A integração de técnicas BIM (Building Information Modeling) no projeto e na construção de estruturas de madeira

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Diagnóstico e ensaio de carga de asnas tradicionais de madeira

Dissertação de mestrado Integrado em Engenharia Civil

Modificações na produtividade e nas características físicas e químicas da madeira de Eucalyptus grandis causadas pela adubação com lodo de esgoto tratado

O Eucalyptus grandis é uma das espécies mais cultivadas no Brasil devido à sua produtividade e qualidade da madeira. Avaliaram-se o efeito da aplicação de lodo de esgoto tratado (0 a 40 t ha-1 base seca) e uma dose de adubo mineral nos atributos físicos e químicos da madeira de Eucalyptus grandis de árvores com cinco anos de idade, no Município de Itatinga, São Paulo, Brasil. O tipo de solo foi caracterizado como Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico (argila = 120 g kg-1 na camada de 0-20 cm) e o clima, como mesotérmico úmido (Cwa), segundo a classificação de Köeppen. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com seis tratamentos e quatro repetições. O diâmetro à altura do peito (DAP), a altura das árvores e o volume de madeira foram obtidos em todas as parcelas de oito árvores com DAP na classe de maior freqüência. As caracterizações físicas e químicas da madeira foram realizadas de acordo com as normas da ABTCP, TAPPI e ABNT. O lodo de esgoto diminuiu a densidade básica da madeira, mas não afetou os teores de celulose, lignina, extrativos e o poder calorífico da madeira. O decréscimo de densidade da madeira pela adubação com lodo de esgoto foi compensado pela maior produtividade de madeira.

Propriedades mecânicas de peças com dimensões estruturais de Pinus spp: correlação entre resistência à tração e classificação visual

A redução da disponibilidade de espécies de madeiras nativas e seus efeitos na economia, associada ao fortalecimento dos conceitos de preservação ambiental, criou a necessidade de desenvolvimento de alternativas viáveis para utilização racional de espécies de reflorestamento. E uma das opções é a realização de classificação visual das peças. Autores de trabalhos desenvolvidos nessa linha de pesquisa verificaram a adequação das regras de classificação visual do Southern Pine Inspection Bureau (SPIB) dos EUA à madeira de Pinus do Brasil e apresentaram proposta para normalizar o processo de classificação visual dessa madeira. Nessa classificação, os aspectos com maior influência são: presença de nós, desvio de grã em relação ao eixo da peça e densidade de anéis de crescimento. Assim, esta pesquisa apresenta um estudo experimental que consistiu na classificação visual e determinação da resistência à tração de 85 peças de Pinus spp e um estudo teórico, que propôs uma equação para determinar a resistência à tração média de peças estruturais em função da classificação visual. Com este trabalho, foi possível observar a influência dos nós e dos anéis de crescimento sobre a resistência à tração das peças analisadas.

Determinação do módulo de elasticidade em madeira laminada colada por meio de ensaio não destrutivo (''stress wave timer'')

As vigas estruturais de madeira são formas racionais do emprego da madeira na construção de estruturas, sendo obtidas pela associação de peças serradas e permitindo a utilização de tábuas com seções e comprimentos variados, além de combinações com madeira de qualidade diferenciada. Para atingir a resistência máxima de uma viga de madeira laminada colada, pode-se utilizar a classificação mecânica das peças por meio dinâmico. O objetivo deste estudo foi estabelecer correlação entre os métodos estático e dinâmico de classificação de vigas de madeira laminada. O trabalho foi desenvolvido com o emprego de peças de madeira serrada de Pinus taeda e adesivo resorcina fenolformaldeído. O processo de fabricação das vigas envolveu a classificação das peças, usinagem de emendas, formação das lamelas, montagem e prensagem das vigas. Já os ensaios envolveram a determinação do módulo de elasticidade por meio do ''stress wave method'' e de uma máquina universal de ensaios. Os resultados foram analisados pela análise de regressão do estabelecimento da equação de ajuste de correlação. O sistema de classificação visual utilizado na seleção de peças foi insuficiente para se atingirem os valores máximos de módulo de elasticidade; o posicionamento correto das lamelas por meio do método dinâmico de classificação teve como consequência direta o aumento do módulo de elasticidade da viga, e houve baixa correlação entre as formas de obtenção do módulo de elasticidade das vigas, não sendo possível a elaboração de equação adequada entre os métodos testados.

Caracterização completa da madeira da espécie amazônica Paricá (Schizolobium amazonicum Herb) em peças de dimensões estruturais

A espécie amazônica Paricá (Schizolobium amazonicum Herb) apresenta rápidos incrementos em altura e diâmetro em poucos anos de cultivo e desenvolve uma madeira com pequena quantidade de nós e defeitos, característica fundamental na sua utilização para fins estruturais. O objetivo deste trabalho foi determinar as propriedades de resistência e rigidez de peças da madeira Paricá em dimensões estruturais, de acordo com a norma ABNT NBR 7190: 2011, bem como realizar a classificação visual das peças para determinação de defeitos como: nós, inclinação de fibras, empenamentos, rachas e fendas. Conclui-se que a madeira de Paricá é classificada como classe C 20 das dicotiledôneas e possui baixa densidade, boa resistência à compressão paralela, grande potencial de utilização na construção civil quando comparada com outras espécies e, em relação à classificação visual, poucos nós, grã direita e poucos empenamentos e distorções.

Avaliação do módulo de elasticidade da madeira com uso de método não-destrutivo de vibração transversal

Numerosas pesquisas têm estudado os métodos não-destrutivos de avaliação de materiais e sua aplicação àqueles de matrizes complexas, como é o caso da madeira. Um dos primeiros métodos não-destrutivos investigados para aplicação nesses casos foi o da vibração transversal. Apesar de sua concepção simples, e a despeito dos grandes avanços obtidos nessa área com outros métodos, como, por exemplo, o ultra-som, o método de vibração transversal para a determinação do módulo de elasticidade da madeira revela-se como de grande potencial de aplicação, sobretudo pela precisão do modelo matemático a ele associado e pela possibilidade de sua aplicação a peças de dimensões estruturais (in-grade testing). Neste trabalho, apresenta-se o uso desse método na determinação do módulo de elasticidade de três espécies de eucalipto. Foram ensaiados não-destrutivamente e por ensaios mecânicos convencionais de flexão corpos-de-prova de 2 cm x 2 cm x 46 cm de E. grandis, E. saligna e E. citriodora. Os ensaios não-destrutivos foram conduzidos com uso do sistema BING - Beam Identification by Non-destructive Grading, que permite a análise das vibrações do material nos domínios do tempo e da freqüência. Os resultados obtidos revelaram boa correlação entre os dois tipos de ensaios empregados, justificando o início dos ensaios com peças de dimensões estruturais, para a viabilização da técnica nas práticas de classificação estrutural.

Cadeia produtiva de madeira serrada de eucalipto para produção sustentável de habitações

O uso de materiais de construção que sejam ambientalmente corretos é um dos caminhos para se alcançar o desenvolvimento sustentável. Nesse contexto, a madeira serrada, originária de plantios florestais tem sido cogitada como um material que pode atender aos requisitos colocados por esse conceito. Buscando essa adequação, este trabalho analisou a madeira serrada de Eucalipto spp e as relações entre os seus problemas ambientais, as suas oportunidades e o conceito de desenvolvimento sustentável. Essas relações foram exploradas através do estudo dos problemas e das oportunidades identificadas na cadeia produtiva de madeira serrada de eucalipto para habitação do Rio Grande do Sul. O estudo foi estruturado em três etapas: coleta de dados, diagnóstico dos problemas e oportunidades, identificando os problemas ambientais e suas relações com outros problemas, através da elaboração de fluxogramas explicativos. Por fim, análise da adequação ambiental da madeira serrada de eucalipto, verificando o aumento e a redução de impactos ambientais, de acordo com os critérios de classificação de materiais ambientalmente corretos.

A saúde mental das pessoas idosas na Região Autónoma da Madeira

O presente estudo teve como objectivos caracterizar do ponto de vista da saúde mental a população idosa da Região Autónoma da Madeira (RAM); determinar as prevalências das situações de saúde mental positiva e negativa e avaliar a influência positiva (protectora) ou negativa (de risco) de certos factores pessoais e do meio na saúde mental. Foi um estudo de natureza psicossocial,transversal, probabilístico, com uma componente descritiva e outra inferencial. A amostra (N=342) representativa das pessoas com 65 e mais anos, residentes na comunidade, foi estratificada por concelhos, por géneros e por classes etárias. A selecção foi feita da base de dados do Cartão de Utente do Serviço Regional de Saúde Empresa Pública Empresarial. As pessoas idosas foram entrevistadas pelas enfermeiras dos Centros de Saúde, que utilizaram para tal um questionário estruturado. Na avaliação das variáveis utilizaram-se diversos instrumentos alguns dos quais amplamente usados em outros estudos com população idosa. A saúde mental foi avaliada utilizando-se o Mental Health Inventory - MHI (Ware & Veit, 1983; Ribeiro, 2000), que contempla uma dimensão mais positiva o bem-estar psicológico e outra mais negativa o distress psicológico. Nas variáveis independentes (pessoais e do meio ambiente) utilizaram-se: para a classe social a Classificação Social de Graffar (Graffar, 1956); para a rede social a Lubben Social Network Scale - LSNS (Lubben, 1988); para a autonomia nas actividades instrumentais da vida diária a IADL (Lawton & Brody, 1969; Botelho, 2000); para a capacidade funcional (ABVD) o Índice de Katz (Katz et al., 1963; Cantera, 2000). As restantes variáveis, nomeadamente as de caracterização demográfica bem como as auto-percepções relativas ao rendimento, à habitação, de controlo, a ocupação do tempo, os acontecimentos de vida significativos, a autonomia física, a percepção relacionada com a saúde, as queixas de saúde ou doenças, os apoios de saúde e sociais, foram avaliadas através de questões formuladas para o efeito. No tratamento de dados, procedeu-se à análise descritiva das diferentes variáveis obtendo-se uma primeira caracterização da saúde mental das pessoas inquiridas. A fim de determinar as prevalências das situações de saúde mental mais positiva e mais negativa, recorreu-se à análise com três clusters. Para determinar a associação entre as variáveis pessoais e do meio e a saúde mental, usaram-se dois modelos de regressão logística (MRL). Num 1º MRL o enfoque colocou-se na relação das capacidades físicas e na percepção de saúde detidas pelas pessoas idosas, na disponibilidade de apoios específicos e a saúde mental. O 2º MRL focalizou-se na interacção entre a percepção de controlo detida pelas pessoas idosas, as condições sócio-económicas e a saúde mental. Resumem-se os resultados: na amostra identificou-se uma percentagem superior de mulheres (66,4%) face aos homens. A classe etária dos 65–74 anos incluiu maior número de idosos (64,9%). A maioria de (55,6%) residiam fora do Funchal. Os reformados eram prevalentes (78,1%) bem como os que detinham 1 a 11 anos de escolaridade (58,2%). As mulheres (65,2%) eram mais analfabetas do que os homens (48,7%). Dos idosos 44,4% pertenciam à classe social V (muito baixa) sendo a maioria mulheres (53,3%). A idade mínima da amostra foi 65 anos e a máxima 89 anos. A idade X =72,6 anos com umS =5,77. Foram encontrados níveis mais positivos nas diferentes dimensões da saúde mental. Prevalências: saúde mental positiva 67,0%, bem-estar psicológico elevado 24,3%. Apenas 3,2% apresentaram distress psicológico mais elevado. Com depressão maior identificaram-se 0,3% dos idosos. Num 1º MRL com as possíveis variáveis explicativas ajustadas, verificou-se que a probabilidade da saúde mental ser mais positiva era cerca de 0,3 vezes inferior nas mulheres, nos idosos com redes sociais muito limitadas e nos que percepcionavam a saúde própria como razoável ou pior. Era menor 0,5 vezes quando não sabiam ou percepcionavam a saúde como pior comparativamente aos pares, e 0,3 vezes quando referiram o mesmo, comparando-a com há um ano atrás. Era ainda 0,1 vez inferior quando possuíam limitações físicas para satisfazer as necessidades próprias. A probabilidade de ser mais positiva era 2,5 vezes superior quando as pessoas possuíam 1 a 11 anos de escolaridade. A variância no nível de saúde mental, explicada com base no 1º modelo foi 44,2%, valor estimado através do Nagelkerke R Square. Os resultados do 2º MRL com variáveis ajustadas, permitem afirmar que a probabilidade da saúde mental ser mais positiva era 0,3 vezes menor nas mulheres, 0,1 vez inferior nos idosos que percepcionavam o rendimento auferido como razoável ou fraco e 0,4 vezes menor quando tinham uma rede social muito limitada. Ter limitações físicas deslocando-se na rua apenas com apoio diminuía 0,3 vezes a probabilidade de saúde mental mais positiva, verificando-se o mesmo nos que auferiam apoio dos serviços sociais. Uma probabilidade 2,4 vezes superior da saúde mental ser mais positiva foi encontrada nos idosos com 1 a 11 anos de escolaridade quando comparada com os analfabetos. O Nagelkerke R Square = 37,3%, foi menor do que o obtido no modelo prévio, pelo que a variação ao nível da saúde mental explicada por este modelo é inferior. A evidência de que as pessoas idosas possuíam maioritariamente um nível superior de saúde mental, comprovou que a velhice não é sinónimo de doença. Foi também superior a percentagem daqueles que possuíam redes sociais menos limitadas. O nível mais elevado de distress psicológico surgiu com uma prevalência de 3,2% e apenas 0,3% das pessoas idosas estavam mais deprimidas o que evidenciou a necessidade de serem providenciadas respostas na comunidade para o seu tratamento. Dos inquiridos 8,8% apresentavam um nível médio de depressão, sugerindo a pertinência de serem efectuados às pessoas nessa situação, diagnósticos clínicos mais precisos. As limitações na capacidade física para a satisfação de necessidades diárias e a percepção de saúde mais negativa emergiram como factores significativos para a pior saúde mental confirmando resultados de pesquisas prévias. No 2º MRL a percepção pelos idosos de que o rendimento mensal auferido era fraco aumentou também a probabilidade da saúde mental ser pior. Nos dois modelos verificaram-se influências positivas quando os idosos possuíam 1 a 11 anos de escolaridade comparativamente aos analfabetos, o que pode ser considerado um factor protector para a saúde mental. Sublinhamos como principais conclusões deste estudo: O protocolo e os instrumentos de avaliação foram adequados para atingir os objectivos. Da avaliação à saúde mental concluiu-se que as pessoas idosas possuíam situações mais positivas e favoráveis. Dos três factores utilizadas na estratificação da amostra apenas o género feminino estava associado significativamente à pior saúde mental. Sugere-se a replicação deste estudo para acompanhar a evolução da saúde mental da população idosa da RAM. Os resultados deverão ser divulgados à comunidade científica e técnica bem como aos decisores políticos e aos gestores dos serviços de saúde, sociais, educativos e com acção directa sobre a vida dos idosos a fim de serem extraídas ilações, favoráveis à adopção de políticas e programas promotores da saúde mental que passem pelo aumento da escolaridade e por medidas/acções que reduzam a maior susceptibilidade de saúde mental negativa associada ao género feminino, promovam o reforço das redes sociais das pessoas idosas, a autonomia física necessária à satisfação das necessidades próprias bem como as auto - percepções positivas relacionadas com a saúde e com os rendimentos auferidos. Deverão serlhes facultadas também oportunidades de participação activa na comunidade a que pertencem.

Património natural da Ilha da Madeira. Estudo de um local de interesse geológico: cone de piroclastos da Nª Srª da Piedade

O Arquipélago da Madeira possui um Património Natural de excepcional valor, rico em Biodiversidade e Geodiversidade, que deve ser conhecido e divulgado internacionalmente, assim como deve ser conservado e preservado para as gerações vindouras. No que respeita à Geodiversidade, a Madeira é dotada de uma variedade geológica de grande interesse, cujo valor cultural, económico e turístico, a torna numa mais valia para a região. Deste modo há que estudar, divulgar e preservar alguns locais de excepcional interesse geológico, elevando-os à categoria de Património Geológico. Neste sentido e no seguimento da política ambiental desenvolvida pelo Governo Regional, traduzida no Decreto Legislativo Regional N.º 24/2004/M de 28 de Agosto de 2004, elaborou-se uma síntese sobre os conceitos de “Património Geológico” e “Geoconservação”, reunindo toda a informação possível sobre o seu enquadramento legislativo, a nível nacional e regional. Sendo a ilha da Madeira de origem vulcânica, foi efectuada uma síntese sobre o Vulcanismo de modo a criar uma base sólida de informação didáctica, tendo em vista a elaboração de documentos de apoio (manuais, brochuras ou painéis interpretativos) destinados ao público que possa visitar este ou outros locais de interesse geológico no Arquipélago da Madeira. Neste âmbito, divulga-se um geossítio, designado por “Cone de Piroclastos da Sr.ª da Piedade”, cujo principal tipo de interesse é simultaneamente vulcanológico e geomorfológico: neste local, os processos de erosão costeira associados à evolução e recuo da arriba litoral actual cortaram, aproximadamente pela metade, um cone de piroclastos basálticos, de morfologia de construção ainda bem conservada, revelando de modo excepcional as condutas alimentadoras, bem como, numerosos aspectos da sua estrutura interna, produtos vulcânicos e etapas de edificação. Tendo como objecto de estudo aquele geossítio, elaborou-se uma ficha de inventariação (PROGEO) e efectuou-se um ensaio de quantificação, de modo que este local seja considerado na estratégia de inventariação e classificação do Património Geológico da Região Autónoma da Madeira.

Contributo para a caracterização geológica e geotécnica dos diferentes complexos vulcânicos da Ilha da Madeira

Este trabalho permite oferecer uma contribuição para a caracterização geológica-geotécnica dos três complexos vulcânicos da ilha da Madeira, através de sete amostras de material geológico, pertencentes a quatro das sete unidades vulcano-estratigráficas presentes na ilha. São estudados materiais da Unidade do Porto da Cruz (CVI 1), da Unidade da Encumeada (CVM 1), da Unidade dos Lombos (CVS 1) e da Unidade do Funchal (CVS 2), correspondendo a rochas vulcânicas muito alteradas, solos sedimentares, tufos, basaltos e mugearitos, respectivamente. No âmbito da caracterização geológica, é efectuada uma classificação litológica do material amostrado. Também é realizado um estudo das descontinuidades dos maciços onde se efectuaram as amostragens, em função dos parâmetros atitude, espaçamento, abertura, rugosidade, preenchimento, extensão e n.º de famílias de descontinuidades. No âmbito da caracterização geotécnica, é realizada uma campanha de ensaios laboratoriais aos materiais rochosos e terrosos, de forma a determinar uma série de parâmetros geotécnicos. Os ensaios realizados para as amostras de solo são: análise granulométrica; determinação do teor em água; determinação do teor em cinzas e matéria orgânica; determinação da densidade das partículas; determinação do equivalente de areia; e determinação dos limites de consistência (limites de Atterberg). Para as amostras de rochas, são efectuados ensaios para a determinação dos seguintes parâmetros: absorção de água à pressão atmosférica; massa volúmica aparente seca; resistência à compressão uniaxial; módulo de deformabilidade; e resistência à compressão deduzida através da dureza de ressalto de Schmidt. Após a caracterização geológica-geotécnica dos materiais amostrados, é efectuada uma análise de resultados, bem como uma comparação com resultados de outras referências bibliográficas. Este trabalho é um contributo para um banco de dados geológicos e geotécnicos sobre os complexos vulcânicos da ilha da Madeira, deixando em aberto a continuidade de estudos nesta temática.

Patologias na formulação de um betão na ilha da Madeira

Existem diversos métodos de formular a composição de um betão, dos quais, este estudo realça a metodologia aplicada às curvas de referência, nomeadamente a de Faury. No âmbito desta dissertação, o estudo do betão foi focado nas propriedades da resistência à compressão e trabalhabilidade, e nos factores que as influenciam para a obtenção dos resultados pretendidos. A dificuldade deste estudo surgiu na obtenção da trabalhabilidade desejada, derivada do tipo de agregados existentes na empresa e incertezas na quantificação da água de amassadura. Esta foi analisada, com especial destaque, para os parâmetros de absorção e humidade, em que o ensaio normativo da obtenção da capacidade de absorção dos agregados, poderá não ser o mais indicado para quantificar o valor real deste parâmetro. Notou-se que o método de Faury para determinar a água de amassadura, não era o mais indicado, por não ter em conta os parâmetros anteriormente referidos. Foram realizados diversos ensaios de obtenção de parâmetros necessários para efectuar uma formulação acertada. Foram também realizadas diversas amassaduras, com composições distintas, de forma a analisar a sua influência nos resultados. Estes foram analisados através de critérios de conformidade, para classificação do betão em termos de resistência. Foi possível concluir que os resultados da formulação da composição do betão, dependem muito da qualidade dos agregados utilizados, como a sua forma, porosidade e homogeneidade do material pétreo. De acordo com os resultados experimentais, foi concluída a existência de uma insuficiência de finos nas composições criadas para o betão, sugerindo uma curva real granulometria de referência para potencializar a trabalhabilidade para o tipo de agregados utilizados neste estudo.

Modificações na produtividade e nas características físicas e químicas da madeira de Eucalyptus grandis causadas pela adubação com lodo de esgoto tratado

O Eucalyptus grandis é uma das espécies mais cultivadas no Brasil devido à sua produtividade e qualidade da madeira. Avaliaram-se o efeito da aplicação de lodo de esgoto tratado (0 a 40 t ha-1 base seca) e uma dose de adubo mineral nos atributos físicos e químicos da madeira de Eucalyptus grandis de árvores com cinco anos de idade, no Município de Itatinga, São Paulo, Brasil. O tipo de solo foi caracterizado como Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico (argila = 120 g kg-1 na camada de 0-20 cm) e o clima, como mesotérmico úmido (Cwa), segundo a classificação de Köeppen. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com seis tratamentos e quatro repetições. O diâmetro à altura do peito (DAP), a altura das árvores e o volume de madeira foram obtidos em todas as parcelas de oito árvores com DAP na classe de maior freqüência. As caracterizações físicas e químicas da madeira foram realizadas de acordo com as normas da ABTCP, TAPPI e ABNT. O lodo de esgoto diminuiu a densidade básica da madeira, mas não afetou os teores de celulose, lignina, extrativos e o poder calorífico da madeira. O decréscimo de densidade da madeira pela adubação com lodo de esgoto foi compensado pela maior produtividade de madeira.

Avaliação do módulo de elasticidade da madeira com uso de método não-destrutivo de vibração transversal

Numerosas pesquisas têm estudado os métodos não-destrutivos de avaliação de materiais e sua aplicação àqueles de matrizes complexas, como é o caso da madeira. Um dos primeiros métodos não-destrutivos investigados para aplicação nesses casos foi o da vibração transversal. Apesar de sua concepção simples, e a despeito dos grandes avanços obtidos nessa área com outros métodos, como, por exemplo, o ultra-som, o método de vibração transversal para a determinação do módulo de elasticidade da madeira revela-se como de grande potencial de aplicação, sobretudo pela precisão do modelo matemático a ele associado e pela possibilidade de sua aplicação a peças de dimensões estruturais (in-grade testing). Neste trabalho, apresenta-se o uso desse método na determinação do módulo de elasticidade de três espécies de eucalipto. Foram ensaiados não-destrutivamente e por ensaios mecânicos convencionais de flexão corpos-de-prova de 2 cm x 2 cm x 46 cm de E. grandis, E. saligna e E. citriodora. Os ensaios não-destrutivos foram conduzidos com uso do sistema BING - Beam Identification by Non-destructive Grading, que permite a análise das vibrações do material nos domínios do tempo e da freqüência. Os resultados obtidos revelaram boa correlação entre os dois tipos de ensaios empregados, justificando o início dos ensaios com peças de dimensões estruturais, para a viabilização da técnica nas práticas de classificação estrutural.