The thesis deals with the evaluation of displacements and deformation of the large span wooden roof structure of the aquapark hall in Brno - Kohoutovice. The task of this work is to compare and verify the applicability of the laser scanning method for the evaluation of displacements and deformation. The comparison was performed with regard to the polar method with quantities measured by the total station. As part of the work, two-stage measurements were performed on the basis of which a comparison of both methods was performed. The data obtained by the polar method were processed using LSM, the data from laser scanning were processed in an Excel spreadsheet. A comparison of the two methods shows that we have achieved a similar level of accuracy with the laser scanning method when compared to the polar method. It is therefore possible to use the laser scanning method to measure displacements and deformation.

[pt] Este estudo analisa o caso de um aterro experimental construído em escala real ao lado de um estaqueamento, em um terreno composto por uma espessa camada de argila mole, situado na baixada de Jacarepaguá, Rio de Janeiro. No local do aterro, foi realizada uma vasta investigação geotécnica e um monitoramento composto por placas de recalque, piezômetros e inclinômetros instalados ao longo da profundidade do terreno e das estacas adjacentes ao aterro. O movimento horizontal do solo na extremidade do aterro devido à natureza assimétrica do carregamento gera esforços ao longo da profundidade das estacas instaladas na adjacência dessa sobrecarga. Esse fenômeno, conhecido na literatura brasileira como Efeito Tschebotarioff é influenciado por diversos fatores, entre eles pelo adensamento do solo, pelo efeito de grupo e pela distância do estaqueamento em relação à base do aterro, cujas análises de suas influências fazem parte do objetivo desse trabalho. A influência do adensamento no desenvolvimento dos deslocamentos horizontais em profundidade foi analisada com base nos resultados obtidos por meio da instrumentação de campo. Já as influências do efeito de grupo e da distância do estaqueamento em relação à base do aterro foram analisadas por meio de uma análise numérica bidimensional utilizando o programa Plaxis 2D. Os resultados da instrumentação mostraram que a razão entre os deslocamentos horizontais máximos e os recalques é de cerca de 0,16 ao longo de todo o alteamento do aterro. Com relação à modelagem numérica, seus resultados mostraram que o efeito de grupo pode reduzir os deslocamentos horizontais nas estacas traseiras em cerca de 14 por cento e os momentos fletores em até 58 por cento. Além disso, foi observado que os deslocamentos horizontais e esforços nas estacas somente podem ser considerados desprezíveis a partir de distâncias correspondentes a cerca de 2,5 vezes a espessura de solo mole. / [en] This study analyzes the case of an experimental embankment constructed in real scale alongside a pile group in a field composed of a thick layer of soft clay, located in the lowland of Jacarepaguá, Rio de Janeiro. The monitoring of the experiment was composed by settlement plates, piezometers and inclinometers installed throughout the depth of the ground and piles adjacent to the embankment. The horizontal movement of the soil at the border of the embankment generates stresses along the depth of the piles installed adjacent to the surcharge due to the asymmetric nature of this load. This phenomenon, known in the Brazilian literature as the Tschebotarioff Effect, is influenced by several factors. In this work, the influence factors that were studied are the soil consolidation, the group effect and the distance of the piles from the base of the embankment. The influence of the consolidation on the development of deep horizontal displacements was analyzed based on the results obtained through field instrumentation. On the other hand, the influence of the group effect and the distance of the piles from the embankment base were analyzed using a two-dimensional numerical analysis in the Plaxis 2D program. The results of the instrumentation showed that the ratio between the maximum horizontal displacements and the settlements is around 0,16 throughout the entire embankment elevation. Regarding numerical modeling, their results showed that the group effect can reduce horizontal displacements in the rear piles by around 14 per cent and the bending moments by up to 58 per cent. In addition, it has been observed that horizontal displacements and stresses on the piles can only be considered negligible from distances corresponding to about 2.5 times the soft soil thickness.

The master’s thesis is focused on serviceability evaluation of historical concrete floor slab realized in the third decade of the 20th century. The assessment of structural performance is based on the results of load testing in situ. The thesis defines contemporary load testing requirements followed by the specifications of measuring instruments and the possibilities of displacement measurements during load testing. In addition, it includes structural and historical investigation of the building, methodology and data evaluation of the load testing. Finally, the theoretical computer simulation of executed load testing is run by using software determined for nonlinear finite elements analysis.

Intresset för flervåningshus i trä ökar stadigt. Trä är ett lätt och mjukt material vilket är problematiskt med avseende på stomstabilisering och horisontella deformationer. Syftet har varit att undersöka förbandstyper för KL-trä och huvudfrågan var hur stommens horisontella deformationer påverkas av infästningstyperna och deras styvhet. En jämförande studie av självborrande skruvar och beräkning av deras förskjutningsmodul har utförts. En modell på 22 våningar med en stomme av KL-trä modellerades i RFEM. Analyser genomfördes för olika värden på förskjutningsmodul för att kunna jämföra de horisontella deformationerna. Resultatet visade på att deformationerna blev små och att skillnaden mellan olika förskjutningsmoduler gav en knappt märkbar skillnad i horisontell deformation, trots att variationen av värdet på förskjutningsmodulerna var stor. Detta kan förklaras av att modellen i sig är väldigt stabil, vilket främst skulle kunna bero på fasadelementens vertikala förskjutning och höjd. Andra bidragande orsaker var att modellen saknade urtag för dörrar och fönster, KL-elementens tjocklek samt att pågjutning av betong applicerades på varje våning. / The interest for multi storey buildings with timber is growing. Timber is a material that is light and ductile, characteristics that make timber a challenging material in terms of horizontal stabilization and horizontal displacements. The purpose was to examine connectors for CLT and the main question was how the horizontal displacement of the frame is affected by the connectors and their stiffness. A parametric study for self-tapping screws and calculation of their slip modulus was carried out. A model of a 22-storey building with a CLT frame was modelled in RFEM. Analyses were run for different values of the slip modulus for comparison of the horizontal displacements connected to each slip modulus. The results show that the deformations were small and that the differences in slip modulus only caused small differences in horizontal deformations even though the variation in slip modulus was wide. The reason for this could be due to the modelling; the model in itself is very stiff, possibly as a result of the façade panels’ vertical adjustment and height. Other factors contributing were the lack of openings for doors and windows in the model, the thickness of the CLT panels as well as the concrete decks on all floors.

[pt] Esta dissertação aborda o tema do deslocamento migratório em Rio das Pedras, uma favela da Zona Oeste do Rio de Janeiro, e investiga como a dimensão das permanências contribuem para a área de estudos sobre mobilidades. A pesquisa é fundamentada em um trabalho empírico que utiliza a técnica de observação participante e a metodologia de análise de trajetórias, além de revisão da literatura teórica. O contexto histórico se concentra em um período de intenso fluxo migratório dos estados do Nordeste para a cidade do Rio de Janeiro, durante uma fase de expansão significativa nos setores da construção civil e dos serviços. O objetivo da investigação é refletir sobre os afetos e sentimentos que surgem em decorrência do deslocamento, considerando que esse fenômeno não se limita apenas à dimensão espacial, mas também se relaciona no âmbito subjetivo e social. Dessa forma, são analisados outros temas transversais que contribuem para a compreensão das permanências, por exemplo o papel da memória como elemento explicativo do movimento das trajetórias. Além disso, examino a produção de moralidades e seu impacto na criação de sociabilidades. Por fim, disserto como esses aspectos se manifestam no contexto específico da territorialidade, levando em consideração os desafios da violência urbana na sociedade contemporânea. / [en] This dissertation addresses the issue of migratory displacement in Rio das Pedras, a favela in the West Zone of Rio de Janeiro, and investigates how the concept of permanence contributes to the field of studies on mobilities. The research is based on an empirical work that uses the participant observation technique and the trajectory analysis methodology, in addition to a review of the theoretical literature. The historical context focuses on a period of intense migratory flow from the Northeastern states to the city of Rio de Janeiro, during a phase of significant expansion in the sectors of civil construction and services. The objective of the investigation is to reflect on the affectionsand feelings that arise as a result of displacement, considering that this phenomenon is not limited only to the spatial dimension, but also relates to the subjective and social scope. In this way, other transversal themes that contribute to the understanding of permanencies are analyzed, such as the role of memory as an explanatory element of the movement of trajectories. Furthermore, we examine the production of moralities and their impact on the creation of sociability. Finally, we investigate how these aspects are manifested in the specific context of territoriality, taking into account the challenges of urban violence in contemporary society.

Motivado por diversos processos de manufatura, tais como conformação de metais a frio ou mesmo manufatura aditiva, este trabalho consiste no desenvolvimento de um código computacional para a simulação numérica de problemas bidimensionais que abordam três tipos de não-linearidade: a geométrica, presente em situações de grandes deslocamentos; a física, presente no modelo constitutivo do material; e a de contato. Na primeira etapa, desenvolve-se um programa para análise dinâmica bidimensional de sólidos elásticos, utilizando a abordagem posicional do método dos elementos finitos, que engloba naturalmente a não-linearidade geométrica em sua formulação. Em seguida, implementam-se modelos constitutivos não-elásticos para problemas com grandes deformações. No modelo elastoplástico, adota-se o critério de von Mises com encruamento cinemático baseado na lei de Armstrong-Frederick. Essa formulação é então generalizada para o caso visco-plástico, onde é considerado o modelo de Perzyna em conjunto com a lei de Norton. No caso visco-elástico, utiliza-se uma formulação que parte do modelo reológico de Zener. Por fim, apresenta-se um modelo visco-elasto-plástico que consiste no acoplamento dos modelos visco-elástico e visco-plástico descritos anteriormente. Em todos os casos, utiliza-se a decomposição multiplicativa do gradiente da função mudança de configuração. Com respeito à aplicação 2D, consideram-se as hipóteses de estado plano de deformações e estado plano de tensões, onde a última é resolvida numericamente por um procedimento local de Newton-Raphson. Para o problema de contato, aplica-se a estratégia Nó-a-Segmento, sendo as condições de não-penetração impostas com a introdução de multiplicadores de Lagrange. A formulação é testada em cada uma das etapas por meio de exemplos numéricos de verificação. Além disso, para mostrar as potencialidades do código desenvolvido, são propostos diversos exemplos numéricos, sendo alguns inspirados por processos de manufatura existentes. Nesses exemplos, são estudados os efeitos de diferentes parâmetros dos materiais e diferentes taxas de deformação na resposta numérica, permitindo uma análise do comportamento dissipativo decorrente da plastificação e da viscosidade, incluindo a influência desses sobre o amortecimento dinâmico. / Motivated by several manufacturing processes, such as cold metal forming or even additive manufacturing, in this work we develop a computational code for numerical simulation of two-dimensional problems addressing three types of nonlinearities: geometric nonlinearity, present in large displacements situations; physical non-linearity, present in the material constitutive model; and contact non-linearity. In the first step, we develop a computational program for dynamic analysis of two-dimensional elastic solids using the positional finite element method, which naturally takes into account geometric non-linearity in its formulation. Following, we implement inelastic constitutive models for large strain problems. In the elasto-plastic model, we adopt von Mises yeld criteria and kinematic hardening based on the Armstrong-Frederick law. The formulation is then generalized to the visco-plastic case, where we consider Perzyna model associated with Norton\'s law. In the visco-elastic case, Zener\'s rheological model is employed. Finally, we present a visco-elasto-plastic model by coupling the visco-elastic and visco-plastic models described previously. In every case, the multiplicative decomposition of the deformation gradient is employed. Regarding the 2D application, we consider both plane strain and plane stress hypothesis, where the latter is solved numerically by a local Newton-Raphson procedure. For the contact problem, we employ the Node-to-Segment strategy, imposing non-penetration conditions with the introduction of Lagrange multipliers. The resulting computational code is tested in each step by means of numerical verification examples. In addition, to show the potentialities of the developed code, several numerical examples are proposed, some of which inspired by existing manufacturing processes. On these examples, we study the effects of different material parameters and strain rates on the numerical response, allowing an analysis of the dissipative behavior due to plasticity and viscosity, including the influence of these on the dynamic damping.

Este trabalho propõe estudar o projeto de estruturas submetidas a grandes deslocamentos utilizando o Método de Otimização Topológica (MOT). O MOT é um método numérico capaz de fornecer de forma sistemática a distribuição ótima de material no domínio de uma estrutura de forma a atender a um dado requisito de projeto, por exemplo, o valor de flexibilidade máxima permitida em uma estrutura. Desde sua introdução, há quase três décadas, o MOT ganhou popularidade na área acadêmica e na indústria. Até o presente momento (2011), a maioria dos trabalhos relacionados com o método tem se preocupado com a otimização de estruturas com o comportamento linear, ou seja, pequenos deslocamentos. Um pequeno número de artigos e trabalhos tem sido relacionado com a modelagem e otimização topológica de estruturas submetidas a efeitos não-lineares. Este trabalho propõe compilar as formulações descritas na literatura e agregar novas técnicas na implementação da OT de forma a melhorar a robustez na obtenção de resultados sob não-linearidade geométrica. O MOT para o comportamento não-linear geométrico neste trabalho foi implementado utilizando o modelo de material SIMP. O comportamento não-linear geométrico é representado utilizando a formulação Lagrangiana para as leis de material de Kirchhoff-Saint Venant e neo-Hookiana. Ambas as leis de material foram implementadas utilizando o método de elementos finitos (MEF) e o equilíbrio estático da estrutura é obtido através de uma rotina incremental e iterativa de Newton incluindo todos os elementos (inclusive os de baixa densidade) dentro do domínio de projeto. A sensibilidade da função objetivo é deduzida utilizando o método adjunto e o problema de otimização é resolvido utilizando o Método das Assíntotas Móveis (MAM) em conjunto com uma função de Relaxação proposta para estabilizar a solução de OT não-linear. A função de projeção não-linear em conjunto com o Método da Continuação é utilizada para eliminar o problema de tabuleiro e independência de malha, melhorando a convergência dos resultados. A função objetivo para minimização da flexibilidade no ponto de aplicação do carregamento é testada, considerando um carregamento fixo. Neste trabalho, os exemplos mostram que as diferenças na rigidez das estruturas otimizadas utilizando modelagem linear e não-linear são geralmente pequenas para pequenos carregamentos, mas elas podem ser grandes em certos casos envolvendo grandes cargas, acarretando em instabilidades na estrutura, o que pode degenerar a solução obtida. / This work proposes studying the design of structures undergoing large displacement using Topology Optimization Method (TOM). The TOM is a numerical method capable of synthesizing the basic layout of a mechanical structure accomplishing to a given design requirement, for example the maximum strain energy allowed in the structure. Since its introduction nearly three decades, TOM has gained widespread popularity in academia and industry. So far, most papers dealing with the method have been concerned with the optimization of structures with linear geometric and material behavior. Even now a small number of works and articles have been concerned with the modeling and topology optimization of structures undergoing nonlinear effects. This work proposes to compile the formulations described in the literature and adding new techniques to improve the robustness for obtaining results of OT under geometric nonlinearity. The TOM for geometric nonlinear behavior in this work is implemented with Solid Isotropic Microstructure with Penalization (SIMP) material model. The geometrically nonlinear behavior of the structures is modeled using a Lagrangean description for hyperelastic constitutive models for Saint Venant-Kirchhoff and neo-Hookean. Both constitutive models are implemented using the Finite Element Method (FEM) and the static equilibrium of the structure is obtained using an incremental and iterative Full-Newton Method considering all elements and internal force of the design domain (elements called \"voids\"). The sensitivity of the objective function is derived using the adjoint method and the optimization problem is solved using the Optimality Criteria (OC) method and Method of Moving Asymptotes (MMA) together with a Relaxation Function proposed to stabilize the TO nonlinear solution. The nonlinear projection function in conjunction with the Continuation Method is used to obtain checkerboard-free and mesh-independent designs and to improve the convergence results. The objective function of end-compliance is tested, by minimizing it for a fixed load. In this work, some examples show that differences in stiffness of optimized structures using linear and nonlinear modeling are generally small, however they can be large in certain cases involving buckling or bifurcation point, that degenerate the solution obtained.

Nos últimos anos a presença da informática auxiliando os projetos de estruturas de edifícios em concreto armado com múltiplos pavimentos tem atingido grandes proporções. Particularmente em relação à análise das respostas da estrutura frente a solicitações impostas, essa presença possibilita a consideração de modelos estruturais teóricos muito consistentes. Por outro lado, tradicionalmente existem modelos chamados de simplificados que também retratam as respostas da estrutura, porém normalmente com menor grau de aproximação em relação ao comportamento real. Nesse sentido, são apresentadas modelagens de estruturas convencionais de edifícios compreendidas pelos dois aspectos citados, sendo analisados esforços solicitantes e deslocamentos em vigas e pilares frente a ações verticais e horizontais (análise elástico-linear). Notadamente, há uma grande preocupação com o estudo da evolução dos esforços solicitantes nesses elementos ao longo da altura do edifício. Também são abordados os esforços de 2ª ordem global, que aparecem quando atuam simultaneamente as ações verticais e horizontais. Com o intuito de exemplificar e comparar resultados, diferentes modelos estruturais são utilizados na análise do projeto de um edifício em concreto armado com múltiplos pavimentos, construído na cidade de São Carlos-SP, devendo-se destacar a modelagem tridimensional. / In the last years the computation presence auxiliaring the designs of reinforced concrete structures of multistorey buildings has reached great proportions. Particularly concerning the analysis of structural answers due to imputed solicitations, this presence makes possible the consideration of theoretical structural models very consistents. In the other side, traditionally there are models called simplifieds that also describe the structural answers, however normally with less approximation degree concerning the real behavior. In this way, modellings of conventional building structures comprehended by the two cited aspects are presented, being analysed efforts and displacements in beams and columns due to vertical and horizontal loads (elastic-linear analysis). Notably, there is a great preoccupation with the study of the efforts evolution in these elements along the building height. Also are discussed the global 2nd. arder efforts, that appear when the vertical and horizontal loads act simultaneously. In order to exemplify and to compare results, different structural models are utilized in the analysis of the design of a reinforced concrete multistorey building, constructed in São Carlos city, São Paulo state, having to detach the tridimensional modelling.

Nos últimos anos a presença da informática auxiliando os projetos de estruturas de edifícios em concreto armado com múltiplos pavimentos tem atingido grandes proporções. Particularmente em relação à análise das respostas da estrutura frente a solicitações impostas, essa presença possibilita a consideração de modelos estruturais teóricos muito consistentes. Por outro lado, tradicionalmente existem modelos chamados de simplificados que também retratam as respostas da estrutura, porém normalmente com menor grau de aproximação em relação ao comportamento real. Nesse sentido, são apresentadas modelagens de estruturas convencionais de edifícios compreendidas pelos dois aspectos citados, sendo analisados esforços solicitantes e deslocamentos em vigas e pilares frente a ações verticais e horizontais (análise elástico-linear). Notadamente, há uma grande preocupação com o estudo da evolução dos esforços solicitantes nesses elementos ao longo da altura do edifício. Também são abordados os esforços de 2ª ordem global, que aparecem quando atuam simultaneamente as ações verticais e horizontais. Com o intuito de exemplificar e comparar resultados, diferentes modelos estruturais são utilizados na análise do projeto de um edifício em concreto armado com múltiplos pavimentos, construído na cidade de São Carlos-SP, devendo-se destacar a modelagem tridimensional. / In the last years the computation presence auxiliaring the designs of reinforced concrete structures of multistorey buildings has reached great proportions. Particularly concerning the analysis of structural answers due to imputed solicitations, this presence makes possible the consideration of theoretical structural models very consistents. In the other side, traditionally there are models called simplifieds that also describe the structural answers, however normally with less approximation degree concerning the real behavior. In this way, modellings of conventional building structures comprehended by the two cited aspects are presented, being analysed efforts and displacements in beams and columns due to vertical and horizontal loads (elastic-linear analysis). Notably, there is a great preoccupation with the study of the efforts evolution in these elements along the building height. Also are discussed the global 2nd. arder efforts, that appear when the vertical and horizontal loads act simultaneously. In order to exemplify and to compare results, different structural models are utilized in the analysis of the design of a reinforced concrete multistorey building, constructed in São Carlos city, São Paulo state, having to detach the tridimensional modelling.

Este estudo aborda aspectos do campo da pintura, analisados através dos diferenciados procedimentos realizados por Karin Lambrecht nos trabalhos da série Registros de sangue. / This study approaches the field of painting, as analyzed through the different procedures performed by Karin Lambrecht in the Registros de sangue (Records of blood) series.