[pt] Numa ligação em visibilidade com reflexão espetacular, considerando fixada a distância entre transmissor e o receptor, assim como as alturas das antenas, o campo recebido oscila de acordo com a variação aleatória do raio equivalente da Terra. Através do emprego de simulação em computador, este trabalho pretende discutir a aplicação de diversidade no espaço na recepção ao problema. De modo a realizar a simulação, foi necessário fixar a distribuição estatística do gradiente do índice de refração. Resultados experimentais têm mostrado que este gradiente satisfaz aproximadamente a distribuição normal. Pode-se assim perfazer o comportamento estatístico do raio equivalente. Em regiões temperadas é bem conhecida esta distribuição. No entanto, em climas equatoriais e tropicais foram feitas poucas observações. Por isso inclui-se no trabalho discussão do efeito da variação da média e da dispersão da distribuição sobre os resultados. O comportamento do sistema foi analisado da seguinte maneira. Primeiro projetou-se as antenas transmissora e receptora. Uma antena receptora foi considerada fixa e a outra gradualmente variada em sua posição de modo a conseguir o espaçamento ótimo. O critério usado no projeto das duas primeiras antenas (transmissora e receptora fixa) foi liberar 0,6 da primeira zona de Fresnel para o valor mínimo de K. Este procedimento leva à certeza de que o campo recebido estará na região de interferência por mais do que 99,9% do tempo. De acordo com a distribuição estatística do gradiente do índice de refração, foram gerados dez mil valores aleatórios de K para cada espaçamento entre antenas. O campo recebido em ambas as antenas foi então calculado considerando a aproximação ótica para Terra esférica. O programa de computador foi preparado de tal maneira que os resultados finais dessem diretamente a análise estatística do campo aleatório. / [en] In a line-of-sight link with specular reflection, supposing fixed the distance between transmitter and receiver as well as the antennas height, the received field oscillates according to the random variation of the effective earth radius. By using computer simulation, this work intends to discuss the application of dual space diversity reception to this problem. In order tomake the simulation, it has been necessary to fix the statistical distribuition of the refractive index gradient. Experimental results have shown this gradient satisfies approximately a normal distribution. We can then achieve the statistical behaviour of the effective-earth radius. This distribution is well know in temperate regions. Nevertheless, only few observations are available for tropical and equatorial regions. So, included in this work is a discussion about the effects of mean and deviation variation of the gradient distribution upon the results. The system behaviour was analised in the following way. First of all, the transmitting and receiving antenna was supposed fixed and the other one gradually changed in position, in other one gradually changed in position, in order to obtain the optimun spacing. The criterion used in the design of the first two antennas (transmitting and fixed receiving) was to keep a 6/10 path clearance of the first Fresnel zone radius for the minimum value of K. This procedure leads to the certainty the received field will be in the interference region for more than 99,9% in time. According to the statistical distribution of the refractive index gradient there were generated ten thousand.

[pt] Nos últimos tempos, vários pesquisadores têm desenvolvido formulações ou proposições geometricamente não-lineares para elementos finitos com a finalidade de se examinar o comportamento de pórticos com ligações semirígidas. Dentre estes trabalhos destaca-se o de Chan e Chui [6], que desenvolveram um elemento de barra híbrido com duas molas, com rigidez a rotação, condensadas nas suas extremidades. Implementado o elemento híbrido proposto por Chan e Chui [6] no solver FEMOOP [28] e testado, pode-se constatar que este elemento apresenta um comportamento inadequado na representação dos momentos fletores, quando submetido a cargas distribuídas. Esta constatação conduziu a implementação de um novo elemento, elemento de ligação, proposto neste trabalho, que se comportasse adequadamente em qualquer situação de carregamento. O uso deste elemento tornou possível modelar mais precisamente o comportamento da estrutura, sem a necessidade de qualquer tipo de discretização do carregamento. Além disso, este elemento de ligação também permite simular análises elasto-plásticas das ligações e até mesmo das barras da estrutura. Assim, este trabalho tem como principal objetivo validar, com base em investigações presentes na literatura, as formulações implementadas relativa à análise linear (elemento híbrido e elemento de ligação) e não-linear (elemento de ligação) de sistemas estruturais semi-rígidos, bem como as implementações computacionais realizadas para essa metodologia. Desta forma, foi desenvolvido um sistema, chamado FTOOL/SRC, que possibilita a geração de análises paramétricas que balizem o uso adequado de ligações semi- rígidas, de forma simples e compacta graças a uma interface gráfica eficiente e ao uso de um resolvedor externo FEMOOP [28]. / [en] Over the past few years various researchers have been developing geometrically non-linear finite elements formulations with the purpose of examining the behaviour of frames with semi-rigid connections. Among these works it is appropriate to mention Chan and Chui, [6], that developed a hybrid finite bar element containing two rotational springs condensed at its extremities. As this hybrid finite element, Chan and Chui [6] was implemented and tested in the solver FEMOOP, [28], it was verified that it presented an inadequate representation of bending moments, when distributed loads were used. This verification led the implementation of a rotational spring finite element that could tackle any loading conditions. The use of this element enables the users to accurate model the structural behaviour, without the need of any additional loading discretization. Additionally, this connection element also allows elasto-plastic simulation analyses of the connections, and even of the structures bars, to be performed. The main objective of the present investigation was to validate, based in updated literature investigations, the finite element formulations implemented. These procedures included linear (hybrid element and connection element) and non-linear (connection element) analysis of semi-rigid structural systems. The implementations were made by the development of a system, called FTOOL/SRC. This system enables parametric analyses of semi-rigid connections to be performed in a simple and compact form due to the use of an efficient graphic interface and a compact external solver FEMOOP [28].

[pt] Tradicionalmente, o projeto de pórticos em estruturas de aço assume que as ligações viga-coluna são rígidas ou flexíveis. As ligações rígidas, onde não ocorre nenhuma rotação entre os membros conectados, transferem não só momento fletor, mas também força cortante e força normal. Por outro lado, as ligações flexíveis são caracterizadas pela liberdade de rotação entre os membros conectados impedindo a transmissão de momento fletor. Desconsiderando- se estes fatos, sabe-se que a grande maioria das ligações não possuem este comportamento idealizado. De fato, a maioria das ligações transfere algum momento fletor com um nível de rotação associado. Estas ligações são chamadas semi-rígidas e seu dimensionamento deve ser executado de acordo com este comportamento estrutural real. Porém, algumas ligações viga-coluna estão sujeitas a uma combinação de momento fletor e esforço axial. O nível de esforço axial pode ser significativo, principalmente em ligações de pórticos metálicos com vigas inclinadas, em pórticos não-contraventados ou em pórticos com pavimentos incompletos. As normas atuais de dimensionamento de ligações estruturais em aço não consideram a presença de esforço axial (tração e/ou compressão) nas ligações. Uma limitação empírica de 5 por cento da resistência plástica da viga é a única condição imposta no Eurocode 3. O objetivo deste trabalho é descrever alguns resultados experimentais e numéricos para estender a filosofia do método das componentes para ligações com ações combinadas de momento fletor e esforço axial. Para se cumprir este objetivo, quinze ensaios foram realizados e um modelo mecânico é apresentado para ser usado na avaliação das propriedades da ligação: resistência à flexão, rigidez inicial e capacidade de rotação. / [en] Traditionally, the steel portal frame design assumes that beam-to-column joints are rigid or pinned. Rigid joints, where no relative rotations occur between the connected members, transfer not only substantial bending moments, but also shear and axial forces. On the other extreme, pinned joints, are characterised by almost free rotation movement between the connected elements that prevents the transmission of bending moments. Despite these facts, it is largely recognised that the great majority of joints does not exhibit such idealised behaviour. In fact, many joints transfer some bending moments associated with rotations. These joints are called semi-rigid, and their design should be performed according to their real structural behaviour. However, some steel beam-to-column joints are often subjected to a combination of bending and axial forces. The level of axial forces in the joint may be significant, typical of pitched-roof portal frames, sway frames or frames with incomplete floors. Current standard for steel joints do not take into account the presence of axial forces (tension and/or compression) in the joints. A single empirical limitation of 5 percent of the beam s plastic axial capacity is the only enforced provision in Annex J of Eurocode 3. The objective of the present work is to describe some experimental and numerical results to extend the philosophy of the component method to deal with the combined action of bending and axial forces. To fulfil this objective a set of sixteen specimens were performed and a mechanical model was developed to be used in the evaluation of the joint properties: bending moment resistance, initial stiffness and rotation capacity.

[pt] População e crescimento da economia mundial são os dois principais fatores que determinam a demanda por energia. Até 2035, projeta-se aumento populacional global de aproximadamente vinte por cento em relação à população atual, e crescimento da economia mundial em torno de noventa por cento. A partir destas perspectivas, surgem diversas oportunidades para as empresas do setor de energia. Porém, de modo a atendê-las, são necessários recursos para a fabricação, a distribuição e a comercialização de equipamentos, recursos para a prestação de serviços de operação, manutenção e suporte, recursos para pesquisa e desenvolvimento, com o intuito de manter a competitividade frente aos concorrentes e cumprir as regulamentações ambientais cada vez mais rígidas, e, ainda, recursos financeiros elevados para o fomento de todas estas atividades. Uma alternativa importante na busca por tais recursos consiste na formação de ligações com outros atores-chave do setor. O objetivo deste trabalho consiste em contribuir com as pesquisas sobre ligações – alianças e fusões e aquisições - estratégicas globais, por meio de um estudo de caso, identificando as ligações estratégicas existentes entre a empresa Wartsila e os atores-chave globais da sua rede de valor, e analisando as implicações das mesmas no âmbito da indústria, sob o aspecto da constituição de oportunidades ou ameaças. Para tanto, utilizou-se o arcabouço de análise estratégica relacional global de Macedo-Soares (2011). Os resultados encontrados demonstram a relevância estratégica e a importância da formação dessas ligações na constituição de oportunidades e na mitigação das ameaças no âmbito da indústria. / [en] Population and growth of the world economy are the two major factors that determine the demand for energy. By 2035, It s expected a global population growth of approximately twenty percent over the current population and a growth of the world economy around ninety percent. From such perspectives, several opportunities arise for companies in the energy sector. However, in order to meet them, resources are needed for the manufacture, distribution and sale of equipment, resources for operation, maintenance and support services, resources for research and development, in order to maintain competitive edge over competitors and meet increasingly stringent environmental regulations, as well as high financial funds to execute all such activities. An important alternative in the quest for such resources is the establishment of connections with other key players in the industry. The objective of this work is to contribute to research on global strategic connections - alliances and mergers and acquisitions – by means of a case study, identifying existing strategic connections between the company Wartsila and global key players in its value network, and analyzing its implications in the industry, in terms of constituting opportunities and/or threats. For this, it was used the Global Strategic Network Analysis framework of Macedo-Soares (2011). The results confirmed the strategic relevance and importance of the establishment of these connections in seizing opportunities and mitigating threats from the industry.

[pt] O presente trabalho propõe um novo tipo de ligação entre perfis pultrudados que não exija furação do material, seja leve e fabricado por manufatura aditiva. Para isso, fez-se uma revisão do estado da arte no âmbito das ligações entre perfis de compósitos, abordando ligações parafusadas simples, cujos parafusos estão sujeitos apenas ao corte, bem como as ligações semirrígidas, que são menos contempladas pela literatura atual. Além disso, tratou-se do uso de otimização topológica em componentes mecânicos voltados à impressão 3D. Posteriormente, define-se a geometria básica do componente proposto e o respectivo modelo numérico adotado no processo de otimização topológica, expondo todas as condições de contorno, carregamento e otimização. A fim de verificar experimentalmente o comportamento do componente apresentado, ensaios momento-rotação foram realizados em três grupos, sendo um composto por exemplares com a geometria original básica e os demais por componentes otimizados (com e sem reforço). Por fim, foi observado que o caminho de fibras estabelecido foi coerente com as solicitações às quais o componente está submetido, haja vista a maior eficiência manifestada pelo aumento de resistência e rigidez por unidade de massa. A mesma constatação se aplica ao processo de otimização e ajuste. No mais, a utilização do reforço com fibras implicou numa maior repetibilidade na resposta mecânica da ligação. / [en] The current work proposes a new type of joint between pultruded profiles that does not require drilling, is lightweight and build by additive manufacturing. To accomplish that, a state of art review on pultruded profiles joints was carried, addressing simple bolted joints which have their bolts only subjected to shear, as well as semi-rigid joints. Besides, the use of topology optimization on 3D-printed mechanical components is also addressed. Posteriorly, the basic geometry of the proposed component is defined and its respective numeric model used within the topology optimization, presenting their boundary, load and optimization conditions. In order to experimentally verify the behaviour of the component, moment-rotation tests were carried in three groups, namely, the original geometry group, the simple optimized group and the reinforced optimized group. In the end, it was observed that the defined fibre path is consistent with the stresses acting within the component, regarding the greatest efficiency shown in terms of strength and stiffness per unit mass for the reinforced specimens. The same applies to the optimization and adjusting processes. Furthermore, the use of fibre reinforcement led to a greater repeatability of mechanical response.

[pt] As ligações viga-pilar desempenham uma função fundamental para a determinação do comportamento real de estruturas de aço. Portanto torna-se necessária uma avaliação muito criteriosa das reais características geométricas e mecânicas destas ligações, substituindo as tradicionais considerações idealizadas, rígida e flexível, pela modelagem semi-rígida.Atualmente um dos métodos mais utilizados para caracterização de ligações semi-rígidas se fundamenta no método das componentes, descrito pelo Eurocode 3, que consiste na determinação da resistência e rigidez dos elementos de maior influência no comportamento de uma ligação. Com a intenção de se desenvolver um estudo sobre as ligações semi-rígidas, inicialmente foi implementado computacionalmente um sistema de análise e dimensionamento capaz de avaliar o comportamento estrutural destas ligações a partir da informação das propriedades geométricas de ligações viga- pilar executadas com placa de extremidade, produzindo uma base de dados para um projeto estrutural mais seguro. Adicionalmente também foi executado um estudo sobre a otimização do dimensionamento de ligações semi-rígidas, através da criação de um sistema para determinação do modelo ótimo, utilizando-se algoritmos genéticos. Neste sistema, através da variação de parâmetros geométricos, determinados de acordo com a necessidade do usuário, obtém- se o modelo ideal de comportamento dentro de uma gama de soluções possíveis. Finalizando o presente estudo sobre ligações semi-rígidas, apresenta-se uma nova metodologia para consideração de ligações aparafusadas com placa de extremidade de altura variável, (header plate), que tradicionalmente são consideradas como flexíveis. Estas ligações foram analisadas através do método das componentes, determinando suas limitações de resistência à flexão e ao corte, juntamente com sua rigidez rotacional, efetuando-se modificações nas componentes apresentadas no Eurocode 3. / [en] The beam-to-column connections play fundamental role in the determination of the real behavior of steel structures. Therefore it is imperative to proper evaluate and consider the real geometric and mechanical properties of these connections, substituting the traditional idealized considerations, rigid and flexible, for the semi-rigid modelling approach. Nowadays one of the most used methods in the semi-rigid connection design is named the components method, described in the Eurocode 3. This method is based on the determination of the connection bending capacity and initial stiffness from the most relevant structural element parts. The main objective of this investigation was to evaluate the semi-rigid connection structural response. This was made by the development of a computer system capable to properly evaluate the behaviour of these connections. This program used the end plate beam-to-column connection material and geometric properties to fulfil this objective, producing a comprehensive database later to be used for more reliable structural project. Additionally an optimisation module was also implemented on the semi-rigid connection program, using genetic algorithms, where through the variation of certain geometric parameters, chosen in accordance to the user's requirements, the ideal connection structural behaviour could be determined from a range of pertinent solutions. Concluding the present study an alternative procedure is proposed for header plate connections where traditionally only shear was assumed to be transmitted. These connections were analysed according to the component method, to determine their bending and shear resistance, initial stiffness and rotation capacity, through modifications made on the relevant structural components presented in Eurocode 3 standard.

[pt] Nos projetos de engenharia é comum desconsiderar-se o comportamento semirrígido das ligações, ou seja, as ligações são assumidas com as condições ideais de rigidez. A primeira condição ideal é aquela na qual há transferência total de momento fletor, assumindo-se que não existe rotação relativa entre os elementos ligados, estas ligações são as chamadas rígidas. Na segunda opção, a transferência de momento fletor é desconsiderada e a ligação é definida como rotulada ou simples. Entretanto, sabe-se que a maioria das ligações comporta-se como semirrígida e o problema é que ao se fazer essas simplificações em projeto, dois aspectos podem ser comprometidos: segurança estrutural e custo do projeto. Neste trabalho, uma ligação semirrígida mista é proposta e estudada com o objetivo de obter-se as suas características principais e necessárias para utilizá-la em projeto: curva momento-rotação, rigidez de serviço e momento fletor resistente. Com a ligação mista proposta, busca-se uma nova maneira de transferência de forças na região de momento negativo em uma viga semicontínua. Adotou-se para a transferência dos esforços, entre a laje de concreto e a viga de aço, conectores de cisalhamento do tipo Perfobond Rib. Este conector foi inicialmente utilizado em pontes e depois alguns estudos o viabilizaram para o uso em edificações. Para atingir os objetivos do trabalho, foram realizados dois ensaios em escala real das ligações propostas. Os testes experimentais foram feitos em modelos cruciformes invertidos e realizados no laboratório de estruturas e materiais da PUC-Rio. Os resultados experimentais foram comparados com dois modelos analíticos: o método proposto por Leon et al. em 1996 e o método presente no Anexo R da NBR 8800:2008. / [en] In engineering design it is common to disregard the semi-rigid behavior of connections, i.e., connections are assumed to have the ideal conditions of rigidity. The first ideal condition is the one in which there is full transfer of bending moment, assuming that there is no relative rotation between the connected elements, this connection is defined rigid. In the second option, the transfer of bending moment is disregarded and the connection is defined simple. However, it is known that most connections have a semi-rigid behavior and the problem is that when making these simplifications in design, two aspects can be compromised: structural safety and project cost. In this work, a composite semi-rigid connection is studied in order to obtain its main and necessary features to use it in design: moment-rotation curve, service rigidity and bending moment capacity. With the proposed composite connection, a new way to transfer forces in the negative moment region on a semicontinous beam. Shear connectors like the Perfobond Rib were adopted for the transfer of efforts between the concrete slab and the steel beam. This connector was first used on bridges and since then some studies have made possible its use in buildings, showing its advantages over the more usual connectors. To achieve this work s objectives, two real scale tests of the proposed connections were conducted. Experimental tests were done in inverted cruciform models and carried out in the laboratory of structures and materials at PUC-Rio. Information on these tests was obtained, such as displacements, strains, and cracking of the slab. The experimental results were compared to two analytical models: the method proposed by Leon et al. in 1996 and the present method in Annex R of NBR 8800: 2008.

[pt] O crescimento dos problemas de vibrações excessivas em edificações oriundos de atividades humanas rítmicas tem conduzido à necessidade de desenvolvimento de critérios específicos para projetos estruturais submetidos à ação dessas cargas dinâmicas. Esta foi uma das motivações para o desenvolvimento de uma metodologia de análise para investigação da resposta dinâmica de sistemas estruturais de pisos mistos (aço-concreto). Objetiva-se verificar a influência da interação aço-concreto (interação total e parcial) e, bem como, das ligações estruturais (ligações viga-coluna e viga-viga), sobre a resposta dinâmica não linear de pisos mistos (aço-concreto). Deste modo, são utilizados três modelos de carregamento dinâmico representativos das atividades humanas rítmicas referentes a saltos à vontade e ginástica aeróbica. As cargas dinâmicas são obtidas por meio de testes experimentais e, também, com base em normas e recomendações internacionais de projeto. Com referência a interação aço-concreto, vários tipos de conectores (tipo stud e perfobond) são considerados ao longo da investigação. Mesmo sabendo-se que a análise de vibrações de pisos induzidas por atividades humanas tem sido alvo de inúmeras investigações ao longo dos últimos dois séculos (1828-2012), os autores desconhecem na literatura técnica um trabalho de pesquisa tão abrangente, no que diz respeito à análise dinâmica não linear de pisos mistos (aço-concreto) submetidos à ação de atividades humanas rítmicas, com base na consideração dos efeitos dos conectores (interação aço-concreto) e das ligações (viga-coluna e viga-viga). Diante do exposto, o quadro global investigado neste trabalho de pesquisa demonstra, claramente, um indicativo de que os critérios de projeto devem levar em conta o caráter dinâmico da excitação e, especialmente, a influência da interação aço-concreto e das ligações estruturais, no que tange a verificação dos estados limites de utilização (conforto humano), associados ao comportamento estrutural de pisos mistos de edificações. / [en] The increasing incidence of building vibration problems due to human activities led to a specific design criterion to be addressed in structural design. This was the main motivation for the development of a design methodology centred on the steel-concrete composite floors non-linear dynamic response submitted to loads due to human rhythmic activities. This way, the main objective of this work is to investigate the influence of steel-concrete interaction degree (from total to various levels of partial interaction) and the beam-to-column and beam-to-beam connections effect over the non-linear dynamic behaviour of composite floors. Thus, three dynamic loading models were utilized, in order to simulate human rhythmic activities such as jumping and aerobic gymnastics. The dynamic loads were obtained through experimental tests and based on international design codes and recommendations. Regarding the steel-concrete interaction degree, the stud and perfobond connectors are considered in this investigation. Even though this topic has been studied in the technical literature for nearly two centuries, the steel-concrete composite floors non-linear dynamic analysis submitted to human rhythmic activities has not yet been addressed so comprehensively, as far as the authors are concerned in this investigation, based on the consideration of the connectors (steel-concrete interaction degree) and connections (beam-to-column and beam-to-beam) effects. Considering all aspects mentioned before, the results have demonstrated that the design criteria should include the original nature of the dynamic excitation and, specially, the steel-concrete interaction degree and structural connections effects when the steel-concrete composite floors structural behaviour, related to the serviceability limit states (human comfort) are investigated.

[pt] O dimensionamento de estruturas de edifícios de aço com ligações do tipo semi-rígidas ainda enfrenta uma série de resistências por parte dos engenheiros estruturais. Este fato se deve em parte à falta de normas específicas, programas de computadores adequados e informações mais detalhadas sobre as vantagens econômicas das ligações semi- rígidas. Este trabalho apresenta um estudo paramétrico de uma edificação considerando o dimensionamento das ligações no regime semi-rígido. Estas investigações consideram parâmetros como: a rigidez das ligações, sistemas com estruturas em aço ou mistos e estabilidade lateral dos pórticos. A edificação analisada foi uma habitação popular padronizada de quatro pavimentos desenvolvida pela USIMINAS, muito difundida no Brasil. Em uma primeira etapa cada edifício foi estudado com uma rigidez de ligação semi- rígida padrão para todas as ligações da estrutura. Posteriormente ligações semi-rígida individualizadas foram adotadas para os diversos pórticos estudados. Este trabalho a princípio apresenta uma metodologia de análise e dimensionamento de estruturas em aço com ligações semi- rígidas com base no modelo de molas proposto pelo Anexo J Revisado do Eurocode 3. Com base nesta metodologia propõe- se um modelo simplificado de ligações semi-rígidas viga/coluna com o uso do programa ANSYS. Os modelos estruturais foram estudados com a inclusão dos efeitos da não linearidade geométrica dos pórticos e o comportamento elasto-plástico do material de forma a se obter resultados consistentes com os resultados experimentais e sem a introdução de coeficientes de correção. Os resultados obtidos neste trabalho foram apresentados, discutidos e comparados com os desenvolvidos pela USIMINAS de forma a se analisar o comportamento das ligações e sua eficiência. Para os edifícios considerados neste trabalho, onde se fez uso de ligações semi-rígidas padrão, o sistema mais econômico, com relação à peso de aço, foi a estrutura mista com contraventamentos (40 por cento da capacidade rígida) que teve uma economia de até 48 por cento em relação aos outros edifícios e de até 10 por cento aos sistemas da USIMINAS. Quando no uso de ligações otimizadas estas economias aumentam para 53 por cento e 15 por cento. Os resultados apresentados confirmam a vantagem da utilização deste tipo de ligação em edifícios residenciais em aço de pequena altura. / [en] Nowadays, despite the substantial increase in structural design knowledge, the semi-rigid connections steel design is still facing resistance from the structural engineers. This fact can be in part explained by few design standards that allows and explains their use, suitable computer programs and the lack of detailed information of the economical advantages of the semi-rigid design philosophy. This work presents a parametric analysis performed on a residential low-rise steel building considering all the steps necessary to a semi-rigid design. This analysis considered parameters like: beam-to-column connection stiffness and strength,structural system (steel or composite) and lateral frame stability (sway and non-sway frame solutions). The analysed structure consisted on a standard four pavements residential building proposed by a Brazilian Steel Mill Usiminas for low-cost popular constructions. Initially all the structure beam-to-column connections adopted a standard connection stiffness. The study continued with optimised connection stiffness for each of the designed structural frames. The first part of the present work is devoted to a full description of the design procedures proposed in the Eurocode 3, revised annex J for semi-rigid connection design. Based on this methodology a simple design model was proposed and implemented with the aid of the finite element program Ansys. The model included geometrical and material non- linearities and considered the connections semi-rigid behaviour avoiding the conventional approximations suggested in several current steel design standards. The results of this investigations are presented, discussed and compared to standard designs like the Usiminas proposal as means to access the economic potential and efficiency of the semi-rigid solutions. The best structural solution for the investigated construction was a non-sway composite semi- rigid (40 percent of the rigid capacity). The economy achieved were: 48 percent and 10 percent when compared to other semi-rigid solutions and the conventional Usiminas solution, respectively. This figures changed to 53 percent and 15 percent when optimised connections were used in each structural frame. The presented results confirm the advantage of the use of this connections kind in residential buildings in steel of low height.

[pt] Nesta dissertação foram desenvolvidos elementos estruturais passíveis de industrialização, utilizando o bambu como matéria prima principal, dando prosseguimento às pesquisas desenvolvidas pelo grupo de Materiais e Tecnologias Não Convencionais nesta Instituição, desde o final da década de 1970. Foram elaborados nós em bambu laminado contraplacado e ponteiras em material compósito polimérico, manufaturado com resíduo particulado proveniente da laminação do bambu Dendrocalamus giganteus. Foram ainda estudados colmos da espécie Phyllostachys aurea reforçados por toda a sua extensão com sisal trefilado embebido em poliéster. Estes componentes são destinados fundamentalmente à construção de treliças espaciais, retilíneas ou arqueadas, do tipo grelha em múltiplas camadas, aliando sustentabilidade e variabilidade formal para projetos de coberturas. Mediante pequenas adaptações, estes elementos podem ainda encontrar uso em outros tipos de estrutura como domos geodésicos, tensegritys e treliças planas, de caráter temporário ou permanente. A partir da análise experimental de materiais e componentes e de dados obtidos em literatura específica estudaram-se, os esforços solicitantes e deslocamentos desenvolvidos em diferentes geometrias de estruturas, via modelagem em programa comercial de elementos finitos, obtendo-se vãos livres de até 12m e áreas cobertas sobre 4 apoios com capitéis de até 324 metros quadrados com vão livre de 9m e balanços de 4,5m, elaboradas utilizando estes elementos. Os procedimentos desenvolvidos foram satisfatórios, permitindo a execução de elementos passíveis de industrialização e estocagem, de aplicação versátil e com acabamento variado, favorecendo a convencionalização do uso do bambu como material de construção. / [en] The research on non conventional materials and technologies has been carried out at the Civil Engineering Department of PUC-Rio since 1979, in order to stimulate its use in civil construction, reducing the pollution and the energy consumption provoked by industrialized materials such as steel and cement. To disseminate the application of the non-conventional materials and technologies (NOCMAT) in a very large scale, it is necessary to develop industrial methods to process them, ensuring high production with quality and durability. As a continuation of this line of research, the present study is concerned with the development of structural elements designed for space structures, using bamboo as the main material. For this purpose the bamboo Dendrocalamus giganteus, has been selected to prepare laminated composite for the joints. In turn, using its plaining residuals as an addition to a polyester matrix composite. This was molded as a conical capped connection designed and produced to provide safe links between the joints and the bar of the space truss elements. For the latter the Phyllostachys aurea bamboo transversally reinforced with a polyester treated sisal string along its entire length. These components were used to assemble plain or arched multiple layers space structures, binding sustainability and formal freedom to roof structures design. The load-displacement for different structural geometries were evaluated, using a commercial FEM software, based on the experimental data from this work and the available literature, presented 12m maximum free spans and 324 square meters covered area supported by four columns. The developed procedures were satisfactory, allowing the production of industrial processed elements, easy storage, different finishing and versatile application.