Reforço de elementos estruturais de madeira com materiais compósitos de matriz polimérica

A necessidade de manutenção e reabilitação de estruturas de madeira antigas é, nos dias de hoje, um aspeto bastante importante a nível mundial. Assim, o estudo da eficácia de alguns sistemas de reforço torna-se fulcral. A presente dissertação é um estudo experimental sobre reforço de estruturas de madeira com materiais compósitos. Os materiais compósitos utilizados na componente experimental foram polímeros reforçados com fibras de carbono (CFRP – Carbon Fiber Reinforced Polymer) e estes foram colados ao substrato de madeira com resina epoxídica. O estudo experimental foi composto por duas fases. Na primeira fase realizaram-se ensaios de corte simples e na segunda fase ensaios de flexão. Os ensaios de corte simples foram realizados de modo a estudar a ligação CFRP-madeira e a analisar a influência do comprimento colado de CFRP ao substrato de madeira. Para tal, utilizaram-se duas técnicas de reforço, a técnica EBR (Externally Bonded Reinforcement) em que os laminados de CFRP são colados exteriormente e a técnica NSM (Near Surface Mounted) em que os laminados de CFRP são colados numa ranhura feita no provete de madeira. Foram realizados 17 ensaios de corte simples, 10 com a técnica EBR e 7 com a técnica NSM. Na segunda fase, foram realizados 3 ensaios de flexão sobre pavimentos de madeira reforçados com laminados de CFRP. Para estes ensaios também se utilizaram duas técnicas de reforço, a técnica EBR e uma técnica em que o laminado de FRP é ancorado nas extremidades das vigas. Numa fase final os resultados foram analisados e comparados de modo a tirar conclusões. Concluíu-se que a técnica de reforço NSM apresenta um desempenho superior à técnica EBR nos ensaios de corte simples. Comparativamente à técnica EBR, os pavimentos de madeira com o laminado de CFRP ancorado nas extremidades das vigas apresentaram um melhor desempenho.

Metodologia para avaliação da colagem em painéis compensados

Este trabalho descreve um método para avaliar o grau de qualidade da colagem em painéis compensados, analisando a falha na linha de cola após o seu cisalhamento. O teste é feito segundo normas especificas, utilizando um sistema de imagem Micro-Videomat acoplado a um microcomputador.

Avaliação por Imagem de Ressonância Magnética das alterações estruturais e fisiológicas dos músculos da perna após exercício

Esta dissertação tem como objectivo principal avaliar por IRM as alterações arquitectónicas e funcionais dos músculos mais importantes da perna quando submetidos a um protocolo de exercício intenso. Para esse fim, foram utilizadas técnicas avançadas de imagem específicas tais como o DTI, o BOLD e a relaxometria T2. Estas técnicas forneceram-nos de forma não-invasiva diversas informações in vivo e em tempo real sobre os tecidos musculares. Para além destas, também foram utilizadas sequências ponderadas em DP que serviram de referência anatómica e das quais também foram retirados dados arquitectónicos. Participaram neste estudo seis jovens atletas saudáveis do sexo feminino. Os músculos analisados foram o tibial anterior, os gastrocnémios (medial e lateral) e o solear. As diversas sequências de imagem foram adquiridas em duas fases distintas: pré e pós-exercício. O protocolo de exercício constou numa série de saltos unipedais realizados até à exaustão. Depois de adquiridas, as imagens foram processadas e tratadas com scripts dedicados e/ou software especializado. Os valores obtidos através da delimitação de ROIs, manipulação das imagens em 3D e execução de tractografias permitiram-nos apreciar as alterações ocorridas nos músculos exercitados. Após tratamento estatístico, verificou-se um comportamento semelhante entre os músculos nas várias técnicas de imagem. O ADC, o sinal BOLD e o valor de T2 variaram de forma equivalente nos músculos gastrocnémios e solear (agonistas no exercício praticado), enquanto que no tibial anterior estas variações foram menores ou inclusivamente negativas. Quanto aos dados arquitectónicos registados de forma directa na imagem ou obtidos através do DTI, não verificamos alterações estatisticamente significativas na maior parte das variáveis, à excepção do comprimento médio das fibras, do CSA e do ângulo de penação de alguns músculos. A IRM consegue assim avaliar a estrutura e função do músculo, complementando ou substituindo cada vez mais outras técnicas mais invasivas ou ineficazes.

Comportamento de painéis de alvenaria reforçados com FRCM sujeitos a ações no plano: Estudo da interface

O presente trabalho dedica-se à caracterização do comportamento de modelos de alvenaria reforçada com FRCM (fiber reinforced cementitious matrix) quando sujeitos a ações que atuam no plano da parede. O sistema de reforço, composto por uma camada de argamassa cimentícia reforçada com uma malha de CFRP (carbon fiber reinforced polymer), foi aplicado a modelos de alvenaria de tijolo furado. Considerando a importância da interface entre a camada de reforço e o substrato para a eficiência do sistema de reforço, procedeu-se à caracterização do comportamento mecânico da interface por intermédio de ensaios de corte direto, com os quais foi possível definir as superfícies de cedência e de rotura da interface. Os resultados obtidos permitiram a quantificação dos parâmetros que caracterizam a interface entre o material cerâmico e uma argamassa do tipo PFRM (polypropylene fibre reinforced mortar) quando sujeita a cargas de corte combinadas com cargas normais à interface. Através de expressões analíticas e do critério de rotura de Mohr-Coloumb foi analisada a adequação de um critério baseado numa aproximação linear, aos dados obtidos experimentalmente.

Composição florística e parâmetros estruturais de um hectare de floresta densa de terra firme no rio Uatumã, Amazônia, Brasil

Foi inventariada uma área de floresta densa de terra firme no rio Uatumã, município de São Sebastião, Estado do Amazonas (2º 20' 04" S e 58º 45' 26" W), objetivando estudar a composição florística, riqueza de espécies e parâmetros estruturais da vegetação. Executou-se o levantamento de um hectare, empregando-se um transecto de 10 χ 1000 m, dividido em 20 parcelas de 10 χ 50 m, onde mensuraram-se todos os indivíduos com DAP > 10 cm, incluindo árvores, cipós e palmeiras. O estrato inferior foi abordado em pequenas parcelas de 2 χ 2 m, obedecendo o critério de categoria de tamanho. Os parâmetros estruturais foram avaliados por meio do IVI (índice de Valor de Importância) das espécies, número de indivíduos por classe de diâmetro e espectro biológico do estrato inferior. Foram registrados 741 indivíduos (com DAP ≥ 10 cm), distribuídos em 46 famílias, 118 gêneros e 145 espécies. As famílias com maior número de espécies foram Leguminosae sensu lato (33), Myrtaceae (8) e Lauraceae (7), representando 33% do total de indivíduos registrados. Protium apiculatum e Eschweilera coriacea foram as espécies com maior IVI (22,4 e 17,6 respectivamente), representando 15% do total. Estas duas espécies foram as que apresentaram maior uniformidade de distribuição e maior número de indivíduos na área. O estrato inferior é composto de alta proporção de indivíduos (28,7%), cujas espécies representam 25,4% do total de espécies registradas que têm seu ciclo de vida neste estrato. Portanto, estas espécies não podem ser incluídas como parte da regeneração florestal, como é considerada por muitos projetos de manejo florestal.

Painéis sandwich customizados para a reabilitaçãoo do património edificado

Entendendo a presente crise do setor da construção como uma oportunidade para promover a reabilitação do parque habitacional existente, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um conceito de painéis sandwich customizáveis para a renovação multifuncional de edifícios. Mais do que uma solução convencional, esta proposta visa combinar materiais de construção sustentáveis, sistemas e tecnologias disponíveis com ferramentas de fabrico e design avançado, numa abordagem integrada e personalizada de soluções de pré-fabricação em massa para a reabilitação do parque habitacional. Pretende-se com a adoção das soluções propostas contribuir não só para a redução da ineficiência energética dos edifícios, mas também minimizar os problemas de construção existentes, estudando também a incorporação na fachada de módulos avançados, como painéis solares, para melhorar o seu desempenho energético.

Avaliação da gramatura de cola na propriedade de flexão estática em painéis compensados de Copaifera duckei Dwayer e Eperua oleifera Ducke

A presente pesquisa teve como objetivo analisar as seguintes gramaturas de cola: 270; 330; 364 e 390 g.m-² a partir da produção de compensados fenólicos utilizando duas espécies florestais; Copaifera duckei e Eperua oleifera e avaliar a flexão estática dos painéis. A madeira foi proveniente da área de manejo florestal sustentado da Indústria de Madeira Compensada localizada em Manicoré, município do Amazonas. As lâminas foram produzidas na Gethal Amazonas S.A - Indústria de Madeira Compensada em Itacoatiara - AM com espessura de 2,2 mm. Foram produzidas a nível industrial 40 painéis, 20 por espécie no total de 8 tratamentos. O experimento foi completamente casualizado com arranjo fatorial. Foi utilizado a norma Européia EN 310: 1993. Os valores de densidade básica da espécie Copaifera duckei foi de 0,60 (g.cm-²) e 0,62 (g.cm-²) para Eperua oleifera. No ensaio de flexão estática, sentido paralelo à grã, somente a espécie Copaifera duckei apresentou diferença significativa a 5% pelo Teste de Dunnette para as propriedades de MOE e MOR. No sentido perpendicular a grã, as espécies Copaifera duckei e Eperua oleifera tanto o MOE quanto o MOR apresentaram diferenças significativas a 5% de probabilidade.

Avaliação do potencial de utilização da madeira de Schizolobium amazonicum "Paricá" e Cecropia hololeuca "Embaúba" para produção de painéis aglomerados

Esta pesquisa teve por objetivo avaliar o potencial de utilização de madeira de Schizolobium amazonicum (Paricá) e Cecropia hololeuca (Embaúba) para produção de painéis aglomerados. Foram produzidos painéis experimentais com densidade nominal de 0,70 g/cm³, utilizando a resina uréia-formaldeído e partículas de madeira de Paricá e Embaúba, e mistura destas, em proporções de 75, 50 e 25%. A madeira de Pinus taeda foi utilizada como testemunha. Os painéis foram prensados com pressão específica de 40 kgf/cm², temperatura de 160ºC e tempo de prensagem de 8 minutos. Os resultados das avaliações de propriedades de absorção de água, inchamento em espessura, ligação interna, módulo de elasticidade e módulo de ruptura, indicaram que as madeiras de Schizolobium amazonicum (Paricá) e Cecropia hololeuca (Embaúba) são tecnicamente viáveis para produção de painéis aglomerados.

A redefinição das condições estruturais da infância e a crise económica em Portugal

Nos últimos 6 anos (desde 2008), a Europa tem estado mergulhada numa crise económica e financeira que atingiu, em particular, as economias mais vulneráveis, nomeadamente as dos países do Sul. Enfrentando crises de dívida soberana, a maioria dos países do Sul da Europa – Portugal, Espanha, Grécia, Chipre, Itália e Irlanda – recorreram à intervenção da União Europeia e do FMI. A austeridade tem sido a receita seguida em todos esses países, com constrangimentos no uso de dinheiro público, restrições nas políticas sociais, despedimentos na administração pública, redução dos salários nominais e aumento de impostos sobre a população ativa. Ao mesmo tempo, reformas estruturais têm sido anunciadas pelos diferentes governos, com o objetivo proclamado de diminuir a dívida pública e de aumentar o crescimento económico. Porém, estes planos são, por norma, acompanhados de medidas que reduzem a capacidade financeiras das famílias, designadamente, além dos cortes salariais, as reduções e restrições nos principais benefícios sociais e políticas familiares específicas (como, por exemplo, os abonos de família). As consequências que esta “economia global” tem tido nas vidas das crianças portuguesas são significativas e acreditamos ser fundamental refletir sobre os modos atuais de estruturação da infância a partir desta realidade e das implicações concretas que têm tido nas condições de vida das crianças. As condições estruturais em que a categoria geracional da infância é construída, em cada momento histórico, são geradoras de possibilidades reais de vida das crianças. As relações entre gerações não são sempre uniformes; pelo contrário, modificam-se continuamente. Diferentes condições de estruturação (isto é, em termos giddensianos, diferentes modos de regulação e de alocação de recursos) da vida económica, social e cultural geram distintos processos de “generatividade” (Honnig, 2009), isto é, modos de relação e mutua configuração entre gerações, especialmente entre adultos e crianças. A crise económica alterou as relações entre gerações. Um indicador evidente disto mesmo é a forte redução do número de crianças, através da descida do índice sintético de fertilidade nos anos da crise (muito embora esse índice tenha uma tendência de descida anterior): 1,37 em 2008; 1,28 em 2012 (INE, 2014). Mas também nos domínios da administração simbólica da infância, a crise económica produz os seus efeitos: a redução dos direitos, sendo generalizada, afeta especial e especificamente a infância. O nosso ponto é o de que a infância sofre um processo de redefinição, através da restrição às condições de cidadania da infância, por efeito da crise e da forma de gestão política que ela assumiu na europa, especialmente em Portugal. As reflexões sobre este efeito de redefinição da infância serão feitas a partir de duas dimensões centrais: uma, de análise de dados gerais sobre as políticas atuais que têm vindo a diminuir direitos sociais, a aumentar os níveis de pobreza e a ameaçar direitos fundamentais como educação e saúde, visibilizando os seus impactos nas vidas das crianças. Uma segunda dimensão discutirá dados recolhidos com crianças de modo a tentar caracterizar, a partir dos seus pontos de vista, os significados e impactos da crise nas suas vidas.

Comparações florísticas e estruturais entre comunidades de palmeiras em fragmentos de floresta primária e secundária da Área de Proteção Ambiental Raimundo Irineu Serra - Rio Branco, Acre, Brasil

O presente estudo compara a composição e estrutura das comunidades de palmeiras da Área de Proteção Ambiental Raimundo Irineu Serra - APARIS, localizada no perímetro urbano do Município de Rio Branco-Acre. Foram selecionadas três áreas de floresta secundária em estágios sucessionais distintos: 7,5 anos, 27,5 anos, 37,5 anos de idade, e um fragmento de floresta primária. Em cada área foram instaladas cinco parcelas de 20 X 20m, onde foram analisadas a composição florística, estrutura horizontal e estrutura populacional das palmeiras. Foram identificados 1.034 indivíduos, incluídos em 12 gêneros e 19 espécies de palmeiras. A área de floresta primária apresentou maior diversidade. Na análise da estrutura populacional de cada área, comprovamos a existência de uma escassez de plântulas (≤ 50 cm de altura) e adultos reprodutivos. A fragmentação alterou a composição e diminuiu a riqueza e a diversidade de palmeiras na área da APARIS, enquanto, está favorecendo a dominância de certas espécies como A. phalerata.

Influência da gramatura na resistência da linha de cola aos esforços de cisalhamento em painéis compensados de Copaifera duckei Dawyer e Eperua oleifera Ducke

A madeira por ser um material de origem orgânica responde de várias maneiras aos diversos produtos nela empregados, inclusive a aplicação de cola a qual depende do seu teor de umidade, tendendo a atingir um teor de umidade em equilíbrio dinâmico com a umidade relativa da atmosfera. Atualmente utilizam-se lâminas com teores de umidade entre 5 e 15% de acordo com o tipo de resina utilizada. O presente estudo avaliou o efeito de 04 gramaturas (270; 330; 364 e 390 g/m²) na produção de painéis compensados utilizando as espécies: Copaifera duckei Dawyer e Eperua oleifera Ducke. As espécies utilizadas foram retiradas da área de manejo florestal sustentável da Gethal Indústria de Madeira Compensada Ltda localizada em Manicoré-Am. As lâminas foram produzidas com espessuras de 2,2 mm. As variáveis do ciclo de prensagem foram controladas seguindo as orientações técnicas estabelecidas pelo fabricante da resina. Foi avaliada a resistência da linha de cola, com amostras da capa e do miolo em condições seca e pós-fervura. Para análise estatística foi aplicado um delineamento inteiramente casualizado com arranjo em esquema fatorial dos tratamentos. Confrontando os valores médios da tensão de ruptura e a percentagem de falha na madeira obtidos nesta pesquisa, ensaio seco e pós-fervura, com os da literatura, foi verificado que os painéis avaliados atendem aos critérios estabelecidos, podendo ser indicados para uso interior e exterior, pois de acordo com a Norma EN 314-2 (1993) o valor médio da tensão de ruptura em conjunto com a porcentagem de falha na madeira encontram-se em um padrão aceitável de comportamento.

Avaliação das propriedades de painéis aglomerados produzidos com resíduos de serrarias de nove espécies de madeiras tropicais da Amazônia

Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a qualidade de painéis aglomerados produzidos com resíduos de processamento em serraria de nove espécies de madeiras tropicais da Amazônia. As espécies estudadas foram: Scleronema micranthum Ducke (Cardeiro), Ecclinusa guianensis Eyma (Caucho), Scleronema sp. (Castanha-de-paca), Copaifera multijuga Hayne (Copaíba), Ocotea sp. (Louro), Ocotea guianensis Aubl (Louro-espinho), Caryocar villosum Pers. (Piquiarana), Couratari oblongifolia Ducke & R. Knuth (Tauari) e Virola surinamensis Rol. Warb (Virola). Foram produzidos painéis experimentais com densidade nominal de 0,75 g.cm-3, utilizando a resina uréia-formaldeído na proporção de 8% de sólidos - base peso seco das partículas. Os painéis foram prensados com pressão específica de 4,0 MPa, temperatura de 160 ºC e tempo de prensagem de oito minutos. As avaliações dos resultados de ensaios obtidos nesta pesquisa indicam a viabilidade técnica de utilização das nove espécies provenientes de florestas tropicais da Amazônia na produção de painéis de madeira aglomerada, com destaque para Ecclinusa guianensis Eyma (Caucho) que, de uma forma geral, apresentou melhores resultados de propriedades físico-mecânicas.

Florestas estacionais e áreas de ecótono no estado do Tocantins, Brasil: parâmetros estruturais, classificação das fitofisionomias florestais e subsídios para conservação

O objetivo deste estudo foi descrever a riqueza, estrutura e diversidade de espécies arbóreas em áreas de Floresta Estacional e ecótono (Floresta Estacional/Floresta Ombrófila) no estado do Tocantins, buscando subsídios para a conservação, manejo florestal, compensação de reserva legal e recuperação ambiental, além de discutir as identidades fitogeográficas em comparação com outras florestas do Brasil. Em 18 bacias hidrográficas, conduziu-se amostragem da vegetação arbórea (DAP > 5 cm) de 22 áreas (amostras) por meio do inventário de 477 parcelas de 400 m². Foram elaboradas análises de classificação pelo método TWINSPAN, em duas escalas distintas. A primeira avaliou a diversidade beta entre as parcelas amostradas no estado do Tocantins e a segunda buscou analisar a similaridade das florestas do Tocantins em relação a outras florestas do bioma Cerrado e suas áreas de tensão ecológica. As florestas amostradas apresentaram ampla variação em termos de riqueza (33 a 243 espécies), densidade (486 a 1.179 ind.ha-1), área basal (14,04 e 37,49 m².ha-1), índices de diversidade (H´ = 2,75 a 4,59) e de equabilidade (J´= 0,72 a 0,86). As análises de classificação convergiram para resultados comuns, identificando quatro ambientes dissimilares em termos florísticos e estruturais no estado do Tocantins: Floresta Estacional Decidual, Floresta Estacional Semidecidual, ecótono Floresta Estacional Semidecidual/Floresta Ombrófila e ecótono Floresta Estacional Decidual/Floresta Ombrófila. A fim de manter a diversidade de plantas e de ambientes na região de transição Floresta Amazônica e Cerrado, sugere-se que o processo de criação de unidades de conservação no estado do Tocantins deva ser intensificado e tenha como base para seleção das áreas critérios biogeográficos.

Projecto de componentes estruturais recorrendo a soluções avançadas em aços de alta resistência

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica

Desenvolvimento de microcápsulas ativadas por radiação solar para aplicação em painéis cerâmicos exteriores

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia de Materiais