Structural reinforcement of microvascular networks using electrostatic layer-by-layer assembly with halloysite nanotubes

We demonstrate a method for tailoring local mechanical properties near channel surfaces of vascular structural polymers in order to achieve high structural performance in microvascular systems. While synthetic vascularized materials have been created by a variety of manufacturing techniques, unreinforced microchannels act as stress concentrators and lead to the initiation of premature failure. Taking inspiration from biological tissues such as dentin and bone, these mechanical deficiencies can be mitigated by complex hierarchical structural features near to channel surfaces. By employing electrostatic layer-by-layer assembly (ELbL) to deposit films containing halloysite nanotubes onto scaffold surfaces followed by matrix infiltration and scaffold removal, we are able to controllably deposit nanoscale reinforcement onto 200 micron diameter channel surface interiors in microvascular networks. High resolution strain measurements on reinforced networks under load verify that the halloysite reduces strain concentrations and improves mechanical performance.

Consolidación estructural a la espera de nuevas cargas = Structural reinforcement awainting new loads

Artículo en base a extractos de la memoria del proyecto de rehabilitación de las naves 18 y 19 de Matadero Madrid.

Technical Challenges in the Construction of Gothic Vaults: The Gothic Theory of Structural Design

The construction of a Gothic vault implied the solution of several technical challenges. The literature on Gothic vault construction is quite large and its growth continues steadily. The main challenge of any structure is that, during and after construction, it must be "safe", that is, it must not collapse. Indeed, it must be amply safe, able to support different loads for long periods of time. Masonry architecture has shown its structural safety for centuries or millennia. The Pantheon of Rome stands today after almost 2,000 years without having needed any structural reinforcement (of course, the survival of any building implies continuous maintenance) . Hagia Sophia in Istanbul, finished in the 6th century AD, has withstood not only the dead loads but also many severe earthquakes . Finally, the Gothic cathedrals, with their appearance of weakness, are• more than a half millennium old. The question arises of what the source of this amazing strength is and how the illiterate master masons were able to design such daring and safe structures . This question is usually evaded in manuals of Gothic architecture. This is quite surprising, the structure being a fundamental part of Gothic buildings. The present article aims to give such an explanation, which has been studied in detail elsewhere. In the first part, the Gothic design methods "V ill be discussed. In the second part, the validity of these methods wi11 be verified within the frame of the modern theory of masonry structures . References have been reduced to a minimum to make the text simpler and more direct.

Efeito do reforço estrutural em cimentos de ionômero de vidro com fibras de vidro em restaurações classe II de molares decíduos: estudo in vitro

Os objetivos deste estudo foram medir o efeito do reforço estrutural com a adição de fibras de vidro, na resistência ao teste de tração diametral e no selamento marginal de restaurações classe II com cimento de ionômero de vidro em molares decíduos. Fibras de vidro foram incorporadas ao pó do cimento de ionômero de vidro (CIV) na concentração de 40%. As fibras usadas foram do tipo E com comprimentos que variavam de 50m a 210m. A propriedade mecânica foi verificada através do teste de tração diametral, após 15 minutos, 24 horas e 15 dias de estocagem em água. Corpos de prova foram preparados com as dimensões de 4x8 mm para cada intervalo de tempo de acordo com as normas do fabricante e padrões internacionais. Para o teste de microinfiltração foram usados segundos molares decíduos hígidos, onde foram preparadas cavidades classe II padronizadas em dois grupos: a) controle com CIV Ketac Molar Easymix (3M/ESPE); e b) teste Ketac Molar Easymix (3M/ESPE); reforçado com fibras. Estes dentes foram restaurados e deixados em água por 24h e, a seguir, imersos em solução de nitrato de prata a 50% pelo mesmo período. Para que houvesse a precipitação de sais de prata os dentes foram colocados em solução reveladora de radiografias por 15 minutos. Para analisar a microinfiltração os espécimes foram seccionados na direção mesio-distal obtendo duas amostras de observação para cada cavidade restaurada. Os resultados do teste mecânico foram analisados através dos testes de variância ANOVA e de múltiplas variáveis de Tukey. Os resultados da microinfiltração foram analisados através do teste de MANN-WHITNEY. Com a metodologia empregada foi possível concluir que houve aumento dos valores de tração diametral no CIV com a adição de fibras de vidro. Para os intervalos de 24 horas e 15 dias, o CIV reforçado com fibras apresentou valores de tração diametral superiores àqueles do CIV não reforçado, havendo diferença significativa estatística (p<0,05) para os intervalos testados. No teste de microinfiltração os grupos mostraram valores semelhantes de infiltração marginal. A adição das fibras de vidro tipo E aumentou a resistência à tração diametral do CIV testado em relação ao grupo controle e as fibras de vidro não alteraram a adesão do cimento reforçado.

Performance of calcium deficient hydroxyapatite-polyglycolic acid composites: An in vitro study

The strategic incorporation of bioresorbable polymeric additives to calcium-deficient hydroxyapatite cement may provide short-term structural reinforcement and modify the modulus to closer match bone. The longer-term resorption properties may also be improved, creating pathways for bone in-growth. The aim of this study was to investigate the resorption process of a calcium phosphate cement system containing either in polyglycolic acid tri-methylene carbonate particles or polyglycolic acid fibres. This was achieved by in vitro aging in physiological conditions (phosphate buffered solution at 37°C) over 12 weeks. The unreinforced CPC exhibited an increase in compressive strength at 12 weeks, however catastrophic failure was observed above a critical loading. The fracture behaviour of cement was improved by the incorporation of PGA fibres; the cement retained its cohesive structure after critical loading. Gravimetric analysis and scanning electron microscopy showed a large proportion of the fibres had resorbed after 12 weeks allowing for the increased cement porosity, which could facilitate cell infiltration and faster integration of natural bone. Incorporating the particulate additives in the cement did not provide any mechanism for mechanical property augmentation or did not demonstrate any appreciable level of resorption after 12 weeks.

Reabilitação do edifício localizado na rua Miguel Bombarda nº 69 em Loulé

Trabalho Final de Mestrado para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações

Acompanhamento da reabilitação estrutural da ETA de Morgavel

Relatório de Estágio para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações

Estudo do comportamento sísmico de barragens de gravidade com ancoragens passivas

Dissertação de Natureza Científica para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Estruturas

Inspecção, diagnóstico e projecto no âmbito da reabilitação de edifícios antigos do Porto

Mestre em Engenharia Civil - Especialização em Estruturas

Análise de Integridade Estrutural de uma Flare Industrial

Para garantir que um equipamento opere com segurança e fiabilidade durante o seu ciclo de vida, desde a sua instalação ao desmantelamento, devem ser realizadas inspeções e/ou monitorizações que, dependendo dos dados recolhidos, podem implicar avaliações Fitness- For-Service (FFS) que definirão a necessidade de reparação ou alteração do equipamento ou das condições processuais. A combinação de inspeção ou monitorização com os melhores procedimentos e técnicas de avaliação atuais fazem sobressair insuficiências dos procedimentos mais antigos. Usando métodos mais avançados de avaliação, validados e suportados através de uma vasta experiência de campo, pode-se agora avaliar defeitos nos ativos (equipamentos) e determinar a adequação ao serviço com uma análise FFS. As análises FFS tornaram-se cada vez mais aceites em toda a indústria ao longo dos últimos anos. A norma API 579 - 1/ASME FFS-1: 2007 fornece diretrizes para avaliar os tipos de danos que afetam os equipamentos processuais e a norma API RP 571: 2011 descreve os mecanismos de degradação que afetam os equipamentos nas petroquímicas e refinarias, que incluem os danos por corrosão, desalinhamentos, deformações plásticas, laminações, fissuras, entre outros. Este trabalho consiste na análise de Integridade Estrutural de uma Flare Industrial que surgiu da necessidade real de análise do equipamento no âmbito da atividade profissional do candidato. O estudo realizado a nível profissional é de grande abrangência, incluindo a inspeção do equipamento, identificação da falha ou dano, recolha e registo de dados, definição de estratégia de atuação e seleção de técnicas de avaliação da condição para posterior alteração, reparação ou desmantelamento. Na presente dissertação de mestrado em Engenharia Mecânica, Ramo Construções Mecânicas, pretende-se efetuar o estudo aprofundado de uma das etapas de projeto, nomeadamente estudar a causa, avaliar a falha e implicações estruturais ou processuais devido à degradação interior do riser de uma flare, com base numa análise FFS, assumindo a operabilidade em segurança e garantindo resolutas condições de funcionamento. A presente análise FFS tem como finalidade validar ou não a integridade atual (avaliação técnica quantitativa) de modo a conhecer se o item em questão é seguro e confiável para continuar a operar em condições específicas durante um período de tempo determinado, tendo em consideração as condições verificadas no ato de inspeção e especificações de projeto, segundo os itens de verificação de segurança estabelecidos na norma EN 1990:2002/A1:2005/AC:2010 e com base na norma API 579-1/ASME FFS-1: 2007. No âmbito do presente trabalho foram realizadas as seguintes tarefas: - Identificar e analisar os mecanismos de degradação com base na norma API RP 571: 2011, face às condições processuais e geométricas que o equipamento em análise está sujeito de modo a perceber a evolução da degradação estrutural e quais as implicações na sua longevidade. - Avaliar e propor soluções de reparação e ou alterações processuais e ou geométricas do equipamento em análise de modo a permitir a continuidade em funcionamento sem afetar as condições de segurança e por conseguinte minimizar ou evitar o elevado custo económico associado a um novo equipamento e tempo de paragem processual. - Assumir limites estruturais face às condições processuais e ações externas ou adjacentes. - Garantir a segurança e qualidade da vida humana ou meio que o rodeia, do equipamento, das instalações, das infraestruturas envolventes e evitar o colapso económico, quer por motivos processuais, quer indeminizações ou agravamento do prémio do seguro. Verificou-se que os resultados serão a base para as alterações inerentes, tais como reforço estrutural, alteração da geometria do defletor, ajuste no tensionamento dos cabos e controlo da espessura mínima, de modo a alargar o período de vida útil da flare com segurança.

Capacidad de respuesta hospitalaria distrital en Bogotá ante un evento con múltiples victimas

Los hospitales son el pilar fundamental para la atención de las víctimas de situaciones de emergencia o desastre. Las instituciones de salud son consideradas indispensables para la población, por lo que deben estar preparadas para funcionar no solo en condiciones normales sino en situaciones de alerta, como suele suceder en desastres de origen natural como los sismos. La relevancia de la problemática, radica en que de acuerdo con la amenaza sísmica de Colombia, Bogotá se encuentra en una zona de amenaza sísmica intermedia, los actuales eventos naturales como el terremoto de Haití con un saldo de 300.000 muertos y más de 700.000 mil heridos, y el de Chile, nos hace pensar en la importancia de la preparación hospitalaria ante un evento con múltiples víctimas como lo es un sismo. El Objetivo general del estudio es identificar la capacidad de respuesta hospitalaria distrital en Bogotá ante un evento con múltiples víctimas (terremoto). Además se identificaran las oportunidades de mejora para optimizar la respuesta hospitalaria de acuerdo a su nivel de atención. La Investigación se realizó por medio de un estudio de corte transversal, en donde se tomó una muestra de la red hospitalaria Distrital por conveniencia, bajo la aplicación de una encuesta dirigida. Los resultados fueron recopilados en una base de datos de Excel 2013, y fueron analizados bajo un software estadístico, STATA 12.0, donde se evaluaron variables, categóricas, nominales y cuantitativas. Como resultados se encontraron un porcentaje de ocupación de más del 100% en el 25% de los hospitales. Los 16 hospitales encuestados cuentan con comité hospitalario de emergencias, así como también con la elaboración de planes de emergencia y la revisión e implementación de estos. El 50% de los hospitales contemplan dentro su estructura de plan de emergencias, el sistema comando de incidentes; Sólo el 18.8% de los hospitales cuentan con reforzamiento estructural, y el 81,2% de los hospitales refieren tener una cooperación con organizaciones locales o externas. Solo 4 de los 16 hospitales cuentan con protocolos de diagnóstico y tratamiento médico en desastres. El plan de contingencia para un Sismo, es el plan bandera de todos los hospitales dado el esfuerzo por parte de la secretaria de salud y de FOPAE en información y capacitación en todo el Distrito, es por eso que el 93,85 de todos los hospitales cuentan con este plan. Al realizar el análisis general, la red hospitalaria no está en capacidad de una adecuada respuesta en caso de un evento con múltiples víctimas, en el escenario de un sismo de gran magnitud, teniendo en cuenta el porcentaje de ocupación actual donde el 25% de la red hospitalaria distrital cuenta con sobrecupo y el 50% se encuentra a tope de su capacidad instalada. En cuanto a la capacidad de respuesta, no se cuenta con protocolos de atención; Haciendo una evaluación según los niveles de atención, solo los hospitales de III nivel estarían medianamente preparados y con capacidad de respuesta ante un evento con víctimas en masa.

A contribuição de técnicas modernas de reabilitação estrutural para autenticidade e integridade de edificações patrimoniais

This work discusses the study of the application of structural reinforcement and rehabilitation using modern techniques for interventions in repair works of historical buildings as well as the verification of the behavior of works that have already undergone different structural intervention techniques, with the objective of obtaining data to allow a comparative analysis of the advantages/disadvantages of techniques adapted in each case, regarding the interferences related the authenticity and integrity of the buildings belong to the constructed patrimony so as to obtain a basis for the theoretical foundation for choosing the best solution to be adopted in the case study which consists in an intervention of structural rehabilitation of the old historic building in the primary school "Augusto Severo"

Avaliação de concretos reforçados por confinamento com manta de fibra de vidro estrutural e pré-impreganada

Due to the occurrence of diseases in the use of structural reinforcements in composites, with presentation of concrete blanket detachment, has been identified the need to evaluate the performance of concrete reinforced with glass fiber. This study aims to evaluate these concretes by means of testing methodologies, using concrete with low resistance with structural reinforcement for confinement by preimpregnated glass fiber and traditional fiberglass blanket. The first stage of work was the development of methodologies for analysis, opting for four types, such as the acoustic survey, strength to compressive, the pull-off and ultrasound. Next, tests were carried out using the four selected methodologies in 30 of proof-of-specimens by 5x10 cm, 15 were reinforced with the traditional fiberglass blanket with 5specimens exposed to test a marine environment of marine coastline of Natal-RN and 15 were reinforced with a pre-impregnated glass fiber blanket, as well as 5specimens exposed to a test environment of the marine coastline of Natal-RN. After conducting the acoustic survey, it has been verified a lack of delaminating and air bubbles in the samples, confirming the absence of gross shortcomings in the implementation of the ribs both the traditional fiberglass blanket and in the preimpregnated fiber glass blanket. After carrying out methods of pull-off and compressive strengthening test it was observed that the reinforced proof-bodies with pre-impregnated glass blanket showed maximum stresses higher than the traditional fiberglass blanket; consequently a greater grip with the formation of a smaller area of . fracture, unlike traditional glass mat, which showed lower maximum stresses, with a greater area of fracture. It was also found that the traditional fiberglass blanket presented detachment of blanket-concrete interface, unlike the pre-impregnated fiberglass blanket, which showed a better grip on the blanket-concrete interface. In the trial of ultrasound there was no presence of cracks in the blanket-concrete interface, yielding to both blankets good compactness of the concrete. At the end of this work, they were developed and proposed two methods of testing for evaluation of reinforced concrete structures with composites, for standardization, the acoustic survey and pull-off

Técnicas de reforço estrutural para edificações antigas: estudo de caso na cidade de Rio Branco – Acre

Este trabalho visou a demonstrar o dimensionamento e verificação de cálculo da NBR 6118 (ABNT, 2007) com as suas características geométricas, cobrimento da armadura, armaduras, flambagem e a resistência de pilares à compressão centrada dos pilares em concreto armado, apresentando na revisão bibliográfica as principais técnicas de reforço estrutural de pilares de concreto armado para edificações antigas, identificando as principais metodologias e técnicas utilizadas no Brasil e apresentando os pontos positivos e negativos de cada técnica:encamisamento de concreto, perfis metálicos, chapa de aço colado, manta/tecido de carbono, aramida e vidro e polímeros reforçados com fibras de carbono (PRFC). Os pilares com aumento da seção transversal retangular, com adição de armação e concreto, sendo mais usual e prática a técnica apresenta dificuldades em obras antigas, geralmente devido à necessidade arquitetônica de permanecer o mais fiel a sua forma original. Justificando-se a necessidade de conhecimento das diversas técnicas de reforço estrutural descritas neste trabalho com aumento de capacidade de resistência, sem que haja aumento substancial, na seção transversal dos pilares e objetivando a análise do reforço proposto através dos cálculos do projeto, programa – PDOP 2.0 e parâmetros de cálculo da NBR 6118 (ABNT, 2007). Os resultados obtidos através da análise comparativa do reforço executado no estudo de caso “revitalização do casarão” - com relação à análise dos pilares retangulares submetidos à flexão composta oblíqua, esforços cortantes e torsores quanto à NBR 6118 (ABNT, 2007) utilizando o programa para dimensionamento otimizado de pilares – PDOP 2.0 - indicaram que a técnica de reforço estudada foi eficiente, pois todas as peças reforçadas tiveram uma capacidade portante maior que a do pilar original sem o reforço.