This research puts forward as its central subject an inquiry into the existence of an underground lateral flow capable of carrying particles that leads to morfogenetical implications. Regarding the pertinence to this analysis of a survey by Werlang et al. (2014), this project builds on the conclusions reached by the application of the pedological cover structural analysis in a toposequence. From these outcomes, as well as due to the significant finding of a notorious low hydraulic conductivity of the underground horizons proven in trials, it was possible identify a lateral flow predominantly on the eluvial horizon. In an area next to that the mentioned study took place, we selected a hillslope to proceed a preliminary topographic survey to define the hillslope geomorphic nature and set up the geomorphic breaking points of this hillslope. Subsequently, this allowed to conduct the soil sounding along the toposequence of eleven points in these geomorphic breaking points, determining depth and thickness of the present horizons and collecting samples for laboratory analysis. Similarly, the morphological description of the probed profiles was performed. After this stage of field works, a new topographic survey was conducted designed to locate, within the mentioned area, the probing points aiming at obtaining a profile of the hillslope topossequence segment data. This procedure allowed to obtain a bidimensional analysis of the pedological cover and enabled to develop several substantial inferences. Taking into account the results of this analysis, we proceed to characterize, both in field and laboratory, the present litology condition in the area on the Santa Maria Formation. The samples obtained in field allowed to accomplish the granulometrical characterization, and next, tabulate these data. In this way, the discussion could identify gradients of concentration from different granulometrical grades, which were then used to define a dynamics based on surface and underground flows supporting a wide discussion engaged thereof. The presence of positive gradients, albeit tenuous, in the clay fraction down the slope, afforded to infer the existence of a subsurface flow with transport and further accumulation of material on top of the B horizon of profiles located at lower levels. Accordingly, this allowed to testify the validity of purpose of this study, noting however the presence of two distinct litologies from the Santa Maria Formation whose permeability has shown that the dynamics of the hillslope is highly complex insomuch as inserted in the landscape as a whole. / O presente estudo propõe a investigação da existência de um fluxo lateral subsuperficial carreador de partículas com implicações morfogenéticas. Considerando a pertinência para nossa análise de um trabalho de Werlang et al. (2014), este projeto toma como base as conclusões obtidas com a aplicação da análise estrutural da cobertura pedológica em uma topossequência. A partir dessas considerações, bem como da significativa constatação de uma notória baixa condutividade hidráulica dos horizontes subsuperficiais comprovada em ensaios, foi possível identificar um fluxo lateral predominante no horizonte E ao longo da topossequência. Em uma área próxima a do estudo mencionado, foi selecionado um segmento de vertente a partir do qual se procedeu ao levantamento topográfico preliminar e definiu-se os pontos de ruptura geomórfica deste segmento de vertente. Subsequentemente, foram realizadas sondagens ao longo da topossequência nos pontos destas rupturas geomórficas, determinando profundidade e espessura dos horizontes presentes e coletando amostras para análise laboratorial. Foi realizada também a descrição morfológica dos perfis sondados. Finalizada esta etapa dos trabalhos de campo, efetuou-se um novo levantamento destinado a situar, dentro da área referida, os pontos de sondagem visando possibilitar a obtenção de um perfil da topossequência do segmento de vertente. O procedimento permitiu uma análise bidimensional da cobertura pedológica que subsidiou inferências significativas. Contabilizando os resultados dessa análise, foi caracterizada em campo e em laboratório a situação das litologias presentes na área relativa à Formação Santa Maria. Com as amostras resultantes deste procedimento foi possível realizar a análise granulométrica, sendo a seguir tabulados e discutidos os dados obtidos. Foi possível então identificar gradientes de concentrações das diferentes classes granulométricas, que foram utilizados para definir uma dinâmica de fluxos em superfície e subsuperfície subsidiando as discussões. A presença de gradientes positivos, ainda que tênues, na fração argila no sentido do declive da vertente, possibilitou inferir a existência de um fluxo subsuperficial com carreamento e acúmulo de materiais no topo do horizonte B dos perfis situados em cotas inferiores. Isso permitiu constatar a validade do propósito deste estudo, observando que a presença de duas litologias de permeabilidade distintas tenha demonstrado que a dinâmica de uma vertente é invariavelmente complexa, visto que inserida no todo da paisagem e contemplando mais de um fator determinante.

A presente pesquisa teve como objetivo principal a realização de estudos laboratoriais, de campo e numéricos, buscando viabilizar duas misturas de concreto permeável que foram utilizadas na construção de duas calçadas experimentais localizadas no campus da USP em São Paulo. Nas pistas experimentais foi realizado o acompanhamento da capacidade permeável ao longo do tempo, além da avaliação das suas respostas estruturais frente à aplicação de carregamentos dinâmicos por meio de equipamento FWD, considerando a variação do teor de umidade no interior das estruturas. Por fim, foram realizadas retroanálises com uso de diferentes softwares procurando entender qual das camadas da estrutura apresenta maior vulnerabilidade estrutural frente à presença de volumes excessivos de água. Os resultados da etapa laboratorial indicaram que há uma sensibilidade muito grande no comportamento das misturas em função do teor de aditivo superplastificante, uma vez que houve segregação severa da pasta de cimento no fundo dos corpos de prova quando esse teor ultrapassou determinado limite. Os resultados dos ensaios de taxa de infiltração em campo possibilitaram a proposição um modelo empírico para estimativa do desempenho da capacidade hidráulica para calçadas em concreto permeável executadas na região de São Paulo. Os resultados dos levantamentos deflectométricos e das retroanálises indicaram variação considerável na capacidade de suporte do conjunto base+subleito entre as calçadas, além de evidenciar considerável perda da capacidade de suporte dessas estruturas quanto submetidas à presença de elevados volumes de água no seu interior. Palavras chave: concreto permeável, calçada, pavimento, taxa de infiltração, levantamento deflectométrico, análise estrutural, retroanálise. / The main goal of this research was to carry out laboratorial, field and numerical studies with the purpose of defining two feasible pervious concrete mixtures to be used as the surface layer of two experimental sidewalks in the campus of the University of São Paulo. The permeability capacity of the sidewalks was monitored along time, as well as its structural responses in terms of deflections due to application of FWD dynamic loadings, assessing how the structural behavior was impacted by the presence of high volumes of water into the permeable structure. A backcalculation procedure was used in order to assess the elastic behavior of the structure layers, as well as find out which layer of the structure is the most vulnerable in terms of mechanical behavior under the presence of excessive volumes of water. The results in the laboratory indicates that pervious concrete mixtures are considerable sensitives to the amount of superplasticizer additive, since a severe mortar segregation was observed on the bottom of the specimens casted using some of the mixtures produced. The results of infiltration tests in field made it possible to develop an empirical model capable of estimating the hydraulic performance of pervious concrete permeable sidewalks in São Paulo region. The results of the deflection measurements and the backcalculations indicated a considerable variation on the bearing capacity of the infrastructure (base+subgrade) between the two sidewalks. In addition, it is evident the loss of bearing capacity of the structure under the presence of excessive amount of water into the sidewalk.

Orientador: Fernando de Azevedo Silva / Banca: José Elias Tomazini / Banca: Rosinei Batista Ribeiro / Resumo: O objetivo geral deste trabalho é a análise de estabilidade global de torres metálicas treliçadas de transmissão de energia utilizando o Método dos Elementos Finitos (MEF). Todo estudo foi baseado nas normativas da NBR-8800/2007 em que sugere-se uma análise de deslocabilidade da estrutura por meio dos parâmetros B2 e consequentemente a aplicação do MAES (método de amplificação de esforços), processo simplificado para análise dos efeitos globais de segunda ordem. Abordou-se o sistema elétrico brasileiro, descrição bem detalhada sobre tipos e modelos de torres, acidentes envolvendo torres de transmissão, treliças espaciais, método de análise estrutural, MEF, análise de estabilidade de estruturas, MAES e abordagem atualizada sobre o estado da arte em diversas universidades do mundo, em especial da China e Canadá, em que a grande preocupação é como simular nos projetos de torres de transmissão sobre efeitos climáticos como terremotos, tornados e furações por meio de modelos reduzidos em laboratório. Visando oferecer uma contribuição científica para o setor, desenvolveu-se uma planilha eletrônica no software Excel, devido a sua facilidade de utilização, acesso e capacidade de resolver cálculos matriciais facilitando a aplicação do MEF. A mesma foi validada com um software específico e consagrado na área de MEF, o SAP2000 e um software comercial de dimensionamento de estruturas metálicas usado em vários escritórios de projeto e consultoria estrutural, o METÁLICA 3D. A planilha cont... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The main objective of this project is the analysis of the global stability of the lattice towers of energy transmission using the FEM (finite element method). The whole study was based on NBR-8800/2007, normative where suggest a displaceability's analysis of the structures thought the B2 parameters and consequently the application of MAES' method, a simplified procedure for the analysis of second-order's global effects. In this project was approached the Brazilian electric system, a detail description of types and model of towers, accident involving transmission towers, space trusses, structural analysis' method, FEM, structure stability analysis, MAES' method. Also in this project, an updated approach the increase knowledge at this area in several universities all around the world, in special China and Canada, where the major concern is how to simulate at The transmission tower's project some climate effects such as earthquakes, tornadoes and hurricanes through reduced laboratory models. In order to offer a scientific contribution to this sector, a spreadsheet was developed in Excel software due to it facility of use, access and ability to solve matrix calculations, which facilitates the use of FEM. The same one was valid with a specific and consecrated software in the FEM area: The SAP2000; and commercial metal structural design software used in various design and structural consulting offices: the METÁLICA 3D. The spreadsheet contemplates pre-dimensioning of conductor cabl... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Em engenharia, a quantidade de problemas geométricos complexos que precisam ser resolvidos empregando teorias de placas ou cascas é notável. Esta é a razão por que há tantas teorias que buscam simplificar os problemas tridimensionais em outros menos custosos computacionalmente. Além disso, o aumento atual do uso de estruturas sanduíche requer que as formulações bidimensionais sejam mais precisas. Esta tese, num primeiro momento, compila a maioria das teorias de placa, comentando as principais diferenças, vantagens e desvantagens de cada uma. As formulações bidimensionais de placas laminadas são classificadas principalmente de acordo com o tratamento da coordenada na direção normal a superfície da mesma: Camada Única Equivalente (ESL), ESL refinada (teorias Zig-Zag) e Teorias Discretas ou de Camada (LW). Cada uma destas teorias é revista juntamente com as hipóteses de placas que são feitas para cada uma das camadas ou para o laminado como um todo. Para resolver tais problemas estruturais em engenharia, métodos numéricos são normalmente utilizados. Portanto, num segundo momento, alguns métodos de solução são citados e revisados, mas o foco é dado ao Método dos Elementos Finitos (MEF). A contribuição deste trabalho consiste na implementação de um novo método de solução de compósitos laminados e estruturas sanduíche com base em um sistema unificado de Formulação Generalizada (GUF) via MEF. Um elemento quadrilátero de 4 nós foi desenvolvido e avaliado com um código de Elementos Finitos desenvolvido pelo presente autor. Os requisitos para continuidade do tipo C-1 são respeitados para a variável de deflexão da placa. Esse método é nomeado de Formulação Generalizada do Caliri (CGF). Resultados para placas isotrópicas, placas de laminado compósito e estruturas sanduíche consideradas finas ou espessas são comparados com dados da literatura e soluções via Abaqus. Os resultados obtidos ao longo da espessura reforçam a necessidade de soluções de placa não-lineares para placas espessas (laminadas ou não). Mostrou-se que as soluções estáticas e dinâmicas empregando o método proposto fornecem resultados coerentes quando comparados com outros métodos de solução. Dentre os diversos estudos de caso investigados, verificou-se que é possível se obter resultados com alta concordância. Para uma estrutura sanduíche com núcleo macio, o resultado de deslocamento previsto para um carregamento estático chega a 99.8% de concordância e o resultado de uma análise modal da mesma estrutura mostra uma concordância de 99.5% com os resultados de um modelo feito com elementos 3D em um programa comercial de elementos finitos. / In engineering, the amount of complex geometrical problems, which need to be solved by using plates and shells theories, is remarkable. This is the reason why there are so many plate and shell theories which attempt to simplify three dimensional problems into ones with low computational cost. Additionally, the current increasing use of sandwich structures requires that the two dimensional formulations be accurate enough. First, this thesis compiles most of the plate theories from the literature and quotes the main differences, advantages and weaknesses of each one. The bi-dimensional laminated plate formulations are mainly classified according to the treatment of the variable in the normal direction of the plate surface: Equivalent Single Layer (ESL), Refined ESL (Zig-Zag theories) and Layer-Wise (LW) theories. Each one of these theories is reviewed along with the plate hypotheses which are made for each ply and/or laminate. To solve such complex structural engineering problems, numerical methods are normally used. Second, few solution methods are reviewed and quoted, but focus is given to the Finite Element Method (FEM). The contribution of this work is the implementation of a new solution method for laminated composites and sandwich structures based on a Generalized Unified Formulation (GUF) via FEM. A quadrilateral 4-node element was developed and evaluated using in-house Finite Element program. The C-1 continuity requirements is fulfilled for the transversal displacement field variable. This method is tagged as Caliri\'s Generalized Formulation (CGF). Results for isotropic plates, laminated composite plates and sandwich structures for thin and thick laminates are compared with literature data and solutions via Abaqus. The through-the-thickness profile results reinforce the need for non-linear plate (laminated or not) solutions. It was shown that the static and dynamic solutions employing the proposed solution method yield coherent results when compared with other solution methods. Among the different case studies investigated, it was verified that it is possible to obtain results with high agreement. For a soft-core sandwich structure, the displacement result for a static loading is reported as high as 99.8% and the result of a modal analysis of the same structure shows an accuracy of 99.5%, comparing to the results from a 3D finite element model built with a commercial software.

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.

Made available in DSpace on 2017-07-20T12:40:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Agnes Thiane Machado.pdf: 7176772 bytes, checksum: 01a4049f5c4aed0935803a0cf3a6468d (MD5) Previous issue date: 2017-03-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Study of protein three-dimensional structures allow us to investigate the relations between amino acid sequence, structure and function, what is important chiefly for proteins from pathogenic organisms or ones that belong to the same genus of these, such that they can be used as a structural model. In this context, this work aims at the structural characterization of the enzymes alanine racemase long isoform from Trypanosoma cruzi and glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase from Naegleria gruberi. The long isoform of alanine racemase catalyzes the conversion between L and D-alanine which, in turn, is part of one of the metabolic pathways in Trypanosoma cruzi, the etiologic agent of Chagas disease. The heterologous expression of this enzyme in Escherichia coli BL21 (DE3) GroEL was analyzed by SDS-PAGE, which revealed that the protein is in higher proportion in the insoluble fraction, thus it was necessary to establish a recovery protocol followed by an in vitro refolding. Data from enzymatic assays and circular dichroism revealed the success of the recovery/refolding protocol, which may in the future contribute to the search for specific inhibitors. Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase from Naegleria gruberi catalyzes the sixth step of the organism’s glycolytic pathway. NgGAPDH enzyme was expressed in E. coli (DE3) using the pET-15b vector, and then purified by tree chromatographic steps, two of nickel affinity and one of size exclusion. The enzymatic characterization was investigated with the enzyme without the his-tag; NgGAPDH presented higher activity at pH 8.0, 25 °C and 10 mM of arsenate, and positive cooperativity for substrates G3P and NAD+. His-tag depleted NgGAPDH crystals appeared in 3 days after drop settings, the best crystal diffracted to 1.94 A resolution and belongs to space group P21 with cell parameters a = 83.74 A, b = 94.55 A, c = 90.93 A, = 99.96 °. The final refined structure presents R = 0.1652 and Rfree = 0.2029. The catalytic domain formed by residues 134 to 313 is highly conserved, as expected, with the exception of Asn145, present only in NgGAPDH, while the other GAPDHs present either Ser or Thr on the corresponding position. Molecular dynamics analysis revealed that Asn145 has correlated motion with residues Ala123, Thr125 and Pro126 that belong to what was called "bonded loop". It should be emphasized that this is the first GAPDH from the phylum Percolozoa that has its three dimensional structure determined and kinetic parameters established, such that we expect to have contributed to the understanding of the evolution of this class of proteins. / O estudo da estrutura tridimensional de proteínas nos permite investigar as relações entre sequência de aminoácidos, estrutura e função, o que é importante principalmente para proteínas de organismos patogênicos ou mesmo pertencente ao gênero destes, que podem ser utilizadas como modelo estrutural. Neste contexto, o presente trabalho visa caracterizar estruturalmente as enzimas alanina racemase isoforma longa de Trypanosoma cruzi e gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase de Naegleria gruberi. A alanina racemase isoforma longa catalisa a conversão entre L e D-alanina em uma das vias metabólicas do T. cruzi, que é o agente etiológico da doença de Chagas. A análise por SDS-PAGE de amostras da expressão heteróloga dessa enzima em Escherichia coli BL21(DE3) GroEL revelou que a proteína está em maior proporção na fração insolúvel, por isso, foi necessário estabelecer um protocolo de recuperação seguido de um reenovelamento in vitro. Dados de ensaios enzimáticos e dicroísmo circular revelaram o sucesso do protocolo de recuperação/reenovelamento, o que poderá no futuro contribuir para a busca de inibidores específicos. A gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase de Naegleria gruberi catalisa a sexta etapa da via glicolítica do organismo. A enzima NgGAPDH foi expressa em E. coli (DE3) usando-se o vetor pET-15b e então purificada em três passos de cromatografia, dois por afinidade a níquel e um por exclusão por tamanho. A caracterização enzimática foi realizada com a enzima sem a ―his-tag‖; a NgGAPDH apresentou maior atividade em pH 8,0, 25 °C e 10 mM de arsenato, e cooperatividade positiva frente aos substratos G3P e NAD+. Cristais de NgGAPDH sem a ―his-tag‖ apareceram em 3 dias após montagem das gotas e o melhor difratou a 1,94 A de resolução, pertencendo ao grupo espacial P21 com parâmetros de cela a = 83,74 Å, b = 94,55 A, c = 90,93 A e = 99,96 °. A estrutura final refinada apresenta R = 0,1652 e Rfree = 0,2029. O domínio catalítico formado pelos resíduos 134 a 313 é altamente conservado, como esperado, com exceção da Asn145, presente somente em NgGAPDH, enquanto que as demais GAPDHs apresentam Ser ou Thr na posição correspondente. Análises por dinâmica molecular revelaram que a Asn145 tem correlação de movimento com os resíduos Ala123, Thr125 e Pro126, pertencentes ao que se chamou de ―bonded loop‖. Ressalte-se que esta é a primeira GAPDH do filo Percolozoa que tem sua estrutura tridimensional determinada e parâmetros cinéticos estabelecidos, tal que se espera contribuir para o entendimento da evolução dessa classe de proteínas.

Este estudo fundamenta-se na análise numérica, via elementos finitos, de pontes em vigas mistas; considera-se a interação de todos os elementos que compõem a estrutura na transferência dos esforços até os apoios. Inicialmente apresenta-se um estado da arte sobre o projeto, execução e análise de pontes em vigas mistas, identificando as simplificações e deficiências existentes no cálculo destas estruturas. O estudo do comportamento estrutural de tabuleiros mistos foi abordado do ponto de vista tridimensional, sendo para isto modelados e analisados tabuleiros com 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 e 26 m. de vão mediante a utilização do programa ANSYS, versão 5.4. Foi estudada a influência que a presença de contraventamentos, espessura da laje, vão e posição da carga móvel na seção transversal exercem na distribuição de cargas nas vigas, sendo para isto considerado comportamento elástico-linear. Realizou-se também uma abordagem ao estudo da redundância estrutural de tabuleiros mistos considerando as não linearidades física e geométricas do conjunto. Foi verificado que tabuleiros sobre duas e quatro vigas mantêm o equilíbrio estático após que uma das vigas sofre fratura, sem experimentar grandes deslocamentos (inferiores ou ligeiramente superiores ao limite L/500). / This work is based in the numerical analysis, by finite elements, of bridge decks with composite beams; in this study the interaction of all the elements that compose the structure is considered in the transference of the efforts to the supports. lnitially, a state of the art on the design, construction and analysis of composite bridge decks is presented, identifying the simplifications adopted, lack of information at the present on the subject and aspects that need further studies on this bridges. The study of the structural behavior of composite bridge decks was approached from a three-dimensional point of view, modeling and analyzing composite decks with 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 and 26 m of span by using the software ANSYS, version 5.4. The influence that the bracing system, thickness of the slab, span and live load position on the deck, over the load distribution in the composite beams, considering linear-elastic behavior, was studied. An approach to the study of the structural redundancy of composite bridge decks was also made, considering the physical and geometric nonlinearities of the structure. lt was verified that decks consisting of two and four composite beams maintain the static equilibrium after the fracture of one of the beams, without large displacements (inferior or lightly superior to the limit L/500).

As estruturas de membrana empregadas em coberturas são sistemas construtivos formados principalmente pela membrana estrutural, que ainda tem a função de vedar. As membranas estruturais são folhas flexíveis que resistem às ações externas devido à sua forma, às suas características físicas e ao seu pré tracionamento. O pré-tracionamento da membrana pode ser alcançado, ou através do seu estiramento por meio de cabos (estruturas de membrana protendida por cabos), ou através da atuação da pressão de gases (estruturas pneumáticas). Ambas estão sendo usadas em coberturas de centros esportivos, de áreas comerciais e de construções industriais ou agro-industriais. Todavia, as estruturas de membrana são pouco conhecidas, estudadas e empregadas no Brasil. Neste contexto, este trabalho tem como objetivos sistematizar o conhecimento científico existente sobre o tema e introduzi-lo no Brasil e, também, apontar caminhos para investigação científica sobre as estruturas de membrana no país. Apresenta o sistema construtivo, o processo de projetar e os métodos de análise das estruturas de membrana empregadas em coberturas. Sistematiza o projeto de estruturas de membrana, através de recomendações e de estudo de caso. Propõe um modelo de pesquisa integrado voltado para o desenvolvimento desta tecnologia no Brasil. Este deve auxiliar a coordenação e a compatibilização dos esforços de investigação científica nas diversas áreas do conhecimento envolvidas no desenvolvimento das estruturas de membrana / Membrane structures used in roofs are constructive systems formed mainly by structural membrane, which has also the function of sealing. Structural membranes are flexible sheets that resist to external loads due to their form, to their physical characteristics and to their pre-stressing. The pre-stressing of the membrane can be achieved either through its stretching using cables (surface-tensioned membranes) or through gases pressurization (pneumatic structures). These structures are being utilized in roofs over airports, stadiums, industrial facilities, shopping precincts and buildings for industrial or agricultural use, among others. However, membrane structures are not yet well known, studied and used here in Brazil. In this context, this work has as objectives to systematize the scientific knowledge existent on the theme, to introduce it in Brazil and, also, to point out ways for scientific investigation on membrane structures in this country. This research presents the constructive system, the design process and the analysis methods of membrane structures used in roofs. This work systematizes the membrane structural design, with recommendations and study of case. This work proposes an integrated model of research for this technology development in Brazil. This model should assist the coordination and the mutual appreciation of the scientific investigation efforts in the different knowledge areas involved in the membrane structure development

A Sierra de Umango está localizada na porção ocidental da Província de La Rioja, no noroeste argentino. Situa-se na região do \"Pampean Flat-slab\" dos Andes Centrais e conforma um conjunto de blocos do embasamento, soerguidos e rotacionados no Cenozóico, denominado de Sierras Pampeanas Ocidentais. As Sierras Pampeanas Ocidentais são caracterizadas por rochas meta-ígneas de idade mesoproterozóica grenvilliana e unidades metassedimentares metamorfisadas no Ordoviciano, e são interpretadas como parte do Terreno Composto Cuyania. As rochas metamórficas da região de Umango são limitadas a oeste por rochas sedimentares devonianas da Pré-Cordilheira, e a leste por rochas ígneas e sedimentares do Sistema Famatina. A descrição litológica e a análise estrutural das rochas da Sierra de Umango possibilitaram propor um modelo de evolução estrutural para a região. Seis unidades geológicas foram diferenciadas: i- unidade do embasamento de idade mesoproterozóica, Ortognaisses Juchi, ii- Unidades Metassedimentares Tambillo e iii- Tambillito, iv- Granito El Peñon, Ordoviciano sincolisional, v- Unidade de Rochas Metabásicas El Cordobés, vi- granitos tardi a póscolisionais Los Guandacolinos e Cerro Veladero. No evento tectônico colisional Ordoviciano, caracterizado por um sistema de nappes e zonas de cisalhamento, foram reconhecidas três fases deformacionais (D1, D2 e D3). A fase D1 corresponde provavelmente ao estágio do metamorfismo progressivo, D2 apresenta condições P-T próximas ao pico metamórfico e a fase D3, de dobras apertadas a recumbentes com foliação plano-axial S3, freqüentemente associada a falhas inversas, registra o estágio retrogressivo do metamorfismo. A estrutura metamórfica principal das rochas é uma foliação de transposição S2, ou uma foliação milonítica. Relíquias de foliação S1 são reconhecidas, principalmente, em núcleos de porfiroblastos intercinemáticos de granada e estaurolita, sugerindo a progressão contínua das fases D1 e D2. O metamorfismo ordoviciano alcançou condições de fácies anfibolito superior a granulito em regimes de média a alta pressão. A estrutura está caracterizada por klippen dos Ortognaisses Juchi sobre a Unidade Tambillo, transportadas para S-SW e limitada, a oeste, por uma zona de cisalhamento lateral dextral (Zona de Cisalhamento Cerro Cacho - Puntilla), como rampa lateral. Esse quadro estrutural está relacionado à colisão oblíqua do Terreno Cuyania, subductado sob a protomargem de Gondwana. O sentido de subducção para NE foi inferido com base na cinemática de extrusão sinmetamórfica, registrada nas nappes (topo para S-SW) e na Zona de Cisalhamento Cerro Cacho - Puntilla. Pelo menos dois eventos posteriores deformaram as estruturas pré-existentes. A fase deformacional D4 corresponde a um dobramento normal, com comprimento de onda na ordem de 10 km, orientado N-S. São dobras cilíndricas que deformaram a foliação S2 e associam-se a zonas de cisalhamento discretas. O padrão cilíndrico e os eixos subhorizontais das dobras D4 pressupõem a orientação horizontal a subhorizontal para as estruturas pré-existentes, principalmente S2. As dobras D4 são responsáveis pela preservação sinformal das klippen Juchi e Água La Falda. A foliação, em estado sólido, presente no Granito Los Guaundacolinos é paralela ao plano axial destas dobras. Essa deformação corresponde à tectônica Chanica, na interface entre o Devoniano e o Carbonífero. Dobras D5, de eixo com orientação E-W, deformam o conjunto das estruturas e podem estar vinculadas ao soerguimento durante o Ciclo Andino. / The Sierra de Umango is located at the occidental portion of La Rioja Province, northwestern Argentina. It is part of basement blocks, uplifted and rotated in the Cenozoic times, called Western Sierras Pampeanas. This region is situated in the Pampean Flat-slab of the Central Andes. Meta-igneous rocks of grenvillian mesoproterozoic age and metasedimentary units metamorphosed in the Ordovician times, characterize the Western Sierras Pampeanas. These rocks are interpreted as a part of Cuyania Composite Terrane. In the region of the Sierra de Umango, the Western Sierras Pampeanas are limited on the west by Devonian sedimentary rocks of Precordillera, and by igneous and sedimentary rocks of Famatina System on the east. The lithological description and structural analysis of rocks from Sierra de Umango enable to propose a structural evolution model for the region. Six geological units were distinguished: i- the basement unit Juchi Ortogneisses of mesoproterozoic age, iimetasedimentary units Tambillo and iii- Tambillito, iv- Ordovician sin-collisional El Peñon Granite, v- El Cordobés metamafic rocks unit; vi- late to post-collisional Los Guandacolinos and Cerro Veladero granites. The Ordovician collisional event is characterized by a nappe system and shear zones, and the rocks affected by this event show three deformational phases (D1, D2 and D3). D1 phase corresponds probably to the progressive metamorphic stage; D2 exhibits P-T conditions close to metamorphic peak; and D3 phase, of tight to recumbent folds with S3 axial plane foliation which is often related to thrust faults, records the retrogressive metamorphic stage. The main metamorphic structure of Umango´s rocks is a transposition foliation S2 or a mylonitic foliation. The relics of S1 are recognized, mainly, in cores of interkinematics porphyroblasts of garnet and staurolite, suggesting a continuous progression from D1 to D2. The Ordovician metamorphism reached granulite to upper amphibolite facies conditions in a medium to high pressure regime. The general structure is characterized by Juchi Ortogneisses klippen which was overthrust onto Tambillo Unit, in a S-SW sense, and it is limited, on west, by a right lateral shear zone (Cerro Cacho - Puntilla Shear Zone), as a lateral ramp. This structural pattern is related to the oblique collision of Cuyania Terrane, subducted underneath to the proto-Andean margin of Gondwana. The subduction sense to NE was inferred from the sin-metamorphic extrusion, registered on the nappes (top to S-SW) and on the Cerro Cacho - Puntilla Shear Zone. At least two latest events deformed the earlier structures. The D4 deformacional phase corresponds to a normal folding, with wavelenght at about 10 km, with N-S orientation. They are cylindrical folds which modified de S2 surface and are associated to discrete shear zones. The cylindrical pattern and the subhorizontal axes of the D4 folds presuppose that S2 were, originally, flat-lying surfaces. D4 folds are responsible for preserving the sinformal Juchi and Água La Falda klippen. The solid state foliation described in the Los Guandacolinos Granite is parallel to the D4 axial planes. This deformation corresponds to the Chanica Tectonic, on the interval between Devonian and Carboniferous times. D5 folds, with E-W oriented axes, deform the structures set and could be associated with the uplifting during the Andean Cycle.

O presente trabalho buscou analisar os viadutos do Chá, tanto o antigo metálico como o atual em concreto armado, e o viaduto Santa Efigênia sob a perspectiva da engenharia estrutural, contemplando os aspectos históricos e construtivos. Como ponto de partida analisou-se o cenário em que estas construções se inserem e as aspirações de seus idealizadores, sendo fundamental compreender a evolução da cidade de São Paulo. Observando-se as diversas propostas que surgiram, face à necessidade da edificação destas passagens, analisaram-se quais eram os conceitos e as técnicas construtivas que vigoravam, possibilitando remontar parte da evolução da engenharia no Brasil. Por fim, uma maior ênfase foi dada à análise das estruturas, desde as fundações até o estudo mais criterioso da concepção estrutural adotada, aos materiais empregados, sistemas construtivos, disponibilidade de mão-de-obra para execução, acabamento e reformas dos viadutos. Esta dissertação busca analisar a evolução da engenharia estrutural no Brasil através de três obras símbolos de sua maior metrópole. / This study aimed at analyzing the Chá viaducts, both the old metallic one and the current concrete one, and Santa Efigênias viaduct from the perspective of structural engineering, considering the historical and constructive aspects. As a starting point the scenery in which these constructions are inserted and the aspirations of its creators are analyzed, being it essential to understand the evolution of the city of São Paulo. By examining the several proposals that have arisen, in face of the need to build these passages, it was observed which were the concepts and construction techniques that prevailed at the time, thus making it possible to reconstruct part of the evolution of engineering in Brazil. Finally, a bigger emphasis was given to the analysis of the structures, from foundations to the most detailed exam of the structural design adopted, to the materials used, construction systems adopted, availability of manpower for execution, completion and reforms of the overpasses. This paper aims at analyzing the evolution of the structural engineering in Brazil through these three constructions which are symbols of its largest city.