Projeto de estrutura de betão armado – Análise comparativa de dois softwares

O presente relatório de estágio tem como propósito, a descrição das atividades realizadas no estágio de carácter curricular para o âmbito do curso de Mestrado em Engenharia Civil – Construções Civis. Este relatório trata um caso de estudo de uma moradia, para a realização de um projeto de estabilidade. O propósito da análise estrutural para a moradia, vem com a necessidade do projeto de arquitetura ter sido concebido no gabinete da empresa, não existindo ainda o seu projeto de estabilidade. O estudo passa pela realização de modelos estruturais realizados em dois softwares de cálculo automático, um disponibilizado pela empresa e outro aprendido em período académico. Os dois softwares de cálculo utilizados foram: o CypeCad 2016 e o Robot Structural Analysis Professional 2015 versão estudante. É feita uma abordagem quanto ao funcionamento e condições de inserção de dados que cada software, identificando as ações e valores característicos, selecionados para o seu cálculo estrutural do caso de estudo. Com o decorrer do estudo, verificou-se que existem várias opções na inserção de dados relativos às ações na estrutura, podendo ser criada uma modelação de forma automática, isto é, através de dados pré-definidos que se encontram na base de dados do software de acordo com a regulamentação escolhida, ou de uma forma mais manual, onde o utilizador pode inserir os valores que pretende, mediante de uma introdução de um maior número de dados. Com esta realidade, fez-se uma análise comparativa dos modelos gerados de forma automática e de forma manual em cada software de cálculo. Com a criação dos modelos concluída e calculada, fez-se uma comparação dos esforços para alguns elementos estruturais, verificando as diferenças de resultados, e fazendo a sua análise. Por fim, foi efetuado o dimensionamento estrutural da moradia com recurso ao software utilizado pela empresa e gerados todos os seus desenhos do projeto de estabilidade para o caso de estudo.

A Arquitetura como Processo Social

Desde o decorrer dos séculos que a arquitetura se tem apresentado de diferentes formas perante o seu público. As sucessivas mudanças na mentalidade social foram em consequência provocando alterações no posicionamento do arquiteto na relação com o utilizador, resultando no distanciamento entre ambos. O processo social da arquitetura acabou por sofrer continuas alterações na sua forma de atuar, perdendo o seu caráter de serviço prestado à sociedade, e funcionando como um instrumento de afirmação e demonstração de poder. Através de uma análise da complexidade nas componentes da sociologia e da espacialidade, pretende-se chegar à essência da conceção do espaço e da forma como este organiza e estrutura a sociedade. A questão primordial encontra-se no assumir do utilizador como um elemento primordial para a modelação do espaço, expondo os efeitos da componente participativa na conceção do programa e do projeto. Na presente dissertação tenta-se perceber de que forma a participação na conceção do projeto arquitetónico, pode exponenciar o processo social da arquitetura. Através da análise de três obras internacionais, procura-se compreender de que forma o pensamento arquitetónico e a metodologia de trabalho dos seus autores representam instrumentos importantes para restabelecer a conexão perdida entre o arquiteto e o utilizador. O que se pretende não é obtenção de uma resposta Universal, mas a exposição de um caminho, e dos instrumentos que podem constituir uma importante ferramenta para a afirmação do processo social da arquitetura, dando a origem a um projeto arquitetónico que represente a visão da sua sociedade e responda às suas necessidades. Uma arquitetura estruturada pela sociedade, onde o arquiteto assume não como um criador, mas como um gestor de recursos.

Abrigo Mínimo de Apoio aos Peregrinos no Caminho Português de Santiago de Compostela

A valorização da identidade humana, no Caminho de Santiago, resultante do relacionamento das reais necessidades (básicas) com a preservação dos recursos naturais é o desejo desta investigação. Este trabalho debruça-se no estudo da colocação de um abrigo mínimo (ou vários), concebido do necessário conforto utilitário, e das valências informativas e apelativas, de apoio aos peregrinos num percurso validado pela intensidade do uso e da procura, que rasga concelhos de sul a norte de Portugal. Neste projeto de investigação apresenta-se a pertinência do estudo através de uma revisão da literatura, tentando especificar os aspetos mais relevantes e as ações que presentemente estão a ser tomadas na preservação e modernização deste Caminho. Seguidamente descreve-se como foi abordado o estudo em termos da sua metodologia e procedimento, na tentativa de investigar o percurso no seu contexto de uso, centrado na vontade de entender as necessidades que sentem os peregrinos, na caminhada a que se propõem, aquando de uma pausa breve. Este objeto modelador e diferenciador no meio, relaciona-se com o espaço envolvente pela forma, pelos materiais, pela textura, cor e luz, simplicidade na conceção e na organização espacial. São estes os fatores que influenciaram e fizeram sentido ao conceber este abrigo. Outros estiveram presentes, tais como a procura pelo que é prático, de baixo custo, de fácil manutenção e conservação, e de resposta rápida, versatilidade, rentabilização e funcionalidade espacial. Estes últimos geram a multifuncionalidade e a flexibilidade pretendida para o abrigo, possibilitadas pela modelação da construção, potenciando o espaço mínimo, para responder à utilidade temporária para o qual foi definido. Este abrigo desenha-se através de uma malha reticulada com efeito modular. Uma vez que possui esta regra, é possível desenhar as peças para a posterior montagem no local. Sendo viável a hipótese da necessária desmontagem, pelo motivo da modelação das peças integrais do objeto materializado. Permite, também, a fácil manutenção e a substituição de peças ou partes.

Melhoria da Carga Psicológica de um Auxiliar de Marcha para Crianças com Mobilidade Reduzida através do Design Emocional

A presente dissertação retrata o desenvolvimento de um auxiliar de marcha para crianças com mobilidade reduzida, mais propriamente um andarilho. Foi escolhido este tema devido à carga negativa que é associada a todos os produtos de apoio existentes no mercado. Esta proposta pretende fazer uma inclusão da criança com o meio que a rodeia, permitir uma maior interação com as outras crianças e até certo ponto fazê-las esquecer que o andarilho é um produto obrigatório e apenas com fins terapêuticos, mas sim uma extensão do corpo que lhe vai permitir brincar e explorar o mundo que a rodeia de uma forma mais divertida. Os andarilhos existentes atualmente continuam com o aspeto frio e hospitalar que sempre tiveram, e é necessário ter consciência que os utilizadores são crianças e como todas as crianças identificam-se com formas orgânicas e cores apelativas. A modelação 3d assim como os desenhos técnicos do andarilho foram desenvolvidos com recurso aos softwares Solid Works e Autocad. O produto desenvolvido atingiu o objetivo inicial proposto. É um andarilho em alumínio revestido a ABS, obtendo assim formas mais orgânicas, fazendo esquecer que se trata de um produto necessário e terapêutico e lembrando um brinquedo, o que o faz corresponder às expectativas propostas.

Avaliação do comportamento dinâmico da torre sineira da Sé Catedral do Funchal

O objetivo principal deste trabalho consiste na caracterização dinâmica da Torre Sineira da Sé Catedral do Funchal. Esta caracterização tem como base o recurso a técnicas de análise experimental, e em simultâneo, a simulações numéricas. As técnicas experimentais utilizadas baseiam-se na utilização de metodologias de identificação dinâmica com base em medições da resposta estrutural provocada pela excitação ambiente, i.e. vento e tráfego. A campanha de ensaios foi realizada em cinco séries de medição com acelerômetros piezoelétricos de alta sensibilidade e recorrendo a equipamento de aquisição de dados de alto desempenho. Ao longo do trabalho são descritas as principais características dos ensaios, bem como os resultados obtidos recorrendo a técnicas de análise modal operacional, culminando na obtenção dos parâmetros modais dos principais modos de vibração da estrutura. Após o tratamento dos resultados obtidos experimentalmente, estes foram usados para calibrar um modelo numérico implementado num software comercial de elementos finitos. Este modelo tem como base técnicas de modelação correntemente utilizadas na simulação deste tipo de estruturas, bem como parâmetros plausíveis para definir o comportamento mecânico dos materiais. Posteriormente, os resultados obtidos em ambas as abordagens são diretamente comparados, tendo sido possível observar uma boa correspondência entre ambos. Esta dissertação termina com as principais conclusões e com a identificação dos principais desenvolvimentos para trabalhos futuros.

Psicologia, cognição e sucesso escolar: concepção e validação dum programa de estratégias de aprendizagem

Neste artigo apresentamos a concepção e validação dum programa de estratégias de aprendizagem promotor do sucesso académico, bem como do bem-estar pessoal e escolar. Cada conteúdo de aprendizagem utiliza uma estratégia com 8 estádios: Pré-teste e Contrato, Descrição, Modelação, Prática Verbal, Prática Controlada e Feedback, Prática Avançada e Feedback, Pós-teste e Contratos, e Generalização. Trata-se dum estudo quasi-experimental, com pré e pós-teste, grupo experimental e de controlo. Avaliou-se o efeito do programa na (a) compreensão e expressão verbal; (b) aproveitamento escolar; (c) auto-estima, hábitos de estudo; (d) atribuições causais do sucesso; e (e) opiniões dos professores. O GE (n=110) melhorou significativamente comparativamente ao GC (n=99) indicando que o Programa traz benefícios escolares e pessoais aos estudantes portugueses.

Análise de dados gemelares: uma aventura guiada para investigadores das ciências do desporto

Este tutorial pretende apresentar, de forma sumária: 1) a importância dos estudos gemelares em Educação Física e Ciências do Desporto; 2) a estrutura básica deste tipo de delineamento; 3) as etapas da análise descritiva inicial; 4) os procedimentos de análise em grau crescente de complexidade - da análise de variância, à modelação de estruturas de covariância; 5) bem como a relevância da exploração da disocordância intrapar de gêmeos monozigóticos. Esta processologia, baseada num tutorial, recorrerá aos valores do fenótipo índice de atividade física nos tempos de lazer, com base numa amostra de 207 pares de gêmeos mono e dizigóticos. Todas as etapas da análise são comentadas e será interpretado o signifi cado dos resultados, salientando o fato do fenótipo em causa ser explicado pelos fatores genéticos em cerca de 63%.

Avaliação e controlo da qualidade da água de albufeiras com base em modelos dinâmicos

A problemática relacionada com a modelação da qualidade da água de albufeiras pode ser abordada de diversos pontos de vista. Neste trabalho recorre-se a metodologias de resolução de problemas que emanam da Área Cientifica da Inteligência Artificial, assim como a ferramentas utilizadas na procura de soluções como as Árvores de Decisão, as Redes Neuronais Artificiais e a Aproximação de Vizinhanças. Actualmente os métodos de avaliação da qualidade da água são muito restritivos já que não permitem aferir a qualidade da água em tempo real. O desenvolvimento de modelos de previsão baseados em técnicas de Descoberta de Conhecimento em Bases de Dados, mostrou ser uma alternativa tendo em vista um comportamento pró-activo que pode contribuir decisivamente para diagnosticar, preservar e requalificar as albufeiras. No decurso do trabalho, foi utilizada a aprendizagem não-supervisionada tendo em vista estudar a dinâmica das albufeiras sendo descritos dois comportamentos distintos, relacionados com a época do ano. ABSTRACT: The problems related to the modelling of water quality in reservoirs can be approached from different viewpoints. This work resorts to methods of resolving problems emanating from the Scientific Area of Artificial lntelligence as well as to tools used in the search for solutions such as Decision Trees, Artificial Neural Networks and Nearest-Neighbour Method. Currently, the methods for assessing water quality are very restrictive because they do not indicate the water quality in real time. The development of forecasting models, based on techniques of Knowledge Discovery in Databases, shows to be an alternative in view of a pro-active behavior that may contribute to diagnose, maintain and requalify the water bodies. ln this work. unsupervised learning was used to study the dynamics of reservoirs, being described two distinct behaviors, related to the time of year.

Simulação estocástica da transmissividade em formações graníticas alteradas e fracturadas

Considerando como caso de estudo o do maciço envolvente e subjacente à antiga mina de urânio de Quinta do Bispo (Concelho de Mangualde), composto essencialmente por granitos hercínicos e metasedimentos do Complexo Xisto-Grauváquico, estabeleceu-se uma metodologia que permitiu a construção de modelos 3D de transmissividade, equiprováveis, mediante o cruzamento de propriedades intrínsecas do maciço rochoso – neste caso particular, a litologia, o grau de alteração e a densidade de fracturação - passíveis de modelação estocástica a 3D, com propriedades hidrogeológicas do meio, medidas in situ e avaliadas deterministicamente, por via da realização e interpretação de ensaios de bombagem direcionados. A interpretação dos resultados dos ensaios de bombagem realizou-se por patamares, recorrendo-se aos métodos de “Porosidade Dupla” e de “Theis com correcção de Jacob”, tendo-se processado curvas cumulativas de valores de transmissividade em função da litologia e do grau de alteração, conforme os distintos sectores comportamentais do maciço. A metodologia adoptada levou a que os valores de transmissividade de cada célula dos modelos 3D tenham sido simulados com condicionamento aos valores experimentais dos ensaios de bombagem, ponderados de acordo com as probabilidades dessa mesma célula representar, numa dada localização no espaço, uma certa Litologia, sob um determinado Grau de Alteração que possui, quando aplicável, um certo Número de Fracturas não preenchidas. As variáveis representativas dos atributos geológicos Litologia, Grau de Alteração e Número de Fracturas, foram simuladas em cadeia pelo que os modelos de transmissividades integram a variabilidade e heterogeneidade locais destes atributos, os quais condicionam o fluxo tridimensional da água.

Evolutionary algorithms for the modeling of bioreactors

This work aims to study the application of Genetic Algorithms in anaerobic digestion modeling, in particular when using dynamical models. Along the work, different types of bioreactors are shown, such as batch, semi-batch and continuous, as well as their mathematical modeling. The work intendeds to estimate the parameter values of two biological reaction model. For that, simulated results, where only one output variable, the produced biogas, is known, are fitted to the model results. For this reason, the problems associated with reverse optimization are studied, using some graphics that provide clues to the sensitivity and identifiability associated with the problem. Particular solutions obtained by the identifiability analysis using GENSSI and DAISY softwares are also presented. Finally, the optimization is performed using genetic algorithms. During this optimization the need to improve the convergence of genetic algorithms was felt. This need has led to the development of an adaptation of the genetic algorithms, which we called Neighbored Genetic Algorithms (NGA1 and NGA2). In order to understand if this new approach overcomes the Basic Genetic Algorithms (BGA) and achieves the proposed goals, a study of 100 full optimization runs for each situation was further developed. Results show that NGA1 and NGA2 are statistically better than BGA. However, because it was not possible to obtain consistent results, the Nealder-Mead method was used, where the initial guesses were the estimated results from GA; Algoritmos Evolucionários para a Modelação de Bioreactores Resumo: Neste trabalho procura-se estudar os algoritmos genéticos com aplicação na modelação da digestão anaeróbia e, em particular, quando se utilizam modelos dinâmicos. Ao longo do mesmo, são apresentados diferentes tipos de bioreactores, como os batch, semi-batch e contínuos, bem como a modelação matemática dos mesmos. Neste trabalho procurou-se estimar o valor dos parâmetros que constam num modelo de digestão anaeróbia para o ajustar a uma situação simulada onde apenas se conhece uma variável de output, o biogas produzido. São ainda estudados os problemas associados à optimização inversa com recurso a alguns gráficos que fornecem pistas sobre a sensibilidade e identifiacabilidade associadas ao problema da modelação da digestão anaeróbia. São ainda apresentadas soluções particulares de idenficabilidade obtidas através dos softwares GENSSI e DAISY. Finalmente é realizada a optimização do modelo com recurso aos algoritmos genéticos. No decorrer dessa optimização sentiu-se a necessidade de melhorar a convergência e, portanto, desenvolveu-se ainda uma adaptação dos algoritmos genéticos a que se deu o nome de Neighboured Genetic Algorithms (NGA1 e NGA2). No sentido de se compreender se as adaptações permitiam superar os algoritmos genéticos básicos e atingir as metas propostas, foi ainda desenvolvido um estudo em que o processo de optimização foi realizado 100 vezes para cada um dos métodos, o que permitiu concluir, estatisticamente, que os BGA foram superados pelos NGA1 e NGA2. Ainda assim, porque não foi possivel obter consistência nos resultados, foi usado o método de Nealder-Mead utilizado como estimativa inicial os resultados obtidos pelos algoritmos genéticos.