[pt] Neste trabalho é realizada uma investigação experimental sobre os efeitos de cargas de impacto sobre a resistência de aderência entre o compósito de fibras de carbono e o concreto. O objetivo foi verificar a influência da taxa de carregamento sobre a resistência de aderência. O programa experimental consistiu em ensaios de quarenta e cinco corpos-de-prova, constituídos de blocos de concreto e tiras de fibras de carbono coladas nas laterais opostas dos blocos. As variáveis de estudo foram a resistência à compressão do concreto (25 MPa, 45 MPa e 65 MPa) e a taxa de carregamento que variou de um mínimo de 1,92 MPa/s (estático) para um máximo de 438685 MPa/s (dinâmico). Os resultados dos ensaios mostraram que a resistência de aderência foi afetada pela taxa de carregamento. / [en] An experimental investigation on the effects of impact loading on the bond strength between carbon fiber composite and concrete is described in this work. The objective was to verify the influence of loading rate on the bond strength. The experimental program consisted on testing of forty five specimens made of concrete blocks and carbon fiber strips glued on opposite sides of the block. The variables studied were the concrete compressive strength (25 MPa, 45 MPa and 65 MPa) and loading rate which varied from a minimum of 1,92 MPa/s (static) to a maximum of 438685 MPa/s (dynamic). Test results showed that the bond strength was affected by loading rate.

[pt] A região de São Pedro da Serra tem uma tradição de cultivar a terra com dois tipos manejo principalmente: o pousio, que é baseado na rotação de pequenas áreas, alternadas por um período de descanso da terra e o cultivo tradicional com a utilização de agrotóxicos. Esta pesquisa pretende entender a fixação e mobilização do herbicida ácido diclofenoxiacético (2,4-D) a partir das características do solo e seu tipo de manejo. A área de estudo foi dividida em quatro, classificadas a partir de seu uso: sistema 1 (pousio de 4-7 anos), sistema 2 (pousio de 10-12 anos), sistema 3 (plantio convencional), e sistema 4 (área de floresta). E em três profundidades que variaram de 0-10cm, 10-20cm e 25-40cm. O estudo constituiu em um comparativo entre os resultados dos ensaios de caracterização mineralógica, micromorfologia dos solos, fracionamento físico e fracionamento químico da matéria orgânica do solo e quantificação do herbicida escolhido através de cromatografia líquida. Os dados de cromatografia determinaram a presença do herbicida 2,4-D em todos os sistemas estudados. A concentração de 2,4-D teve uma correlação positiva com o teor de argila presente nos sistemas e negativo com a concentração de Al 3+ e H +. O estudo constatou ainda, que o manejo de pousio é o mais apropriado, pois regenera as propriedades físicas e químicas do solo, dando os subsídios necessários para a sua boa utilização agrícola, além de não necessitar da utilização intensa de agrotóxicos, evitando deste modo a possível contaminação dos mananciais hídricos. / [en] The São Pedro da Serra Region has two types of tillage for the sowing soil, the shifting cultivation is based on the soil area rotation and the traditional utilize high amount of agro-toxics products. The aim of this work is to study the 2,4 D herbicide fixation and mobilization from the soil characteristics and the tillage. The cultivated areas were divided depending of the sow time as: system 1 (shifting cultivation 4-7 years), system 2 (shifting cultivation 10-12 years), system 3 (traditional sow), system 4 (forest area). Three different depths were selected (0-10 cm, 10-20 cm, 25-40 cm). The four different systems were compared using the mineralogical characterization, the soil micro morphology, the physic and chemic fractionation for the organic material and the herbicide quantification by the HPLC technique. The semi quantitative results using the HPLC verify the 2,4- D herbicide contains for all the studied systems. The 2,4-D concentration have correlation with the amount of clay of the soil, and have correlation negative with the amount of Al3+ and H+. The relation depends on the herbicide and soil chemical characteristics. The study found that the shifting cultivation had the best 2,4-D elimination, The shifting cultivation soil management permit the better soil regeneration of the chemical and physical properties and the agro-toxic use reduction and the hydro source contamination.

[pt] O apogeu da borracha (década de 90, do século XIX) e a instalação da Zona Franca de Manaus (1967), apesar de favorecerem o crescimento da cidade, intensificaram um passivo social, pois Manaus não apresentava uma infra-estrutura urbana compatível com a demanda da imigração. Com isso, os entornos dos igarapés começaram a ser ocupados de forma desordenada, ocasionando sérios problemas ambientais e comprometendo a qualidade de vida dos ocupantes dessas áreas. Visando resolver as questões relacionadas a essas problemáticas, o Governo do Estado do Amazonas desenvolveu, a partir de 2003, o PROSAMIM (Programa Social e Ambiental dos Igarapés de Manaus). Esta iniciativa converteu-se em motivação para a realização desta pesquisa, pois pretendeu-se identificar quais foram os impactos socioambientais do PROSAMIM, estabelecer a relação entre sustentabilidade socioambiental e qualidade de vida e caracterizar o conceito de qualidade de vida a partir da percepção dos moradores da comunidade pesquisada. A partir dessas pretensões, esta pesquisa foi, quanto aos meios, uma pesquisa documental e para se obter outros dados, adotou-se a entrevista do tipo estruturada e a aplicação de um questionário do tipo fechado e estruturado. A pesquisa admite que o PROSAMIM proporcionou melhorias na vida dos moradores, integrando de forma significativa as áreas de intervenção do programa à cidade, alterando de forma intensa a paisagem urbana ao, por exemplo, reassentar as famílias em um ambiente requalificado. / [en] The heyday of the rubber (90s, nineteenth century) and the installation of the Manaus Free Zone (1967), while favoring the growth of the city, have intensified a social liability, since Manaus was not in an urban infrastructure compatible with the demand immigration. Thus, the surroundings of the streams began to be occupied in a disordered fashion, leading to serious environmental problems affecting the quality of life for occupants of these areas. Aimed at resolving issues related to these problems, the Government of the State of Amazonas developed, from 2003, PROSAMIM (Social and Environmental Program of the streams of Manaus). This initiative has become a motivation for this research because we sought to identify what were the social and environmental impacts of PROSAMIM establish the relationship between social and environmental sustainability and quality of life and to characterize the concept of quality of life from the perception of the residents from the researched community. From these claims, this research was, as to the means, the document retrieval and to obtain other data, we adopted the type of structured interview and the application of a closed-type questionnaire and structured. The study acknowledges that the PROSAMIM provided improvements in the lives of residents, incorporating significantly the areas of intervention programs to the city, changing the intensely urban landscape by, for example, resettling families in an environment reclassified.

[pt] Estruturas submarinas utilizadas nos sistemas de produção de óleo e gás offshore são normalmente projetadas para permanecerem no leito marinho por décadas. Para a grande maioria dessas estruturas a instalação é uma etapa crítica que pode requerer recursos dispendiosos e significativos esforços de engenharia. A descida de estruturas submarinas em regiões de ondas marinhas é uma operação complexa, uma vez que envolve acelerações desses corpos induzidas pelos movimentos das embarcações que, associados com os deslocamentos da superfície do mar, podem levar a significativas cargas de impacto nessas estruturas durante a entrada na água. O estágio inicial do impacto durante a entrada na água tem sido tema de muita pesquisa no último século, desde os trabalhos pioneiros de von Kármán e Wagner sobre a hidrodinâmica do pouso de hidroaviões. O cenário do impacto da proa de navios na superfície do mar também tem sido objeto de estudo, uma vez que pode levar a danos localizados ou mesmo catastróficos ao casco. Diferentes métodos numéricos têm sido aplicados para análise desse problema. A principal contribuição desse trabalho é a utilização do método numérico Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) para estimar as cargas de slamming em corpos rígidos durante a entrada na água considerando superfícies em repouso e sob o efeito de ondas. Inicialmente é introduzida a fundamentação teórica básica sobre o impacto hidrodinâmico, seguida da descrição do método SPH. Aplicações do SPH para simular a entrada na água de corpos rígidos são apresentadas considerando casos em queda livre e com velocidade constante e os resultados são comparados com experimentos e simulações numéricas obtidos na literatura. A presença de ondas regulares durante a entrada na água com velocidade constante também é considerada. Os resultados numéricos obtidos neste trabalho demonstram a viabilidade da abordagem proposta para estimar as cargas de slamming em estruturas submarinas durante a entrada na água. / [en] Subsea structures employed on offshore oil and gas production systems are commonly designed to be laid on seafloor for decades. For most of these structures the installation is a critical stage and may require costly resources and significant engineering effort. Lowering subsea structures through the wave zone is a complex operation as it involves accelerations of these bodies induced by the vessel motion which, associated to the sea surface displacements, may lead to significant impact loads on these structures during water entry. The initial stage of impact during water entry has been a subject of many researches over the past century since the pioneering work of von Kármán and Wagner on the hydrodynamics of an alighting sea plane. The scenario of impact of the forebody of a ship on the sea surface has also been subject of studies, as it may cause localized and eventually catastrophic damage to the hull. Different numerical methods have been applied to the analysis of this problem. The main contribution of this work is the use of the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method to estimate slamming loads on rigid bodies during water entry considering both calm and wavy surfaces. A basic theoretical background on hydrodynamic impact load is firstly introduced, followed by the description of the SPH method. Applications of SPH to simulate water entry of rigid bodies considering both free fall and constant velocity cases are presented and results are compared with experiments and numerical simulations from the literature. The presence of regular waves during constant velocity water entry is also considered. The numerical results obtained here demonstrate the effectiveness of the proposed approach to estimate slamming loads on subsea structures during water entry.

[pt] O concreto armado (CA) tem sido amplamente utilizado em construções civis durante quase dois séculos devido a sua versatilidade e relativamente baixo custobenefício quando comparado com outros sistemas estruturais. É, notoriamente, o sistema mais adotado na construção de obras estratégicas e de infraestrutura. No entanto, as construções de CA estão em constante deterioração. Sobretudo nas últimas décadas, atenção especial vem sendo dada à influência de cenários dinâmicos nesse tipo de sistema estrutural devido à intrínseca baixa resistência à tração e fragilidade do concreto, que promovem extensos horizontes de fissuração na ocorrência desses eventos. A presente investigação dedicou-se à avaliação de duas variações de compósitos cimentícios de comportamento strain-hardening (SHCC) como material de reforço para melhorar a resistência ao impacto de edifícios existentes, em especial membros estruturais com falhas críticas por cisalhamento. SHCC é uma classe relativamente nova de compósito cimentício reforçado com fibras, em geral microfibras sintéticas com fração volumétrica média de 2 %. Estudos recentes já demonstraram que este compósito é capaz de deformarse substancialmente quando submetido à tração direta (até 6% dependendo da dosagem) durante o estágio de múltipla-fissuração, enquanto sustenta uma abertura de fissura de até 100 μm. O SHCC parece especialmente adequado para resistir a impactos de alta velocidade devido ao número relevante de superfícies que se formam durante a sua fase de deformação, uma vez que a grande quantidade de superfícies que são formadas durante o processo de múltipla-fissuração representa uma perspectiva elevada de dissipação de energia sem reduzir a capacidade de carregamento. Dois tipos de SHCC de resistência normal foram escolhidos para serem avaliados nesta investigação. Os compósitos diferenciavam-se principalmente no tipo de fibra de reforço: PVA e UHMWPE. Como os elementos estruturais incorporados em estruturas estão frequentemente sujeitos a estados multiaxiais de tensão, para avaliar o potencial de SHCC como material de reforço, ensaios combinados de torção e tensão foram desenvolvidos. Tais resultados permitiram o aprofundamento da compreensão do desempenho mecânico dos SHCC em análise sob cisalhamento, ao mesmo tempo que permitem a combinação desses esforços com tensões normais de tração. Em seguida, o potencial efetivo do SHCC no melhoramento da resistência e resiliência de elementos estruturais existentes a cargas de impacto foi investigado por um extenso programa experimental que contou com 24 vigas de escala real. Os parâmetros variados foram: (i) o tipo de SHCC; (ii) a configuração de reforço interno (espécimes com e sem estribos); (iii) a energia de impacto (que variou entre 2,1 kJ e 6,4 kJ, correspondendo a velocidades aproximadas de 17 m/s a 30 m/s, respectivamente). Os resultados foram avaliados em termos da resposta mecânica, padrões de fissuração, e análise modal. Foi demonstrado que ambos os tipos de SHCC contribuíram para a melhora da resistência ao impacto das vigas de CA reforçadas, melhorando expressivamente a resposta dinâmica residual e de estabilidade, enquanto contribuíram efetivamente para segurança de usuários ao propiciar uma redução substancial de detritos desprendidos durante os testes. O SHCC reforçado com fibras de UHMWPE mostrou-se menos sensível à presença ou ausência de estribos, sugerindo que esse compósito seja o mais adequado para aplicações de reforço de cisalhamento em cenários dinâmicos onde existe uma deficiência, ou incerteza, sobre o reforço transversal interno dos membros existentes. / [en] Reinforced concrete (RC) has been widely used in civil constructions for almost two centuries due to its versatility and relatively low cost-effectiveness ratio when compared with other structural systems. It is notably the preferred material for the construction of strategic infrastructures. However, RC constructions are in constant deterioration. Special attention had been given in the last decades to the influence of dynamic scenarios on RC structures due to concrete s inherent low tensile strength and brittle nature, which promotes intense cracking during these events. The present research focused on the assessment of two variations of strainhardening cementitious composites (SHCC) as strengthening material to improve the impact resistance of existing buildings, moreover structural members with critical shear failure. SHCC is a somewhat new class of fiber-reinforced composite reinforced with synthetic microfibers with an average content of 2 % in volume. Previous research studies already demonstrated that this composite is able to yield substantial deformations under tension (up to 6 % depending on the dosage) during its multiple-cracking phase, while enduring a crack-width limit of 100 μm. SHCC seems especially appropriate to withstand high-velocity impacts due to the relevant number of surfaces that are formed during its deformation phase since it represents a high perspective of energy dissipation without reducing load-bearing capacity. Two types of normal-strength SHCC were chosen to be assessed in this research. The composites differed mainly in the type of reinforcing fiber: PVA, and UHMWPE. As structural members embodied in structures are often subjected to multiaxial stress states, to evaluate SHCC´s potential as a strengthening material, combined torsion and tension tests were developed. These tests deepen the understanding of SHCC s mechanical performance under shear, while also enabled the combination with normal stresses. Then, SHCC s actual potential to improve the impact resistance and afterlife of existing structural members was investigated during an extensive experimental program that counted with 24 real-scale beams. The varied parameters were: (i) the type of SHCC; (ii) the internal reinforcement configuration (specimens with, and without stirrups); (iii) the impact energy (which was varied between 2.1 kJ and 6.4 kJ, corresponding to approximated velocities of 17 m/s to 30 m/s, respectively). The results were assessed in terms of their mechanical response, cracking patterns, and modal analysis. It was demonstrated that both types of composites improved the impact resistance of the strengthened RC members, outstandingly improving the impact safety with regards to residual dynamic response and stability while presenting a substantial reduction of spalling and scabbing material. The SHCC produced with UHMWPE fibers appeared to be less sensitive to the presence or absence of stirrups, posing as more suitable alternative for shear strengthening applications within dynamic scenarios where there is a deficient, or even uncertainty, about the internal transversal reinforcement of the existing members.

[pt] O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades mecânicas, físicas e microestruturais de materiais compósitos cimentícios reforçados por fibras naturais e de laminados de bambu. O trabalho experimental foi direcionado para a determinação da tenacidade. Para se determinar a tenacidade foram utilizados três tipos de ensaios: impacto Charpy, impacto balístico e flexão em 3 pontos. Após os ensaios, a superfície de fratura dos corpos-de-prova foi analisada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Esta análise microestrutural serviu para determinar os modos de fratura e validar as hipóteses feitas nos modelos matemáticos utilizados. Foram usados modelos adaptados da literatura para a determinação da tenacidade e os valores teóricos obtidos foram confrontados com os experimentais. Determinou-se também através de modelos encontrados na literatura a tensão interfacial de todas as fibras utilizadas nesta pesquisa. Os modelos empregados para calcular a tenacidade e a tensão de adesão interfacial, se mostraram eficientes e válidos. Em segundo plano, porém não menos importante, ficou a determinação das propriedades térmicas dos materiais utilizados. Foram efetuados ensaios de condutividade térmica do compósito e ensaios termogravimétricos das fibras vegetais e do bambu. Os compósitos cimentícios foram reforçados por diferentes fibras naturais: polpa refinada de bambu (CPB), polpa de sisal (CPS), polpa de eucalipto (CPE), fibras curtas de sisal (CPFS) e wollastonita (CPW). As proporções das polpas de bambu, sisal e eucalipto utilizadas como reforço nas matrizes cimentícias foram de 8 por cento e 14 por cento em relação à massa do cimento, a da fibra curta de sisal (25 mm) foi de 3 por cento em relação ao volume e a da wollastonita foi de 11,5 por cento em relação à massa. Compóstios híbridos feitos com wollastonita e polpa de bambu (CPBW) foram também produzidos apenas variando a proporção da polpa de bambu em 8 por cento e 14 por cento e mantendo fixa a da wollastonita em 11,5 por cento. Como uma tentativa de se melhorar a resistência ao impacto, laminados CPB/AL foram também fabricados colando duas chapas de alumínio (liga 5052 H34) de espessura 0,8 mm em ambas às faces dos compósitos reforçados por fibra de bambu, formando assim compósitos sanduíche (CPBA). O bambu Moso (Phyllostachys heterocycla pubescens) com 5 anos de idade foi usado para fabricação dos laminados de bambu, sendo tratado com água fervida para a prevenção de ataques biológicos. Técnicas para a extração do laminado a partir de seu formato natural foram estudadas estabelecendo suas vantagens e desvantagens. Para o ensaio de impacto foram utilizados corpos-de-prova com dimensão nominal de 120 mm x 15 mm x 6 mm perfazendo um total de 18 corpos-de-prova. Para o de flexão foram realizados ensaios com uma lâmina simples de bambu (BL) e bambu laminado colado (BLC) com 3 camadas de lâminas dispostas ortogonalmente. Os resultados dos testes de impacto Charpy e flexão em 3 pontos comprovaram a boa tenacidade do bambu laminado quando submetido a cargas de impacto (42,54 kJ/m2) e a cargas estáticas (19,77 kJ/m2 para o laminado e 17,63 kJ/m2 para o laminado colado). Compósitos sanduíche constituídos de alumínio e laminados de bambu foram também fabricados. Estes foram analisados através de ensaios de impacto balísticos seguindo as recomendações da norma NIJ 0101.04. Observações no microscópico eletrônico de varredura foram realizadas para se analisar os mecanismos de falha dos laminados. / [en] The main objective of this work was to evaluate the mechanical, physical and microestructure properties of cementitious composite materials and bamboo laminates. The experimental program was focused on the determination of toughness. Three diferent types of tests were performed in order to establish it: Charpy impact, ballistic impact and three point bending test. After the tests, the fractured surface of the failed test specimens was observed using a Scanning Electron Microscope (SEM) to establish the failure mode. Mathematical models adapted from the available literature were used to determine the toughness from which the values were confronted to the ones obtained experimentally. It was also determined by mathematical models the interfacial bond stress of all fibers used in this research. The two models, used in the toughness and interfacial bond stress calculation, showed to be efficient, providing valid results. In second plan, but not less important, was the determination of the materials thermal properties. Thermal conductivity tests of the composites and thermogravimetry of the fibers and bamboo were performed. The cementitious composites were reinforced by different natural fibers: refined bamboo pulp (CPB), sisal pulp (CPS), eucalyptus pulp (CPE), short sisal fibers (CPFS) and wollastonite. The mass fraction of bamboo, sisal and eucalyptus pulp studied were 8 percent and 14 percent. For the wollastonite fiber the mass fraction studied was 11.5 percent and for the short sisal fiber a 3 percent volume fraction was studied. Hybrid composites made with wollastonite and bamboo pulp (CPBW) were also produced varying the bamboo fraction mass to 8 percent and 14 percent but keeping constant to 11.5 percent the wollastonite mass fraction. The slurry de-watering process was used in the production of all composites described before. To reduce the adverse effects of weathering on the cellulose fibers and to improve the impact load and flexural resistance of the composite, aluminum thin sheets were used to produce a sandwich composite lamina with the CPB, which was denominated as CPBA. Compound Adhesive gel from Otto Baumgart which is a type of epoxy was used to fix the aluminum sheets on the CPB. The use of aluminum has proved to give much higher impact resistance results when compared to the CPB ones. The 5 years old Moso bamboo (Phyllostachys heterocycla pubescens), which was previously treated in boiled water to eliminate biological agents, was used to produce the bamboo laminates. Techniques were developed to extract bamboo laminates from its natural form, establishing its advantages and disadvantages. For the Charpy impact test, a total of 18 specimens with nominal dimensions of 120 mm x 15 mm x 6 mm were tested. Laminated (BL) and 3 layer cross ply laminated bamboo (BLC) were tested in bending. A total of 9 specimens were tested per bamboo configuration. The BL specimens had nominal dimensions of 120 mm x 30 mm x 6 mm and the BLC were 120 mm x 30 mm x 17 mm. The results demonstrated the good toughness of bamboo laminates when subject to dynamic (42.54 kJ/m2) and to static load (19.77 kJ/m2 for the laminate and 17.63 kJ/m2 for the cross ply laminate). Aluminum thin sheets were again used to make sandwich composites, but now using the bamboo laminate (BLCA). The BLCA was tested using the ballistic impact test following the standard NIJ 0101.04. Analysis on the Scanning Eléctron Microscope (SEM) were performed in order to establish the laminate s failure mechanisms.

[pt] O aproveitamento sustentável de fibras naturais na construção de membranas estruturais arquitetônicas constitui a questão principal desta dissertação. A conjugação entre os Sistemas Modulares Têxteis e o estudo das interações entre as fibras naturais, tecnologias e o meio permite incorporar técnicas artesanais têxteis e parâmetros ambientais de sustentabilidade às estratégias de concepção e confecção de objetos de Arquitetura & Design. Impactos ambientais e sociais percebidos, tecnologias artesanais e industriais de aproveitamento de fibras naturais e suas relações com o meio físico e social, e as estratégias aprendidas na Natureza e reproduzidas através de experiências em Arquitetura & Design, são aqui investigados. A metodologia experimental com a realização de protótipos permitiu elaborar os princípios que fundamentaram as bases dos Sistemas Modulares Têxteis. As investigações realizadas contribuem para o aperfeiçoamento e adequação de tecnologias artesanais têxteis e fibras naturais disponíveis e pouco padronizadas, adaptando-as a diversos contextos através dos Sistemas Modulares Têxteis. / [en] The natural fibers sustainable use in architectonic structural membranes construction is the main question of this dissertation. The association between the Textile Modular Systems and the inter-actions studies between natural fibers, technologies, and environment, aloud to incorporate into conception and manufacturing strategies of Architecture & Design objects , textile craftsmanship technologies and sustainable environment parameters. Social and environment footprints perceived, industrial and craftsmanship technologies of natural fibers uses, their relations to the social and material environment, and the strategies learned from Nature and reproduced through experiences in Architecture & Design, are investigated here. The consumation of the Experimental Methodology through prototypes aloud to elaborates the principles that conceived the basis of the Textile Modular Systems. The investigations accomplished contribute to improve and adequate the textile craftsmanship technologies and the available non-patterned natural fibers, adapting them to several contexts through the Textile Modular Systems.

[pt] A gestão de recursos hídricos é uma forma de resolver os problemas em quantidade e qualidade, usos e conflitos, para atender às exigências de uma sociedade. O Estado do Amazonas, apesar de ter a maior reserva de água doce mundial, apresenta problemas significativos devido ao uso irracional e impactos ambientais. A Bacia do Tarumã-Açu está localizada há 20 km do centro urbano da Cidade de Manaus, é uma sub-bacia da Bacia Amazônica e tem como corpo hídrico principal o Rio Tarumã-Açu, afluente do Rio Negro que deságua no Rio Amazonas. Caracterizada por sua beleza cênica natural, é intensamente impactada por derramamentos de óleo de embarcações, despejo inadequado de resíduos, percolação de chorume, entre outros, fatos que motivaram os usuários a buscarem soluções, o que resultou na criação do primeiro Comitê de Bacia na Região Hidrográfica Amazônica. Esta pesquisa analisa as práticas de gestão desse Comitê e investiga a efetividade das suas ações. Foi utilizado o método de pesquisa bibliográfica e pesquisa descritiva, com partes da pesquisa aplicada, acrescida de registros fotográficos e aplicação de questionário, o que embasou um Estudo de Caso. Os resultados apontam que a gestão não atingiu a maturidade necessária para mitigar os impactos, recuperar as áreas degradadas e assegurar a sustentabilidade da Bacia. Conclui-se que a falta de recursos impulsionou a paralisação do Comitê, porém, com a intensificação da magnitude dos impactos e a resiliência do ecossistema tendendo à criticidade, a reativação do CBH Tarumã-Açu é necessária e precisa ser estruturada para cumprir a sua finalidade. / [en] The management of water resources is a way to solve problems in quantity and quality, uses and conflicts, to meet the demands of a society. The Amazonas State, despite having the largest reserves of fresh water in the world, presents significant problems due to irrational use and environmental impacts. The Tarumã-Açu Basin is located 20 km from the urban center of Manaus City, is a subbasin of the Amazon Basin and has as its main water body the Tarumã-Açu River, a tributary of the Rio Negro that flows into the Amazon River. Characterized by its natural scenic beauty, it is strongly impacted by oil spills from vessels, improper dumping of waste, percolation of slurry, among others, facts that motivated users to seek solutions, which resulted in the creation of the first Basin Committee in the Region Amazon Basin. This research analyzes the management practices of this Committee and investigates the effectiveness of its actions. We used the method of Bibliographic Research and Descriptive Research, with parts of the Applied Research, plus photographic records and questionnaire application, which was based on a Case Study. The results indicate that the management has not reached the necessary maturity to mitigate the impacts, to recover the degraded areas and to assure the sustainability of the Basin. It is concluded that the lack of resources has led to the paralysis of the Committee, but with the intensification of the magnitude of the impacts and the resilience of the ecosystem tending to criticality, the reactivation of the Tarumã-Açu CBH is necessary and needs to be structured to fulfill its purpose.

[pt] Neste trabalho é formulado e analisado o equilíbrio estático e a dinâmica de uma viga elástica tridimensional. A teoria tridimensional empregada, que pode ser chamada de teoria de Cosserat para vigas, é exata geometricamente, ou seja, não está baseada em aproximações geométricas ou suposições mecânicas. Para a deformação da viga, assume-se a hipótese de Bernoulli e por simplicidade consideram-se relações constitutivas lineares para o material. A configuração deformada da viga é descrita através do vetor de deslocamento da curva de centróides, e uma base móvel, rigidamente unido à secção transversal da viga. A orientação da base móvel, relativo a um sistema inercial, é parametrizada usando três rotações elementares consecutivas. Na teoria de Cosserat para vigas, as equações do movimento são equações diferenciais parciais não-lineares em função do tempo e uma variável espacial. No entanto, para o equilíbrio estático, as equações tornam- se equações diferenciais ordinárias não-lineares com uma variável espacial que são resolvidas usando o método de perturbação. Da solução do equilíbrio estático, obtêm-se as funções de deslocamento da viga, em função dos deslocamentos e rotações nodais, as quais são usadas para a análise dinâmica. Para obter a dinâmica da viga usa-se a equação de Lagrange, que é formada pelas expressões da energia cinética e da energia potencial de deformação. Além disso, usa-se o método de Newmark para resolver as equações do movimento. Como aplicação, estuda-se numérica e experimentalmente, a dinâmica de uma viga rotativa curva contida numa cavidade uniforme. Quando se usa a teoria de Cosserat para vigas, que leva em conta as não linearidades geométricas, a alta precisão da resposta dinâmica é obtida dividindo o sistema em poucos elementos, as quais são bem menores que o tradicional MEF, essa é a principal vantagem da teoria desenvolvida. / [en] In this work, it is formulated and analyzed the static equilibrium and the dynamics for three dimensional deformation of elastic rods. The intrinsically one-dimensional theory that is employed, which may be called the special Cosserat theory of rods, is geometrically exact, namely, it is not based upon geometrical approximations or mechanical assumptions. For the rod deformation, it is adopted the Bernoulli hypotheses and for simplicity, the linear constitutive relations are employed. The deformed configuration of the rod is described by the displacement vector of the deformed centroid curve and an orthonormal moving frame, rigidly attached to the cross-section of the rod. The orientation of the moving frame, relative to the inertial one, is related by the rotation matrix, parameterized by three elemental rotations. In the sense of Cosserat theory, the equations of motion are nonlinear partial dfferential equations, which are functions of time and one space variable. For the static equilibrium, however, the equations become nonlinear ordinary differential equations with one space variable, which can be solved approximately using standard techniques like the perturbation method. After the static equilibrium equation are solved, the displacement functions are obtained. These nonlinear displacement functions, which are functions of generic nodal displacements and rotations, are used for dynamical analysis. To obtain the dynamics of the Cosserat rod, it is used the Lagrangian approach, formed from the kinetic and strain energy expressions. Furthermore, the equations of motion, which are nonlinear ordinary dfferential equations, are solved numerically using the Newmark method. As an application, a curved rod, constrained to rotate inside a hole, is investigated numerically and experimentally. When using the Cosserat rod approach, that take into account all the geometric nonlinearities in the rod, the higher accuracy of the dynamic responses is achieved by dividing the system into a few elements, which is much less than in the traditional FEM

[pt] Diversas estruturas projetadas pelo homem estão suscetíveis a impacto e quando se menciona impacto mecânico, pensa-se em um esforço de natureza dinâmica, na qual a carga é aplicada repentinamente e rapidamente. O impacto é um fenômeno de bastante complexidade, pois estão envolvidos o módulo da força, duração da aplicação desta e velocidade do impacto, além do comportamento mecânico do material. O impacto pode ser encontrado em diversas situações, entre elas se pode citar o projeto de ferramentas, explosões, artilharia, segurança no armazenamento de substâncias perigosas, colisões entre meios de transporte tais como aeronaves, carros, trens, etc. O carregamento aplicado associado à velocidade fornece o que é chamado de energia de impacto, que dependendo de sua amplitude pode provocar grandes prejuízos estruturais, ao meio ambiente ou ainda ao ser humano. Por isso devem-se prover meios de absorção desta energia para reduzir suas consequências. O comportamento da estruturas mecânicas submetidas ao impacto é um tema de bastante relevância e atualmente vem sendo frequentemente discutido devido às colisões de veículos. Neste trabalho, foram realizadas simulações de carregamentos dinâmicos em estruturas similares representando componentes veiculares através do método de elementos finitos seguidos de testes de impacto por queda de peso com medição das deformações, registradas por um extensômetros conectado a um sistema de aquisição de sinais, de modo a se estabelecer um método para cálculo da energia absorvida pela estrutura. / [en] Several man-made structures are susceptible to impact forces. Mechanical impact is associated with an effort of dynamic nature, in which the load is suddenly and quickly applied. Impact is a complex phenomenon, because of the intensity of the force, duration of its application, and impact speed involved, which influence the mechanical behavior of the material. Impact can be found in several situations, e.g. in tool design, explosions, artillery, safety systems for dangerous substance storage, collisions between transport vehicles such as aircraft, cars, trains, etc. The applied loading associated to high speeds supplies the so-called impact energy. Depending on its intensity, impact can cause large structural damage, to the environment, or even to a human being. Therefore, ways to absorb this energy must be provided to reduce its consequences. The behavior of mechanical structures submitted to impact is a highly relevant issue. Nowadays, it is frequently discussed in the context of vehicle collisions. In this work, simulations of dynamic loading are carried through, in similar structures representing components of a vehicle, through the Finite Elements Method. Impact tests using a drop weight machine are performed to measure deformations using strain gauges connected to a system signal acquisition system, in order to establish a method to calculate the impact energy absorbed by the structure.