Contemporary and historic factors influence differently genetic differentiation and diversity in a tropical palm

Population genetics theory predicts loss in genetic variability because of drift and inbreeding in isolated plant populations; however, it has been argued that long-distance pollination and seed dispersal may be able to maintain gene flow, even in highly fragmented landscapes. We tested how historical effective population size, historical migration and contemporary landscape structure, such as forest cover, patch isolation and matrix resistance, affect genetic variability and differentiation of seedlings in a tropical palm (Euterpe edulis) in a human-modified rainforest. We sampled 16 sites within five landscapes in the Brazilian Atlantic forest and assessed genetic variability and differentiation using eight microsatellite loci. Using a model selection approach, none of the covariates explained the variation observed in inbreeding coefficients among populations. The variation in genetic diversity among sites was best explained by historical effective population size. Allelic richness was best explained by historical effective population size and matrix resistance, whereas genetic differentiation was explained by matrix resistance. Coalescence analysis revealed high historical migration between sites within landscapes and constant historical population sizes, showing that the genetic differentiation is most likely due to recent changes caused by habitat loss and fragmentation. Overall, recent landscape changes have a greater influence on among-population genetic variation than historical gene flow process. As immediate restoration actions in landscapes with low forest amount, the development of more permeable matrices to allow the movement of pollinators and seed dispersers may be an effective strategy to maintain microevolutionary processes.

Barriers to green buildings at two Brazilian engineering schools

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Habitação social em centros urbanos consolidados: análise dialógica desde o percurso do projeto ao uso social: São Paulo (Brasil) e Roma (Itália)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Regulating Green Buildings

Green buildings are becoming the new fixation for the building industry because of the impact they have on the carbon footprint and the cost savings they offer for utility costs. Governments have begun to produce policies and regulations that implement and mandate green buildings due to these successes. However, the policies are having troubles increasing the popularity and quantities of green buildings. There is a need for a way to produce better policies and regulations that will increase both the amount of green buildings their popularity. A decision-making tool, such as a decision tree, should be created to help policymakers who do not have the backgrounds to produce well thought out regulations. By researching the green building industry and its current status, key points can be graphed out in a decision tool that will provide the needed education for policy makers to produce better green building regulations.

Equation of Motion Governing the Dynamics of Vertically Collapsing Buildings

The present paper aims at contributing to a discussion, opened by several authors, on the proper equation of motion that governs the vertical collapse of buildings. The most striking and tragic example is that of the World Trade Center Twin Towers, in New York City, about 10 years ago. This is a very complex problem and, besides dynamics, the analysis involves several areas of knowledge in mechanics, such as structural engineering, materials sciences, and thermodynamics, among others. Therefore, the goal of this work is far from claiming to deal with the problem in its completeness, leaving aside discussions about the modeling of the resistive load to collapse, for example. However, the following analysis, restricted to the study of motion, shows that the problem in question holds great similarity to the classic falling-chain problem, very much addressed in a number of different versions as the pioneering one, by von Buquoy or the one by Cayley. Following previous works, a simple single-degree-of-freedom model was readdressed and conceptually discussed. The form of Lagrange's equation, which leads to a proper equation of motion for the collapsing building, is a general and extended dissipative form, which is proper for systems with mass varying explicitly with position. The additional dissipative generalized force term, which was present in the extended form of the Lagrange equation, was shown to be derivable from a Rayleigh-like energy function. DOI: 10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0000453. (C) 2012 American Society of Civil Engineers.

The revision of the Brazilian Forest Act: increased deforestation or a historic step towards balancing agricultural development and nature conservation?

Almost two-thirds of the Brazilian territory still has prevalence of natural vegetation. Although not all pristine, much of these areas have high conservation value. 170 million hectare (Mha) of the natural vegetation is located within Federal and State protected areas. Most of the remaining 367 Mha is on private agriculture lands, where the Forest Act is the most important legal framework for conservation. In July 2010, the Brazilian parliament began the analysis of a substitutive legislation for the Forest Act. The main motivations for the revision is that, on the one hand, it has been found ineffective in protecting natural vegetation, and on the other hand, it is perceived as a barrier against development in the agriculture sector. The substitutive Forest Act, as it presently stands, does not represent a balance between existing standpoints and objectives; it may drive development towards either more private protection through market-driven compensation actions, or increased deforestation and less nature protection/restoration. This article uses outcomes from modeling analyses to discuss weaknesses of the substitutive Forest Act and to suggest possible improvements. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Modeling of active holonic control systems for intelligent buildings

Building facilities have become important infrastructures for modern productive plants dedicated to services. In this context, the control systems of intelligent buildings have evolved while their reliability has evidently improved. However, the occurrence of faults is inevitable in systems conceived, constructed and operated by humans. Thus, a practical alternative approach is found to be very useful to reduce the consequences of faults. Yet, only few publications address intelligent building modeling processes that take into consideration the occurrence of faults and how to manage their consequences. In the light of the foregoing, a procedure is proposed for the modeling of intelligent building control systems, considersing their functional specifications in normal operation and in the of the event of faults. The proposed procedure adopts the concepts of discrete event systems and holons, and explores Petri nets and their extensions so as to represent the structure and operation of control systems for intelligent buildings under normal and abnormal situations. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Reliability of buildings in service limit state for maximum horizontal displacements

Brazilian design code ABNT NBR6118:2003 - Design of Concrete Structures - Procedures - [1] proposes the use of simplified models for the consideration of non-linear material behavior in the evaluation of horizontal displacements in buildings. These models penalize stiffness of columns and beams, representing the effects of concrete cracking and avoiding costly physical non-linear analyses. The objectives of the present paper are to investigate the accuracy and uncertainty of these simplified models, as well as to evaluate the reliabilities of structures designed following ABNT NBR6118:2003[1&] in the service limit state for horizontal displacements. Model error statistics are obtained from 42 representative plane frames. The reliabilities of three typical (4, 8 and 12 floor) buildings are evaluated, using the simplified models and a rigorous, physical and geometrical non-linear analysis. Results show that the 70/70 (column/beam stiffness reduction) model is more accurate and less conservative than the 80/40 model. Results also show that ABNT NBR6118:2003 [1] design criteria for horizontal displacement limit states (masonry damage according to ACI 435.3R-68(1984) [10]) are conservative, and result in reliability indexes which are larger than those recommended in EUROCODE [2] for irreversible service limit states.

Contribution to assessing the stiffness reduction of structural elements in the global stability analysis of precast concrete multi-storey buildings

This study deals with the reduction of the stiffness in precast concrete structural elements of multi-storey buildings to analyze global stability. Having reviewed the technical literature, this paper present indications of stiffness reduction in different codes, standards, and recommendations and compare these to the values found in the present study. The structural model analyzed in this study was constructed with finite elements using ANSYS® software. Physical Non-Linearity (PNL) was considered in relation to the diagrams M x N x 1/r, and Geometric Non-Linearity (GNL) was calculated following the Newton-Raphson method. Using a typical precast concrete structure with multiple floors and a semi-rigid beam-to-column connection, expressions for a stiffness reduction coefficient are presented. The main conclusions of the study are as follows: the reduction coefficients obtained from the diagram M x N x 1/r differ from standards that use a simplified consideration of PNL; the stiffness reduction coefficient for columns in the arrangements analyzed were approximately 0.5 to 0.6; and the variation of values found for stiffness reduction coefficient in concrete beams, which were subjected to the effects of creep with linear coefficients from 0 to 3, ranged from 0.45 to 0.2 for positive bending moments and 0.3 to 0.2 for negative bending moments.

Impact of thermal bridging on the performance of buildings using Light Steel Framing in Brazil

The Light Steel Framing building technology was introduced in Brazil in the late 1990s for the construction of residential houses. Because the design system was imported from the United States and is optimised to work well in that temperate climate, some modi fi cations must be made to adapt it for the Brazilian climate. The objective of this paper was to assess the impact of thermal bridging across enclosure elements on the thermal performance of buildings designed with Light Steel Framing in Brazil. The numerical simulation program EnergyPlus and a speci fi c method that considered the effects of metallic structures in the hourly simulations were used for the analysis. Two air-conditioned commercial buildings were used as case studies. The peak thermal load increased approximately 10% when an interior metal frame was included in the numerical simulations compared to non-metallic structures. Even when a metal frame panel was used only for vertical elements in the facade of a building with a conventional concrete structure, the simulations showed a 5% increase in annual energy use.

Dalla città alla casa, dalla casa alla città: la mutevole ricerca di un Piano per il ben-essere urbano

La ricerca si propone di definire le linee guida per la stesura di un Piano che si occupi di qualità della vita e di benessere. Il richiamo alla qualità e al benessere è positivamente innovativo, in quanto impone agli organi decisionali di sintonizzarsi con la soggettività attiva dei cittadini e, contemporaneamente, rende evidente la necessità di un approccio più ampio e trasversale al tema della città e di una più stretta relazione dei tecnici/esperti con i responsabili degli organismi politicoamministrativi. La ricerca vuole indagare i limiti dell’urbanistica moderna di fronte alla complessità di bisogni e di nuove necessità espresse dalle popolazioni urbane contemporanee. La domanda dei servizi è notevolmente cambiata rispetto a quella degli anni Sessanta, oltre che sul piano quantitativo anche e soprattutto sul piano qualitativo, a causa degli intervenuti cambiamenti sociali che hanno trasformato la città moderna non solo dal punto di vista strutturale ma anche dal punto di vista culturale: l’intermittenza della cittadinanza, per cui le città sono sempre più vissute e godute da cittadini del mondo (turisti e/o visitatori, temporaneamente presenti) e da cittadini diffusi (suburbani, provinciali, metropolitani); la radicale trasformazione della struttura familiare, per cui la famiglia-tipo costituita da una coppia con figli, solido riferimento per l’economia e la politica, è oggi minoritaria; l’irregolarità e flessibilità dei calendari, delle agende e dei ritmi di vita della popolazione attiva; la mobilità sociale, per cui gli individui hanno traiettorie di vita e pratiche quotidiane meno determinate dalle loro origini sociali di quanto avveniva nel passato; l’elevazione del livello di istruzione e quindi l’incremento della domanda di cultura; la crescita della popolazione anziana e la forte individualizzazione sociale hanno generato una domanda di città espressa dalla gente estremamente variegata ed eterogenea, frammentata e volatile, e per alcuni aspetti assolutamente nuova. Accanto a vecchie e consolidate richieste – la città efficiente, funzionale, produttiva, accessibile a tutti – sorgono nuove domande, ideali e bisogni che hanno come oggetto la bellezza, la varietà, la fruibilità, la sicurezza, la capacità di stupire e divertire, la sostenibilità, la ricerca di nuove identità, domande che esprimono il desiderio di vivere e di godere la città, di stare bene in città, domande che non possono essere più soddisfatte attraverso un’idea di welfare semplicemente basata sull’istruzione, la sanità, il sistema pensionistico e l’assistenza sociale. La città moderna ovvero l’idea moderna della città, organizzata solo sui concetti di ordine, regolarità, pulizia, uguaglianza e buon governo, è stata consegnata alla storia passata trasformandosi ora in qualcosa di assai diverso che facciamo fatica a rappresentare, a descrivere, a raccontare. La città contemporanea può essere rappresentata in molteplici modi, sia dal punto di vista urbanistico che dal punto di vista sociale: nella letteratura recente è evidente la difficoltà di definire e di racchiudere entro limiti certi l’oggetto “città” e la mancanza di un convincimento forte nell’interpretazione delle trasformazioni politiche, economiche e sociali che hanno investito la società e il mondo nel secolo scorso. La città contemporanea, al di là degli ambiti amministrativi, delle espansioni territoriali e degli assetti urbanistici, delle infrastrutture, della tecnologia, del funzionalismo e dei mercati globali, è anche luogo delle relazioni umane, rappresentazione dei rapporti tra gli individui e dello spazio urbano in cui queste relazioni si muovono. La città è sia concentrazione fisica di persone e di edifici, ma anche varietà di usi e di gruppi, densità di rapporti sociali; è il luogo in cui avvengono i processi di coesione o di esclusione sociale, luogo delle norme culturali che regolano i comportamenti, dell’identità che si esprime materialmente e simbolicamente nello spazio pubblico della vita cittadina. Per studiare la città contemporanea è necessario utilizzare un approccio nuovo, fatto di contaminazioni e saperi trasversali forniti da altre discipline, come la sociologia e le scienze umane, che pure contribuiscono a costruire l’immagine comunemente percepita della città e del territorio, del paesaggio e dell’ambiente. La rappresentazione del sociale urbano varia in base all’idea di cosa è, in un dato momento storico e in un dato contesto, una situazione di benessere delle persone. L’urbanistica moderna mirava al massimo benessere del singolo e della collettività e a modellarsi sulle “effettive necessità delle persone”: nei vecchi manuali di urbanistica compare come appendice al piano regolatore il “Piano dei servizi”, che comprende i servizi distribuiti sul territorio circostante, una sorta di “piano regolatore sociale”, per evitare quartieri separati per fasce di popolazione o per classi. Nella città contemporanea la globalizzazione, le nuove forme di marginalizzazione e di esclusione, l’avvento della cosiddetta “new economy”, la ridefinizione della base produttiva e del mercato del lavoro urbani sono espressione di una complessità sociale che può essere definita sulla base delle transazioni e gli scambi simbolici piuttosto che sui processi di industrializzazione e di modernizzazione verso cui era orientata la città storica, definita moderna. Tutto ciò costituisce quel complesso di questioni che attualmente viene definito “nuovo welfare”, in contrapposizione a quello essenzialmente basato sull’istruzione, sulla sanità, sul sistema pensionistico e sull’assistenza sociale. La ricerca ha quindi analizzato gli strumenti tradizionali della pianificazione e programmazione territoriale, nella loro dimensione operativa e istituzionale: la destinazione principale di tali strumenti consiste nella classificazione e nella sistemazione dei servizi e dei contenitori urbanistici. E’ chiaro, tuttavia, che per poter rispondere alla molteplice complessità di domande, bisogni e desideri espressi dalla società contemporanea le dotazioni effettive per “fare città” devono necessariamente superare i concetti di “standard” e di “zonizzazione”, che risultano essere troppo rigidi e quindi incapaci di adattarsi all’evoluzione di una domanda crescente di qualità e di servizi e allo stesso tempo inadeguati nella gestione del rapporto tra lo spazio domestico e lo spazio collettivo. In questo senso è rilevante il rapporto tra le tipologie abitative e la morfologia urbana e quindi anche l’ambiente intorno alla casa, che stabilisce il rapporto “dalla casa alla città”, perché è in questa dualità che si definisce il rapporto tra spazi privati e spazi pubblici e si contestualizzano i temi della strada, dei negozi, dei luoghi di incontro, degli accessi. Dopo la convergenza dalla scala urbana alla scala edilizia si passa quindi dalla scala edilizia a quella urbana, dal momento che il criterio del benessere attraversa le diverse scale dello spazio abitabile. Non solo, nei sistemi territoriali in cui si è raggiunto un benessere diffuso ed un alto livello di sviluppo economico è emersa la consapevolezza che il concetto stesso di benessere sia non più legato esclusivamente alla capacità di reddito collettiva e/o individuale: oggi la qualità della vita si misura in termini di qualità ambientale e sociale. Ecco dunque la necessità di uno strumento di conoscenza della città contemporanea, da allegare al Piano, in cui vengano definiti i criteri da osservare nella progettazione dello spazio urbano al fine di determinare la qualità e il benessere dell’ambiente costruito, inteso come benessere generalizzato, nel suo significato di “qualità dello star bene”. E’ evidente che per raggiungere tale livello di qualità e benessere è necessario provvedere al soddisfacimento da una parte degli aspetti macroscopici del funzionamento sociale e del tenore di vita attraverso gli indicatori di reddito, occupazione, povertà, criminalità, abitazione, istruzione, etc.; dall’altra dei bisogni primari, elementari e di base, e di quelli secondari, culturali e quindi mutevoli, trapassando dal welfare state allo star bene o well being personale, alla wellness in senso olistico, tutte espressioni di un desiderio di bellezza mentale e fisica e di un nuovo rapporto del corpo con l’ambiente, quindi manifestazione concreta di un’esigenza di ben-essere individuale e collettivo. Ed è questa esigenza, nuova e difficile, che crea la diffusa sensazione dell’inizio di una nuova stagione urbana, molto più di quanto facciano pensare le stesse modifiche fisiche della città.

Dynamic structure-soil-structure interaction between nearby piled buildings under seismic excitation by BEM-FEM model

[EN]The dynamic throug-soil interaction between nearby pile supported structures in a viscoelastic half-space, under incident S and Rayleigh waves, is numerically studied. To this end, a three-dimensional viscoelastic BEM-FEM formulation for the dynamic analysis of piles and pile groups in the frequency domain is used, where soil is modelled by BEM and piles are simulated by one-dimensional finite elements as Bernouilli beams.

3-D Boundary element-finite element method for the dynamic analysis of piled buildings.

[EN]A boundary element-finite element model is presented for the three-dimensional dynamic analysis of piled buildings in the frequency domain. Piles are modelled as compressible Euler-Bernoulli beams founded on a linear, isotropic, viscoelastic, zoned-homogeneous, unbounded layered soil, while multi-storey buildings are assumed to be comprised of vertical compressible piers and rigid slabs.