Reforço de pilares por confinamento com mantas de fibras de carbono: avaliação de modelos de comportamento

A presente dissertação incide sobre o estudo dos efeitos do confinamento com materiais compósitos de polímeros reforçados com fibras de carbono (CFRP) em pilares de estruturas de betão armado. A motivação para este estudo surge da necessidade de aprofundar conhecimentos acerca do comportamento dos pilares de betão reforçados por confinamento com CFRP, uma vez que a sua aplicação apresenta uma crescente importância, por exemplo, para aumento da resistência e da ductilidade de estruturas de betão armado. Fez-se, inicialmente, uma breve revisão das técnicas de reforço convencionais utilizadas em pilares de betão armado, com ênfase no reforço exterior com polímeros reforçados com fibras. A elevada resistência à tração, à corrosão e à fadiga, o baixo peso volúmico, a versatilidade e a diversidade dos sistemas comercializados com CFRP tornam este material muito competitivo para este tipo de aplicação. Na sequência desse estudo, realizou-se uma revisão bibliográfica acerca dos modelos de comportamento que permitem prever o desempenho de pilares de betão confinados com CFRP, sujeitos a esforços de compressão. Como forma de análise desses modelos, desenvolveu-se uma ferramenta numérica em ambiente Mathworks - Matlab R2015a, que permitiu a obtenção e posterior comparação dos diagramas de tensão-extensão descritos pelos modelos desenvolvidos por Manfredi e Realfonzo (2001), Ferreira (2007) e Wei e Wu (2011). Por fim, comparam-se os resultados experimentais de Paula (2003) e de Rocca (2007) com os dos modelos constitutivos referidos anteriormente, analisando-se também a influência de vários fatores na eficácia do confinamento, tais como o boleamento, o número de camadas de CFRP e a geometria da secção transversal. Foram ainda comparados e discutidos resultados relativos ao confinamento parcial de pilares. Os resultados obtidos indicam que os modelos analíticos representam relativamente bem o andamento das curvas do betão confinado para secções circulares, quadradas e retangulares, verificando-se as principais discrepâncias nestas duas últimas tipologias de secção transversal, dada a dificuldade associada à quantificação de parâmetros associados ao seu comportamento (por exemplo, boleamento de arestas). No entanto, verificou-se igualmente que com um adequado boleamento de arestas (e consequente aumento da relação entre o raio de canto e a largura da secção de betão), bem como com um aumento do número de camadas de material compósito, é possível aumentar a tensão resistente e a extensão axial na rotura do betão à compressão.

A utilização de varões de GFRP nas estruturas de betão armado

A crescente preocupação com a deterioração e consequente reparação e reabilitação das estruturas de betão armado tradicionais, sobretudo devido ao fenómeno da corrosão associada aos varões de aço, que afecta significativamente a durabilidade deste tipo de estruturas, tem impulsionado a introdução dos varões de GFRP na área da engenharia civil. A progressiva utilização dos varões de GFRP, nas estruturas de betão armado, surge não só no sentido de colmatar as deficiências apresentadas pelo aço convencional, mas igualmente, pelas características que lhe são inerentes, das quais se destacam, entre outras, a elevada resistência à tracção e à fadiga, a elevada resistência química, a sua não condutividade electromagnética e corrosibilidade nula e o seu baixo peso próprio. Contudo, o comportamento frágil consequente do reduzido módulo de elasticidade, o custo início elevado e a falta de códigos de dimensionamento, têm tardado a sua aplicação generalizada. Neste contexto, procede-se no presente documento à elaboração de um Estado da Arte, com intuito de analisar o ponto de situação dos conhecimentos, seguida da apresentação da filosofia de dimensionamento e da descrição das propriedades físicas e mecânicas dos varões de GFRP. No sentido de avaliar o Estado Limite Último (E.L.U.) e o Estado Limite de Serviço (E.L.S.), dos elementos de betão armado com GFRP, realiza-se uma exposição dos modelos de dimensionamento sugeridos pelo ACI 440.1R-06 [3], pelo Fib-Bulletin 40 [21] e pelo ISIS Manual No.3 [25]. Por fim, dimensiona-se três elementos estruturais de betão armado com GFRP, com o objectivo de delinear as principais diferenças entre as armaduras de aço e de GFRP. Os exemplos de aplicação efectuados permitiram concluir, que de facto, o E.L.S. é maioritariamente condicionante neste tipo de estruturas, devido ao reduzido módulo de elasticidade, que afecta significativamente a deformação.

Estudo de resistência da bactéria Escherichia Coli a antibióticos em infecções urinárias na população da Região Autónoma da Madeira

As infecções do tracto urinário (ITU) são doenças infecciosas comuns e distinguem-se em dois grandes grupos: o das infecções do tracto urinário superior e o das infecções do tracto urinário inferior. O principal agente etiológico envolvido nas ITU é a bactéria Escherichia coli (E. coli), representando 80-95% dos invasores do tracto urinário na população em geral. É mais comum entre os adultos do sexo feminino, principalmente com actividade sexual, embora as crianças, mulheres grávidas e idosos também apresentam grande susceptibilidade. Paralelamente, a problemática da resistência aos antimicrobianos é um tema actual e muito debatido internacionalmente. Como tal, o presente estudo teve como principal objectivo contribuir para a identificação fiável da bactéria E. coli em infecções urinárias bem como a determinação do seu perfil de resistência a antibióticos. Os dados apresentados referem-se a um estudo efectuado entre Outubro de 2008 e Junho de 2009 no Laboratório de Análises Clínicas Castro Fernandes – MMC. Foram analisadas 6522 amostras de urina, das quais 390 corresponderam a uroculturas positivas. Verificou-se que o sexo feminino tem uma maior propensão para infecções urinárias, havendo uma tendência para o aumento das ITU com a idade. Na interpretação da cultura revelou-se importante a informação dada pelo exame cultural acerca do número de leucócitos. Concluiu-se que nas uroculturas cujo número de colónias foi superior a 105 com menos de três espécies de colónias diferentes na cultura, o número de leucócitos foi superior a 30 milhares de células por μL, o que sugere a existência de infecção urinária. No estudo do perfil de sensibilidade da bactéria E. coli isolada, para a família dos betalactâmicos (Ampicilina (AMP), Amoxicilina/Ácido Clavulânico (AMC), Piperacilina/Tazobactam (PIP/TZP)), família das cefalosporinas (Cefalotina (KF), Cefuroxima (CXM), Cefuroxima Acetil (CA), Cefotaxima (CTX), Ceftazidima (CAZ), Cefepima (FEP)), família dos aminoglicosídeos (Amicacina (AM), Gentamicina (GM), Tobramicina (TOB)) e para as nitrofurantoínas (F), verificou-se uma grande sensibilidade e pouca resistência em termos quantitativos, mas para a família das quinolonas (Ciprofloxacina (CIP), Levofloxacina (LEV), Norfloxacina (NOR)) e para os Trimetoprim/Sulfametoxazol (TMP/SMX) verificou-se resistências quantitativamente superiores aos das famílias anteriormente referidas, sugerindo valores convergentes aos da tendência europeia. Foram identificados famílias de fenótipos tais como: os beta-lactâmicos, os aminoglicosídeos, quinolonas, tetraciclinas, furanos e trimetoprim/sulfamidas.E. coli é um microganismo cujo fenótipo selvagem não tem resistências intrínsecas. Todas as resistências são adquiridas. Actualmente, a realização dos antibiogramas para E. coli tornou-se fundamental tendo em vista os factores ecológicos, genéticos, ambientais e pelo facto de que mais isolados são resistentes à maioria dos antibióticos. Como conclusão, este estudo permitirá alertar para um problema sério que é uma grande ameaça à Saúde Pública.