Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de doutoramento. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2007

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-09-27T14:15:54Z No. of bitstreams: 1 149320.pdf: 3131958 bytes, checksum: d41bf6c52a420e2ca89a5feeb548441d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-27T14:15:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 149320.pdf: 3131958 bytes, checksum: d41bf6c52a420e2ca89a5feeb548441d (MD5) Previous issue date: 1978-12 / No primeiro caso a placa possui espessura uniforme e seu material apresenta diferentes propriedades segundo as direções radial e circunferencial; no segundo, a placa isótropa é enrijecida por um conjunto de nervuras uniformemente distribuídas nas direções citadas, que lhe conferem características de estrutura ortótropa. Para cada caso são instituídas as equações diferenciais de equilíbrio em termos dos deslocamentos do plano médio da placa e suas soluções gerais são obtidas por meio de séries. Resultados analíticos dessas teorias são apresentados para diversas combinações de carregamento e condições de contorno usuais em placas circulares ou anulares. Apresentam-se também, métodos aproximados para análise de placas nervuradas, e seus resultados comparados com as soluções da teoria desenvolvida. / In the former, the plate has uniform thickness and its material has different elastic properties in the radial and circunferential directions; in the latter, the isotropic plate is stiffenned with uniformily spaced radial and circunferential ribs. For each case, the equilibrium differential equations are derived in terms of the middle surface displacements, and their general solutions are found by series. Closed form solutions for several combinations of usual load and boundary conditions are given in detail. Some approximations to the theory of stiffened plates are presented, and their results are compared to the solutions of the theoretical developement.

Este trabalho estuda as propriedades de resistência e rigidez de elementos estruturais roliços de madeira. Para a determinação dos módulos de elasticidade longitudinal (MOE), transversal (G) e de resistência das peças (MOR), são realizados ensaios de flexão estática e de compressão paralela às fibras das espécies Pinus elliottii, Pinus caribaea var. caribaea e Eucalyptus citriodora, em elementos estruturais e em corpos-de-prova de dimensões reduzidas. Os resultados apontam que a partir da relação vão/diâmetro = 18, na flexão estática, é possível desconsiderar as deformações decorrentes do cisalhamento no cálculo de MOE. Indicam também que há diferenças entre MOE na flexão para peças estruturais e para corpos-de-prova de dimensões reduzidas, o mesmo acontecendo para os valores obtidos nos ensaios de compressão paralela para MOE e MOR. Conclui-se que, para as peças estudadas, a relação E/20 não é um bom estimador para G, e que é recomendável o estabelecimento de metodologia de ensaio específica para peças estruturais roliças, sendo sugerido um método ao final deste trabalho. / The aim of this work is the determination of stiffness and strength properties of structural round timber. Static bending and compression parallel to grain tests were carried out to obtain modulus of elasticity (MOE), shear modulus (G) and modulus of rupture (MOR). The results suggest that, in bending test, there is no influence in MOE determination due to shear deflection at span/diameter ratio = 18 or more. There is difference in MOE results for structural round timber and for small clear specimen in bending tests, and the same occurs for MOE and MOR in compression parallel to grain tests. Finally, to this structural round timber, the MOE/20 ratio is not recommended to estimate G, and is commendable the establishment of specific structural round timber test methodology, as suggested in this study.

The use of recycled concrete with substitution of the natural aggregate by recycled aggregate from construction and demolition waste (CDW) is one of the most promising alternatives for reduction of the environmental impact of the construction industry. However, for this solution be applied in wide scale it is necessary that new material can be used in the production of structural elements, which represent the largest portion of the concrete consumption. In this work, the mechanical behaviour of flags and T beams, formed by a precast element and a layer of reinforced concrete, submitted to flexural test. To produce the upper concrete layer recycled aggregates were used. The substitution rates of fine and coarse natural aggregate for recycled ones were 50% and 100%. / A utilização do concreto reciclado com substituição dos agregados naturais por agregados reciclados oriundos do beneficiamento do resíduo de construção e demolição (RCD) é uma das alternativas mais promissoras para redução do impacto ambiental e do consumo de energia do setor da Construção Civil. No entanto, para que essa solução seja aplicada em larga escala é preciso que esse novo material possa ser utilizado na produção de elementos estruturais, que representam a maior parcela do consumo do concreto. Neste trabalho, foi avaliado experimentalmente o comportamento mecânico de lajes prémoldadas, através do ensaio de vigas T e de lajes pré-moldadas de concreto armado, submetidas a ensaio de flexão em 4 pontos, produzidas com concreto reciclado utilizando 50% e 100% de substituição do agregado natural por reciclado. Buscando avaliar e verificar a viabilidade técnica da utilização de RCD no concreto para a produção de tais elementos. Verifica-se que o emprego do concreto reciclado com 50% e 100% de substituição dos agregados graúdos e miúdos, é viável para a fabricação de lajes pré-moldadas.

Made available in DSpace on 2016-08-03T16:34:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Katiane Holanda Fukamachi.pdf: 1033596 bytes, checksum: ac0af56f8d8f2b5c74d5be5aa31ddb9b (MD5) Previous issue date: 2012-03-26 / Sabe-se que a violência é considerada um problema das sociedades atuais e a tendência é que aumente cada vez mais. Exigindo estudos e medidas multidisciplinares que possam dar outras respostas, para além do endurecimento das penas, como o reconhecimento de que o problema não está apenas com o ofensor. A Justiça restaurativa surge como uma nova maneira para enfrentar esse problema e uma de suas estratégias é o círculo restaurativo. Assim, objetivo desta pesquisa é descrever e analisar os elementos estruturais dos círculos restaurativos e os fenômenos do campo grupal. De uma amostra de dois processos restaurativos que envolveram pré-círculo, círculo e o pós-círculo mediados por um facilitador. Os dados foram analisados de forma qualitativa, considerando os elementos estruturais (setting) tais como cerimônias de abertura e fechamento, bastão de fala, processo decisório consensual e pelos fenômenos do campo grupal, resistência, actings (atuações) e insights (elaborações). Assim, este trabalho mostra que na realização dos círculos restaurativos que os aspectos psicológicos fazem parte do processo e demonstram grande importância para determinar seu fracasso ou êxito, ou seja, a elaboração de um Acordo e uma resolução consensual do conflito, promovendo a reparação e responsabilização das partes envolvidas em um conflito.

Made available in DSpace on 2016-08-03T16:34:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafael Erik de Menezes.pdf: 561756 bytes, checksum: f5cb063fe9c3a9d91af334a57ef99665 (MD5) Previous issue date: 2013-03-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The population and school communities have been pushing and charging the authorities of Justice Systems and Education for a coherent and effective intervention in resolving conflicts established in the school environment, since the current model of Justice, the retributive, has remedied the situation. The Restorative Justice then arises as a new way to tackle this problem and one of its strategies is the restorative circle, characterized as a group to restore relations and conflicts. This research aims to describe and analyze the structural elements of restorative circles and phenomena of the field group, performed in the school environment to intervene in conflict situations. The sample consisted of five restorative practices involving pre-circle, and the circle after circle mediated by a facilitator and two co-facilitators. The processing of data was based on the analysis of the structural elements of restorative justice (opening and closing ceremony, Cane speech, and consensual decision-making), considering such elements equal to the basic psychoanalytic setting, since this specific case, has intended to make clear to the participants of the group which is the proposed operation of the same, and a content analysis organized from predefined categories, according to psychoanalytic concepts (resistance, acting and insight). The results showed that were established structural elements (setting) conducive to meeting participants and the predominant field strengths, which resulted in the reestablishment of good fellowship in all cases analyzed. The structural elements established for the completion of the restorative circle created a safe space where participants bind positively, even with the conflict situation. It is considered important to credit the figure of the facilitator (Psychologist) part of achieving conflict resolution. Conclude that the function continent; handling and understanding of resistors, actings and insights contributed to the group field in configure cohesion rather than disintegration. Finally, it should be added that experience has shown that children and adolescents respond very well when they are invited to participate in a restorative circle there and learn to act according to the values experienced as an educational process. / A população e as comunidades escolares vêm pressionando e cobrando as autoridades dos Sistemas de Justiça e da Educação por uma intervenção coerente e efetiva na resolução de conflitos que se estabelecem no ambiente escolar, uma vez que o atual modelo de Justiça, o retributivo, não tem sanado a situação. A Justiça restaurativa surge então como uma nova maneira para enfrentar esse problema e uma de suas estratégias é o círculo restaurativo, caracterizado como um grupo para restauração das relações e dos conflitos. Esta pesquisa visa: descrever e analisar os elementos estruturais dos círculos restaurativos e os fenômenos do campo grupal em processos restaurativos realizados no ambiente escolar para intervir em situações de conflito. A amostra foi composta de cinco práticas restaurativas que envolveram pré-círculo, círculo e o pós-círculo mediados por um facilitador e dois co-facilitadores. O tratamento dos dados se deu a partir da análise dos elementos estruturais da justiça restaurativa (cerimônia de abertura e fechamento, bastão de fala, e processo decisório consensual), considerando tais elementos iguais ao setting de base psicanalítica, visto que neste caso especifico, tem como objetivo deixar claro aos participantes do grupo qual é a proposta de funcionamento do mesmo; e de uma análise de conteúdo organizada a partir de categorias pré-definidas, segundo conceitos psicanalíticos (resistência, acting/atuação e insight/elaboração). Os resultados mostraram que foram estabelecidos elementos estruturais (setting) favorável ao encontro dos participantes e que predominaram no campo aspectos positivos, o que resultou no bom reestabelecimento do convívio em todos os casos analisados. Os elementos estruturais estabelecidos para a realização do círculo restaurativo criaram um espaço seguro onde os participantes se ligaram de modo positivo, mesmo com a situação de conflito. Considera-se importante creditar a figura do facilitador (Psicólogo) parte da realização da resolução do conflito. Conclui-se que a função continente; o manejo e compreensão das resistências, actings e dos insights contribuíram para que o campo grupal configurasse em coesão ao invés da desintegração. Finalmente, cabe acrescentar que a experiência demonstrou que as crianças e adolescentes respondem muito bem quando são convidados a participar de um círculo restaurativo e ali aprendem a agir de acordo com os valores vivenciados como em um processo educativo.

Este trabalho estuda as propriedades de resistência e rigidez de elementos estruturais roliços de madeira. Para a determinação dos módulos de elasticidade longitudinal (MOE), transversal (G) e de resistência das peças (MOR), são realizados ensaios de flexão estática e de compressão paralela às fibras das espécies Pinus elliottii, Pinus caribaea var. caribaea e Eucalyptus citriodora, em elementos estruturais e em corpos-de-prova de dimensões reduzidas. Os resultados apontam que a partir da relação vão/diâmetro = 18, na flexão estática, é possível desconsiderar as deformações decorrentes do cisalhamento no cálculo de MOE. Indicam também que há diferenças entre MOE na flexão para peças estruturais e para corpos-de-prova de dimensões reduzidas, o mesmo acontecendo para os valores obtidos nos ensaios de compressão paralela para MOE e MOR. Conclui-se que, para as peças estudadas, a relação E/20 não é um bom estimador para G, e que é recomendável o estabelecimento de metodologia de ensaio específica para peças estruturais roliças, sendo sugerido um método ao final deste trabalho. / The aim of this work is the determination of stiffness and strength properties of structural round timber. Static bending and compression parallel to grain tests were carried out to obtain modulus of elasticity (MOE), shear modulus (G) and modulus of rupture (MOR). The results suggest that, in bending test, there is no influence in MOE determination due to shear deflection at span/diameter ratio = 18 or more. There is difference in MOE results for structural round timber and for small clear specimen in bending tests, and the same occurs for MOE and MOR in compression parallel to grain tests. Finally, to this structural round timber, the MOE/20 ratio is not recommended to estimate G, and is commendable the establishment of specific structural round timber test methodology, as suggested in this study.

Nesta tese, apresenta-se a análise numérica e experimental do comportamento dinâmico não linear de um pórtico excitado por uma fonte não ideal - um motor elétrico de corrente contínua desbalanceado - como exemplo dessa classe de problemas. Elabora-se um modelo matemático com quatro graus de liberdade: dois relacionados com o deslocamento horizontal e vertical do ponto de apoio da máquina e dois com os parâmetros de funcionamento do motor elétrico. Adota-se a formulação Lagrangeana para gerar as equações de movimento contendo termos não lineares até ordem cúbica. A solução numérica é obtida através do método de Runge-Kutta com passo adaptativo. Ensaios dinâmicos e estáticos foram realizados com o motor e com o sistema completo, com vistas a validar o modelo matemático. Um sistema de medição digital armazenou todos os dados obtidos em arquivos de fácil leitura pelos programas atualmente disponíveis. Filmagens de alta velocidade e fotografia estroboscópica registraram movimentos típicos relacionados com comportamentos não lineares. Os resultados numéricos e experimentais mostram boa correlação entre si, além de apresentarem alguns dos fenômenos associados ao se forçar uma estrutura a passar por uma de suas ressonâncias excitando-a com um dispositivo com potência limitada, como o efeito Sommerfeld. Outros fenômenos, devido ao comportamento geometricamente não linear da estrutura, são também detectados, tais como saturação modal e transferência de energia. / Numerical and experimental analysis of the nonlinear dynamics of a portal frame excited by a non-ideal source - an unbalanced direct current motor - is presented in this thesis as an example of this class of problems. A four degree of freedom model is elaborated: two of them related to the horizontal and vertical structural displacements and two others to the functioning parameters of the motor. A Lagrangian approach for deducing the equations of motion, up to cubic non-linear terms is followed. The numerical solution is obtained through Runge-Kutta algorithm with adaptive step. Static and dynamic tests were performed with the motor and with the complete system, in order to validate the mathematical model. A digital acquisition system recorded all data in computer files, ready to be read by available commercial programs. High speed filming and stroboscopic photography were used to register typical movements related to nonlinear behavior. Numerical and mathematical results show good correlation, as well as present some phenomena related to passage through resonance with limited power excitation such as the Sommerfeld effect. Some other phenomena, related to the nonlinear behavior of the structure are also detected, as modal saturation and energy transference.

Nesta pesquisa, fez-se uma abrangente reunião da literatura existente, apresentando um resumo histórico da evolução dos plásticos, enfocando o estado da arte e os avanços obtidos com o emprego desses materiais na construção civil, com função estrutural. É feita uma revisão sobre a estrutura química dos plásticos mais conhecidos, apresentando os mecanismos moleculares que provocam os fenômenos dependentes do tempo, e de que forma as suas propriedades podem ser alteradas. Este trabalho também analisa os diversos modelos de previsão do comportamento viscoelástico, além de fazer uma comparação entre os modelos de Maxwell, Kelvin-Voigt e Associado e os dados experimentais, mostrando aqueles que mais se adequam ao comportamento do material plástico. São discutidos alguns aspectos pertinentes a um Projeto de Engenharia e, posteriormente, apresentados alguns conceitos e considerações específicos a um projeto de estruturas de material plástico. Os tipos de processamento mais utilizados são apresentados e, para cada um deles, quais as aplicações a que se destinam e qual a sua influência nas características do produto final. Tratando-se do plástico reciclado, é de fundamental importância o conhecimento e o entendimento do processo de reciclagem. Além da apresentação dos tipos de reciclagem, é feita uma análise do cenário local e global do mercado dos plásticos reciclados. Ao fim deste trabalho, pôde-se concluir que o mercado dos elementos estruturais de plástico reciclado é um nicho a ser explorado e, como a pesquisa sobre o tema é ainda incipiente, há muito a ser estudado, pesquisado e, posteriormente, desenvolvido. Pode-se afirmar que a baixa rigidez do plástico reciclado frente aos materiais de construção tradicionais é a sua maior deficiência. O seu comportamento viscoelástico, dependente do tempo, e a sua sensibilidade à variação de temperatura tornam complexo o dimensionamento com esse material, desencorajando o seu emprego pelos projetistas de estruturas. Desde que sejam desenvolvidas formas de se contornar essas deficiências, como a adição de fibras, o emprego de armaduras de protensão nos elementos estruturais e a aplicação de aditivos, o emprego do plástico reciclado como elemento estrutural mostra-se não só tecnicamente viável, como bastante também promissor / This work deals with the employment of plastic materials in structures of civil construction. First, a reunion of existent literature is performed, emphasizing the state of art and the obtained advances in this area. A resume about the chemical structures of plastics is done, presented, considering the molecular mechanisms that cause the time-dependent behavior. This work also analyzes the several prediction models of viscoelasticity and compares the models of Maxwell, Kelvin-Voigt, Associated and experimental data, looking for those that best adequate with the plastic behavior. Some aspects involving an engineering project are discussed and, after, some specific concepts and ideas about plastic structures are presented. This work also considers the processing of plastics and its influence on the characteristics of manufactured product. Beyond the ways of plastic recycling, a local and global analysis of recycled plastic market are presented. It can be concluded that the recycled plastic structures market needs to be explored and as the research is novel, there is a lot to be studied, researched and, after, developed. The low stiffness is the worst characteristic of plastics and the time-dependent behavior and the temperature sensibility make the design complex, not encouraging the employment by engineers. If these problems are crossed, with fibers, additions or the pos-tension of reinforcement, the recycled plastic as structural element become technically viable and a reality in a brief future