Aplicação de Redes Neuronais no Planeamento de Emergência em Barragens de Aterro

O controlo de segurança para preservação da integridade estrutural da barragens é, durante a fase de exploração normal, uma actividade que tem essencialmente como elemento fulcral as inspecções à estrutura e os dados resultantes das observações periódicas da obra, apoiando-se em modelos de comportamento da mesma. Neste sentido, a análise de situações de emergência requer, em regra, a atenção de um especialista em segurança de barragens, o qual poderá, perante os resultados da observação disponíveis e da aplicação de modelos do comportamento da estrutura, identificar o nível de alerta adequado à situação que se está a viver na barragem. Esta abordagem tradicional de controlo de segurança é um processo eficaz mas que apresenta a desvantagem de poder decorrer um período de tempo significativo entre a identificação de um processo anómalo e a definição do respectivo nível de gravidade. O uso de novas tecnologias de apoio à decisão e o planeamento de emergência podem contribuir para minorar os efeitos desta desvantagem. O presente trabalho consiste no desenvolvimento de um modelo de aferição do comportamento de uma barragem através da aplicação de redes neuronais do tipo Perceptrão Multicamadas aos resultados da observação de uma barragem de aterro, por forma a identificar anomalias de comportamento e a quantificar o correspondente nível de alerta. A tese divide-se essencialmente em duas partes. A primeira parte aborda os aspectos que se relacionam com as barragens de aterro, nomeadamente definindo as soluções estruturais mais correntes e identificando os principais tipos de deteriorações que podem surgir nestas estruturas. São, igualmente, abordadas as questões que se relacionam com o controlo de segurança e o planeamento de emergência em barragens de aterro. A segunda parte do trabalho versa sobre o modelo de rede neuronal desenvolvido em linguagem de programação java – o modelo ALBATROZ. Este modelo permite definir o nível de alerta em função do nível de água na albufeira, da pressão registada em quatro piezómetros localizados no corpo e na fundação da barragem e do caudal percolado através da barragem e respectiva fundação. Nesta parte, o trabalho recorre, aos resultados da observação da barragem de Valtorno/Mourão e usa os resultados de um modelo de elementos finitos (desenvolvido no Laboratório Nacional de Engenharia Civil, no âmbito do plano de observação da obra) por forma a simular o comportamento da barragem e fornecer dados para o treino da rede neuronal desenvolvida.

Betão Pronto Estudo da sua composição para a sua melhor qualidade

O presente trabalho, de carácter científico, insere-se no âmbito do trabalho de memória do bacharelato que todos os estudantes da Universidade Jean Piaget de Cabo Verde (UniPiaget de Cabo Verde), após concluído o plano curricular devem cumprir com vista à obtenção do grau de bacharel em Engenharia de Construção Civil. Em face disto, propusemo-nos trabalhar o tema “Betão Pronto, Estudo da sua composição para a sua melhor qualidade” em Cabo Verde, cujos propósitos previamente definidos levaram a escolha de uma metodologia que se enquadra uma investigação basicamente prática e do tipo quantitativo. Nos nossos dias, o betão é frequentemente utilizado. Para alguns, é o material de construção mais utilizado. Para Valente e Cruz (2004), betão é um material heterogéneo cujas propriedades dependem das propriedades individuais dos seus constituintes bem como da sua compatibilidade. Quanto à constituição, assume-se que é uma mistura devidamente proporcionada de materiais inertes (finos e grossos), ligados entre si pela pasta de cimento + agua, e eventualmente, poderá ainda conter adjuvantes que entram na mistura em quantidades muito pequenas. Acrescenta-se que o betão é um material facilmente moldável enquanto fresco e que endurece gradualmente como resultado das reacções de hidratação do ligante, adquirindo propriedades que o tornam num material com muito interesse e larga aplicação na engenharia civil. Em termos de organização, este trabalho está estruturado em quatro grandes capítulos: no primeiro capítulo, introdução, apresentámos o motivo da escolha deste tema, os objectivos e a metodologia que pretendemos utilizar; no segundo, fizemos pesquisas/consultas, revisões bibliográfica e documental visando uma abordagem teórica e conceptual relacionada com o estudo da sua composição para a melhor qualidade de um betão; no terceiro, estudo de caso, analisamos a composição de um betão; Por último, no quatro capítulo, apresentámos as conclusões. A realização deste trabalho científico permitiram-nos entender claramente a dimensão deste tipo de análise, suas abordagens e limitações. Durante a investigação e com base na metodologia quantitativas, observámos o tipo e a constituição do betão em Cabo Verde.

Controlo de segurança de barragens, Utilização de Métodos de Retroanálise na identificação de parâmetros relativos a propriedades dos materiais

A água é um factor fundamental na vida das comunidades, como elemento vital, mas também como factor de produção essencial na irrigação dos terrenos e no fabrico de utensílios e de materiais de construção. Por outro lado, os cursos de água, na medida em que são obstáculos naturais, por vezes de difícil transposição, têm grande importância na defesa das comunidades e, como vias privilegiadas de comunicação, contribuem significativamente para o desenvolvimento económico dos países (Castro: 1998). A utilização da água para abastecimento das populações ou para aplicações agrícolas ou industriais exige a construção de diversos tipos de obras, como barragens para formação de albufeiras, sistemas de captação, de transporte e de tratamento de águas, etc... Em regra, estas obras surgem integradas em sistemas complexos, frequentemente de fins múltiplos, designados de aproveitamentos hidráulicos. É neste contexto que surge a construção de barragens.

A Expressão da Cabo-verdianidade na Obra musical de Beto Dias

Para a realização deste trabalho monográfico, propôs-se um tema na área da Cultura Caboverdiana, sob o título, A Expressão da Cabo-verdianidade na Obra Musical de Beto Dias. O que se almeja trabalhar neste estudo monográfico é a mensagem transmitida nas composições musicais de Beto Dias e a sua relevância para a compreensão da cabo-verdianidade e não a querela à volta dos contornos da música nacional, em toda a sua abrangência e pertinência, ou seja, não se discute no presente os ritmos, as melodias, as influências e os géneros musicais subjacentes à questão. Com efeito, o compositor e intérprete, Beto Dias produziu uma vasta obra musical através de inúmeras composições, por si próprio interpretadas em vários discos, onde trata temas do quotidiano cabo-verdiano. Entretanto, ninguém se debruçou ainda sobre a referida obra com o fim de identificar na mesma a expressão da alma crioula e da cabo verdianidade, elementos psicossociais importantes para a compreensão do sócio-cultural cabo-verdiano.

Análise da Estrutura de um Edifício em Betão Armado Usando um Método dos Elementos Finitos

Pretende-se, utilizando o Modelo da Elasticidade Linear em freeFEM++, determinar os esforços e deslocamentos de um edifício alto submetido apenas à acção do peso próprio da estrutura e, efectuar estudos comparativos dos resultados obtidos com o SAP2000. O trabalho inicia-se com a introdução da teoria da elasticidade linear, onde são feitas as deduções das Equações de Compatibilidade, Equilíbrio e as Leis Constitutivas, de modo a resolver numericamente o problema de Elasticidade Linear mencionado. O método de elementos finitos será implementado em freeFEM++ com auxílio do GMSH que é uma poderosa ferramenta com capacidade de gerar automaticamente malhas tridimensionais de elementos finitos e com relativa facilidade de pré e pós-processamento.

As barragens em Cabo Verde: Avaliação dos Impactes Ambientais, Socioeconómicos e Culturais. Caso de Estudo “ A Barragem do Poilão” Ilha de Santiago.

Os sucessivos anos de seca têm agravado a crónica falta de água que marca o quadro hídrico de Cabo Verde. No arquipélago verifica-se a perda de um grande volume de água que se escoa para o mar, aquando das grandes chuvadas, e que é estimado em milhões de m3/ano. Para atenuar a problemática da falta de água, principalmente no setor agrícola, o Governo Cabo-verdiano tem apostado na política de construção de barragens. No ano de 2006 com o objetivo de aumentar os recursos hídricos disponíveis e concomitantemente alargar a área irrigada e diminuir a pobreza, foi inaugurada a barragem do Poilão, a primeira do arquipélago, no interior da ilha de Santiago no concelho de São Lourenço dos Órgãos. Baseado no pressuposto que as barragens são estruturas de grande impacte ambiental e socioeconómico, antes, durante e depois da sua construção, o presente trabalho tem como objetivo principal avaliar o desempenho ambiental, socioeconómico e cultural da Barragem de Poilão. Para tal, o trabalho segue uma metodologia DPSIR1e a aplicação de inquéritos e entrevistas, procurando integrar o conhecimento e a perceção da paisagem na área de influência da albufeira por parte de diversos atores locais. Espera-se colher subsídios que sirvam de base para os estudos futuros das demais barragens projetadas e a serem construídas em Cabo Verde.

Simulação do Comportamento ao Corte de Elementos de Betão Armado em Situação de Incêndio

As roturas por corte devidas ao fogo são raras, mas possíveis de acontecerem. Para a verificação da resistência ao corte em elementos de betão armado o EC2-1-2 propõe no seu Anexo D métodos de cálculo simplificados a serem utilizados. Estes métodos baseiam-se nos métodos de análise ao corte apresentados no referido anexo, utilizados considerando o efeito de temperatura nos materiais que constituem o elemento. Os efeitos de temperatura para análise ao corte podem ser determinadas utilizando o Método da Isotérmica dos 500ºC ou o Método das Zonas. Quando é utilizado o Método da Isotérmica dos 500ºC é reduzida a resistência das armaduras enquanto a resistência do betão não é alterado. No Método das Zonas é reduzida tanto a resistência do aço como a resistência do betão. A geometria da secção é reduzida nos dois métodos. A aplicação dos métodos de cálculo avançado apresenta resultados rigorosos do comportamento de estruturas em situação de incêndio. Contudo grande parte destes métodos não contempla a verificação de segurança ao corte dos elementos de betão armado. Neste trabalho é elaborado duas aplicações computacionais que permitem fazer a análise do comportamento ao corte dos elementos de betão armado sujeitos ao fogo. A primeira aplicação, designada de Comportamento ao corte de elementos de betão armado em situação de incêndio - Esforço Transverso, permite analisar o comportamento de secções ao esforço transverso, a partir do Método da Isotérmica dos 500ºC e do Método das Zonas. A segunda designada de Comportamento ao corte de elementos de betão armado em situação de incêndio - Torção, permite fazer a análise quer para a torsão isolada como para a torsão combinada com o esforço transverso. Esta análise só é feita pelo Método da Isotérmica dos 500ºC, onde é proposto duas alternativas de análise, a Alternativa_1 e a Alternativa_2; sendo que a Alternativa_1 é mais conservativa que a Alternativa_2 As análises feitas pelas aplicações permitiram constatar que a escolha do método tem pouca influência nos resultados finais, não obstante o Método das Zonas ser mais rigoroso

As Barragens em cabo Verde - Avaliação dos Impactes Ambientais - Socioeconómicos e Culturais - Caso de Estudo - A Barragem do Poilão Ilha Santiago

Os sucessivos anos de seca têm agravado a crónica falta de água que marca o quadro hídrico de Cabo Verde. No arquipélago verifica-se a perda de um grande volume de água que se escoa para o mar, aquando das grandes chuvadas, e que é estimado em milhões de m3/ano. Para atenuar a problemática da falta de água, principalmente no setor agrícola, o Governo Cabo-verdiano tem apostado na política de construção de barragens. No ano de 2006 com o objetivo de aumentar os recursos hídricos disponíveis e concomitantemente alargar a área irrigada e diminuir a pobreza, foi inaugurada a barragem do Poilão, a primeira do arquipélago, no interior da ilha de Santiago no concelho de São Lourenço dos Órgãos. Baseado no pressuposto que as barragens são estruturas de grande impacte ambiental e socioeconómico, antes, durante e depois da sua construção, o presente trabalho tem como objetivo principal avaliar o desempenho ambiental, socioeconómico e cultural da Barragem de Poilão. Para tal, o trabalho segue uma metodologia DPSIR1e a aplicação de inquéritos e entrevistas, procurando integrar o conhecimento e a perceção da paisagem na área de influência da albufeira por parte de diversos atores locais. Espera-se colher subsídios que sirvam de base para os estudos futuros das demais barragens projetadas e a serem construídas em Cabo Verde.

Dimensionamento de Pilares Mistos Aço- Betão Segundo a en1994-1-1 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 aspetos 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 objetivo 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.

Avaliação Teórica do Comportamento à Torção de Lajes de Betão Armado

Neste trabalho é feita uma avaliação teórica do comportamento à torção de lajes de Betão Armado (BA). Em virtude dos resultados obtidos em ensaios experimentais, sabe-se que a curva que define a resistência à torção de lajes de BA é constituída por três fases distintas: A fase linear elástica, não fissurada; a fase não linear, de desenvolvimento de fissuras até se atingir a cedência e por último, a fase de plastificação das armaduras até se atingir a rotura no ponto de carga máxima. Um aspecto relevante para a análise da curva momento torsor-rotação unitária T-θ, é a diminuição acentuada da rigidez ao se passar da fase inicial para a segunda fase. Assim, a avaliação consiste na análise de resultados experimentais, de lajes quadradas ensaiadas à torção pura, e na análise de resultados obtidos com modelos numéricos, recorrendo a dois programas computacionais distintos. Com o objectivo de caracterizar o comportamento genérico de lajes de BA sujeitas à torção, são feitos testes paramétricos, a nível numérico, relativos à geometria, às características do betão e às características do aço, constituintes das lajes. Os resultados obtidos são confrontados com os experimentais a fim de se chegar a relações que permitam a caracterização de cada uma das fases da curva do comportamento. Por um lado, são propostos parâmetros adimensionais, designados de momentos torsores reduzidos, que reúnem as relações paramétricas e facilitam a obtenção dos momentos torsores nos pontos característicos das curvas. Por outro lado, são propostas equações simples para a obtenção da rotação unitária nos mesmos pontos. Assim se define a pretendida curva genérica do comportamento. É verificada a aplicabilidade e a fiabilidade dos resultados ao serem confrontados com os exemplos experimentais disponíveis. Os resultados obtidos são analisados e discutidos. Apresentam-se também as principais conclusões a que se chegaram bem como as sugestões para a continuação do desenvolvimento deste tema no futuro.

Comportamento Sísmico dos Edifícios Caracterização Sísmica dos Edifícios

A deficiência de muitas construções no que diz respeito à sua resistência sísmica no mundo despertou-se o interesse do autor em abordar os problemas de dimensionamento sísmico, concepção e da construção em Cabo Verde. A gravidade do risco sísmico hoje em dia obriga de uma certa forma aos projectistas a melhorar as técnicas de dimensionamento sísmico e da sua concepção. Cabo verde historicamente não tem nenhum registo de casos de sismo alarmante mas possui registo de sismo embora de fraca magnitude. Em cabo verde os edifícios na sua maioria não são dimensionados pela acção sísmica, o que levou ao autor fazer neste trabalho, uma análise sísmica dos edifícios em betão armado, onde teve que simular um edifício construída numa zona sísmica na ilha da Brava, por ser a ilha mais sísmica em Cabo Verde. O método de cálculo utilizado foi o de Rayleigh, com ajuda dum programa Sap2000, baseado no regulamento de Cabo Verde (RASE), que entrará brevemente em vigor.

Princípios construtivos para edifícios Edifícios em betão armado

No momento em que volume de construções em Cabo Verde tem aumentado, e com este aumento o nivel concorrência entre os construtores aumenta, levando por vezes a violação dos principios de uma boa construção. Tendo em conta a probabilidade de aumento dessa violação, esse trabalho vem como uma chamada de atenção, ou por assim dizer uma “cábula” para os construtores. O presente trabalho, aborda pontos chaves de uma boa construção de edificios em betão armado, ou seja existem princípios construtivos que parecem irrelevantes, mas que são a chave de uma boa contrução. Ao longo deste trabalho, foram abordados princípios que passam por vezes despercebidos, e que são de uma importância tal que, quando não são tidos em conta têm consequências gravíssimas para o edifício, quer durante a fase da construção quer durante a fase de exploração do edificio. No inicio deste trabalho, levou-se em conta os ensaios antes e durante a contrução, por se tratar de um momento da contrução que tem sido posto de lado na maioria das vezes com presuposto de ser custoso, principalmente em Cabo Verde. Deste modo este trabalho mostra que esse princípio construtivo tem muita importância antes e durante a construção. Durante este trabalho são abordados princípios relacionados com movimentos de terra, betão armado, revestimentos, redes de água e esgotos, pinturas, alvenarias, pavimentos e coberturas. Este trabalho termina ressaltando os principios que pela sua importância, quando não são tidos em conta, as consequencias são ainda mais graves em relação aos restantes principios construtivos.

Corrosão das Armaduras em Betão Armado: Influência dos Agentes Cloretos da Carbonatação nas edificações de Cabo Verde

No mundo globalizado em que vivemos, o betão é um material utilizado em larga escala no mundo inteiro. Observa-se que nas diversas estruturas que fazem parte do quotidiano da população, sejam nos grandes centros urbanos, no meio rural, indústrias, estruturas públicas, vias de comunicação, portos e aeroportos; deparamos com a grande maioria das construções executadas em betão armado em condições degradantes. Os consumidores da construção civil, públicos e privados têm sofrido com a ausência de durabilidade das estruturas de betão armado. Edifícios comerciais, industriais e residenciais, de pequeno e grande porte, obras hidráulicas, no país e em todo mundo, com alguns anos de vida, podem apresentar manifestações patológicas relacionadas com uma ou mais formas de deterioração do betão armado sendo a corrosão das armaduras a mais predominante e preocupante. Salienta-se que a maioria das empresas não possui um plano de inspecção e manutenção preventiva e correctiva, as atenções são voltadas para as estruturas em betão somente quando se encontram falhas graves, e que colocam vidas humanas em risco.