na ferramenta são comparados com os resultados obtidos através de cálculos analíticos.

Modelação e reforço de vigas de betão armado com laminados de fibra de carbono

Com o atual estado da construção em Portugal, a reabilitação urbana é uma realidade. Com muitos dos edifícios a necessitarem de reforço, procurou-se abordar o comportamento real das estruturas, indo além da típica análise linear elástica. Desta forma, pretendeu-se aumentar o conhecimento acerca da modelação numérica não-linear de estruturas de betão armado, expondo modelos de cálculo relativamente simples e de fácil compreensão, com o objetivo de servir de base a uma avaliação da capacidade de carga de um elemento estrutural. O modelo de cálculo foi validado com recurso ao trabalho experimental de Bresler e Scordelis (1963). Analisou-se o comportamento até à rotura de três vigas ensaiadas à flexão. Posteriormente, foi realizado um estudo paramétrico de algumas propriedades do betão com vista à discussão do melhor de ajuste. Em seguida, já no campo do reforço estrutural, simulou-se numericamente vigas reforçadas com CFRP, com recurso à técnica EBR e NSM. Comparam-se os resultados numéricos com os ensaios experimentais de Cruz et al. (2011a). Avaliou-se ainda o desempenho de soluções alternativas com variações na área e comprimento dos laminados. Para finalizar, foi desenvolvida uma campanha experimental com diferentes áreas de reforço. Conceberam-se e executaram-se três vigas de betão armado sobre as quais se instalaram laminados de CFRP. Os resultados experimentais são apresentados e discutidos à luz dos resultados do respetivo modelo numérico. No cômputo geral, o presente trabalho permitiu aferir a validade de modelos não-lineares na previsão do comportamento efetivo das estruturas até à rotura. Assinala-se a concordância em vários resultados experimentais analisados. Ficaram também patentes os principais fenómenos ligados ao reforço de vigas com CFRP, focados nos respetivos modelos de cálculo e nos resultados experimentais apresentados.

Sinergia extensora do membro superior no movimento de alcance. Capacidade de placing do polegar

Objetivo: avaliar as modificações ocorridas no âmbito da sequência de ativação o da sinergia extensora do MS e na sua influência sobre a capacidade de placing do polegar face à aplicação de um programa de intervenção em fisioterapia. Pretendeu-se também verificar as repercussões ao nível da participação dos indivíduos nas AVD`s. Metodologia: esta série de estudos de casos foi constituída por dois indivíduos com modificações nas componentes neuromotoras de movimento após AVE predominantes no MS. A avaliação dois indivíduos foi realizada em dois momentos PRE e POST separados por um período de intervenção de cerca de quinze semanas. Em cada momento de avaliação foi aplicada a F-MAMR, foi recolhido sinal electromiográfico dos músculos GD, DP, TLONG, TLAT e ABDPOL durante o movimento de alcance e usaram-se seis itens da CIF selecionadas de acordo com as necessidades sentidas. No momento PRE aplicou-se a MMSE para detetar défices cognitivos que interferissem com o processo de avaliação e de intervenção. O programa de intervenção foi individualizado e devidamente ajustado aos indivíduos, procurando que estes mantivessem um papel ativo durante a reabilitação. Esta foi realizada com a frequência de três vezes por semana e cada sessão teve cerca de quarenta e cinco minutos de trabalho ativo. Resultados: encontraram-se modificações na sequência de ativação muscular nos dois indivíduos e entre os indivíduos nos dois momentos de avaliação, nomeadamente no tempo de ativação muscular. O ABDPOL modificou o tempo em que iniciou atividade muscular e passou a recrutar atividade quase simultaneamente ao início do movimento da mão, verificando-se uma influência positiva da sinergia extensora do MS na capacidade de placing do polegar. Verificaram-se resultados positivos no estado sensório-motor do MS e na capacidade do indivíduo em participar em diversas AVD`s selecionadas de acordo com as necessidades. Conclusão: este estudo parece apontar para uma influência positiva nas modificações do nível de atividade da sinergia extensora do MS e na influência desta sobre a capacidade de placing do polegar durante o movimento de alcance, face a um programa de intervenção. Este estudo parece apontar também para uma influência positiva sobre a capacidade do indivíduo em participar em AVD`s selecionadas para a avaliação de acordo com necessidades sentidas.

A capacidade de activação do tronco inferior em diplegias pré-termo

O objectivo deste estudo foi estudar o comportamento do tronco inferior antes e após um período de 4 meses de intervenção. Para isso avaliaram-se os ajustes posturais antecipatórios durante um movimento voluntário, realizado na posição de pé, recorreu-se à electromiografia para avaliar a actividade muscular da musculatura focal e postural e plataforma de forças para estimar a migração do CP. A amostra foi constituída por duas crianças de 6 e 8 anos, com o mesmo quadro motor, diplegia. Ambas são pré termo de 31 e 32 semanas de gestação e com lesão por LPV. Verificou-se que ambos activaram os paravertebrais, antes do deltóide anterior, no período antecipatório, mas não os abdominais. O CP deslocou-se posteriormente. Após intervenção os tempos de activação dos abdominais e o deslocamento do CP eram mais curtos. Foi demonstrado que melhorou a capacidade de activação da musculatura ventral após o período de intervenção.

Capacidade de modificar parâmetros espaço-temporais do ciclo da marcha após modificação de componentes intrínsecas ao membro inferior em indivíduos com sequelas de acidente vascular encefálico - intervenção na reeducação da marcha em treadmill

Objectivo: A realização deste estudo tem como objectivo identificar a capacidade de modificação dos parâmetros do ciclo da marcha após intervenção a nível dos componentes do membro inferior e uma abordagem na reeducação da marcha no tapete rolante (treadmill). Métodos: Este estudo é um estudo de série de casos, constituído por três indivíduos com sequelas de Acidente Vascular Encefálico (AVE), com comprometimento a nível do membro inferior, capazes de realizar marcha. Os instrumentos de avaliação foram o teste de marcha de 10 metros (10-M), o teste de marcha de 6 minutos (6-Min) e o Time Up and Go (TUG). Os indivíduos receberam intervenção da fisioterapia baseada no conceito de Bobath e na reeducação de marcha no treadmill. Resultados: Após a intervenção verificou-se um aumento da velocidade e cadência da marcha, assim como uma maior tolerância e resistência na capacidade da sua realização. Conclusão: A intervenção realizada a nível dos componentes do membro inferior e na reeducação da marcha utilizando o treadmill permitiu modificar alguns parâmetros espaço-temporais do ciclo da marcha, aumentando a velocidade e cadência da marcha. A utilização conjunta de diferentes abordagens na intervenção ao indivíduo com sequelas de AVE deve ser sempre considerada uma vez que pode trazer benefícios na sua independência e qualidade de vida.

Capacidade antioxidante de bebidas comerciais

Mestrado em Engenharia Química

Capacidade antioxidante de cervejas comerciais

Mestrado em Engenharia Química

Análise comparativa dos Estilos de Vida, Capacidade Funcional e qualidade de vida de pessoas diagnosticadas com esquizofrenia em função do contexto de inserção. Hospital Psiquiátrico versus estruturas residenciais de reabilitação.

A esquizofrenia é considerada uma das mais graves e debilitantes doenças psiquiátricas, afectando cerca de 1% da população, na maioria dos países ocidentais. Ao longo dos tempos têm sido desenvolvidas várias respostas e políticas sociais para responder a esta problemática, nem sempre eficientes e efectivas. A análise do sistema de prestação de cuidados de saúde mental em Portugal mostra uma evolução positiva na forma de perspectivar os cuidados a estas pessoas, centrado actualmente nos modelos de base comunitária e na implementação de programas de reabilitação psicossocial que potenciam a adopção de estilos de vida saudáveis e mais adaptativos, com consequente melhoria do seu funcionamento e qualidade de vida. Isto não significa no entanto, que não haja ainda muito a fazer na universalização destes pressupostos e na sua validação, assente nos princípios de uma prática baseada na evidência. Este estudo tem como objectivo verificar se os programas de reabilitação residencial interferem de forma significativa no estilo de vida, na qualidade de vida e na capacidade funcional de pessoas com diagnóstico de esquizofrenia. Para tal foram avaliadas 13 pessoas integradas em residências de reabilitação e 13 pessoas em hospital psiquiátrico (Casa de Saúde Rainha Santa Isabel), utilizando o questionário de Estilos de Vida na Esquizofrenia (Valente, Queirós, & Marques, 2009) e as versões portuguesas do WHOQOL-bref (Vaz-Serra e colaboradores 2006) e o Life Skills Profile (Rocha, Queirós, Aguiar, & Marques, 2006). A análise dos resultados parece apontar para a existência de diferenças pouco significativas entre os dois grupos na avaliação de Estilos de Vida. As diferenças são mais significativas no nível de qualidade de vida percepcionada, em todos domínios analisados e no Somatório Geral do questionário; e no que reporta à capacidade funcional, em particular na subescala do auto-cuidado, da responsabilidade e no somatório do teste de Life skills Profile. Em jeito de síntese parece assim que as estruturas residências de reabilitação parecem contribuir para a melhoria da capacidade funcional e qualidade de vida das pessoas lá integradas, por comparação com as que se encontram a residir em hospital psiquiátrico.

Influência da cirurgia abdominal na função pulmonar e capacidade de tosse

Introdução: A cirurgia abdominal acarreta grande risco de complicações pulmonares pós-operatórias. As alterações pós-cirúrgicas abdominais, reflectem-se na dinâmica ventilatória, de modo particular nos volumes e capacidades pulmonares, e na capacidade de tosse. Objectivos: Compreender qual a variação dos volumes e capacidades pulmonares e da capacidade de tosse antes e depois da cirurgia abdominal (estômago e cólon), e qual a correlação dessa variação com o nível de dor percepcionada. Desenho do estudo: Unicêntrico, prospectivo e observacional. Amostra: 10 indivíduos, propostos para cirurgia abdominal – estômago e cólon. Metodologia: Dois momentos de avaliação: um nas 24h préoperatórias em que se mediu a capacidade vital forçada (CVF) e o volume expirado máximo no primeiro segundo (VEMS1) com espirometria, e do pico de fluxo de tosse (PCF); e um segundo momento nas 24h pós-operatórias onde se repetiram as medições do primeiro momento com o acréscimo da avaliação da dor. Resultados: No pós-operatorio imediato há uma diminuição significativa da CVF de 44,30%±17,24 (p=0,005), do VEMS1 de 35,50%±28,47 (p=0,009) e do PCF de 38,97%±38,66 (p=0,012). Não se verificou nenhuma relação entre a dor percepcionada na realização das manobras de espirometria e tosse com diminuição a da CVF e do VEMS1 e do PCF respectivamente. O sexo apresentou uma relação significativa com a variação da CRF e do VEMS1 (p=0,046 e p=0,008 respectivamente). A frequência respiratória apresentou um aumento significativo no pós-operatório de 10±11,22 cpm (p=0,019). A saturação periférica de oxigénio apresentou uma diminuição significativa no pós-operatório de 3,52±2,47 (p=0,011) Conclusão: No estudo efectuado fica demonstrado o impacto negativo da cirurgia abdominal na dinâmica respiratória. A diminuição dos valores da CVF, do VEMS1 e do PCF podem contribuir de forma significativa para o aumento do risco de complicações respiratória pós-operatórias. No entanto seria importante a realização deste estudo com uma amostra maior.

Reorganização do controlo postural do tronco e a sua influência na distribuição de carga na posição ortostática em indivíduos com Acidente Vascular Encefálico

Introdução: O Acidente Vascular Encefálico (AVE) consiste numa das primeiras causas de mortalidade e morbilidade em Portugal. Esta lesão do Sistema Nervoso Central (SNC) desencadeia alterações ao nível do controlo postural (CP), que interferem com a recuperação funcional dos indivíduos. Objetivo: Deste modo, torna-se premente descrever as alterações do CP do tronco através da análise dos alinhamentos dos segmentos corporais do tronco no grupo de indivíduos selecionados, face à aplicação de um programa de intervenção baseado nos princípios do Conceito de Bobath. Metodologia: Estudo de série de casos, em seis indivíduos com alterações neuromotoras decorrentes de AVE, os quais foram avaliados antes e após o plano de intervenção segundo a abordagem baseada nos princípios do Conceito de Bobath, através do registo observacional, da Classificação Internacional de Funcionalidade Incapacidade e Saúde (CIF), da utilização do Software de Avaliação Postural (SAPO) e da Plataforma de Pressões da Emed (PPE), modelo AT. Os dados recolhidos foram trabalhados em função do valor médio através do software Excel. Resultados: A análise do SAPO, na posição ortostática observam-se mudanças quer na vista posterior quer nas laterais, indicando uma maior simetria entre hemitroncos, e mudanças nos alinhamentos verticais indicando uma maior aproximação dos 180º. Na PPE observam-se os valores da área plantar, da pressão plantar média e do centro de pressão, tendem globalmente a uma maior semelhança e simetria. Quanto à CIF também se verificou uma diminuição da restrição na participação e limitação na atividade. Conclusão: A intervenção baseada no processo de raciocínio clínico aparenta introduzir os estímulos necessários à reorganização funcional do SNC lesado, produzindo melhorias ao nível dos alinhamentos dos segmentos corporais e desta forma melhorar a atividade muscular.

Avaliação ecotoxicológica de lixiviados de lamas provenientes de estações de tratamento de águas. Capacidade de germinação de sementes de alface (lactuca sativa)

A água superficial para posterior consumo humano, tem de passar por diversas etapas de tratamento, de forma a dar cumprimento aos requisitos da legislação vigente, decreto-Lei n.º 306/2007 de 27 de Agosto. Como resultado do referido tratamento produzem-se resíduos, nomeadamente, as lamas de clarificação de água. De acordo com a estratégia da União Europeia, a deposição em aterro destas lamas apenas deverá ser efectuada em situações excepcionais ou temporárias. A procura de uma solução ambientalmente mais aceitável para o destino final a atribuir a estas lamas de clarificação de água deverá ser, um dos objectivos das empresas abastecedoras de água para consumo humano. Com o intuito de verificar a possibilidade de utilização das lamas produzidas nas Estações de Tratamento de Água (ETA) em solos agrícolas, realizaram-se testes ecotoxicológicos para avaliar a capacidade de germinação de sementes de alface (Lactuca sativa). Foram igualmente realizadas determinações de alguns metais nos lixiviados, por espectrofotometria de absorção atómica com atomização por chama e por Câmara de grafite. O cádmio e o chumbo por imposição da legislação aplicável aos géneros alimentícios, Regulamento (CE) 1881/2006 de 19 de Dezembro e o alumínio e o ferro por estarem presentes nos tratamentos de algumas das águas superficiais em estudo. As lamas estudadas eram provenientes de ETA com captação de água superficial em rios e albufeiras distintos do norte de Portugal, com utilização de tratamentos também diferentes. Os resultados obtidos com os lixiviados das lamas provenientes das ETA com captações dos rios Ferreira, Ferro e Vizela e Tâmega, evidenciaram inibição da germinação para algumas das diluições testadas. No entanto, não se observou qualquer efeito tóxico para as lamas das ETA com captações da albufeira do Alto Rabagão e dos rios Rabaçal, Douro e Paiva. Dos metais alumínio, cádmio, ferro e chumbo determinados nos lixiviados, apenas o alumínio estava acima do limite de detecção. No entanto, não foi possível estabelecer qualquer correlação entre o tratamento aplicado à água superficial nas várias ETA com a concentração do alumínio nem com os resultados dos ensaios ecotoxicológicos. Não obstante, parece haver relação entre a proximidade geográfica do local de captação de água e os resultados dos bioensaios.