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.

Desempenho energético de equipamentos escolares do ensino básico: aplicação a equipamentos escolares do concelho do Seixal

O trabalho de projecto desenvolvido tem por objectivo a análise do desempenho energético de estabelecimentos escolares do ensino básico em funcionamento. Para este trabalho foram considerados 2 estabelecimentos escolares tipo, face ao universo dos estabelecimentos da mesma natureza: um estabelecimento pré-escolar e um do ensino básico, considerando-se por comparação os restantes estabelecimentos escolares. Este projecto compreende, essencialmente, duas componentes: - o levantamento dos estabelecimentos escolares em causa, nomeadamente no que respeita aos seus elementos construtivos e às suas características de comportamento térmico face à legislação em vigor; - propor novas soluções construtivas que melhorem termicamente os edifícios tendo em vista a redução da factura energética, avaliando em qualquer dos casos os custos dessas intervenções. Com base neste estudo, e considerando os cálculos efectuados dos edifícios “tipo”, poderemos avaliar, através de extrapolações, os resultados previsíveis para os restantes edifícios existentes, nomeadamente das mesmas tipologias, e locais onde se inserem. Faz também parte deste estudo uma análise das condições de temperatura e humidade relativa do ar no interior dos estabelecimentos escolares em causa, com registos efectuados no local por equipamentos apropriados. Por último, apresentam-se as principais conclusões e as perspectivas para o desenvolvimento de trabalhos futuros.

Fiscalização da empreitada do "Centro de Congressos, Feiras e Exposições de Oeiras": estrutura metálica da cobertura

O presente relatório é referente ao trabalho realizado na empresa Prospectiva, S.A. , e procurou descrever os trabalhos realizados para a execução da estrutura metálica da cobertura do Centro de Congressos de Oeiras. Foi feita uma pequena apresentação da empresa assim como uma descrição global mas pouco detalhada da obra em causa. Foram descritas as principais fases da execução de estruturas metálicas como, o fabrico e a montagem dos elementos, assim como o seu enquadramento com as principais disposições regulamentares impostas a este tipo de estrutura. Na fase de fabrico foram descritos todos os processos envolvidos desde a recepção da matéria-prima até ao produto final das peças, fazendo sempre um acompanhamento com o Plano de Inspecção e Ensaio da fase de fabrico. No caso da montagem da estrutura foi feita a descrição do processo de transporte e o acompanhamento das principais fases da montagem, como o seu planeamento e faseamento, até a sua importância no próprio planeamento global da obra. Foram também apresentados os equipamentos utilizados, estruturas de apoio à montagem e os tipos de ligações executadas.

Projecto de fundações e estruturas do edifício administrativo do parque de materiais e oficinas de Ceira

O presente trabalho refere-se às fases de projecto da estrutura do Edifício Administrativo do Parque de Material e Oficinas, destinado ao apoio à frota circulante para a rede de transportes do Metro do Mondego. As instalações serão construídas junto à Estação de Ceira. Na escolha das soluções a adoptar foram considerados todos os condicionalismos existentes, em particular os inerentes à implantação geral da obra e sua utilização. Foram igualmente tidas em conta as acções passíveis de actuar na estrutura, bem como as propriedades dos materiais utilizados e os processos construtivos que venham a ser utilizados.

Modificação de estruturas zeolíticas por dessilicação: caracterização da porosidade e da acidez por técnicas de adsorção e catálise

Este trabalho experimental teve como objectivo a dessilicação dos zeólitos MOR, BEA, MFI e FER de acordo com condições experimentais descritas na literatura e ainda a optimização das condições de dessilicação para o zeólito MOR, onde se variaram os parâmetros: temperatura, tempo e concentração de solução de NaOH. As amostras foram caracterizadas recorrendo a técnicas de caracterização estrutural, morfológica, textural e de acidez, nomeadamente difracção de raios X, microscopia electrónica de varrimento, adsorção de azoto a baixa temperatura, espectroscopia de infravermelho, “cracking” do n-heptano e adsorção de piridina seguida de espectroscopia de infravermelho. Nas estruturas dessilicadas, de acordo com a literatura registaram-se diferenças relativamente aos resultados publicados, o que pode dever-se às diferentes características dos materiais estudados, nomedamente a razão Si/Al e o tamanho dos cristais. Verificou-se assim que o desenvolvimento de mesoporosidade é fortemente influenciado pelas propriedades dos materiais de partida. No estudo de optimização das condições de dessilicação para a estrutura MOR, verificou-se que a amostra que conduziu a melhores resultados de propriedades texturais, estruturais, morfológicas e de acidez foi a amostra sujeita a tratamento alcalino com uma solução de NaOH com uma concentração de 0,2 M, à temperatura de 85 ºC durante 2 horas. O tratamento alcalino resultou no desenvolvimento de mesoporosidade, evidenciado pelo aumento de número de moles adsorvidas a pressões relativas elevadas e também devido à presença de uma forma de histerese do tipo H4. A extracção de sílicio da rede do zeólito através do tratamento alcalino foi alcançado. Este facto pode ser comprovado através da análise dos espectros de infravermelho, concretamente através da análise da região correspondente às bandas estruturais, verificando-se um desvio de banda correspondente ao estiramento assimétrico das ligações T-O-T, sensivelmente a 1090 cm-1, para valores menores. Por fim, procedeu-se à realização do tratamento alcalino com recurso à radiação microondas, tendo-se obtido resultados idênticos aos de algumas amostras cuja dessilicação foi realizada convencionalmente, mas num tempo de tratamento inferior.

Abordagem da segurança, higiene e saúde na organização e gestão escolar

A escola é o centro de convergência que justifica e fundamenta os recursos alocados ao sistema educativo. Durante o normal funcionamento das escolas, as condições de segurança, salubridade dos edifícios e equipamentos devem ser previstas e mantidas para garantir a salvaguarda da saúde e bem-estar dos seus ocupantes. A responsabilidade sobre estas questões encontra-se transferida para os Órgãos de Gestão dos estabelecimentos educativos. Neste âmbito efectuou-se um estudo que objectivou caracterizar a organização e a gestão escolar, no contexto da segurança, higiene e saúde; conhecer a forma da organização e da gestão da emergência nos estabelecimentos de ensino e o grau de satisfação dos gestores escolares relativamente aspectos relacionados com a Segurança, Higiene e Saúde. Neste sentido, foi aplicado um inquérito por questionário on-line, dirigido aos directores dos agrupamentos de escolas e escolas únicas da Região Norte de Portugal. Na generalidade os resultados obtidos demonstraram que ao nível da organização e gestão da emergência é evidenciada alguma preocupação, constatando-se no entanto, que nem todas as escolas possuam delegado de segurança, algumas não possuem plano de segurança, apenas metade evidenciou a existência de projectos educativos em áreas relacionadas com a temática e não existe ainda uma participação efectiva no seio escolar por parte da comunidade. Os gestores escolares, relativamente ao grau de satisfação, referiram as condições das infra-estruturas e estado de conservação dos estabelecimentos escolares, como factores de maior descontentamento. Percepcionou-se que a gestão escolar é centrada nos problemas do quotidiano, não existindo uma planificação ou um programa legitimado de segurança, higiene e saúde a longo prazo. A análise à actuação do gestor escolar face à segurança e higiene, não pode efectuar-se alheia e separadamente do actual regime de autonomia, administração e gestão dos estabelecimentos públicos da educação pré-escolar e dos ensinos básico e secundário, porque o desempenho dos diferentes actores no processo educativo é por si condicionada. Cabe ao gestor escolar, na figura do Director(a) consagrar a segurança, higiene e saúde integradas na dinâmica escolar, promovendo um ambiente escolar mais saudável e seguro.

Comparação de duas ferramentas de cálculo do galgamento baseadas na análise de redes neuronais

O galgamento de estruturas marítimas é um fenómeno caracterizado pela passagem de água sobre o seu coroamento devido à ação da agitação marítima incidente. Numa estrutura do tipo quebra-mar de taludes, a onda marítima perde parte significativa da sua energia no espraiamento. Se a zona de talude emersa não for suficiente extensa para ocorrer a dissipação total da energia, o nível máximo de espraiamento excede a cota do coroamento da estrutura e verifica-se galgamento. O caudal médio de água que galga as estruturas, habitualmente medido em m3/s por metro linear de estrutura, constitui a par da estabilidade da estrutura, um dos principais parâmetros condicionantes em projeto. A quantificação incorreta dos efeitos do fenómeno pode não só originar implicações de índole financeira e económica, como colocar em risco a segurança de pessoas, bens e equipamentos, bem como as atividades que justificam a existência daquelas obras de proteção. Neste trabalho é utilizada uma metodologia recente de previsão de galgamentos em estruturas marítimas, a qual se baseia no conceito de análise de redes neuronais para o desenvolvimento das ferramentas de cálculo. São aplicadas as ferramentas NN_OVERTOPPING2, do projeto Europeu de investigação CLASH, e Overtopping, que faz parte da dissertação de doutoramento de Verhaeghe (2005). Esta segunda ferramenta mostra uma mais-valia em relação à primeira, por ter sido desenvolvida para prever galgamentos nulos para determinados estados de agitação incidentes nas estruturas. O caso de estudo é referente a um troço (em frente ao posto 2) do molhe Oeste do Porto de Sines que serve de abrigo ao terminal de graneis líquidos. Para o perfil desta estrutura existem dados de galgamentos que resultaram de ensaios em modelo físico reduzido realizados no LNEC. Devido à colocação diferenciada dos blocos Antifer em duas zonas do manto de proteção, o que lhe confere diferentes características de rugosidade e de permeabilidade, foi utilizada uma metodologia recomendada por Pullen et al. (2007) no cálculo do coeficiente de redução do galgamento f, que tem em conta, entre outras variáveis, aquelas características físicas. O presente trabalho visa comparar os resultados estimados pelas duas ferramentas de redes neuronais, tendo como referência os valores do caudal médio galgado por metro linear de estrutura obtidos nos referidos ensaios. Será observado que os resultados produzidos pelas ferramentas são bastante satisfatórios, apresentando no entanto significativas divergências no domínio dos pequenos galgamentos.

A marcha humana: circuitos neuronais entre estruturas corticais vs sub-corticais

As conexões entre os níveis corticais e sub-corticais na activação da marcha Humana carecem de discussão. As alterações da marcha por lesão no território da Artéria Cerebral Média (ACM) podem ser explicadas pela disfunção de circuitos neuronais dos Núcleos da Base ao córtex e Núcleos Pedúnculo-Pontino. Este trabalho tem como objectivo identificar os percursos anatómicos das principais conexões entre as estruturas encefálicas referidas no território da ACM. Com base na topografia das conexões neuronais, é aceitável que as alterações da marcha sejam explicadas por alterações na função dos Núcleos da Base, através das suas conexões, enquanto moduladores da actividade motora.

Otimização de dose em mamografia

Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde. Área de especialização: Imagem Digital com Radiação X.

Efeito da incorporação de resíduos da indústria petrolífera na durabilidade de argamassas de reparação de estruturas de betão

Na presente dissertação, o trabalho desenvolvido teve como objetivo, a avaliação de alguns parâmetros de durabilidade de argamassas com incorporação de catalisador exausto de FCC (do inglês “Fluid Catalytic Cracking”) para serem utilizadas na reparação de estruturas de betão. O catalisador exausto de FCC é um resíduo da indústria petrolífera e o utilizado neste estudo é proveniente da refinaria da Petrogal, S.A. em Sines. A presente investigação baseou-se na preparação, e avaliação de propriedades, de duas séries distintas de argamassas: a série que se denominou “RAS” e a série que se denominou “Durabilidade”, nas quais se substituiu, parcialmente entre 5, 10 e 15%, em massa de cimento por resíduo exausto de FCC. As argamassas de ambas as séries diferenciam-se entre si, sobretudo, pela utilização de areia reativa nas argamassas da série RAS e de areia inerte no caso das argamassas da série durabilidade. Nas argamassas estudadas foram realizados ensaios no estado fresco e ensaios no estado endurecido. Os ensaios no estado fresco incluíram a determinação da consistência por espalhamento, da massa volúmica e do teor de ar. Nos ensaios no estado endurecido foram avaliadas, no caso das argamassas da série RAS a extensão da reação àlcalis-sílica e no caso das argamassas da série Durabilidade as resistências mecânicas - à flexão e à compressão, a resistência à carbonatação acelerada, o módulo de elasticidade à compressão, a absorção capilar, a permeabilidade ao oxigénio, a difusão de cloretos em regime não estacionário. O trabalho desenvolvido nesta dissertação demonstrou que a incorporação de catalisador exausto de FCC, em argamassas à base de cimento, minimiza o efeito de expansão das reações álcalis-sílica, bem como contribui para reduzir a absorção capilar e coeficiente de difusão de cloretos. No entanto, este resíduo quando incorporados em argamassas contribui para a diminuição da resistência à carbonatação acelerada e para o aumento da permeabilidade ao oxigénio.

Projeto de estruturas e fundações de um edifício de serviços

O presente trabalho é o culminar de um percurso académico cheio de aprendizagens que me preencheu por completo. A realização de um projeto de estruturas como trabalho final de mestrado (TFM) foi uma escolha fácil, pois, na minha opinião, permite fazer a transição entre os conceitos adquiridos durante o curso e os métodos utilizados no ambiente não académico. O objetivo do trabalho é realizar o projeto de estruturas e fundações de um edifício destinado a serviços. Foram aplicados os conhecimentos adquiridos ao longo de todo o curso de Engenharia Civil, em especial das Unidades Curriculares de dimensionamento de estruturas. Foi elaborado um modelo da estrutura num programa de cálculo automático: SAP2000. Assim, de acordo com os resultados fornecidos pelo programa e através da consulta dos regulamentos nacionais (REBAP e RSA) e internacionais (Eurocódigos), foi possível dimensionar todos os elementos estruturais. Os diferentes aspetos condicionantes no projeto foram devidamente analisados e discutidos, por forma a encontrar a solução que mais se adequa ao pretendido. Todas as opções tomadas são devidamente justificadas, procurando-se elaborar um trabalho detalhado e, acima de tudo, correto. É importante dizer ainda que, a permanente troca de ideias e conhecimentos entre colegas e, como é óbvio, com o orientador do trabalho, foi muito relevante na realização deste trabalho. Uma parte essencial de um projeto são, sem dúvida, as peças desenhadas. Nesse capítulo tentou-se atingir um nível de detalhe e simplicidade que permita uma interpretação inequívoca dos mesmos.

Monitorização integrada para sistemas de alimentação distribuídos

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Construção de um robô trepador com locomoção através de rodas e adesão através de meios magnéticos

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Análise comparativa dos Estilos de Vida, Capacidade Funcional e qualidade de vida de pessoas diagnosticadas com esquizofrenia em função do contexto de inserção. Hospital Psiquiátrico versus estruturas residenciais de reabilitação.

A esquizofrenia é considerada uma das mais graves e debilitantes doenças psiquiátricas, afectando cerca de 1% da população, na maioria dos países ocidentais. Ao longo dos tempos têm sido desenvolvidas várias respostas e políticas sociais para responder a esta problemática, nem sempre eficientes e efectivas. A análise do sistema de prestação de cuidados de saúde mental em Portugal mostra uma evolução positiva na forma de perspectivar os cuidados a estas pessoas, centrado actualmente nos modelos de base comunitária e na implementação de programas de reabilitação psicossocial que potenciam a adopção de estilos de vida saudáveis e mais adaptativos, com consequente melhoria do seu funcionamento e qualidade de vida. Isto não significa no entanto, que não haja ainda muito a fazer na universalização destes pressupostos e na sua validação, assente nos princípios de uma prática baseada na evidência. Este estudo tem como objectivo verificar se os programas de reabilitação residencial interferem de forma significativa no estilo de vida, na qualidade de vida e na capacidade funcional de pessoas com diagnóstico de esquizofrenia. Para tal foram avaliadas 13 pessoas integradas em residências de reabilitação e 13 pessoas em hospital psiquiátrico (Casa de Saúde Rainha Santa Isabel), utilizando o questionário de Estilos de Vida na Esquizofrenia (Valente, Queirós, & Marques, 2009) e as versões portuguesas do WHOQOL-bref (Vaz-Serra e colaboradores 2006) e o Life Skills Profile (Rocha, Queirós, Aguiar, & Marques, 2006). A análise dos resultados parece apontar para a existência de diferenças pouco significativas entre os dois grupos na avaliação de Estilos de Vida. As diferenças são mais significativas no nível de qualidade de vida percepcionada, em todos domínios analisados e no Somatório Geral do questionário; e no que reporta à capacidade funcional, em particular na subescala do auto-cuidado, da responsabilidade e no somatório do teste de Life skills Profile. Em jeito de síntese parece assim que as estruturas residências de reabilitação parecem contribuir para a melhoria da capacidade funcional e qualidade de vida das pessoas lá integradas, por comparação com as que se encontram a residir em hospital psiquiátrico.

Bancada laboratorial remota para o ensino da electrónica

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores