Mechanical properties of adobe blocks used in building construction in Huambo Province - Angola

Despite significant advances in building technologies with the use of conventional construction materials (as concrete and steel), which significantly have driven the construction industry, earth construction have demonstrated its importance and relevance, as well as it has matched in an efficient and eco-friendly manner the social housing concerns. The diversity of earth construction techniques allowed this material to adapt to different climatic, cultural and social contexts until the present time. However, in Angola, the construction with earth is still associated with population fringes of weak economic resources, for which, given the impossibility of being able to acquire modern construction materials (steel, cement, brick, among others), they resort to the use of available natural materials. Furthermore, the lack of scientific and technical knowledge justifies the negative appreciation of traditional building techniques, and the derogatory way how are considered the earth constructions in Angolan territory. Given the country's current development status, and taking into account the environmental requirements and the real socio-economic sustainability of Angola, it is considered that one of the viable and adequate options, could be the recovering and upgrading of the ancestral techniques of earth construction. The purpose of this research is to develop the technical and scientific knowledge in order to improve and optimize these construction solutions, responding to the real problems of housing quality as well as to the current social, economic and environmental sustainability requirements. In this paper, a description of the physical and mechanical characteristics of the adobes typically used in the construction of traditional houses in some localities of Huambo, province in Angola, is carried out. The methodology was based on mechanical in-situ testing in adobe blocks manufactured with traditional procedures: i) tensile strength evaluated with the bending test and compressive strength test on earth blocks specimens; and, ii) durability and erodibility test by Geelong method adopting the New Zealand standard (NZS) procedures (4297: 1998; 4297: 1998 and 4297: 1999). The results allow the characterization of the materials used in the construction of raw earth in the Huambo region, contributing to the development of knowledge of these sustainable and traditional housing constructive solutions with a strong presence in Angola [1, 2]. This study is part of a larger project in the area of Earth Construction [3], which aims to produce knowledge which can stimulate the use of environmental friendly construction materials and contribute to develop constructive solutions with improved performance, durability, comfort, safety and sustainability.

Diseño hidráulico de vertedores escalonados con pendientes moderadas: Metodología basada en un estudio experimental

Durante las últimas tres décadas el interés y diversidad en el uso de canales escalonados han aumentado debido al desarrollo de nuevas técnicas y materiales que permiten su construcción de manera rápida y económica (Concreto compactado con rodillo CCR, Gaviones, etc.). Actualmente, los canales escalonados se usan como vertedores y/o canales para peces en presas y diques, como disipadores de energía en canales y ríos, o como aireadores en plantas de tratamiento y torrentes contaminados. Diversos investigadores han estudiado el flujo en vertedores escalonados, enfocándose en estructuras de gran pendiente (  45o) por lo que a la fecha, el comportamiento del flujo sobre vertedores con pendientes moderadas (  15 a 30o) no ha sido totalmente comprendido. El presente artículo comprende un estudio experimental de las propiedades físicas del flujo aire-agua sobre canales escalonados con pendientes moderadas, típicas en presas de materiales sueltos. Un extenso rango de gastos en condiciones de flujo rasante se investigó en dos modelos experimentales a gran escala (Le = 3 a 6): Un canal con pendiente 3.5H:1V (  16o) y dos alturas de escalón distintas (h = 0.1 y 0.05 m) y un canal con pendiente 2.5H:1V (  22o) y una altura de escalón de h = 0.1 m. Los resultados incluyen un análisis detallado de las propiedades del flujo en vertedores escalonados con pendientes moderadas y un nuevo criterio de diseño hidráulico, el cual está basado en los resultados experimentales obtenidos. English abstract: Stepped chutes have been used as hydraulic structures since antiquity, they can be found acting as spillways and fish ladders in dams and weirs, as energy dissipators in artificial channels, gutters and rivers, and as aeration enhancers in water treatment plants and polluted streams. In recent years, new construction techniques and materials (Roller Compacted Concrete RCC, rip-rap gabions, etc.) together with the development of the abovementioned new applications have allowed cheaper construction methods, increasing the interest in stepped chute design. During the last three decades, research in stepped spillways has been very active. However, studies prior to 1993 neglected the effect of free-surface aeration. A number of studies have focused since on steep stepped chutes (  45o) but the hydraulic performance of moderate-slope stepped channels is not yet totally understood. This study details an experimental investigation of physical air-water flow properties down moderate slope stepped spillways conducted in two laboratory models: the first model was a 3.15 m long stepped chute with a 15.9o slope comprising two interchangeable step heights (h = 0.1 m and h = 0.05 m); the second model was a 3.3 m long, stepped channel with a 21.8o slope (h = 0.1 m). A broad range of discharges within transition and skimming flow regimes was investigated. Measurements were conducted using a double tip conductivity probe. The study provides new, original insights into air-water stepped chute flows not foreseen in prior studies and presents a new design criterion for chutes with moderate slopes based on the experimental results.

Caractéristiques diphasiques des écoulements sur les coursiers en marches d'escalier

Stepped cascades and spillways have been used for more than 3,500 years. The recent regain of interest for the stepped chute design is associated with the introduction of new construction techniques, the development of new design techniques and newer applications. Stepped chute flows are characterised by significant free-surface aeration that cannot be neglected. Two-phase flow measurements were conducted in a large-size model (h =0.10 m, α = 22o). Experimental observations demonstrate the existence of a transition flow regime for a relatively wide range of flow rates. Detailed air-water flow measurements were conducted for both skimming flows and transition flows. Skimming flows exhibit gradual variations of the air-water flow properties, whereas transition flows are characterised by rapid flow redistributions between adjacent steps.

Reabilitação de edifícios Gaioleiros

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações

Reabilitação energética de um edifício de serviços: convergência para NZEB

Dissertação de Natureza Científica para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações

NZEB: um desafio para a engenharia civil

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

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.

Influência dos equipamentos de aquecimento, arrefecimento e AQS na certificação energética de edifícios

Na União Europeia os sectores dos transportes e da indústria são ambos grandes consumidores de energia, mas são os edifícios residenciais e de serviços onde o consumo energético é maior, e em 2005, segundo a EnerBuilding, representavam cerca de 17% dos consumos de energia primária em termos nacionais. A energia gasta com a iluminação, o aquecimento, o arrefecimento e AQS das habitações, locais de trabalho e locais de lazer é superior à consumida pelos sectores dos transportes e da indústria. As habitações representam dois terços do consumo total de energia dos edifícios europeus, o qual aumenta todos os anos com a melhoria da qualidade de vida, traduzindo-se numa maior utilização dos sistemas de climatização. Neste sentido, e de acordo com o decreto-lei que transpõe para a legislação portuguesa a diretiva comunitária relativa ao desempenho energético dos edifícios, todos os Estados da União Europeia devem ter um sistema de certificação energética para informar o cidadão sobre a qualidade térmica dos edifícios, aquando da construção, da venda ou do arrendamento. Assim, entrou em vigor em Portugal, desde 1 de Janeiro de 2009, a obrigatoriedade de apresentação de um certificado de eficiência energética, no ato de compra, venda ou aluguer de edifícios novos e existentes. A certificação energética permite assim aos futuros utilizadores dos edifícios obter informação sobre os potenciais consumos de energia, no caso dos novos edifícios ou no caso de edifícios existentes sujeitos a grandes intervenções de reabilitação, dos seus consumos reais ou aferidos para padrões de utilização típicos, passando o consumo energético a integrar um conjunto dos aspetos importantes para a caracterização de qualquer edifício. Em edifícios de serviços, o certificado energético assegura aos utentes do edifício ou da fração que este reúne condições para garantir a eficiência energética e a adequada qualidade do ar interior. Uma vez que passamos 80% do nosso tempo em edifícios, e que isto se reflete num consumo cada vez mais elevado do sector residencial e dos serviços no consumo total energético do país, este trabalho pretende fazer a comparação dos vários equipamentos de aquecimento, de arrefecimento e de AQS e qual a influência dos mesmos na certificação energética de edifícios, e consequentemente na eficiência dos mesmos, sendo que a eficiência e a certificação energética de um edifício deve ser um aspeto relevante a levar em consideração no momento do planeamento ou da construção, bem como na aquisição de uma nova habitação. Um projeto concebido de modo a tirar proveito das condições climáticas, da orientação solar, dos ventos dominantes e utilizadas técnicas construtivas e os materiais adequados, é possível reduzir os gastos energéticos com a iluminação ou os sistemas de climatização.

Acompanhamento das Técnicas de Construção na Obra do Aproveitamento Hidroelétrico de Foz Tua

O presente trabalho foi desenvolvido na obra do Aproveitamento Hidroelétrico de Foz Tua onde a autora teve oportunidade de realizar o estágio curricular junto da equipa da Fiscalização no período de 2 de Fevereiro de 2015 a 31 de Julho de 2015. A elaboração do presente trabalho pretende transmitir conhecimentos adquiridos relacionados com a constituição de um Aproveitamento Hidroelétrico, os tipos de barragens existentes, monitorização e controlo da segurança da estrutura da Barragem, controlo de qualidade de betão e o processo construtivo de uma Barragem. A construção da Barragem do Aproveitamento Hidroelétrico de Foz Tua tem sido realizada através do método tradicional, que consiste na aplicação de betão convencional compactado por vibração interna. Ao longo deste processo, foram aplicadas diversas técnicas construtivas, nomeadamente: escavação, betonagem, refrigeração artificial, injeção de juntas e tratamento de fundações. Neste trabalho foram ainda analisados os cuidados de segurança necessários neste tipo de estruturas, tendo como base o Regulamento de Segurança de Barragens. Este regulamento define as regras a seguir durante a execução da barragem e a monotorização que deve ser efetuada à mesma, permitindo assim o controlo da segurança da estrutura na sua construção e vida útil. É necessário ainda existir um controlo da qualidade, produção e aplicação do betão na estrutura de modo a aumentar a segurança, qualidade e durabilidade da mesma.

Traditional timber frame walls: mechanical behavior analysis and retrofitting

Timber frame construction is characteristic of several historic city centres as well as of vernacular architecture in several countries around the world, either motivated by the availability of materials and construction traditions or by the need of reducing the seismic vulnerability of buildings, namely in south European countries, where this construction technique was adopted for seismic-resistance purposes. From past earthquakes, it has been seen that timber frame construction can be viewed as an interesting technology as it has exhibited a very reasonable behaviour when compared to other traditional construction techniques such as masonry walls. This chapter provides an overview of the main insights on the seismic performance of timber frame buildings from the evidences of past earthquakes and provides the main results of recent research focused on the in-plane cyclic behavior of timber frame walls with distinct geometrical configurations. Additionally, the main seismic performance indexes of timber frame walls, both unreinforced and retrofitted, are presented and discussed in detail.

Potencialidades de elementos pré-fabricados de madeira na reabilitação

Dissertação de mestrado em Construção e Reabilitação Sustentáveis

A vegetação na envolvente exterior dos edifícios: impactos, condicionantes e estratégias de intervenção ecoeficientes

Dissertação de mestrado integrado em Arquitectura

Comportamento acústico de blocos de terra compactada ativados alcalinamente

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Iowa Research with Chem-Crete Bitumen: Final Report Iowa Highway Research Board Project HR-226, June 1986

With the spiraling cost of construction, coupled with inflation, engineers must develop and research new techniques to better utilize the public's dollar. One area i n which these new technologies must be researched is in the field of highway construction; more specifically, asphalt products. There are areas within the state of Iowa which do not have Class I aggregate readily available for asphalt concrete road construction. The cost of transporting higher quality aggregate specified in the "Standard Specifications for Highway and Bridge construction"' for construction projects is escalating on a yearly basis. Many counties will be squeezed out of the construction of new roadways if an alternative to the high costs is not identified. The same high costs will curtail adequate upkeep on the existing paved system and will result in decreased serviceability. For this reason, a product is needed to better utilize the local aggregates for road construction and maintenance. There i s a product on the market which the promoters claim will improve the prer?nt asphalt to such a degree as to "upgrade deficient aggregates" to the level they can be used in today's standard construction techniques. This product is "Chem-Crete Bitumen," a'kpecially refined asphalt" that was promoted by Chem-Crete Corporation of Menlo Park, California. Chemkrete Technologies, Inc. of Wickliffe, Ohio; a wholly owned subsidiary of the Lubrizol Corporation has since purchased the U.S.

Quality Control/Quality Assurance Testing for Joint Density and Segregation of Asphalt Mixtures, TR-623, 2013

Longitudinal joint quality control/assurance is essential to the successful performance of asphalt pavements and it has received considerable amount of attention in recent years. The purpose of the study is to evaluate the level of compaction at the longitudinal joint and determine the effect of segregation on the longitudinal joint performance. Five paving projects with the use of traditional butt joint, infrared joint heater, edge restraint by milling and modified butt joint with the hot pinch longitudinal joint construction techniques were selected in this study. For each project, field density and permeability tests were made and cores from the pavement were obtained for in-lab permeability, air void and indirect tensile strength. Asphalt content and gradations were also obtained to determine the joint segregation. In general, this study finds that the minimum required joint density should be around 90.0% of the theoretical maximum density based on the AASHTO T166 method. The restrained-edge by milling and butt joint with the infrared heat treatment construction methods both create the joint density higher than this 90.0% limit. Traditional butt joint exhibits lower density and higher permeability than the criterion. In addition, all of the projects appear to have segregation at the longitudinal joint except for the edge-restraint by milling method.