[pt] A aplicação de compósitos cimentícios usando fibras vegetais, em substituição a fibras de asbestos, é uma realidade em indústrias de fibrocimento em vários países do mundo, pois, apesar das boas propriedades mecânicas e durabilidade, a utilização de asbestos acarreta problemas de insalubridade. Fibras vegetais, pela disponibilidade e adequação à preservação ambiental, apresentam vantagens sobre fibras sintéticas. O bambu é excelente fornecedor de fibras, pelo rápido crescimento, baixo custo e qualidade das fibras. Usando-se a polpa do vegetal, pode-se inserir maiores teores de fibras que, distribuídas aleatoriamente, conferem características isotrópicas ao compósito. Estudos são realizados, visando melhorar o desempenho dos compósitos com fibras vegetais. Retração e fluência se constituem em formas de deformação ao longo do tempo que podem comprometer o desempenho e reduzir a durabilidade do material. Tratando-se de materiais heterogêneos e sujeitos à presença de falhas, em diversos níveis, a aplicação da mecânica da fratura pode tornar-se valiosa ferramenta para projeto e controle da integridade desses compósitos, sendo a inibição da iniciação e propagação de trincas uma das principais funções do reforço de fibras curtas. Esse trabalho buscou analisar o comportamento de compósitos cimentícios reforçados com polpa de bambu, quanto à retração e à fluência, e obter parâmetros que descrevessem seu modo de fratura. Enquanto a capacidade de sofrer retração plástica foi reduzida, a retração livre na secagem cresceu com o aumento do teor de polpa de bambu no compósito, chegando a 40% de incremento para 14% de polpa, após um ano. Sob retração restringida, resultados mostraram melhor desempenho dos compósitos com fibras, pela ausência de fissuras detectáveis por fissurômetro, em relação à matriz sem reforço, que apresentou fissura em torno de 4 horas de exposição à secagem. Estudo da reversibilidade da retração mostrou que para os compósitos predominam as deformações de contração. Houve aumento da fluência sob compressão simples, com a inserção do reforço fibroso na mistura. Na fluência sob flexão, houve aumento da fluência específica na face comprimida com o aumento do teor de polpa na mistura. A fluência específica sob tração na flexão resultou maior para a matriz sem reforço do que para os compósitos com polpa de bambu. No estudo sobre mecânica da fratura, os corposde- prova entalhados de compósito com polpa apresentaram melhoria considerável no comportamento à flexão em relação à matriz sem reforço. Os compósitos com polpa mostraram-se menos sensíveis ao entalhe, com o incremento do teor de reforço fibroso. Observou-se considerável amolecimento (softening) precedendo a ruptura devido à propagação da trinca, nos compósitos. As curvas de resistência (curvas-R) permitiram identificar os valores de KIR que, nos compósitos, mostrou manter certa constância, com o aumento do comprimento da trinca. Nesse platô da curva, os valores médios para KIR foram de 1,88 MPa.m1/2 e 1,84 MPa.m1/2, respectivamente, para compósitos com 8% e 14% de polpa de bambu. Nos compósitos, os perfis dos caminhos trilhados pelas trincas no crescimento foram tortuosos, sendo o mecanismo de fratura mais intensamente dominado pela presença do entalhe inicial na matriz sem reforço que nos compósitos. / [en] The application of cimentitious composites using vegetal fibers in substitution of asbestos is a worldwide fact in the fiber cement industry. Despite their good mechanical properties and durability, the use of asbestos fibers causes well-known health hazards. Although vegetal fibers have relatively poor mechanical properties compared with synthetic fibers, they have other advantages such as low cost and low energy demand during manufacture. Bamboo is an excellent fiber supplier, due to its fast growth and the quality of its fibers. Using vegetal pulp it is possible to insert considerable amounts of fiber in a cement matrix, which randomly distributed confer isotropic characteristics to the composite. Studies are carried out aiming to improve the performance of composites with vegetal fibers. Shrinkage and creep are sorts of time depending deformation that may significantly reduce the durability and performance of the cement based composite. Cementitious composites are essentially heterogeneous materials subject to the presence of flaws at different levels due to the presence of many internal microcraks in the material prior to loading. Therefore, the application of fracture mechanics could become a suitable tool for the design and control of the integrity of these composites, since the inhibition of crack initiation and propagation is one of the main functions of the short fiber reinforcement. This work sought to analyze the behavior of cimentitious composites reinforced with bamboo pulp under shrinkage and creep and to provide sufficient fracture parameters to describe the failure mode of the material. The results show that, whereas the plastic shrinkage reduces, the free drying shrinkage increases proportionally to bamboo pulp content in the composite, reaching a 40% increment for a 14% pulp content, after one year. Under restrained shrinkage, the composite with bamboo pulp presents better performance than unreinforced matrix. Namely, under same boundary conditions, while the unreinforced matrix presents cracks after about four hours, the composites present no cracks visible through a 10x magnifying glass, even after forty five days of drying. Study of the shrinkage reversibility of the composite showed that there is contraction deformation prevalence. Under simple compression, the creep capacity of the bamboo pulp composites increases proportionally with the fiber content. Under bending stress, there was an increase of the specific creep in the compressed face of the specimen, as the pulp content of the mixture increases. The specific creep under bending tension for the tensile face was greater for the unreinforced matrix than in the bamboo pulp composites. As revealed through the assessment of fracture behavior of composites with bamboo pulp, notched specimens presented a considerable improvement in bending behavior when compared to the unreinforced matrix. The composites with pulp became less sensible to the notch with the increment of pulp content. In the bamboo pulp composites, considerable softening was observed in the load-displacement curve, as load gradually decreases after the peak load and before the rupture due to crack propagation. Using resistance curves (R-curves) it was possible to identify the KIR values that, for the composites, kept certain constancy as the crack length increased. At this plateau of the curve, the average values for KIR reached 1,88 MPa.m1/2 and 1,84 MPa.m1/2 for composites with bamboo pulp content of 8% and 14% respectively. In the composites, crack profiles and crack surfaces were tortuous, while in the unreinforced matrix the fracture mechanisms were more intensely dominated by the presence of the initial notch.

O presente estudo teve como objetivo avaliar e comparar os processos de polpação sodaantraquinona e bissulfito base magnésio para Bambusa vulgaris Schrad. com 2 anos de idade oriundos de plantios comerciais no Maranhão Brasil visando a produção de polpa celulósica branqueável e não branqueável (números kappa 30±2 e 50±2 respectivamente). A matéria-prima foi caracterizada com relação à densidade básica, composição química e dimensões de fibras; para aos processos de polpação avaliou-se o tempo total de cozimento, o fator H, o rendimento bruto, rendimento depurado, teor de rejeitos, carga de reagentes químicos e propriedades físicomecânicas das polpas. Os resultados obtidos mostram que a matéria-prima apresentou valores típicos para a espécie em questão no que diz respeito à densidade básica, dimensões e índices morfológicos das fibras e composição química. Para o processo de polpação soda-antraquinona os níveis de deslignificação determinados (números kappa) foram obtidos com cargas alcalinas de 15 e 19% (base NaOH) respectivamente e fator H de 1218; para o processo bissulfito base magnésio as polpas celulósicas com os níveis de deslignificação estabelecidos foram obtidas com uma mesma carga de reagentes químicos 26% (base SO2) e fator H de 1218 para polpas com número kappa 30±2 e 828 para polpas com número kappa 50±2; o tempo total de cozimento para o processo soda-antraquinona necessário para obtenção das polpas celulósicas desejadas são, em média, 3,8 vezes menores aos do processo bissulfito base magnésio. Adicionalmente os rendimentos depurados foram 3,0 e 4,6 pontos porcentuais superiores para as polpas com números kappa 30±2 e 50±2 respectivamente no processo soda-antraquinona. Os ensaios físicomecânicos mostram as diferenças entre as polpas tanto no que diz respeito ao processo de polpação empregado quanto no nível de deslignificação, sendo este último um fator de diferenciação dos produtos (papel) que podem ser obtidos a partir das polpas celulósicas. Comparando-se os processos de polpação no que diz respeito às propriedades físico-mecânicas observa-se a superioridade das polpas soda-antraquinona exceto nos parâmetros de drenabilidade e densidade aparente. Os resultados obtidos neste trabalho mostram que para a produção de polpa celulósica a partir de Bambusa vulgaris o processo soda-antraquinona é superior ao processo bissulfito base magnésio tanto nos aspectos de engenharia de processo (quantitativos) como nos aspectos relacionados à qualidade da polpa obtida. / The present study had as objective evaluates and to compare the soda-antraquinone and magnesium base bisulfite pulping processes for Bambusa vulgaris Schrad. with 2 years old originating from commercial plantings in Maranhão Brazil seeking the production of bleachable and unbleachable cellulosic pulp grade\'s (kappa numbers 30±2 and 50±2 respectively). The raw material was characterized regarding the basic density, chemical composition and dimensions of fibers; for to the pulping processes was evaluated the total time of cooking, H factor, total yield, screened yield, rejects, load of chemical reagents and physicalmechanical properties of the pulps. The obtained results show that the raw material presented typical values for the species in subject in what says respect to the basic density, dimensions and morphologic indexes of the fibers and chemical composition. For the soda-antraquinone pulping process the certain levels of delignification (kappa numbers) were obtained with alkaline loads of 15 and 19% (NaOH base) respectively and a H factor of 1218; for the magnesium base bisulfite process the cellulosic pulps with the established levels of delignification were obtained with a fix load of chemical reagents 26% (SO2 base) and H factor of 1218 for pulps with kappa number 30±2 and 828 for pulps with kappa number 50±2; the necessary total time of cooking to the sodaantraquinone process to obtain the wanted cellulosic pulps are, on average, 3,82 time less when compared with the bisulfite process. Additionally the screened yields were 3 and 4,63 percent superior for the pulps with numbers kappa 30±2 and 50±2 respectively in the soda-antraquinone process. The physical-mechanical tests show the differences among the pulps in what says respect to the used pulping process as in the delignification level, being this last one a factor of differentiation of the products (paper) that can be obtained starting from the cellulosic pulps. Comparing the pulping processes as what concerns of physical-mechanical properties the superiority of the soda-antraquinone pulps is observed except in freeness and density parameters. The results obtained in this work show that for the production of cellulosic pulp from Bambusa vulgaris the soda-antraquinone process it is superior than the magnesium base bisulfite process as much in the aspects of engineering process (quantitative) as in the aspects related to the quality of the obtained pulp.

O bambu é considerado um dos materiais naturais com a melhor relação resistência por peso. Entre as características responsáveis encontram-se os feixes fibrosos do esclerênquima, que protegem os elementos de condução de água e solutos na planta, além de serem preenchidos pelo parênquima. Os feixes estão distribuídos gradual-mente, da parte interna à externa do bambu, aumentando a rigidez do colmo. Contudo, a morfologia da seção dos feixes fibrosos e a presença da matriz parenquimática no caule ainda não foram totalmente estudados, quanto à sua importância estrutural, nem aplicados em estruturas biônicas. Esse estudo trata do design de estruturas biônicas baseada na caracterização do bambu, por meio de técnicas não-invasivas, de proto-tipagem e de análise por elementos finitos. Um protocolo de amolecimento e secagem para secionamento foi seguido em uma amostra de bambu (Bambusa tuldoides Munro). A superfície da amostra foi analisada por microtomografia computadorizada de raios X de alta resolução. As imagens resultantes permitiram a segmentação dos tecidos constituintes e caracterização em nível celular. Os modelos 3D do parênquima e do esclerênquima foram discretizados para uma análise por elementos finitos não-linear. Os resultados mostraram que o parênquima é configurado como uma matriz celular de baixa densidade e que distribui as tensões em todos os elementos de re-forço na planta, sendo considerado um tecido com importante função estrutural. De mesmo modo, a geometria da seção dos feixes fibrosos apresentou um desempenho mecânico superior às seções referenciais. Ambas características foram aplicadas no desenvolvimento de duas estruturas biônicas, sendo analisadas como mais eficientes em comparação a um modelo da literatura, e impressas em 3D para análise visual. / Bamboo is considered one of the natural materials with the best strength-to-weight ratio. Among the features responsible for its properties are the sclerenchyma’s fiber bundles that protect the conducting elements of water and solutes in the plant, and are filled by parenchyma. Bamboo fibers are gradually distributed from the inner to the outer side of the plant, thus increasing the culm stiffness. However, the morphology of the section of the fiber bundles and the presence of the parenchymatic matrix in the stem have not been fully studied regarding its structural importance, neither applied in bionic structures. This study addresses the design of bionic structures based on the characterization of bamboo, by means of non-invasive techniques, rapid prototyping and finite element analysis. A bamboo sample (Bambusa tuldoides Munro) was col-lected and softening and drying protocols were followed for proper sectioning. The surface of the sample was analyzed by high-resolution X-ray microcomputed tomog-raphy. Resulting images allowed the segmentation of the sample’s constituent tissues and the characterization at a cellular level. The 3D models of the parenchyma and sclerenchyma were discretized for a non-linear finite element analysis. The results showed that the parenchyma is set as a low-density cellular matrix by distributing the stresses among all reinforcement elements in the plant, being considered a tissue with great structural importance. Likewise, the shape of the fiber bundles’ section showed superior mechanical performance compared to reference sections. Both characteris-tics were applied in the development of two bionic structures that were analyzed as more efficient than a literature model, and 3D printed for a visual analysis.

Orientador: Jorge Luís Akasaki / Resumo: O contexto mundial de preocupação em relação ao meio-ambiente, seu uso desenfreado e a emissão dos gases estufa, principalmente a emissão de dióxido de carbono destacou a importância da pesquisa para se buscar novas alternativas sustentáveis nos meios de produção, dentre eles se encaixa a indústria do cimento Portland. A proposta deste estudo é uma nova alternativa sustentável para a construção civil, estudando a cinza de folha de bambu (CFB) como material pozolânico para ser utilizado como substituição parcial do cimento Portland. A cinza de folha de bambu foi produzida através de um processo de autocombustão sem temperatura controlada, e foi caracterizada física e quimicamente através dos ensaios de Fluorescência de Raio – X (FRX), determinação do teor de sílica amorfa, Difratometria de Raio – X (DRX), Granulometria a Laser, Microscopia Eletrônica de Varredura por Emissão de Campo (FESEM), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e Analise Termogravimétrica (TGA). Sua reatividade foi analisada através dos ensaios de condutividade elétrica e pH, ensaio de Frattini e pastas de Cal/CFB e Cimento/CFB, as quais foram submetidas aos ensaios de FTIR, TGA e FESEM. Para avaliar sua influência na argamassa no estado fresco e endurecido, foram realizados os ensaios de índice de consistência e o ensaio de resistência à compressão, comparando-se as argamassas com substituição parcial do cimento à uma argamassa controle, sem adição mineral. Já a influência da ci... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The global context of concern for the environment, its unrestrained use and emission of greenhouse gases, especially the emission of carbon dioxide, highlighted the importance of research to find new sustainable alternatives in the means of production, among them, the Portland cement industry. The proposal of this study is a new sustainable alternative for civil construction, studying bamboo leaf ash (BLA) as pozzolanic material to be used as partial replacement of Portland cement. The bamboo leaf ash was produced by a process of autocombustion without temperature control, and was characterized physically and chemically by means of X - Ray Fluorescence (FRX), determination of the amorphous silica content, X - Ray Diffractometry (XRD), Laser Granulometry, Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Thermogravimetric Analysis (TGA). The reactivity analysis was carried out by means of electrical conductivity and pH measurements, Frattini analysis and calcium hydroxide / CFB and Cement / CFB pastes, which were assessed by FTIR, TGA and FESEM analysis. In order to evaluate its influence on the mortar in the fresh and hardened states, the tests of consistency index and compressive strength were carried out, comparing mortars with cement partial replacement with a control mortar, without mineral addition. The influence of the ash on durability was analyzed by means of mercury intrusion porosimetry analysis (MIP) and acid ne... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

In the estimates of standing tree volumes in the Amazonian inventories, it is common to estimate the height of the individuals in an ocular way, and therefore, with questionable accuracy. And the log volume estimate is made by a pre-established method in the forestry legislation. This study aimed to indicate an alternative for the use of the equation that estimates cylindrical volume, applying the form factor 0.7 to correct the conicity, also called the Heinsdijk equation, in the case of standing trees, and the Equation that uses the mean of sectional areas to estimate the volume of logs, comparing the methods of estimating the volume of wood commonly used in the Brazilian Amazon in order to find the method with the lowest error. In addition, the study proem a regression equation for estimating the volume of wood for the management area where the study was conducted. 406 sample trees, and 396 logs, of commercial species were measured in an Open Ombrophylous Forest in the state of Acre, for the adjustment of simple and double input equations. The estimated volumes with the best equations were compared to the volumes estimated by the equation of the cylindrical volume corrected by the form factor. It was observed that the equation using only DAP is more advantageous for the optimization of time and, consequently, the costs of the forest inventory and, therefore, it is the most recommended method for use in the target management unit of the study. If the height can be measured with greater accuracy, then the linear dual-input equation must be used. / Nas estimativas dos volumes de árvores em pé nos inventários na Amazônia é comum estimar a altura dos indivíduos de forma ocular, e, portanto, com acurácia questionável. E a estimativa do volume de toras é feita por um método pré-estabelecido na legislação florestal. Este estudo buscou indicar uma alternativa para o uso da Equação que estima volume cilíndrico, aplicando o fator de forma 0,7 para corrigir a conicidade, também chamada de equação de Heinsdijk, no caso das árvores em pé, e da Equação que utilização a média de áreas seccionais para estimar o volume de toras, comparando os métodos de estimativa de volume de madeira comumente usados na Amazônia brasileira a fim de encontrar o método com menor erro. Além disso, o estudo proem uma Equação de regressão para a estimativa do volume de madeira para a área de manejo onde o estudo foi realizado. Foram medidas 406 árvores amostra, e 396 toras, de espécies comerciais em uma Floresta Ombrófila Aberta no estado do Acre, para o ajuste de equações de simples e de dupla entrada. Os volumes estimados com as melhores equações foram comparados aos volumes estimados pela equação do volume cilíndrico corrigidos pelo fator de forma. Observou-se que a equação que utiliza apenas o DAP é mais vantajosa pela otimização do tempo e, consequentemente, dos custos do inventario florestal e, por isso, é o método mais recomendado para o uso na unidade de manejo alvo do estudo. Se a altura pode ser medida com maior acuracidade, então deve-se usar a equação linear de dupla entrada.

Species do not have the same abundance in ecological communities. An almost universal pattern that has been published in the literature and that few species are common within a given area, others moderately common and a great majority are rare species. However, defining rarity and abundance still generates much controversy in thescientific milieu; These conflicts are a serious problem, because the results produced can both reflect the actual differences in the patterns of abundance and rarity or simply are merely objects of methodological differences. The aim of this work is to determine the abundance and rarity patterns of tree species in an open tropical forest with bamboo, located in the Macauã National Forest (FLONA), in the state of Acre, using data of 15 different hectares inventoried in two forest strata, constituted by individuais with circumference at breast height > 30 (Stratum 1, trees) and individuais with 10 < circumference at breast height <30 (Stratum 2, sapling).We compared abundance and rarity in three methods of analysis (Hubbell, Martins and Kageyama) and between the two strata, in addition to comparing the results obtained with results extracted from several floristic inventories of the Amazon. To describe abundance and rarity, a descriptive statistical analysis was performed. In order to compare the abundance and rarity between the three methods and the two forest strata, a variance analysis was performed, at a levei of 5%. At the transects, 513 species and 8561 individuais were inventoried. The Kageyama method presented a higher percentage of rare species compared to the Hubbell and Martins method, both for trees and for saplings. The strata presented similar percentages of common species by the Hubbell method, the only method applied to analyze common species. When considering a single list of species, considering the 15 hectares inventoried, the percentage of rare species was very similar between the Hubbell and Kageyama methods, both in stratum 1 and stratum 2; however, using the Martins method the percentage of rare species was much lower. There is a difference between the average percentages of rare and common species per hectare comparing to the 15 ha summed up as if it were a continuous area. The averages per ha were greater than the sum of the 15 ha. When comparing with other arcas of the Amazon, the average percentages of common species showed great variation. The Martins method showed a percentage of species smaller than Hubbell, while Kageyama method showed the highest percentage. The Hubbell method, besides separating the common species of intermediate and rare, was also best in relation to the others analyzed methods. / As espécies não possuem a mesma abundância nas comunidades ecológicas. Um padrão quase universal que vem sendo mostrado na literatura é que poucas espécies são comuns dentro de uma determinada área, outras moderadamente comuns e a grande maioria são espécies raras. Contudo, definir raridade e abundância ainda gera muita controvérsia no meio cientifico; esses conflitos configuram um sério problema, pois os resultados produzidos podem tanto refletir diferenças reais nos padrões de abundância e raridade quanto simplesmente serem apenas objetos de diferenças metodológicas. O presente trabalho visa determinar os padrões de abundância e raridade das espécies arbóreas de uma floresta ombrófila aberta com Bambu, localizada na Floresta Nacional do Macauã (FLONA), no estado do Acre, utilizando para isso três medidas de raridade que serão analisadas sobre os dados de 15 diferentes hectares, inventariados em dois estratos florestais, constituídos por indivíduos com CAP > 30 (Estrato 1, árvores) e indivíduos que possuem 10 < CAP <30 (Estrato 2, arvoretas). Foi comparada a abundância e raridade entre três métodos de análises (Hubbell, Martins e Kageyama) e entre os dois estratos, além de comparar os resultados obtidos com resultados extraídos de vários inventários florísticos da Amazônia. Para descrever a abundância e raridade, foi realizada uma análise estatística descritiva. Para comparar a abundância e raridade entre os métodos e os dois estratos florestais foram realizadas uma análise de variância, em nível de 5%. Nos transectos foram inventariadas 513 e 8561 indivíduos. O método de Kageyama apresentou maior porcentagem de espécies raras em comparação ao método de Hubbell e Martins, tanto para árvores quanto para arvoretas. Os estratos apresentaram similares percentagens de espécies comuns pelo método de Hubbell, único método aplicado para analisar espécies comuns. Ao considerar uma só lista de espécies, somando os 15 hectares inventariados, a porcentagem de espécies raras foi bastante similar entre os métodos de Hubbell e ageyama, tanto no estrato 1 quanto no estrato 2; contudo, usando o método de Martins a porcentagem de espécies raras foi bem inferior. Existe diferença entre as porcentagens médias de espécies raras e comuns, por hectare, e os 15 ha, com se fosse uma área contínua. As médias por ha foram maiores que a soma dos 15 ha. Ao comparar com outras áreas da Amazônia, as porcentagens médias de espécies comuns encontradas variou muito; o método de Martins mostrou uma porcentagem de espécies menor do que Hubbell, enquanto o método de Kageyama uma porcentagem maior. O método de Hubbell, além de separar as espécies comuns das intermediárias e raras, foi também mais equilibrado frente aos demais métodos analisados.

[pt] Os avanços na microeletrônica possibilitaram a miniaturização e portabilidade dos equipamentos de computador e, principalmente, do uso individualizado do mesmo. Desse modo, essa tecnologia começou a ser inserida espontaneamente na pesquisa das áreas que tratam do projeto do objeto de desenho industrial - conforme podemos perceber no Laboratório de Investigação em Living Design, LILD do DAD da PUC-Rio - por meio de seus pesquisadores - com seus computadores portáteis - como forma de apoio aos seus estudos. Esta dissertação tem como foco principal a interação que está se dando nas áreas de pesquisa do objeto de uso entre o ferramental técnico/mecânico tradicional de representação e os meios eletrônicos que expõe uma técnica computacional que apresentam hoje um desenvolvimento exponencial. Os meios tradicionais de concepção e viabilização dos objetos de desenho industrial, de arquitetura, e das engenharias em geral vêm sendo, cada vez mais, complementados por essa nova tecnologia. Dessa forma, apresenta-se nesse trabalho o que foi observado quando da aplicação dessa nova tecnologia em estudos que, nesse momento, estão em desenvolvimento; bem como, sua relação interativa com os métodos tradicionais que envolvem modelos mecânicos, sejam em escala reduzida, sejam em estado de uso. Como resultado apresenta-se um enriquecimento das pesquisas em andamento no laboratório, principalmente, em relação aos aspectos de precisão, documentação, e transporte dos modelos; assim como, em relação a novas formas de visualização e reflexão, diferentes das tradicionais e, inexistentes anteriormente a utilização da computação gráfica. / [en] Advancements in microelectronics have enabled both miniaturization and portability of computer equipment and, especially, the individual use of it. Thus, this technology have been introduced in the research of the Laboratory for Investigation in Living Design – LILD, Department of Arts and Design from the Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Brazil – by its members, and their personal computers, as a way to support the development of their studies. This study focuses on the observation of the systematic introduction of computer graphics technology in the LILDs trial and error approach, and aims to present the usage of this tool serving as a new platform to the researches that have been developed in the laboratory. In this manner, this research demonstrates what was observed during the application of this new technology in ongoing studies; as well as their interactive relation with traditional methods, which involves mechanical models, be it in reduced scale or ready to use. As a result, it is verified an enrichment of the researches in course in the laboratory, mainly, in relation to the aspects of precision, documentation and transportation of models; and also concerning new ways of visualization and reflection, different from traditional ones, previously non-existent to the application of computer graphics.

[pt] O Bambu é classificado como Bambusoideae ou como Bambusaceae que pode ser encontrado em abundância especialmente em regiões tropicais e subtropicais. Estudos mostraram que a relação resistência à tração e peso específico do bambu é 2.73 vezes maior que do aço com a vantagem de ter um baixo consumo de energia e baixo custo em sua produção, além de ser um material renovável e ecológico. O bambu é utilizado nas construções civis por séculos, especialmente em regiões sujeitas aos abalos sísmicos. Essas construções, como as obras construídas na América Latina e Taj Mahal, na Índia, mostram que o bambu possui boa resistência às cargas sísmicas; mesmo com essas evidências, muitas vezes citadas na literatura cientifica disponível, não encontramos estudos sobre o comportamento dinâmico do bambu nas obras de engenharia. No Brasil, o bambu é encontrado com abundância em quase todo território nacional, são muito reduzidos os estudos sobre suas propriedades e metodologia para emprego; quanto às propriedades dinâmicas praticamente sem referências. / [en] The Bamboo is classidied as Bambusoideae or as Bambusaeceae that can be fond in abundance in tropical and sub-tropical contries. Studies had shown that the relation tensile stregth and specific weight of the bamboo is 2.73 greater that of the steel with the advantage to have a low consumption of energy and low cost in its production, besides being a renewable and ecological material. The bamboo is used in the civil constructions per centuries, especially in earthquake regions. These constructions, as constructed in America Latina and Taj Mahal, in India, show that the bamboo possess good resistance to seismic loads; exactly with this fact many times cited in available scientific literature do not find studies on the dynamic behavior of the bamboo. In Brazil, the bamboo is found with abundance in almost all domestic territory, very is reduced the studies on its properties and methodology for job; how much to the dynamic properties practically without Reference.

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Since such plant is perennial, its cultivation and handling, if performed correctly, can be an opportunity of exploring commercially the material. Since the sixties, the Brazilian government has encouraged silviculture through credit and funding programs to rural producers and in 2011 it was sanctioned the National Politics of Sustainable Handling and to the Cultivation of Bamboo (PNMCB, in Portuguese), stimulating the cultivation of the graminaceous plant by family farmers. Family Farm was created with the purpose of stimulating the cultivation of food by people who were given land rights by Brazilian Agrarian Reform to supply cities and PNMCB may be an alternative to stimulate the diversification of products. Solidary Economy can be a way of organization, generation of earnings, and decrease of poverty to family agriculturists, for it presents a self-managing, horizontal, cooperative, and solidary management structure, in which everyone involved display the same rights and duties, composing a collective enterprise. As an enterprise, it is possible to explore more deeply the marketplace through the sale of differentiated products, thus the concept of Sustainable Territorial Development can assist in competitiveness, earnings increase, besides stimulating the bamboo culture by means of the relations among the actors involved in the same productive chain. Therefore, the general objective of this research is to propose a management model to Solidary Economy Enterprises that are based on Family Farm to promote Sustainable Territorial Development in the confection of bamboo products. To develop the External Dimension that influence the enterprise was used the authors: Buarque (1999), Silva and Batalha (2011), Aaker (2012), and to the Internal Dimensions, was used the authors: GEPAI (2004), Aaker (2012) and the Solidary Economy concepts. The methodology of this research consists of using data collection instruments, such as document reading, searches in data, patents, and government agencies bases, interviews to verify the proposed management model. Also as subsidy to the elaboration of the model it was performed an Organizational Diagnosis to analyze the strong and weak points of the enterprise, based on the involved Internal and External Dimensions and the Organizational Planning to analyze opportunities for the development of the enterprise and identify competitive advantages by means of studying scenarios. The analysis of the External Dimensions allowed recognizing the external influences to the enterprise and its forms of access that allow the development, considering from the economic scenario to public, environmental, social, and technological politics. The analysis of the Internal Dimensions presented in the form of management modules granted the reflection on the formalization of existent information in the enterprise together with the recognition of points to be explored competitively and point to be revalued. With the accomplishment of the study of scenarios through crossing the proposed Dimensions, it was possible to visualize probable future situations that can assist as information for a Strategical Planning, leading a better positioning in marketplace. With this research, we concluded that is possible to identify the deficiencies of a family farm enterprise and, with the proposed model, the knowledge can be gained by farmers, making possible a better organization, management, and especially the identification of competitive advantages for the sector of bamboo. / O bambu é uma gramínea com diversas possibilidades de uso que vão desde a alimentação à substituição da madeira devido às suas propriedades físicas e mecânicas. Por se tratar de uma planta perene, seu cultivo e manejo se realizados da maneira correta pode ser uma oportunidade de explorar comercialmente o material. Desde a década de 60 o governo brasileiro tem incentivado a silvicultura através de programas de crédito e financiamentos a produtores rurais e em 2011 foi sancionada a Política Nacional de Manejo Sustentado e ao Cultivo do Bambu (PNMCB), estimulando o cultivo da gramínea por agricultores familiares. A Agricultura Familiar foi criada com o propósito de estimular o cultivo de alimentos por assentados da Reforma Agrária no Brasil para abastecer as cidades e a PNMCB pode ser uma alternativa para estimular a diversificação de produtos. A Economia Solidária pode ser uma forma de organização, geração de renda e diminuição da pobreza para os agricultores familiares, pois apresenta uma estrutura de gestão autogestionária e horizontalizada, cooperativa e solidária, na qual todos os envolvidos dispõem dos mesmos direitos e deveres, compondo um empreendimento coletivo. Enquanto empreendimento é possível explorar melhor o mercado através da venda de produtos diferenciados, assim o conceito do Desenvolvimento Territorial Sustentável pode auxiliar na competitividade, aumento da renda, além de estimular a cultura do bambu por meio das relações entre atores envolvidos na mesma cadeia produtiva. Assim, o objetivo geral desta pesquisa é propor um modelo de gestão para Empreendimentos da Economia Solidária que têm como base a Agricultura Familiar para promover o Desenvolvimento Territorial Sustentável na confecção de produtos de bambu. Para desenvolver as Dimensões Externas que influenciam o empreendimento, foram utilizados os autores Buarque (1999), Silva e Batalha (2011) e Aaker (2012), e para as Dimensões internas, foram utilizados por autores GEPAI (2004), Aaker (2012) e os conceitos e Economia Solidária. A metodologia desta pesquisa consistiu em utilizar instrumentos de coleta de dados, como leitura de documentos, buscas em bases de dados, patentes e órgãos governamentais, realização de entrevistas para verificar o modelo de gestão proposto. Também como subsídio a elaboração do modelo foi realizado um Diagnóstico Organizacional para analisar os pontos fortes e fracos do empreendimento com base nas Dimensões Externas e Internas envolvidas e o Planejamento Organizacional para analisar oportunidades para o desenvolvimento do empreendimento e identificar vantagens competitivas por meio do estudo de cenários. A análise das Dimensões Externas permitiu reconhecer as influências externas ao empreendimento e suas formas de acesso que permitem o desenvolvimento considerando desde o cenário econômico às políticas públicas, ambientais, sociais e tecnológicas. A análise das Dimensões Internas apresentadas em forma de módulos de gestão permitiu a reflexão sobre a formalização das informações existentes no empreendimento juntamente com o reconhecimento dos pontos a serem explorados competitivamente e pontos a serem reavaliados. Com a realização do estudo de cenários por meio dos cruzamentos das Dimensões propostas foi possível visualizar prováveis situações futuras que podem servir como informações para um Planejamento Estratégico conduzindo a um melhor posicionamento no mercado. Com esta pesquisa, conclui-se que é possível identificar as deficiências de um empreendimento da agricultura familiar e com o modelo proposto, é possível obter mais conhecimento pelos agricultores, possibilitando uma melhor organização, gestão e principalmente a identificação de vantagens competitivas para o setor do bambu.

[pt] No contexto das pesquisas que se desenvolvem no LILD, DAD, PUC-Rio, sobre o encapsulamento de colmos de bambu, este trabalho explora uma nova modalidade de proteção do material, que se desdobra em benefício estético. Em síntese, propõe-se aqui a pintura ou impregnação de pigmentos e corantes sobre superfícies de colmos de bambu com resinas transparentes e translúcidas. A proposição que origina esta tese deriva da premissa de que a geometria do bambu extraído é a característica mais relevante de sua forma, e não a cor natural, que perde seu viço após a extração do solo. Nesse sentido, desde os primeiros experimentos com pintura, percebemos que a cor artificial poderia substituir a cor natural, realçando a curvatura da fibras longitudinais e outros aspectos da geometria única do bambu, dando origem, em verdade, a uma outra dimensão possível do material, na qual a perda da naturalidade crômica seria compensada por ganhos em representação geométrica – para além dos benefícios em relação à proteção do material e em coerência com a integração forma/função que marca a essência do design. Considerando a cor, nessa e noutras funções, a pesquisa compreende quatro produções inter-relacionadas no tempo: a) Experimentos iniciais de pintura, impregnação de cores e encapsulamento; b) Manejo de algumas espécies de bambu, pintura e encapsulamento de bambus abertos e construção de objetos tensegrity para testes de resistência às tensões e à ação do tempo; c) Produção dos objetos demonstrativos das aplicações de uso; d) Instalações. Constituindo-se na espinha dorsal do trabalho, as quatro produções são expostas em linha de tempo no capítulo 3, demonstrando desencobrimentos e técnicas aplicadas. Os capítulos precedentes de introdução e contextualização abordam aspectos relacionados a esse eixo principal, com foco na cor como função na natureza, no design e na arquitetura. / [en] In the scope of the researches developed at LILD, DAD, PUC-Rio about the encapsulating of bamboo stems, this work explores a new way to protect this material, which also creates esthetic benefits. We propose the painting or impregnation of pigments and dyes on surfaces of bamboo stems with transparent and translucent resins. This thesis proposition is that the most relevant characteristic of the shape of the extracted bamboo is its geometry, rather than its natural color, which loses its freshness after the extraction. Since our first painting experiments, we realized that artificial color could replace the natural one, highlighting the longitudinal fiber s curves and other aspects of the unique geometry of the bamboo, originating a new possible dimension of the material, where the loss of natural color would be compensated by gains in geometric representation – in addition to benefits regarding material protection and in keeping with the integration of form and function that is the essence of design. Regarding color, in this and other functions, the research comprehends four interrelated productions: a) initial experiments of painting, color impregnation and encapsulating; b) handling of some bamboo species, painting and encapsulating open bamboos and construction of tensegrity objects used in stress tests for tension and the effects of time; c) production of objects to demonstrate possible uses; d) installations. Being the backbone of this work, these four productions are displayed on the timeline in Chapter 3, showing the uncovering and the techniques applied. The preceding chapters (Introduction and Contextualization) approach aspects related to this main axis, with a focus on color as a function in nature, as well as in design and architecture.