Limitações de altura são frequentemente impostas à edificações de múltiplos pavimentos por regulamentos de zoneamento urbano, aspectos econômicos e considerações estéticas. Um pé-direito alto é normalmente requerido para se permitir a passagem de tubulações e dutos de grande diâmetro sob vigas de aço, conduzindo muitas vezes à alturas inaceitáveis entre pavimentos de edificações. Várias são as soluções possíveis para se resolver tal inconveniência, dentre elas pode-se citar: Vigas com inércia variável, stub girders , treliças mistas e vigas misuladas. Outra solução frequentemente utilizada é a abertura de furos na alma das vigas d e aço para a passagem das tubulações de serviço. A presente dissertação tem por objetivo avaliar e descrever o comportamento estrutural de vigas de aço com aberturas de diferentes tamanhos e formas na alma. Outro propósito deste trabalho de pesquisa é a avaliação dos parâmetros que influenciam diretamente a capacidade de resistência das vigas com diferentes tipos de abertura na alma, tais como: Tipo de furo, localização do furo ao longo do vão, altura do furo em relação à altura do perfil, esbeltez da alma, localização da carga solicitante ao longo do vão, entre outros. Também é objetivo deste trabalho, a avaliação dos diferentes mecanismos de ruína para as vigas com aberturas na alma e as causas que conduziram o colapso das mesmas. Finalmente, apresenta-se um estudo da eficácia de enrijecedores longitudinais nos locais de abertura da alma das vigas de aço. A metodologia empregada para tal estudo baseou-se em uma análise paramétrica com o auxílio do método numérico dos elementos finitos. / Height limitations are frequent in multi-storey buildings due to zoning regulations, economic requirements and esthetical considerations . In order to provide the passage of large pipes and ducts beneath steel beams, huge spaces are normally required, leading many times to unacceptable heights between storeys. There are many possible solutions to solve these problems, such as: Tapered beams, stub girders, composite trusses and haunched beams. Another frequent solution is the opening of holes in the web beam steel to enable the passage of the services. This dissertation has the objective of evaluating and describing the structural behavior of steel beams with web openings of different shapes and sizes. Another aim of this research work is the evaluation of the parameters that directly influence the load carry capacity of the beams with different web openings, such as: Holesh ape, the location of the opening throughout the span, the height hole to height profile ratio, the web slenderness and the location of the load point throughout the span. The evaluation of the different failure mechanisms of steel beams with web openings and the reasons that conducted the collapse of them are also focused on the present work. Finally, a study of the efficiency of the use of longitudinal stiffeners at web openings locations is also presented. The methodology employed for such study was based on a parametric analysis based on the finite elements method.

Limitações de altura são frequentemente impostas à edificações de múltiplos pavimentos por regulamentos de zoneamento urbano, aspectos econômicos e considerações estéticas. Um pé-direito alto é normalmente requerido para se permitir a passagem de tubulações e dutos de grande diâmetro sob vigas de aço, conduzindo muitas vezes à alturas inaceitáveis entre pavimentos de edificações. Várias são as soluções possíveis para se resolver tal inconveniência, dentre elas pode-se citar: Vigas com inércia variável, stub girders , treliças mistas e vigas misuladas. Outra solução frequentemente utilizada é a abertura de furos na alma das vigas d e aço para a passagem das tubulações de serviço. A presente dissertação tem por objetivo avaliar e descrever o comportamento estrutural de vigas de aço com aberturas de diferentes tamanhos e formas na alma. Outro propósito deste trabalho de pesquisa é a avaliação dos parâmetros que influenciam diretamente a capacidade de resistência das vigas com diferentes tipos de abertura na alma, tais como: Tipo de furo, localização do furo ao longo do vão, altura do furo em relação à altura do perfil, esbeltez da alma, localização da carga solicitante ao longo do vão, entre outros. Também é objetivo deste trabalho, a avaliação dos diferentes mecanismos de ruína para as vigas com aberturas na alma e as causas que conduziram o colapso das mesmas. Finalmente, apresenta-se um estudo da eficácia de enrijecedores longitudinais nos locais de abertura da alma das vigas de aço. A metodologia empregada para tal estudo baseou-se em uma análise paramétrica com o auxílio do método numérico dos elementos finitos. / Height limitations are frequent in multi-storey buildings due to zoning regulations, economic requirements and esthetical considerations . In order to provide the passage of large pipes and ducts beneath steel beams, huge spaces are normally required, leading many times to unacceptable heights between storeys. There are many possible solutions to solve these problems, such as: Tapered beams, stub girders, composite trusses and haunched beams. Another frequent solution is the opening of holes in the web beam steel to enable the passage of the services. This dissertation has the objective of evaluating and describing the structural behavior of steel beams with web openings of different shapes and sizes. Another aim of this research work is the evaluation of the parameters that directly influence the load carry capacity of the beams with different web openings, such as: Holesh ape, the location of the opening throughout the span, the height hole to height profile ratio, the web slenderness and the location of the load point throughout the span. The evaluation of the different failure mechanisms of steel beams with web openings and the reasons that conducted the collapse of them are also focused on the present work. Finally, a study of the efficiency of the use of longitudinal stiffeners at web openings locations is also presented. The methodology employed for such study was based on a parametric analysis based on the finite elements method.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / This study evaluated the stress distribution in abutments on Morse taper implants and peri-implantar surrounding bone supporting fixed partial dentures, splinted or non-splinted, under axial and oblique loading. The study simulates by means of Finite Element Analysis the loss of two posterior mandibular elements: 1st premolar and 2nd premolar. For mandible simulation a tridimensional box with Type II bone was simulated. The implant system and abutment were obtained using CAD models transferred by the company. Were used Morse taper Implant Titamax CM-Cortical Ø 3.75mm x 9.0mm and Abutment Pilar CM with 2,5mm height (Neodent, Curitiba, PR, Brazil) divided in two groups according the prosthetic rehabilitation: splinted and non-splinted; subjected to two types of loading: axial simulating functional masticatory contact and oblique simulating parafunctional occlusal contact. The implants were positioned 1.5mm under bone level according manufactures recommendation and the abutments were installed with aid of CAD software. The data were analyzed after dynamic loading of 100N in axial direction in the buccal cusp and the oblique loading (angle of 45o) in the distal-lingual cusp; both on 2nd premolar. The results showed lower tensions for F Group on axial loading for both abutment (77.37MPa) and peri-implantar surrounding bone (118.58MPa); however for NF Group axial loading demonstrated similar values as described previously. The oblique loading promoted higher stress for both abutment (505,67MPa) and peri-implantar surrounding bone (505,67MPa). The crowns splinting promotes lower stress on F Group abutment when compared with NF Group regardless the loading type. The stresses on peri-implantar surrounding bone during occlusal axial loading are similar regardless the surface contact between the prosthesis. / Este trabalho avaliou a distribuição de tensões geradas nos pilares protéticos sobre implantes cone Morse e no osso periimplantar que suportam próteses parciais fixas, ferulizadas ou não ferulizadas, sob carregamento axial e oblíquo. O estudo simulou, por meio de Análise em Elementos Finitos, a perda de dois elementos dentais posteriores inferiores: 1° pré-molar e 2° pré-molar. Para simulação da mandíbula, uma caixa tridimensional com propriedades de osso tipo 2 foi confeccionada. O sistema de implante e pilares foram obtidos por meio de modelos em CAD cedidos pela empresa. O estudo utilizou implantes cone Morse (CM) Titamax CM-Cortical® Ø 3,75mm x 9,0mm e Pilar CM de 2,5mm de altura (Neodent, Curitiba, PR, Brasil) dividido em dois grupos, de acordo com a reabilitação protética: ferulizadas e não ferulizadas, cada modelo foi então submetido a dois tipos de carregamento: axial, simulando contato mastigatório funcional e obliquo, simulando contato oclusal parafuncional. Os implantes foram posicionados 1,5mm abaixo da margem óssea, segundo recomendação do fabricante, e os pilares foram instalados com auxilio de software tipo CAD. Os dados foram analisados após aplicação de carregamento dinâmico com força de 100N em direção axial na cúspide vestibular e o carregamento oblíquo (angulação de 45°) na cúspide distolingual, ambos no 2° pré-molar. Os resultados demonstram menores valores de tensão para o grupo F sob carregamento axial, tanto para o pilar (77,37MPa) quanto para o osso periimplantar (118,58MPa); entretanto, mesmo para o grupo NF o carregamento axial demonstrou valores semelhantes aos descritos anteriormente. O carregamento obliquo gera maiores tensões tanto para o pilar (505,67MPa) quanto para o osso periimplantar (505,67MPa) em ambos os grupos. Conclui-se que a ferulização das coroas gera menor tensão no pilar protético no grupo F quando comparado ao grupo NF independente do carregamento. As tensões a nível ósseo periimplantar, durante carregamento oclusal axial apresentaram-se semelhantes independente do tipo de superfície de contato entre as próteses. / Mestre em Odontologia

O grande desafio da Implantodontia é alcançar resultados a longo prazo com maior preservação dos tecidos ósseos, resposta adequada dos tecidos conjuntivos e manutenção da estabilidade secundária adequada para a retenção de próteses. Estes fatores evitam a perda indesejável tanto do tratamento reabilitador quanto dos tecidos ósseos de suporte. A região extraoral apresenta menores espessuras ósseas em comparação às regiões de maxila e mandíbula, especialmente no osso temporal. Portanto, os seguintes aspectos foram investigados: (i) Análise pelo Método dos Elementos Finitos (FEA) de 16 modelos virtuais, com aplicação de forças estáticas de tensão e compressão nos pontos médios entre os implantes. Três implantes maxilofaciais extraorais foram posicionados no osso temporal, onde um deles foi posicionado sobre o processo mastóide. Este estudo foi totalmente realizado em ambiente computacional. Foram empregados dois tipos de conexões protéticas e intermediários retos de conicidades 20º e 45º, posicionados virtualmente no modelo de osso temporal, com paralelismo entre eles. Foi desenhada uma barra virtual para retenção protética do tipo barra-clipe da prótese auricular. Foram consideradas as melhores configurações aquelas apresentando distribuição uniforme e branda das tensões de von Mises sobre o tecido ósseo adjacente aos implantes. (ii) Confecção de corpos de prova com graus variáveis de pigmentação para (a) melhorar a reprodutibilidade da coloração (b) entender e reduzir o processo de descoloração para melhorar a longevidade das próteses. Um elastômero maxilofacial tipo A foi pigmentado intrinsecamente de acordo com os seis tons da Escala de Fitzpatrick. Uma técnica de pigmentação foi desenvolvida a partir dos resultados obtidos a partir de uma Escala de Fitzpatrick impressa em papel e dos pigmentos intrínsecos de cores primárias. Este dimetil-metilvinil-siloxano reforçado por platina A 223-30 (Factor II, Inc., Lakeside, AZ, USA) apresenta dureza \"Shore-A\" 30. As amostras foram expostas a fotoenvelhecimento acelerado, e sua degradação mapeada com Espectroscopia UV/Vis/NIR. Concluiu-se que: (i) Os implantes com conexão cone Morse plataforma 3.7 tem melhor comportamento biomecânico com intermediários de 45o e altura de 2mm. Sugere-se planejamento cirúrgico visando a instalação a 3 horas para o temporal esquerdo e 9 horas para o temporal direito, mais 6 horas (mastóide). Implantes com conexão cone Morse plataforma 4.0 apresentaram comportamento biomecânico desejável com intermediários de 20o e alturas de 2mm or 4mm. Para implantes com conexão cone Morse plataforma 4.0, sugere-se a instalação a 6-9-12 horas para o temporal direito, e 12-6-3 para o esquerdo, visando comportamento biomecânico adequado. Sugere-se que os implantes extraorais Brånemark hexágono externo com plataforma 4.1 regular ou expandida sejam preferencialmente empregados com intermediários de 20o. (ii) O SiO2 5% pode ser adicionado à preparação do silicone para retardar o desbotamento da prótese maxilofacial. O TiO2 traz mudanças visuais significativas e pode ser considerado como opacificador. / Major challenges in Implantology include: achieving longevity of implants, bone tissue preservation, connective tissue suitable answer and maintenance of secondary stability in order to retain prosthesis. These factors avoid the undesirable loss of both rehabilitation treatment and supporting bone tissues. The extraoral region has less bone depth compared to the maxilla and mandible regions, especially for the temporal bone. Therefore, the following aspects were investigated: (i) Finite Elements Analysis (FEA) of 16 virtual models, with static application of tension and compression forces in medium points between implants. Three extraoral maxillofacial implants were placed on the temporal bone, which one of them was placed on the mastoid process. This study was made entirely in a computational environment. Two prosthetic connection types and straight Intermediários were employed, with conicities of 20º and 45º, placed virtually on the temporal bone model, mutually parallel. A virtual bar for bar-clip prosthetic retention of auricular prosthesis was designed. The best configurations were considered to be the ones presenting uniform and mild von Mises tension distribution over the bone tissue around the implants. (ii) Generation of samples with varying degree of pigmentation to (a) improve the reproducibility of the colouration (b) understand and minimise the discolouration process to improve prosthetics longevity. A maxillofacial elastomer type A was intrinsically pigmented according to the six tones of the Fitzpatrick Scale. A pigmentation technique was developed from spectroscopy outcomes of paper printed Fitzpatrick Scale and the primary colors pigments. This platinum reinforced dimethyl methylvinyl siloxane A 223-30 (Factor II, Inc., Lakeside, AZ, USA) presents \"Shore-A\" hardness 30. The samples were exposed to accelerated photo aging, and their degradation mapped with UV/Vis/NIR Spectroscopy. The effects of exclusion of oxygen and inclusion of nanoparticle fillers during prosthetic formulation were investigated. It was concluded that: (i) Morse taper prosthetic connection 3.7 platform implants, should be employed with 45o abutments with 2mm height. The surgical planning shall be for placement 3 hours for the left temporal bone and 9 hours for the right, and in 6 hours (mastoid). Morse taper prosthetic connection 4.0 platform implants behaved biomechanically desirably with 20o abutments in 2mm or 4mm heights. For the Morse taper connection 4.0 platform implants, their placement shall be in 6-9-12 hours, for the right temporal, and 12-3-6, for the left temporal, in order to achieve proper biomechanical behaviour. The Brånemark extraoral external hexagon implant, with 4.1 platform (normal or expanded) should preferrably be used with 20o abutments. (ii) The SiO2 5% may be added to the silicone preparation in order to slow maxillofacial prosthesis colour fading. The TiO2 brings visually significant changes and may be considered as an opacifier.