Projecto de execução de fundações e estruturas de uma ponte em betão armado pré-esforçado

Este Trabalho refere-se ao Projecto de Execução de Fundações e Estruturas de uma Ponte Rodoviária em betão armado pré-esforçado, realizado no âmbito do Trabalho Final de Mestrado em Engenharia Civil – Especialização em Estruturas, do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa. O Projecto de Execução é composto de Peças Escritas e Peças Desenhadas. Nas Peças Escritas estão incluídos: Memória Justificativa e Descritiva; Cálculos Justificativos e Anexos. A ponte é composta por dois tabuleiros paralelos com 10,28m de largura cada um e afastados entre si de 0,10m. A obra é constituída de 8 tramos; os tramos correntes com 31m de comprimento e os tramos extremos com 25 e 20m de comprimento, perfazendo um comprimento total de 231m. A obra foi parcialmente isolada dos sismos pela introdução, em todos os pilares, de aparelhos de apoio de elevado amortecimento sísmico do tipo HDRB (High Damping Rubber Bearings). Encontram-se particularmente discriminadas e detalhadas neste projecto as seguintes situações: - Cálculo do Pré-esforço e respectivas perdas; - Acção das sobrecargas rodoviárias; - Diferença de comportamento da obra na entrada em serviço e no longo prazo; - Análise sísmica e do isolamento sísmico; - Estudo dos efeitos diferidos: retracção e fluência. Tendo as abordagens de cálculo e as verificações de segurança seguido a regulamentação nacional em vigor, nomeadamente RSA e REBAP, foi no entanto feita uma aproximação às regras do “Capacity Design” previstas no EC8, em que se privilegia a actuação do projectista sobre o comportamento da estrutura, procurando uma resposta não linear da mesma, visando garantir que: - A rotura não ocorrerá nos elementos de fundação; - Nos pilares a dissipação de energia se faz através de rótulas plásticas, evitando-se roturas associadas a esforços transversos. A aplicação destas regras neste Projecto demonstrou haver um agravamento substancial na definição dos esforços a que devem resistir alguns dos componentes da estrutura, designadamente os pilares e as fundações, originando soluções de secções de betão e armaduras bem mais exigentes do que aqueles que resultariam da simples verificação de segurança, pela comparação entre esforços actuante e esforços resistentes “secção a secção”, imposta pela actual regulamentação nacional.

Influência da modelação de núcleos de betão armado no cálculo automático de estruturas de edifícios

O presente trabalho aborda a questão do comportamento e influência estrutural da modelação de um núcleo de secção aberta de parede fina no modelo tridimensional de elementos finitos de um edifício de betão armado, composto por 5 pisos sujeito à acção sísmica regulamentar. Para o efeito, foram considerados os Eurocódigos estruturais, nomeadamente o Eurocódigo 0, Eurocódigo 1 e Eurocódigo 8. A fim de avaliar a importância do tipo de modelação destes elementos estruturais, elemento fundamental para a caracterização da resposta dinâmica, foi desenvolvido um estudo paramétrico, fazendo-se a análise de quatro formas distintas de modelação do mesmo núcleo. Para os mesmos casos de carregamento, é feita uma análise comparativa entre os resultados obtidos a nível de períodos, percentagem de armadura nos pilares e no próprio núcleo bem como os deslocamentos para os modelos em estudo, com recurso a um programa de cálculo automático. O edifício considerado neste trabalho foi modelado com base no programa comercial de cálculo automático SAP 2000 versão 14.4. Posteriormente apresentam-se e discutem-se os resultados obtidos nos vários modelos em causa e para as várias situações propostas ao longo do trabalho.

Stratification of the earth beneath the Azores from P and S receiver functions

Seismic recordings of IRIS/IDA/GSN station CMLA and of several temporary stations in the Azores archipelago are processed with P and S receiver function (PRF and SRF) techniques. Contrary to regional seismic tomography these methods provide estimates of the absolute velocities and of the Vp/Vs ratio up to a depth of similar to 300 km. Joint inversion of PRFs and SRFs for a few data sets consistently reveals a division of the subsurface medium into four zones with a distinctly different Vp/Vs ratio: the crust similar to 20 km thick with a ratio of similar to 1.9 in the lower crust, the high-Vs mantle lid with a strongly reduced VpNs velocity ratio relative to the standard 1.8, the low-velocity zone (LVZ) with a velocity ratio of similar to 2.0, and the underlying upper-mantle layer with a standard velocity ratio. Our estimates of crustal thickness greatly exceed previous estimates (similar to 10 km). The base of the high-Vs lid (the Gutenberg discontinuity) is at a depth of-SO km. The LVZ with a reduction of S velocity of similar to 15% relative to the standard (IASP91) model is terminated at a depth of similar to 200 km. The average thickness of the mantle transition zone (TZ) is evaluated from the time difference between the S410p and SKS660p, seismic phases that are robustly detected in the S and SKS receiver functions. This thickness is practically similar to the standard IASP91 value of 250 km. and is characteristic of a large region of the North Atlantic outside the Azores plateau. Our data are indicative of a reduction of the S-wave velocity of several percent relative to the standard velocity in a depth interval from 460 to 500 km. This reduction is found in the nearest vicinities of the Azores, in the region sampled by the PRFs, but, as evidenced by SRFs, it is missing at a distance of a few hundred kilometers from the islands. We speculate that this anomaly may correspond to the source of a plume which generated the Azores hotspot. Previously, a low S velocity in this depth range was found with SRF techniques beneath a few other hotspots.

Projecto de estabilidade da Escola Superior de Enfermagem Artur Ravara

O presente trabalho, refere-se ao projecto de estabilidade, em betão armado e pré-esforçado, da Escola Superior de Enfermagem Artur Ravara, situada na zona da EXPO em Lisboa. O edifício apresenta-se com uma implantação em “L”, tendo como dimensões máximas 38,50m x 54,80m e desenvolve-se em altura por quatro pisos, dos quais, dois são enterrados. A estrutura do edifício em causa, apresenta duas juntas de dilatação, por forma a tornar desprezáveis os efeitos devidos à retracção e diminuição de temperatura, dividindo o edifício em três blocos. As suas fundações são indirectas, constituídas por estacas moldadas no terreno e respectivos maciços de encabeçamento. As lajes são fungiformes aligeiradas de moldes perdidos, de modo a permitir vencer maiores vãos, que variam entre os 6,60m e os 10,00m, e permitindo também maior rapidez de execução e maior economia. As consolas de 3,50m de vão, em laje maciça, são suportadas por vigas pré-esforçadas de secção variável. Para o cálculo automático da estrutura e da obtenção dos respectivos desenhos das armaduras, foi utilizado o programa de cálculo automático, Tricalc 7.1. O conteúdo do projecto em questão, sendo de carácter académico, não corresponde à versão real, à qual não se teve acesso. O dimensionamento das fundações, devido à fraca resistência dos solos e o dimensionamento da estrutura, devido à geometria e dimensões do edifício, permitiram enfrentar desafios interessantes. Tais desafios, deram possibilidade de enriquecer bastante os conhecimentos sobre a engenharia de estruturas.

Projecto de fundações e estrutura de um edifício de 4 pisos em Lisboa, destinado a habitação

O objectivo deste trabalho consiste na elaboração de um projecto de estruturas de um edifício, desde a fase de concepção estrutural até à fase de pormenorização, passando obviamente pelo dimensionamento. O trabalho foi motivo para aplicação dos conhecimentos adquiridos durante o curso, na prática de projecto de estruturas, nomeadamente na utilização da regulamentação europeia de estruturas que está para entrar em vigor. O projecto foi elaborado a partir do projecto base de arquitectura e diz respeito a um conjunto de 4 edifícios de habitação separados por junta de dilatação, a construir em Lisboa. A estrutura em betão armado constituída por lajes fungiformes maciças apoiadas em pilares, paredes de betão e vigas, foi analisada com recurso a um programa de cálculo automático de elementos finitos SAP 200 V14.2.4. Para a execução deste trabalho recorreu-se à regulamentação europeia, nomeadamente o Eurocódigo 0, o Eurocódigo 1, o Eurocódigo 2 e o Eurocódigo 8, na sua versão final de Norma Portuguesa. Os critérios de dimensionamento bem como as disposições construtivas relativas a armaduras de betão são detalhadamente referidos ao longo do trabalho. Embora a análise estrutural tenha sido efectuada para quatro edifícios, os desenhos de pormenorização de betão armado são apresentados relativamente apenas ao edifício Nº1. Optou-se por esta solução em virtude de os edifícios serem semelhantes.

Projecto de fundações e estrutura de um edifício destinado a pavilhão gimnodesportivo

Este trabalho tem como objectivo a elaboração do projecto de estruturas de um edifício destinado a pavilhão gimnodesportivo, caracterizando as suas diferentes fases de execução, desde a etapa inicial de concepção até à fase final de dimensionamento. Trata-se de um projecto complexo de uma estrutura com elementos estruturais em betão armado e pré-esforçado, e com muros de contenção. Na concepção do edifício foram utilizados os critérios gerais de dimensionamento presentes na regulamentação Europeia (Eurocódigos), uma vez que estes elementos representam o futuro da regulamentação de estruturas em termos Europeus, vindo substituir a nível nacional o “Regulamento de Segurança e Acções para Estruturas de Betão Armado (RSA)” e o “Regulamento para Estruturas de Betão Armado e Pré- Esforçado (REBAP)”. A adopção das normas europeias representam assim um elevado desafio devido ao aumento da complexidade na concepção e dimensionamento de estruturas que estes regulamentos traduzem, principalmente o Eurocódigo 8, que define de um modo mais detalhado e complexo a análise sísmica, relativamente à regulamentação actual em vigor. Devido à elevada complexidade que os projectos de estruturas apresentam, utilizam-se actualmente ferramentas de cálculo automático. No dimensionamento deste edifício foi utilizado um programa tridimensional de elementos finitos para a modelação da estrutura. Pretende-se com a escolha deste projecto e dos métodos de dimensionamento presentes nos Eurocódigos, o desenvolvimento de um trabalho detalhado e correcto, permitindo assim adquirir conhecimentos importantes relativamente às futuras normas, e pôr em prática as competências e os conhecimentos obtidos ao longo curso.

Estruturas tradicionais vs. termoargila em zonas sísmicas

Com a crescente divulgação no mercado português de métodos construtivos de alvenaria resistente tipo Termoargila, compara-se neste trabalho a sua rentabilidade económica, em relação à execução em betão armado, com paredes não estruturais de alvenaria. Estudam-se três tipologias de estruturas com geometria regular (1 piso, 2 pisos, 4 pisos), em zonas sísmicas A e D segundo o Regulamento de Segurança e Acções. A análise dos resultados permite verificar a eficiência dos métodos construtivos para cada tipologia de edifício, assim como os seus custos. Analisa-se se o motivo pelo qual em Portugal não é corrente a aplicação de soluções estruturais de alvenaria resistente tipo Termoargila, se unicamente económico ou se existe uma inércia dos intervenientes na construção, privilegiando os métodos construtivos tradicionais.

Verificação da segurança da estrutura de um efifício localizado em Faro, utlizando os eurocódigos estruturais

Desde há alguns anos que têm vindo a ser mobilizados esforços para a elaboração de uma regulamentação técnica unificada aplicável a nível Europeu, os Eurocódigos Estruturais, a qual visa estabelecer uma harmonização da regulamentação a utilizar na construção civil, promovendo a eliminação de anteriores barreiras técnicas. Actualmente, no âmbito Nacional, encontramo-nos numa fase de transição da regulamentação técnica em vigor para o dimensionamento de Edifícios em Betão Armado, do Regulamento de Segurança e Acções para Estruturas de Betão Armado (RSA) e Regulamento de Estruturas de Betão Armado e Pré-Esforçado (REBAP) para os Eurocódigos Estruturais, sendo que neste período de transição se verifica a coexistência de ambos devido à ainda não publicação em Diário da República da nova regulamentação a adoptar. No presente trabalho procura-se verificar a segurança da estrutura de um edifício com laje fungiforme, situado em Faro, projectado segundo a regulamentação nacional em vigor (RSA/REBAP), através da aplicação dos Eurocódigos Estruturais, nomeadamente o EC0, EC1, EC2 e EC8. Este tipo de edifícios, em que a laje fungiforme é utilizada como elemento sísmico primário, não é totalmente abordada no EC8, a verificação de segurança será então efectuada considerando duas abordagens de análise distintas. Numa primeira abordagem de análise adopta-se a estrutura como sendo da Classe de Ductilidade Baixa (DCL) considerando todos os elementos como sísmicos primários, e numa segunda abordagem de análise assume-se uma maior ductilidade da estrutura (DCM) classificando alguns elementos como sísmicos secundários.

Cape Verde hotspot from the upper crust to the top of the lower mantle

We investigate the crust, upper mantle and mantle transition zone of the Cape Verde hotspot by using seismic P and S receiver functions from several tens of local seismograph stations. We find a strong discontinuity at a depth of similar to 10 km underlain by a similar to 15-km thick layer with a high (similar to 1.9) Vp/Vs velocity ratio. We interpret this discontinuity and the underlying layer as the fossil Moho, inherited from the pre-hotspot era, and the plume-related magmatic underplate. Our uppermost-mantle models are very different from those previously obtained for this region: our S velocity is much lower and there are no indications of low densities. Contrary to previously published arguments for the standard transition zone thickness our data indicate that this thickness under the Cape Verde islands is up to similar to 30 km less than in the ambient mantle. This reduction is a combined effect of a depression of the 410-km discontinuity and an uplift of the 660-km discontinuity. The uplift is in contrast to laboratory data and some seismic data on a negligible dependence of depth of the 660-km discontinuity on temperature in hotspots. A large negative pressure-temperature slope which is suggested by our data implies that the 660-km discontinuity may resist passage of the plume. Our data reveal beneath the islands a reduction of S velocity of a few percent between 470-km and 510-km depths. The low velocity layer in the upper transition zone under the Cape Verde archipelago is very similar to that previously found under the Azores and a few other hotspots. In the literature there are reports on a regional 520-km discontinuity, the impedance of which is too large to be explained by the known phase transitions. Our observations suggest that the 520-km discontinuity may present the base of the low-velocity layer in the transition zone. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Contribuição para o planeamento de emergência no concelho da Praia da Vitória: caso de estudo na freguesia da Agualva (Terceira, Açores)

Dissertação de Mestrado, Vulcanologia e Riscos Geológicos, 25 de Novembro de 2013, Universidade dos Açores.

Tsunamigenic earthquakes in the Gulf of Cadiz: fault model and recurrence

The Gulf of Cadiz, as part of the Azores-Gibraltar plate boundary, is recognized as a potential source of big earthquakes and tsunamis that may affect the bordering countries, as occurred on 1 November 1755. Preparing for the future, Portugal is establishing a national tsunami warning system in which the threat caused by any large-magnitude earthquake in the area is estimated from a comprehensive database of scenarios. In this paper we summarize the knowledge about the active tectonics in the Gulf of Cadiz and integrate the available seismological information in order to propose the generation model of destructive tsunamis to be applied in tsunami warnings. The fault model derived is then used to estimate the recurrence of large earthquakes using the fault slip rates obtained by Cunha et al. (2012) from thin-sheet neotectonic modelling. Finally we evaluate the consistency of seismicity rates derived from historical and instrumental catalogues with the convergence rates between Eurasia and Nubia given by plate kinematic models.

Estudos de neotectónica na ilha de São Miguel: uma contribuição para o estudo do risco sísmico no arquipélago dos Açores

Tese de Doutoramento, Geologia (Vulcanologia), 21 de Março de 2014, Universidade dos Açores.

Geologia estrutural da região Povoação-Nordeste (Ilha de São Miguel, Açores)

Dissertação de Mestrado, Vulcanologia e Riscos Geológicos, 10 de Novembro de 2005, Universidade dos Açores.

Expert opinion on best practice guidelines and competency framework for visual screening in children

PURPOSE: Screening programs to detect visual abnormalities in children vary among countries. The aim of this study is to describe experts' perception of best practice guidelines and competency framework for visual screening in children. METHODS: A qualitative focus group technique was applied during the Portuguese national orthoptic congress to obtain the perception of an expert panel of 5 orthoptists and 2 ophthalmologists with experience in visual screening for children (mean age 53.43 years, SD ± 9.40). The panel received in advance a script with the description of three tuning competencies dimensions (instrumental, systemic, and interpersonal) for visual screening. The session was recorded in video and audio. Qualitative data were analyzed using a categorical technique. RESULTS: According to experts' views, six tests (35.29%) have to be included in a visual screening: distance visual acuity test, cover test, bi-prism or 4/6(Δ) prism, fusion, ocular movements, and refraction. Screening should be performed according to the child age before and after 3 years of age (17.65%). The expert panel highlighted the influence of the professional experience in the application of a screening protocol (23.53%). They also showed concern about the false negatives control (23.53%). Instrumental competencies were the most cited (54.09%), followed by interpersonal (29.51%) and systemic (16.4%). CONCLUSIONS: Orthoptists should have professional experience before starting to apply a screening protocol. False negative results are a concern that has to be more thoroughly investigated. The proposed framework focuses on core competencies highlighted by the expert panel. Competencies programs could be important do develop better screening programs.

Emissão de CO2 em lagos vulcânicos dos açores : quantificação e implicações hidrogeoquímicas

Dissertação de Mestrado em Geologia do Ambiente e Sociedade.