Orientador: Leandro Palermo Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-12T00:34:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gaiga_Flavio_M.pdf: 4138952 bytes, checksum: a8e6c34a3ba774087ac02c45444601ca (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Na construção civil, o uso racional do aço e concreto na composição de seções estruturais é uma forma economicamente e estruturalmente viável, principalmente em edifícios de múltiplos andares. Dentre o vasto campo denominado "estruturas mistas aço concreto", podemos caracterizar os pilares mistos parcialmente revestidos como um perfil de aço estrutural do tipo "I" ou "H" revestido com concreto, armadura longitudinal e transversal, e conectores de cisalhamento nas mesas e alma. Na determinação da resistência dos pilares mistos, parte-se da hipótese básica de que há interação completa entre os dois materiais, e que não haja escorregamento relativo entre as duas superfícies. Tendo em vista estes aspectos, neste trabalho são apresentados modelos numéricos tridimensionais de pilares mistos com o objetivo de simular o seu comportamento estrutural. As simulações foram feitas utilizando o programa ANSYS versão 9.0, com base no Método dos Elementos Finitos (MEF). Com o objetivo de validar a estratégia de análise foram construídos modelos numéricos comparando os resultados obtidos com os provenientes de análise experimental, extraídos de trabalhos apresentados por outros pesquisadores. A partir desta análise numérica foi aplicado o método simplificado proposto pela ABNT/NBR:14323/99 no dimensionamento de um pilar misto parcialmente revestido, comparando os resultados analíticos com os provenientes da análise numérica via MEF, e identificando as regiões de aplicação de cargas e transferência de esforços na interface aço concreto. / Abstract: The rational use of the steel and concrete in buildings, in the composition of structural sections is a economically form and structural viable, mainly in multi storey buildings. Among the vast field called "steel-concrete composite structures", we can characterize the composite columns encased like a profile of structural steel of the type "I" or "H" covered with concrete, longitudinal and transversal bars, and shear connectors in flange and web. For determination of the strength of the composite columns, it starts of the basic hypothesis that there is complete interaction among the two materials, and that there is not relative relationship among the two surfaces. Despite these aspects, this work presents three-dimensional numeric models of composite columns with the goal of simulating shearing structural behavior. The simulations were made using the software ANSYS version 9.0, based on the Finite Element Method (FEM). With the purpose of validating the analysis strategy numeric models it were built comparing the results obtained with the coming of experimental analysis, extracted from works presented by other researchers. From this numerical analysis it was applied the simplified method proposed by ABNT/NBR:14323/99 for the design of a partially encased composite column, comparing the analytical results with the coming of numerical analysis using FEM, and identifying the regions of loads application and transfer in the interface steel-concrete. / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Nilson Tadeu Mascia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil e Arquitetura / Made available in DSpace on 2018-08-12T06:32:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sartorti_ArturLenz_M.pdf: 8739751 bytes, checksum: b8c521a2573d5e6622b0d27a97dc444a (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A existência de um grande número de pontes com problemas patológicos importantes motiva a pesquisa sobre este assunto. As pontes de pequeno e médio porte têm relevância significativa para o desenvolvimento econômico e social do país, pois devem assegurar o trânsito de pessoas, veículos e matérias primas e escoamento dos produtos gerados. No entanto, o estado precário em que se encontra grande parte das pontes em vias urbanas e rurais, dificulta o deslocamento, causando desconforto e insegurança aos usuários. Além disso, elevam-se os custos de transporte para os produtores e de manutenção para as prefeituras. Diante desta realidade, busca-se nesse trabalho, avaliar o estado de conservação de pontes de pequeno e médio porte em vias urbanas e rurais na região de Campinas (SP). Desta forma, um correto embasamento teórico do assunto permitirá a adoção da acertada atitude frente a um quadro patológico. Sendo assim, esta pesquisa foca uma ampla revisão bibliográfica abrangendo o estado-da-arte do projeto de pontes e da identificação das patologias nas estruturas metálicas, de concreto armado e/ou protendido e de madeira, e também visa estabelecer conceitos que serão aplicados quando da escolha do método corretivo. Além do embasamento teórico, buscou-se constatar "in loco" a manifestação de patologias em nove pontes na região do município de Campinas (SP), apresentando-se sugestões quanto à profilaxia e correção em cada caso. Para colaborar com as sugestões, foram desenvolvidos dois projetos de pontes tipo anexados à pesquisa, os quais são de estruturas mistas de aço-concreto e de madeira. Finalmente observa-se a partir da presente pesquisa, que existe a necessidade de um mapeamento rigoroso das pontes urbanas e rurais com vistas de elevar a vida útil e garantir maior segurança à sociedade. / Abstract: The existence of a great number of bridges with pathological problems motivates the research on this subject. The small and medium bridges have a main importance to the economic and social development of the country, due to they must guarantee the people, vehicle, and raw material transit and the flow of manufacture products. However, the precarious condition that a great part of the bridges is in the city and in the rural area and has difficult the movement, causing discomfort and insecurity to people. Besides, there is an increase of the cost of transport to the producer and of the maintenance to the town hall. In the presence of this reality, this work intends to evaluate the conservation state of small and medium bridges in the city and in the rural area in the region of Campinas (SP). Thus, a consistent theoretical base about this subject will permit to choose a right attitude on a pathological way and this research focuses on a complete review of bibliography covering the state-of-art of the bridge design and the pathological identify of steel, reinforced or prestressed concrete and wood structures and also will establish concepts that will be applied to the choice of a corrective method. Apart from this theoretical base, it was presented, "in loco", the pathological demonstration of nine bridges in the region of Campinas (SP), and proposed suggestions about the treatment and correction in each case. To collaborate with these suggestions, two pattern projects of bridges, which were of concrete and steel composite structure and of wood, were developed and annexed to this research. Finally, through this research it is noticed that there is a need of a rigorous mapping of the urban and rural bridges to elevate their useful life and to guarantee the right security to the society. / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

[pt] Desenvolver um sistema que combine direcionamento ativo para células específicas, elevada incorporação celular, capacidade de transdução fototérmica e biocompatibilidade é um desafio para tornar nanopartículas aplicáveis na área da biomedicina. Neste estudo, realizamos a funcionalização de nanopartículas de ouro (AuNP) em algumas etapas, utilizando macromoléculas estrategicamente para conferir- lhes características-chave de agentes teranósticos. O polietileno glicol (PEG), sendo hidrofílico, melhora a estabilidade e a duração em circulação das nanopartículas. Já o poli(ácido lático) (PLA), que é um polímero hidrofóbico e biodegradável, desempenha um papel importante na interação e incorporação dessas nanopartículas através das membranas celulares. Além disso, a funcionalização com folato pode oferecer um direcionamento ativo, uma vez que as células tumorais geralmente superexpressam proteínas receptoras de folato. Através da funcionalização única, dupla, Janus e tripla de AuNP esféricas ou cilíndricas com estes ligantes, conseguimos obter diferentes propriedades relacionadas a agregação, estabilidade e ressonância de plásmons de superfície localizada (LSPR). A funcionalização tripla garante simultaneamente uma estabilidade das nanopartículas em meios aquosos e um aumento significativo na incorporação celular. Além disso, a exposição com radiação infravermelha mostra que os nanobastões conseguem elevar a temperatura mais eficientemente do que as nanoesferas devido à sua banda de ressonância plasmônica superficial longitudinal. Os resultados sugerem que essa estratégia de funcionalização pode ser utilizada para ajustar as propriedades desejadas, possibilitando aplicações práticas e eficazes das nanopartículas de ouro em imagiologia e terapia fototérmica em pesquisas na área biomédica. / [en] Developing a system that combines active targeting to specific cells, enhanced cellular uptake, photothermal transduction capacity, and biocompatibility is a challenge to make nanoparticles applicable in the field of biomedicine. In this study, we carried out the functionalization of gold nanoparticles (AuNP) in several steps strategically using macromolecules to provide key characteristics of theragnostic agents. Polyethylene glycol (PEG), being hydrophilic, enhances nanoparticle stability and circulation lifetime. Polylactic acid (PLA), which is a biodegradable hydrophobic polymer, plays an important role in the interaction and uptake of these nanoparticles through cellular membranes. Furthermore, functionalization with folate can offer active targeting, as tumor cells typically overexpress folate receptor proteins. By single, double, and triple functionalization of spherical and rod-shaped AuNP with these ligands, we obtained varying properties related to aggregation, stability, and localized surface plasmon resonance (LSPR). Triple functionalization ensured simultaneous stability of the nanoparticles in aqueous media and a significant increase in cellular uptake. Additionally, the incidence of infrared radiation reveals that nanorods can increase the temperature more effectively gold nanospheres due to their longitudinal surface plasmon resonance band. The results suggest that this functionalization strategy can be employed to fine-tune desired properties, enabling practical and effective applications of gold nanoparticles in imaging and photothermal therapy within biomedical research.

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

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-03-13T21:48:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ProgramaComputacionalInterface.pdf: 4654980 bytes, checksum: 7a0228388f0b5346fd5417920cb815c6 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-03-14T14:27:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ProgramaComputacionalInterface.pdf: 4654980 bytes, checksum: 7a0228388f0b5346fd5417920cb815c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-14T14:27:07Z (GMT). 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Dois estudos de caso são apresentados: no primeiro deles, o comportamento modal de uma torre de linha de transmissão de energia elétrica é investigado; e no segundo caso, tanto o comportamento modal como os níveis de desconforto de uma ponte são estudados. Os estudos realizados neste último caso visam avaliar os níveis de desconforto da ponte quando submetida às excitações ambientes como rajadas de vento e o tráfego de veículo de acordo a norma brasileira NBR 8800 (1986). Em ambos os estudos de caso foram realizadas análises experimentais e computacionais. Na etapa experimental, ambas as estruturas foram monitoradas com emprego de um conjunto de acelerômetros de baixa freqüência e também de um sistema de aquisição apropriados para ensaios de vibração de estruturas civis. Como é muito difícil medir a magnitude das forças de excitação ambientes, foram utilizados os métodos de identificação estocásticos SSI-DATA e SSI-COV para extração de parâmetros modais de estruturas civis a partir somente dos dados de resposta coletados nos ensaios de vibração. Entre as atividades desenvolvidas nessa etapa, destaca-se a criação de um programa computacional com recursos do Graphical User Interface (GUI) da plataforma Matlab®, destinado à identificação modal de estruturas civis com o emprego dos referidos métodos estocásticos. Esse programa é constituído de três módulos: o primeiro é destinado ao processamento e tratamento dos sinais coletados nos ensaios de vibração; o segundo é utilizado para adicionar as informações do posicionamento dos acelerômetros utilizados nos arquivos dos sinais de resposta; e o terceiro e último módulo é destinado à identificação a partir dos arquivos de dados de resposta processados nos dois primeiros módulos. Na etapa das análises teóricas, foram criados modelos numéricos utilizando o método dos elementos finitos para simular o comportamento dinâmico das estruturas analisadas. Comparando os resultados obtidos em ambas as etapas de análise, verifica-se que resultados experimentais e teóricos apresentaram parâmetros bastante próximos entre si nos primeiros modos de vibração. Os resultados experimentais mostraram que ambos os métodos estocásticos foram muito eficientes na identificação das estruturas ensaiadas. / Interest on the dynamic behavior of latticed structures has been increased in the latest decades in Brazil since some accidents with total collapse of some structures, due to excessive vibration, have been occurred in its different regions. In the Amazon region, for instance, where these latticed structures overcome great obstacles such as the rainforest and large rives crossings, cases of collapse of latticed structures have been also reported. This master thesis focuses on the study of the modal behavior of latticed steel structures subjected to ambient vibrations caused by unknown excitation forces. Two study cases are presented: in the first, the modal behavior of a steel overhead transmission line tower is investigated; in the second case, the modal behavior and comfort level of a steel bridge is studied. The study of this last case aims at investigating the level of comfort of the bridge under ambient vibration, caused by wind gusts and vehicle traffic, according to the Brazilian standard NBR 8800 (1986). In both study cases, experimental and theoretical dynamic analyzes were performed to extract the modal parameters of theses structures. In the experimental stage, both structures were monitored using a set of low frequency accelerometers as well as a data acquisition system suitable for vibration tests of civil engineering structures. Since it is very difficult to measure the magnitude of ambient excitation forces, two stochastic subspace identification methods known as SSI-DATA and SSI-COV were employed to extract the modal parameters of the analyzed structures from response data collected in the vibration tests. Among all activities performed in this stage, a Graphical User Interface (GUI) toolbox in Matlab® platform was developed. In this toolbox, the above mentioned stochastic methods were implemented to extract modal parameters of civil engineering structures only from the response data collected in vibration tests. This toolbox consists of three modules: the first is used to process and treat the signals collected in the vibrations tests; the second is designed for allowing user to add the information related to the position and orientation of the accelerometers to the data files; the last module is used to extract the modal parameters from the response data files preprocessed in the first two modules. In the theoretical stage, numerical models were created to simulate de dynamical behavior of the structures under study. By comparing the results from both stages of analysis, it is observed that the experimental and theoretical results are in good agreement for the first modes of vibration. The experimental results showed that the approach developed for output-only modal analysis of civil engineering structures using stochastic state-space based methods was very efficient for identification of the modal parameters of the analyzed structures.

Se colaron las muestras en titanio, en cromo cobalto y en aleación de oro. Se miró el ajuste de estos colados a una pieza mecanizada de titanio sin cementar y cementadas a ella. Sin cementar ambas piezas se determinó de forma significativa que las muestras coladas en titanio mostraban un desajuste mayor que las fabricadas en cromo-cobalto y en oro. Una vez cementadas se determinó que las muestras de titanio mostraban un desajuste mayor que las de cromo-cobalto, pero no en las de oro. Posteriormente se comprobó la retención del cemento entre el colado y la pieza mecanizada. No se determinaron diferencias significativas en la resistencia a la torsión dependiendo del material usado para el colado. / Es van colar mostres en titani, en crom cobalt i en aleació d'or. Es va mirar l'ajust d'aquests colats a una peça mecanitzada de titani sense cementar i cementades a ella. Sense cementar les peces es va determinar de forma significativa que les mostres colades en titani mostraven un desajust més gran que les fabricades en corm-cobalt i en or. Una vegada cementades es va determinar que les mostres de titani mostraven un desajust més gran que les de rom-cobalt, pero no que les d'or. Posteriorment es va comprovar la retenció del ciment entre el colat i la peça mecanitzada. NO es ven determinar diferències significatives en la resistència a la torsió depenent del material usat pel colat.

Este trabalho objetiva o estudo e a aplicação de um método de monitoramento da integridade de uma estrutura metálica baseado em ondas Lamb. Para o monitoramento são utilizadas pastilhas piezoelétricas, em função de seu baixo custo monetário. As pastilhas são utilizadas como atuadores e receptores empregando a propriedade dos materiais piezoelétricos que associa a impedância elétrica coma impedância mecânica. O mecanismo da análise parte da criação de um sinal formado por um pulso elétrico no formato de ondas Lamb e sua aplicação em uma pastilha piezoelétrica fixada na estrutura em estudo, causando uma vibração que se propaga ao longo do elemento estrutural. Segue na captação dessa vibração por outra pastilha piezoelétrica também acoplada à estrutura que a converte em um sinal e finaliza na interpretação desse sinal. A onda Lamb que gera o pulso de excitação enviado ao elemento piezoelétrico é uma função Wavelet. A estrutura é monitorada em seu estado íntegro e em seu estado danificado. Com base nos estudos de vibração e uso da Transformada de Wavelet Contínua, comparam-se as leituras de sinais obtidos em ensaios realizados na estrutura íntegra em seguida na estrutura danificada. Utilizando uma métrica que correlaciona essas leituras, definida como Índice de Dano, verifica-se se o método detecta a existência de dano na estrutura. São executados três experimentos consistindo em uma estrutura formada por uma única viga metálica onde são fixados atuadores e receptores em posições variadas. Insere-se um parafuso em sua constituição, com a função de simular o dano. A estrutura contendo o parafuso configura seu estado íntegro e quando o parafuso é retirado da estrutura, tem-se o estado danificado. Os resultados dos ensaios permitem a avaliação qualitativa da detecção, em função da distância relativa à posição do dano. Também se utiliza um acelerômetro como receptor, visando obter um fator de comparação para os resultados obtidos. Decorrente da quantidade de dados observados se utiliza um tratamento estatístico com medidas resumo e dispersões para a análise. Conclui-se que a metodologia apresentada utilizando a técnica das ondas Lamb em conjunto com a aplicação do Índice de Dano produz resultados satisfatórios e pode ser utilizada como uma alternativa na interpretação de sinais onde o objetivo é a detecção de danos, visto que a metodologia foi capaz indicar a existência do dano independente da sua posição na estrutura proposta. / This work aims at the study and application of a method of monitoring the integrity of a metal structure based on Lamb waves. For monitoring piezoelectric pads are used, in function on your low monetary cost. The pellets are used as actuators and receivers using the property of piezoelectric materials that associates the electrical impedance with mechanical impedance. The analysis part of the creation of a sign consisting of an electrical pulse in the Lamb waves and your format application in a piezoelectric structure mounted insert in study, causing a vibration that propagate along the structural element. Follows on the uptake of this vibration for piezoelectric other pad also coupled to the structure that converts it into a signal and terminates in the interpretation of this signal. The Lamb wave that generates the excitation pulse sent to the piezoelectric element is a Wavelet function. The structure is monitored in your healthy state and in your damaged state. Based on studies of vibration and use of Continuous Wavelet transform, compare the readings of signals obtained in trials conducted in full structure then the structure damaged. Using a metric that correlates these readings, defined as Damage index, the method detects the existence of damage to the structure. Three experiments are performed. The experiments consisting in the analysis of a structure formed by a single metal beam where actuators and receptors are disposed in various positions. Was inserted a screw in your Constitution, with the function to simulate the damage. The structure containing the screw configures your healthy state and when the bolt is removed from the structure, has been damaged. The results of the tests allow the qualitative evaluation of the discovery, on the basis of distance on the position of the damage. Also uses an accelerometer as a receiver, in order to obtain a comparison factor to the results obtained. Due to the amount of observed data was using a statistical summary measures treatment and dispersions for the analysis. It is concluded that the methodology presented using Lamb wave technique in conjunction with the application of the index of damage produces satisfactory results, and can be used as an alternative in the interpretation of signs where the goal is the detection of damage, Since the methodology was able to indicate the existence of damage regardless of your position in the proposed structure.

[pt] Cristais líquidos são amplamente utilizados atualmente em telas e filtros. Contudo, o alinhamento dos cristais líquidos possui uma resposta relativamente lenta (da ordem de milissegundos) devido à necessidade da interação entre vizinhos próximos. Em contrapartida, nanobastões de ouro são capazes de alinhar-se a um campo elétrico, mesmo quando isolados, devido à sua susceptibilidade elétrica elevada comparada a dos cristais líquidos, apresentando uma resposta de alinhamento significativamente mais rápida que a dos cristais líquidos. A forma alongada dos nanobastões faz com que sua absorção e seu espalhamento de luz, ocasionados pelo efeito de Ressonância de Plasmon de Superfície Localizado (Localized Surface Plasmon Resonance – LSPR), sejam altamente dependentes da orientação relativa dos nanobastões à polarização da luz incidente. Por isso, suspensões de nanobastões têm se tornado um novo paradigma em controle de luz por alinhamento induzido por campo elétrico. Neste trabalho, é apresentado um estudo da dinâmica de alinhamento dos nanobastões, por meio de medidas de transmissão de luz por um componente que permite a interação da luz com a suspensão de nanobastões enquanto sob influência de um campo elétrico de alinhamento. Foi encontrado um tempo de resposta de 1,5 microssegundos, 3 ordens de grandeza mais rápido que o de cristais líquidos comuns. Um segundo experimento foi realizado com um componente com dois pares de eletrodos transversais, no qual foi possível eliminar a relaxação lenta do sistema, demonstrando assim um chaveamento óptico digital com tempo de resposta da ordem de 110 Newton vezes segundo. Dois modelos teóricos foram propostos para descrever a dinâmica de alinhamento dos nanobastões e foi demonstrado que ambos os modelos ajustam bem os dados experimentais. Apresentamos também uma relação de equivalência entre os dois modelos. / [en] Liquid crystals are widely used nowadays in displays and optical filters. However, the alignment of liquid crystals has a relatively slow switching response (of the order of milliseconds) due to the near-neighbor interaction. In contrast, the high electrical susceptibility of a single gold nanorod enables its alignment to an external electric field, presenting a significantly faster switching response than that of liquid crystals. The elongated form of the nanorods makes their absorption and scattering, caused by the Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) effect, to be highly dependent on their orientation relative to the light polarization. Therefore, gold nanorod suspensions have become a new paradigm in light control by electric field-induced alignment. In this work, a study of the alignment dynamics of nanorods is presented, by means of light transmission measurements by a component that allows the interaction of light with the suspension of nanorods while under the influence of an electric field of alignment. An alignment time of 1.5 microseconds was found, which is 3 orders of magnitude smaller than traditional liquid crystal alignment mechanism response time. A second experiment was carried out with a component with two pairs of transverse electrodes, in which it was possible to eliminate the slow relaxation of the system, thus demonstrating a digital optical switch with response of the order of 110 Newton second. Two theoretical models were proposed to describe the alignment dynamics of the nanorods and it was demonstrated that both models fit well the experimental data. An equivalence relation between the two models is presented.

[pt] Estruturas metálicas de arquibancadas reutilizáveis ou temporárias são utilizadas em grandes eventos públicos, sendo compostas por barras e conectores, com montagem realizada in loco. O elevado nível de cargas rítmicas aplicadas a tais estruturas e sua característica de múltipla reutilização, a difere de estruturas comuns da Engenharia Civil, exigindo que elas sejam projetadas de modo a evitar o efeito de ressonância dinâmica. Isso significa que, ao otimizar tais estruturas, deve-se considerar a restrição relativa às freqüências naturais que devem estar fora da faixa das freqüências solicitantes. Além disso, é necessário que a estrutura responda adequadamente às cargas estáticas. Disto resulta que eventuais melhorias no seu desempenho estático e dinâmico trarão benefícios diretos ao projeto. A idéia deste trabalho é propor a otimização do projeto estático e dinâmico de arquibancadas reutilizáveis, utilizando-se modelagem e análise numérica de estruturas reais pelo Método dos Elementos Finitos (ANSYS 5.4/5.5 - APDL), e otimização por método de programação matemática. Pretende-se atingir o dimensionamento ótimo dos elementos componentes da estrutura, sob carga estática, baseado nos parâmetros peso e tensão, além de verificar o nível de segurança contra colapso quando sujeitas a solicitações rítmicas intensas, propondo critérios para a correta disposição do contraventamento, observando as variações nas freqüências naturais e modos de vibração. A otimização dessas estruturas de grande aplicação comercial trará benefício imediato à população. / [fr] Les structures métalliques qui sont utilisés en gradins réutilisables ou temporaires pour les grands événements publics sont composés par barres et connecteurs. Le haut niveau de charges dynamiques que ces structures sont sujets et as caractéristique d être réutilisables, la rend différent des autres structures de l ingénieur civil. Alors, elles doivent être donné évitant l effect de résonance dynamique. Cet-à-dire, lorsque nous optimisons ces structures, nous devrions considérer la restriction relative aux fréquences naturelles qui devraient être dehors de la bande des fréquences sollicitant. En plus, c est nécessaire qu elle réponde convenablement aux charges statiques. Alors, quelconque amélioration en son suppléant statique et dynamique apportera des avantages directs au projet. L idée de ce travail est proposer l optimisation du projet statique et dynamique de gradins réutilisabless en utilisant modélisation et analyse numérique de structures par la méthode des éléments finis (ANSYS 5.4/5.5-APDL) et optimisation par la méthode de programmation mathématique. Le projet optimum des éléments de la structure, sujet à charge statique, est basé sur les suivant paramètres : Poids et tension. En plus, il faut vérifier le niveau de sécurité contre la ruine lorsqu elles sont sujet à charges dynamiques intenses, en proposant des critères pour la correcte disposition du fortifier, en observant les variations dans les fréquences naturelles et façons de vibration. L optimisation de ces structures des beaucoup d applications apportera d avntage immédiat à la population.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:27:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6709144 bytes, checksum: 1cb4451133554b21ed5870ca88d67cad (MD5) Previous issue date: 2010-08-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The durability performance of multi storey buildings of steel structure is closely associated to the executive project planning in order to provide systems which are exposed to external conditions. The aim of this research was to present a methodological proposal for the design of masonry veneer systems for steel structure of institutional buildings which present high performance regarding durability. In order to execute this proposal, the performance of the veneer system of four institutional buildings at UFV campus was evaluated through building pathologies examination. Buildings which presented variations on the type of connections between masonry and structure, the type of masonry veneer and the type of façades finishes were surveyed. Then, the designed information was confronted with the construction method applied for the masonry veneer details. The confrontation was used to develop sequential procedures to assist the development of a masonry veneer design which aims to prevent pathologies in steel structure. Finally, two building projects were developed using the proposed methodology in a practical design process. / O desempenho de edifícios quanto à durabilidade está relacionado com a previsibilidade dos projetos executivos em planejar sistemas com vistas à condição de exposição ambiental a qual os mesmos estarão submetidos. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma proposta metodológica para o projeto de sistemas de fechamento em alvenaria para edifícios institucionais com estrutura de aço, que proporcione um bom desempenho quanto à durabilidade da estrutura e do fechamento. Para subsidiar esta proposta metodológica, avaliou-se o desempenho dos sistemas de fechamento de quatro edifícios institucionais construídos no Campus de Viçosa da Universidade Federal de Viçosa por meio da vistoria técnica de suas manifestações patológicas. Buscaram-se edifícios que apresentassem variações no tipo de fechamento, no tipo de ligações alvenaria-estrutura e no tratamento dado às fachadas. Avaliaram-se as informações de projeto destes edifícios e a eficácia dos detalhes arquitetônicos produzidos. Com base nestas informações, determinou-se a qualidade das práticas de projeto e produziu-se uma seqüência de procedimentos para o desenvolvimento de projetos de sistema de fechamento em alvenaria com vistas à prevenção do surgimento de manifestações patológicas. Para fins de teste demonstrou-se, por meio de dois casos de projetos de sistemas de fechamento, a aplicação desta proposta metodológica.