Cálculo automático de estruturas: análise estrutural de pórticos planos utilizando o método dos elementos finitos

O principal objectivo da presente dissertação foi o desenvolvimento de um programa de cálculo automático de estruturas reticulares planas. A execução deste trabalho insere-se num programa mais vasto e ambicioso, em que se pretende desenvolver um pacote de cálculo automático de estruturas para utilização académica. Este pacote incluirá o tipo de elementos mais utilizado na Engenharia Civil, podendo efectuar análises lineares e não-lineares, considerando acções estáticas e dinâmicas. Pretende-se também dotar este pacote com o dimensionamento e verificação da segurança dos elementos estruturais. O programa foi desenvolvido recorrendo ao Método dos Elementos Finitos. Em face da aplicação deste método é efectuada uma breve resenha histórica, incluindo o seu desenvolvimento, campos de aplicação e importância na Engenharia Civil para o cálculo de estruturas. Foram implementados elementos finitos do tipo barra 2D de secção constante, em que se admitiu um material isotrópico com comportamento elástico linear. O programa permite a aplicação de cargas estáticas nos nós e elementos de barra, assentamentos de apoio, e fornece os resultados de forma gráfica e numérica. A validação do programa de cálculo foi efectuada através da comparação dos resultados obtidos pelo programa com um outro Programa de cálculo estrutural comercial (SAP2000) e com valores apresentados na bibliografia [LNEC, 1984]. Com o objectivo de incluir este trabalho num pacote de programas mais abrangentes, foi elaborado um fluxograma onde são descritos os blocos principais que compõem o programa desenvolvido e um manual de utilização devidamente pormenorizado.

Algoritmo de lanczos na variedade de grassmann

O problema do cálculo de valores próprios, vectores próprios e subespaços invariantes está presente em áreas tão diversas como Engenharia, Física, Ciências de Computação e Matemática. Considerando a importância deste problema em tantas aplicações práticas, não é de surpreender que tenha sido e continue a ser objecto de intensa investigação, dando corpo a uma literatura muito vasta. Desenvolvemos um novo algoritmo de Lanczos na variedade de Grassmann. Este trabalho surgiu na sequência de um artigo de A. Edelman, T. A. Arias and S. T. Smith, The geometry of algorithms with orthogonality constraints, onde apresentam um novo algoritmo do gradiente conjugado na variedade de Grassmann. Desenvolveram um enquadramento geométrico o que ofereceu uma nova aproximação aos algoritmos numéricos envolvendo restrições de ortogonalidade. Ora, estando o método de Lanczos e o método dos gradientes conjugados intimamente relacionados, e sendo um dos principais problemas do método de Lanczos a perda de ortogonalidade, surgiu a ideia de tentar verificar se algum dos algoritmos de Lanczos seria uma iteração na variedade de Grassmann.

Matemática activa - moodle

Esta sessão prática tem como objectivo explorar algumas funcionalidades da plataforma Moodle, familiarizar os formandos com a sua utilização, mostrando as suas potencialidades na elaboração de recursos educativos e a sua aplicação no processo de ensino/aprendizagem, incentivando a produção de materiais de apoio ao ensino da Matemática. Desta forma, os formandos poderão acrescentar à sua disciplina on-line uma nova dimensão de interactividade e promover uma participação mais activa dos alunos Sugere-se que os formandos tragam alguns testes de avaliação ou fichas de trabalho que já tenham realizado, de preferência em formato digital, para que a sessão seja mais produtiva.

Os alunos surdos e a matemática: um projeto de intervenção em geometria

O presente estudo é um projeto de investigação-ação, que contou com a participação de três alunos surdos do 8º ano, de uma Escola Pública de Lisboa, que se assume vocacionada para o ensino de surdos. Os alunos referidos possuem diferentes graus de surdez e diferentes formas de comunicação. Neste trabalho, procurámos: (i) conhecer as estratégias utilizadas pelos alunos para a resolução de problemas de geometria; (ii) conhecer as formas de comunicação entre professor e alunos para promover a resolução de problemas de geometria, nomeadamente na abordagem do teorema de Pitágoras; (iii) contribuir para o desenvolvimento de competências específicas para a compreensão e resolução de problemas de geometria; (iv) reforçar a noção da utilidade da geometria na vida quotidiana. Após a caracterização inicial da situação pedagógica, elaborámos um plano de de intervenção que implementámos e monitorizámos, procedendo no final à avaliação dos resultados. Os dados foram recolhidos através da observação participante das aulas de Matemática, das entrevistas realizadas aos alunos, das conversas informais e da análise de diversos documentos. A análise dos dados recolhidos durante o processo de intervenção permitiu identificar as formas de comunicação e estratégias de ensino mais utilizadas pela professora, bem como as formas de comunicação e as estratégias de aprendizagem que os alunos usam. A análise dos resultados mostra que os alunos desenvolveram capacidades ao nível da compreensão do conceito de forma das figuras geométricas e da resolução de problemas geométricos através de construções, embora nem todos tenham atingido o mesmo nível.

Simplificação do método de estimação da densidade larvária de Aedes aegypti no Estado de São Paulo

OBJETIVO: Propor alterações simplificadoras em plano de amostragem para estimar a densidade larvária de Aedes aegypti, partindo da avaliação de sua eficiência e simplicidade. MÉTODOS: Avaliou-se o plano de amostragem utilizado pela Superintendência de Controle de Endemias do Estado de São Paulo, para estimar a densidade larvária de Aedes aegypti pelo índice de Breteau, utilizando amostragem por conglomerados (quadras) em uma única etapa. Foram avaliadas 111 amostras obtidas em seis municípios da região de São José do Rio Preto, e pesquisadas, em média, 35 quadras e 14 edificações por quadra, num total de 510 edificações por amostra. RESULTADOS: As estimativas do índice de Breteau superiores a 3 apresentaram coeficientes de variação menores que 30% em 71% das amostras. O efeito do delineamento foi de 1,19 e de 1,79 para índices menores e maiores que 5, respectivamente. As estimativas foram obtidas em menos de três dias, envolvendo, em média, 5,5 homens na coleta de dados por dia. CONCLUSÕES: O plano de amostragem apresentou características de método simplificado: rapidez, economia e fácil operacionalização. Tais resultados se devem principalmente à utilização de conglomerados em uma única etapa, dispensando elaboração de listagem de endereços, sorteio e localização de edificações na segunda etapa. O efeito do delineamento indicou perda de precisão em níveis aceitáveis com a utilização de uma só etapa. A determinação do tamanho da amostra e a estimação dos erros amostrais das estimativas mereceram alterações simplificadoras.

Análise da estrutura de um edifício em betão armado usando um método dos elementos finitos: aplicação do método dos elementos finitos a problemas tridimensionais de elasticidade linear usando o freeFEM++

Pretende-se, utilizando o Modelo da Elasticidade Linear em freeFEM++, determinar os esforços e deslocamentos de um edifício alto submetido apenas à acção do peso próprio da estrutura e, efectuar estudos comparativos dos resultados obtidos com o SAP2000. O trabalho inicia-se com a introdução da teoria da elasticidade linear, onde são feitas as deduções das Equações de Compatibilidade, Equilíbrio e as Leis Constitutivas, de modo a resolver numericamente o problema de Elasticidade Linear mencionado. O método de elementos finitos será implementado em freeFEM++ com auxílio do GMSH que é uma poderosa ferramenta com capacidade de gerar automaticamente malhas tridimensionais de elementos finitos e com relativa facilidade de pré e pós-processamento.

Execução de túneis com recurso ao método cut anda cover

Neste trabalho apresenta-se uma abordagem sobre a conceção e execução de túneis que incide na metodologia de execução de galerias a céu aberto (mais conhecida pela designação utilizada na língua inglesa – cut and cover). Na primeira parte do trabalho é enquadrado o tema, introduzindo-se uma perspetiva sobre a sua evolução histórica, descrevem-se as principais metodologias adotadas na construção de túneis, afloram-se as vantagens e desvantagens de cada metodologia, abordam-se de forma sumária assuntos como a instrumentação utilizada no controlo da segurança na construção destas obras e empreendimentos envolventes assim como os benefícios obtidos com a construção deste tipo de obra. Numa segunda fase do trabalho abordam-se as principais práticas, critérios e normativas utilizadas no desenvolvimento de modelos estruturais que suportam as verificações de segurança na fase de projeto. Finalmente recorre-se a um estudo de caso para mostrar e discutir a aplicação prática de alguns dos critérios e normas antes referidos, bem como para verificar e discutir o estado de tensão de algumas das secções de referência da obra em análise, assim como correlacionar esse estado de tensão e de deformação com as diferentes soluções estruturais adotadas para a sua construção, nomeadamente a execução de cortinas de estacas ou taludes e banquetas na escavação.

Método de execução de uma barragem

O presente documento diz respeito ao Trabalho Final de Mestrado, necessário para a conclusão do Mestrado em Engenharia Civil, perfil de Estruturas, do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa. Para tal, foi realizado um estágio com a duração de 16 semanas, através da empresa OPWAY – Engenharia, integrado na obra pública da Barragem de Ribeiradio-Ermida. Através deste documento tentar-se-á dar uma visão geral de quais as atividades que estão integradas na construção de uma infraestrutura como uma barragem.

Método de varredura para exame de criadouros de vetores de dengue e febre amarela urbana

Com objetivo de estimar o número mínimo de varreduras para coletar uma amostra representativa das larvas presentes em um grande recipiente, foram adicionadas 200 larvas de quarto estádio em um tambor de 80 litros de água. Com auxílio de peneira plástica, foram feitas dez varreduras em cada réplica do experimento. Os resultados indicaram que oito varreduras foram suficientes para coletar até 72% do total de 200 larvas de quarto estadio presentes no criadouro, ou seja, uma média de 143±1,97. A técnica mostrou ser de fácil e eficiente execução quanto à inspeção de criadouros com grande volume de água. Isto reforça sua utilização como instrumento com grande potencial para vigilância vetorial na rotina dos programas de controle de vetores do dengue e febre amarela.

Análise dinâmica de uma estrutura: estudo numérico e experimental

Com o presente trabalho pretende-se estudar e compreender o comportamento dinâmico de estruturas de engenharia civil, de forma a permitir a elaboração de algumas metodologias para o estudo e análise de problemas de dinâmica de estruturas. Apresenta-se uma revisão dos principais fundamentos da modelação matemática do comportamento dinâmico, com o estudo de sistemas de 1 grau de liberdade e posterior generalização para sistemas de múltiplos graus de liberdade. Apresentam-se também as formulações para análises de identificação modal no domínio do tempo e no domínio da frequência. Atendendo que a resolução do problema dinâmico deve cumprir duas etapas: integração no Espaço, e integração no tempo. Para a 1a etapa abordam-se os fundamentos dos métodos numéricos de integração no espaço (em particular, o método dos elementos finitos) com vista á implementação da sua formulação na ferramenta computacional freeFEM++. Para a 2a etapa abordam-se os métodos numéricos de integração no domínio do tempo (em particular, o método de Newmark), de forma a determinar a resposta de uma estrutura quando submetida a acções dinâmicas. Adicionalmente são introduzidos alguns conceitos essenciais ao estudo de resultados experimentais obtidos através da realização de ensaios de vibrações. Por último, estuda-se um modelo físico de um edifício de dois pisos, com base na análise de resultados de um ensaio de vibração ambiental e no desenvolvimento de dois modelos numéricos (em freeFEM++ e em SAP2000) para comparação e análise dos resultados obtidos e validação da ferramenta computacional desenvolvida. Após a calibração dos modelos numéricos aos resultados obtidos experimentalmente, procede-se a uma análise dinâmica dos modelos numéricos sujeitos a uma acção sísmica, com a posterior comparação e análise de resultados obtidos.

Projeto WHOQOL-OLD: método e resultados de grupos focais no Brasil

OBJETIVO: A investigação sobre as condições que permitem uma boa qualidade de vida na velhice é de interesse científico e social. Assim, o estudo objetivou apresentar a metodologia utilizada e os resultados dos grupos focais para avaliação da qualidade de vida do idoso. MÉTODOS: A metodologia do projeto WHOQOL-OLD é a mesma utilizada no desenvolvimento de outros módulos do WHOQOL. Foram realizados cinco grupos focais no Brasil. O método amostral foi o de conveniência. Dezoito idosos e cinco cuidadores participaram dos grupos focais. Todos os grupos obedeceram a uma metodologia pré-estabelecida. RESULTADOS: Observou-se uma tendência de associação entre qualidade de vida e bem-estar ou sentir-se bem. Espontaneamente, as respostas incluíram os seis domínios propostos no WHOQOL-100, reforçando a multidimensionalidade do construto. Das 24 facetas originais, 19 foram citadas como relevantes, sendo que as cinco facetas não espontaneamente lembradas não se centraram em um único domínio. Quando perguntados sobre a importância de cada uma das 24 facetas do WHOQOL-100, os grupos consideraram-nas todas relevantes. Foram sugeridas modificações para serem aplicadas a idosos para cinco facetas. Itens adicionais também foram examinados e considerados relevantes para a avaliação de qualidade de vida em idosos, tanto pelos idosos entrevistados como pelos cuidadores. CONCLUSÕES: Os resultados corroboram com a hipótese de que os idosos constituem um grupo particular e, como tal, apresentam especificidades de importante relevância para a qualidade de vida. Assim, um instrumento adequado para a avaliação da qualidade de vida de idosos tem que necessariamente contemplar esses aspectos.

Estimativa de validade de um novo método de isolamento de vírus rábico

OBJETIVOS: Nenhum estudo de base populacional foi realizado para mostrar o uso potencial de diagnóstico virológico do vírus rábico. O estudo realizado teve por objetivo estimar parâmetros de acurácia para o isolamento de vírus rábico em célula McCoy, como um método alternativo, e comparar com o uso da célula N2A, considerada método de referência. MÉTODOS: Foi realizado um inquérito em 120 morcegos coletados aleatoriamente, na Mata Atlântica, no Estado de São Paulo. Utilizou-se a reação de imunofluorescência para a detecção do vírus rábico isolado no cérebro desses morcegos, avaliado nos dois sistemas de cultivos celulares. Dois bancos de dados foram formados com os resultados. A análise foi feita com o programa Computer Methods for Diagnosis Tests (CMDT), utilizando a técnica de two-graph-receiver operating characteristic (TG-ROC) para obter os parâmetros de sensibilidade e especificidade, além de outros indicadores, tais como eficácia, valor preditivo positivo, valor preditivo negativo e razão de verossimilhança. RESULTADOS: A célula N2A apresentou 90% de sensibilidade e especificidade, enquanto que a célula McCoy obteve 95% para os mesmos parâmetros. Os valores foram baseados em pontos de cortes otimizados para cada uma das células. CONCLUSÕES: Observou-se que a célula McCoy permite obter estimativas de acurácia superiores aos resultados observados com a célula de N2A, representando um método alternativo eficaz no isolamento do vírus rábico.

Nutrição parentérica em contexto hospitalar: a pesagem das bolsas como método de controlo de qualidade da preparação

A produção de nutrição parentérica está sujeita à ocorrência de erros colocando em risco a segurança do doente. O de controlo de qualidade da composição das bolsas produzidas em Farmácia Hospitalar torna-se indispensável de modo a contribuir para a minimização de erros, garantindo a qualidade final destas preparações. A pesagem das bolsas apresenta-se como um método de controlo de qualidade rápido, económico e fácil de executar, sendo a sua validação um passo fundamental do processo. Objetivo: validar um método de pesagem das bolsas de Nutrição Parentérica, no que concerne aos parâmetros definidos pela International Conference Harmonization: exatidão, precisão intermédia, repetibilidade, linearidade e reprodutibilidade.

Modelização de um dispositivo de travagem automático de via, através do método dos elementos finitos

Apresenta-se a modelização, através do Método dos Elementos Finitos, de um sistema de proteção automática de comboios, denominado DTAV – Dispositivo de Travagem Automático de Via. A modelização é realizada com o auxílio do software Ansys 13.0. Descreve-se a evolução histórica dos sistemas de proteção automática de comboios, desde a época vitoriana até à atualidade. São categorizados os vários tipos de sistemas de proteção existentes, consoante as suas funcionalidades e os seus princípios físicos de funcionamento. É apresentada uma breve descrição da normalização em vigor, aplicada aos sistemas de proteção automáticos de comboios. Descreve-se em pormenor o sistema DTAV, nomeadamente a sua funcionalidade, o seu princípio físico de funcionamento e o conjunto de equipamentos de que é constituído. Apresenta-se uma breve introdução sobre o método dos elementos finitos, enquadrando o modelo criado com os princípios físicos em que se fundamenta, nomeadamente através da descrição das equações de eletromagnetismo. Desenvolve-se modelo do sistema DTAV, evidenciado as etapas da construção e os resultados obtidos, validados por um conjunto de especificações e ensaios prévios realizados em laboratório.

Contributo do método árvore de causas no estudo dos acidentes de trabalho para a segurança no trabalho em altura com recurso às técnicas de acesso e posicionamento por cordas

Mestrado em Segurança e Higiene do Trabalho.