[pt] Durante as ultimas três décadas, as pesquisas cientificas sobre bambu como material de engenharia concentraram-se na caracterização física e mecânica nos níveis macro, meso, micro e alguns trabalhos no nível nanoestructural. As praticas de uso de bambu inteiro mostram ao longo do tempo trincas na superfície que são provocadas por razão da variação da umidade, da temperatura e entalhes gerados durante o processo de fabricação de peças estruturais. A presença das trincas tem grande influenciam na resistência desses elementos. Este aspecto do comportamento do bambu ainda é assunto de estudo na fase inicial. O presente trabalho apresenta os resultados da pesquisa teórico-experimental realizada para a determinação dos valores característicos dos fatores de intensidade de tensões, K(C), e as taxas de dissipação de energia, G(C), para os modos I e II, utilizando metodologias experimentais aplicadas aos materiais compósitos. Foi estudada a espécie Dendrocalamus Giganteus da parte basal do bambu do campus da PUC-Rio. A dimensão do corpo-de-prova tinha seção transversal retangular de 10x10mm e 100 mm de comprimento do vão livre com entalhes induzidos. Os corpos-deprova foram submetidos à flexão em quatro pontos para diferentes valores de tamanho de entalhe. São apresentados os resultados de carga-deslocamento na metade do comprimento e as deformações relativas nas faces externa, interna e lateral dos corpos-de-prova. Os valores das taxas dissipação de energia e fatores de intensidade de tensões foram calculados a partir da curva de carga - deslocamento. / [en] During the last three decades, the research on bamboo as engineering material was carried on through the physical and mechanic characterizations in the levels macro, meso, micro and some works in the nano-structural level. In practice, the use of entire bamboo shows cracks on the surface throughout the time, that are provoked by variation of the moisture, the temperature and notches generated during the process of manufacture of structural parts. The crack presence has influences on the resistance of these elements. This aspect of the bamboo behaviour is still subject of study in the initial phase. This work presents the results of a theoretical and experimental research for the determination of the characteristic values of the intensity stress factors, K(C), and the release energy, G(C), for modes I and II, using methodologies applied to the composites materials. It was studied the basal part of the specie Dendrocalamus Giganteus of the Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro campus (PUC-Rio). The specimens had rectangular shape with transversal section of 10x10mm and 100mm of length with notch; each one was tested in four points bend for different values of notch size. The results correspond to curves load-displacement in the half span; and strain in the external, internal and lateral sides of the specimen. The values of release energy and intensity stress factors have been calculated from the curve loaddisplacement.

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.

[pt] Nesta tese relato aplicações das estruturas leves de bambu. Na primeira parte do trabalho trato da história passada e da história contemporânea do emprego no mundo das estruturas estabilizadas pela união entre bambus e cabos. Os objetivos dessas estruturas, alguns dos seus precursores e suas experiências são citadas. O uso popular de estruturas feitas com esses materiais é tornado manifesto com imagens e textos referentes. A seguir tratamos dos modos artesanais de suas feituras e da passagem de sua técnica para espaços de convivência sendo enfatizado o efeito cultural do trabalho amoroso e detalhado de transmitir a maneira de fazer os objetos. Na segunda parte do trabalho apresento o estado da Arte no Laboratório de Investigação em Living Design (LILD), do Departamento de Artes e Design (DAD) da PUC-Rio, no campo destas estruturas. São narradas atividades de passagem das técnicas em 3 (três) comunidades situadas no estado do Rio de Janeiro: a) na aldeia dos professores indígenas KUAA MBO E Guarani em Parati, no LILD e no CENAM (Centro de Acolhida Missionária); b) no Parque Estadual da Ilha Grande (PEIG), na Escola Municipal Brigadeiro Nóbrega; c) na Escola de Circo no espaço Crescer e Viver com o grupo Nós nos Nós - tragédias e comédias aéreas. Relato também a metodologia utilizada em sua dinâmica as suas relações e vínculos, com a graduação e pós-graduação em Design e com outros setores da Universidade. São narradas a passagem das técnicas, a elaboração e uso dos protótipos. Distingo as conexões utilizadas nestas estruturas feitas com bambus e cabos, chamadas do tipo vigas recíprocas, popularmente chamadas de giro, que vem sendo utilizadas nacionalmente e internacionalmente. / [en] In this thesis report applications of lightweight structures with bamboo. In the first part of the tract of past history and contemporary history of employment in the world of structures stabilized by the union of bamboo and cables. The objectives of these structures, some of its precursors and their experiences are cited. The popular use of structures made with these materials is made manifest in images and texts related. Below we deal with the ways of their craft and making the passage of his technique for living space and emphasized the cultural effect of loving work and detailed way forward to make the objects. In the second part of the present state of the art in the Research Lab in Living Design (Lild), Department of Art and Design (DAD) of PUC-Rio, in the field of these structures. Activities are recounted in passing techniques in 3 (three) communities located in the state of Rio de Janeiro: a) teachers in the village of indigenous Guarani KUAA MBO E in Parati, and Lild CENAM (Center Welcoming Mission), b)State Park of Ilha Grande (Peig), the Municipal School Brigadier Nóbrega c) at Circus School Living and Growing in space with the group We We - air tragedies and comedies. Account also the methodology used in its dynamics and its relations ties with undergraduate and graduate design and other sectors of the University. Are told the passage of the techniques, the development and use of prototypes. Distinguish the connections used in these structures made of bamboo and wire, called the reciprocal type beams, popularly called spin, which is being used nationally and internationally.

[pt] O principal objetivo da presente tese é investigar o efeito do calor nas propriedades físicas e mecânicas do bambu Dendrocalamus giganteus. A análise química foi realizada para estudar e comparar componentes químicos de diferentes espécies e partes internas e externas do bambu Dendrocalamus giganteus. Para estabelecer a faixa de aquecimento e seus intervalos, foi realizado o teste de análise termogravimétrica (TGA) para estudar a degradação de diferentes gêneros e espécies de bambu nos níveis macro, meso, micro e nano. Baseado em ensaios preliminares de exposição ao calor e nos resultados da TGA, ensaios executados a temperaturas iniciais de 25 graus Celsius (considerado como temperatura ambiente), 100 graus Celsius, 125 graus Celsius, 150 graus Celsius, 175 graus Celsius, 200 graus Celsius e 225 graus Celsius foram expostos por um período de 3 horas, considerado como curto prazo, e 24 horas, considerado como um longo prazo de exposição ao calor. Processamento de imagem foi realizado para investigar a meso estrutura do bambu, como functionally graded material (FGM), e a distribuição das fibras da parte interna à parte externa da parede de espessura do bambu, ao longo da direção radial. A fração volumétrica das fibras e da matriz para a parte interna e externa da seção do bambu foi estabelecida e utilizada na investigação da absorção de água por cada componente do bambu. O microscópio eletrônico de varredura (MEV) e a microtomografia de raios X foram usados para estudar os efeitos de diferentes exposições ao calor na microestrutura da fibra e da matriz. As microfissuras iniciam e propagam após 175 graus Celsius. Também foram investigados a influência do calor na higroscopicidade, a absorção de água, o encolhimento e o inchamento das amostras do bambu nas direções longitudinal, radial e tangencial sob diferentes temperaturas e exposições de tempo. O encolhimento não uniforme e a absorção da água de amostras do teste com o bambu, medido na direcção tangencial nos lados internos e externos, permitiram estabelecer a propriedade higroscópica de cada componente. Os resultados mostram que, com a exposição ao calor superior a 175 graus Celsius, a capacidade de absorção de água reduz significativamente. Resistência à tração, compressão e cisalhamento estabelecida ao longo das fibras e somente experimento de tração transversal realizado transversalmente às fibras. Além disso, o módulo dinâmico de elasticidade em flexão, usando a técnica de excitação por impulso aplicada a espécimes considerados. A variação tangível nas propriedades mecânicas ocorreu após a exposição do calor a 175 graus Celsius durante 3h ou a 150 graus Celsius por 24h. Os módulos de elasticidade e resistência à compressão não são reduzidos significativamente e, quase, permanecem os mesmos para amostras tratadas a 225 graus Celsius durante 3h e 200 graus Celsius por 24h mas para as amostras de tração, cisalhamento e tração transversal, a resistência mecânica diminui cerca de 70 por cento - 90 por cento a esta temperatura-tempo. / [en] The principal objective of the present thesis is to investigate the effect of heat on physical and mechanical properties of Dendrocalamus giganteus bamboo. The chemical analysis carried out to study and compare chemical components among different species and the internal and external parts of Dendrocalamus giganteus bamboo. To establish the heating range and its intervals the thermogravimetric analysis test (TGA) carried out to study the degradation of different bamboo genera and species at macro, meso, and micro and nano level. Based on preliminary heat exposure tests and the results of TGA, the tests executed at initial temperatures 25 degrees Celsius considered as ambient temperature, 100 degrees Celsius, 125 degrees Celsius, 150 degrees Celsius, 175 degrees Celsius, 200 degrees Celsius and 225 degrees Celsius for 3 hours duration as short term, and 24 hours duration as long term heat exposure. Image processing carried out to investigate the meso structure of bamboo as a functionally graded material (FGM) and the fiber distribution alongside the radial direction from internal to external bamboo wall thickness. The volume fraction of fibers, matrix and voids for internal and external part of bamboo section established and used in the investigation of water absorption of each component of the bamboo. The scanning electronic microscope (SEM) and X-ray microtomography used to study the effects of different heat exposures on micro structure of fiber and matrix. The micro cracks initiate and propagate after 175 degrees Celsius. The influence of heat on hygroscopicity, water absorption, shrinkage and swelling of bamboo specimens in longitudinal, radial and tangential directions at different temperatures and time exposures investigated. The non-uniform shrinkage and water absorption of bamboo test specimens, measured in tangential direction at internal and external sides which permitted to establish the hygroscopic property of each component. The results show by heat exposure higher than 175 degrees Celsius the water absorption capacity reduces significantly. The tensile, compression, and shear resistance established along the fibers and only tensile experiments realized transversal to the fibers. In addition, the dynamic bending modulus of elasticity using impulse excitation technique applied to considered specimens. The result of mechanical tests shows a close relation between transversal tensile and shear strength with matrix strength. The tangible variation in mechanical properties occurred after heat exposure-time at 175 degrees Celsius-3h or 150 degrees Celsius-24h. The modulus of elasticity and compression strength are not reduced significantly and nearly remain the same for samples treated at 225 degrees Celsius-3h or 200 degrees Celsius-24h while for the tensile, shear and transversal tensile samples, the mechanical strength decreases about 70 percent to 90 percent at these temperature-time.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3112.pdf: 4538374 bytes, checksum: de855e1830eb260ab2d2aa15c63fa695 (MD5) Previous issue date: 2007-05-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / Guadua tagoara (Nees) Kunth is a large sized bamboo native of the Brazilian Atlantic Rain Forest, with a semi-scandent habitat, pachymorphic rhizome and thorns for fixation on trees. Nowadays this bamboo is considered an invasive species in secondary forests, where its populations are supposedly in expansion. The general objective of this study, developed in Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO), RJ, was to investigate the life history of G. tagoara from two perspectives: (a) to know the ecological basis of its supposed invasive potential and (b) to discuss it in the context of theoretical ecology and evolution of mast seeding plants. This dissertation was based primarily on three moments of the G. tagoara life cycle, studied in the scales of clump, genet and ramet. The investigated aspects of its life history were: mast seeding followed by parental death (monocarpy), regeneration from seed, synchrony and reproductive interval, development, morphological plasticity and intra and infra-specific diversity. At least at PARNASO, the life cycle of G. tagoara is strictly monocarpic, its regeneration from seeds occurred mainly in the interior of the senescent clumps. The majority of reproductive events were concentrated in 2004, suggesting a pattern known as flowering distribution for this region. The spatial gregarism of G. tagoara seems to be associated to the intra-clump reproductive synchrony, and the selective advantage of monocarpy seems to be the creation of regeneration sites for the following cohort. The same seems to be valid for other monocarpic species of Guadua with a tendency for gregarism. It was not possible to establish a reproductive interval for G. tagoara, but four possible flowering patterns were proposed for its life history. Although the adult genets have long spacers (necks), the rhizomes in the 2004 and 2006 cohorts did not present this character. Culm ramification occurred before rhizome ramification, and the thorns appeared just in the second year of the young genets. These cohorts (2004 and 2005) differed among them in structural characters, except in the number of living culms per genet, and presented characteristics here considered to be adaptations for the regeneration inside the clumps or other kinds of gaps. The morphological plasticity presented by the different patterns of ramification, by the reiterative growth and by the deviance from obstacles during elongation was observed in the culms of adult genets. The reiterative growth was also seen in the 2004 and 2005 cohorts, as well as articulated culms and the presence of invertebrates in their interior, including the internodes filled with water. Climatic seasonality doesn t restrict the growth of G. tagoara, but it is potentialized in the rainy season. Adult genets of this bamboo seem to grow during the whole year in PARNASO. Morphological plasticity observed in their culms can be considered a foraging behavior searching for light and space in the canopy. G. tagoara also has a large opportunistic growing behavior, expressed in ramets and genets, and can be considered a structural parasite of trees. Morphological elasticity, potential for clonal growth and integration of phalanx and guerilla strategies seem to be key aspects of its life history and its expansion and dominance in secondary forests. The results of this study support the hypothesis that the expansion of G. tagoara in secondary forests is facilitated by activities altering the structure of the forest. I suggest that the selfperpetuating disturbance cycle proposed to explain the formation and expansion of forests dominated by Guadua spp. in the Amazon forest must also act in the G. tagoara dominated forests, but in this latter case the anthropogenic activities seem to be very important for the origin and expansion of dominance. Some possible causes of its intra and infraspecific diversity of G. tagoara were discussed, based on the knowledge acquired about its life history, as well as some possible relations between its life cycle and the forest dynamics. The need and viability of the management of its populations were also discussed. / Guadua tagoara (Nees) Kunth é um bambu de grande porte nativo da Floresta Atlântica, de hábito semi escandente, rizoma paquimórfico e dotado de espinhos para fixação nas árvores. Atualmente este bambu é considerado uma espécie invasiva em áreas de florestas secundárias, onde suas populações supostamente estariam em expansão. O objetivo geral deste estudo, desenvolvido no Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO), RJ, foi investigar a história de vida de Guadua tagoara sob duas perspectivas: (a) conhecer a base ecológica do seu suposto potencial invasiso e (b) discuti-la no contexto teórico da ecologia e evolução das plantas mast seeding. Esta dissertação baseou-se principalmente em três momentos do ciclo vital de G. tagoara, abordados nas escalas de taquaral, geneta e rameta: frutificação maciça seguida de morte parental (monocarpia), regeneração por sementes e desenvolvimento dos genetas adultos. Os aspectos estudados em sua história de vida foram: frutificação maciça, monocarpia, regeneração por sementes, sincronia e intervalo reprodutivos, desenvolvimento, plasticidade morfológica e diversidade intra e infra - específica. Pelo menos no PARNASO, o ciclo de vida de G. tagoara é estritamente monocárpico, e sua regeneração por sementes ocorreu principalmente no interior dos taquarais senescentes. O florescimento foi assincrônico em escala populacional, mas marcadamente sincrônico dentro dos taquarais. O ano de 2004 concentrou a maior parte dos taquarais reprodutivos, sugerindo para esta região um padrão conhecido como distribuição do florescimento. O gregarismo espacial de G. tagoara parece associado à sincronia reprodutiva intra taquaral, e a vantagem seletiva da monocarpia parece ser a criação de sítios de regeneração para a coorte seguinte. O mesmo parece valer para outras espécies monocárpicas de Guadua com tendência ao gregarismo. Não foi possível estabelecer um intervalo reprodutivo para G. tagoara, mas quatro possíveis padrões de florescimento foram propostos para sua história de vida. Embora os genetas adultos possuam espaçadores (pescoços) longos, nas coortes de 2004 e 2005 o rizoma não apresentou esta característica. A ramificação dos colmos ocorreu antes da ramificação do rizoma, e o surgimento dos espinhos ocorreu a partir do segundo ano de vida destes genetas. Estas coortes diferiram entre si em termos estruturais, com exceção do número de colmos vivos por geneta, e apresentaram características interpretadas aqui como adaptações à regeneração no interior dos taquarais ou em outras clareiras. A plasticidade morfológica representada por distintos padrões de ramificação, pelo crescimento reiterativo e pelo desvio de obstáculos durante o elongamento foi observada nos colmos de genetas adultos. O crescimento reiterativo também foi observado nos colmos das coortes de 2004 e 2005, nas quais também foram observados colmos articulados e a presença de raízes nos nós aéreos. Tanto nas coortes jovens quanto nos genetas adultos foram observadas perfurações nos colmos e a presença de invertebrados em seu interior, inclusive nos entrenós preenchidos com água. A sazonalidade climática não restringe o desenvolvimento de G. tagoara, mas o potencializa na época mais chuvosa do ano. Os genetas adultos deste bambu parecem crescer durante todo o ano no PARNASO. A plasticidade morfológica observada nos seus colmos pode ser considerada como um comportamento forrageador por espaço e luz no dossel da floresta. G. tagoara possui grande potencial de crescimento oportunista, o qual pode se expressar nas escalas de rametas e genetas, e pode ser considerado um parasita estrutural de árvores. A plasticidade morfológica, o potencial de crescimento clonal e a integração das estratégias falangeal e guerrilheira parecem ser aspectos-chave da sua história de vida e da sua expansão e dominância em florestas secundárias. Os resultados deste estudo dão suporte à hipótese de que a expansão de G. tagoara em florestas secundárias seja facilitada por atividades antrópicas que alterem a estrutura da floresta. Eu sugiro que o ciclo de distúrbios auto-perpetuante proposto para explicar a formação e expansão das florestas dominadas por Guadua spp. na Amazônia também deve atuar nas florestas dominadas por G. tagoara, mas nesse caso as ações antrópicas parecem ter grande relevância na origem e expansão da dominância. A partir dos conhecimentos obtidos sobre a história de vida de G. tagoara, foram discutidas algumas possíveis causas da sua diversidade intra e infraespecífica, e algumas possíveis relações entre o seu ciclo de vida e a dinâmica florestal. A necessidade e a viabilidade do manejo de suas populações também foram discutidas.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:46:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07544.pdf: 4718297 bytes, checksum: 4794b7e348101fca1262cbfb437f133b (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2015-03-26T12:26:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1108344 bytes, checksum: 98ce77fbd7418a81956b5ca9418f7099 (MD5) Previous issue date: 2008-07-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The lack of touristic planning in the Lavras Novas District, Ouro Preto, Minas Gerais, Brazil, is contributing to the cause of various environmental problems, and among them some as follows: degradation of trails and removal native species; inadequate disposal of solid residues in the streets and trails; cultural deprivement of characteristics subduing singular cultural manifestations such as bamboo handicraft; and the exclusion of the community from the touristic development process. These four critical called for the application of urgent measures for the touristic organization in Lavras Novas, involving three subprojects as follows: revitalization of the bamboo handicraft; reformation and implantation of interpretative trails; and waste facilities. In essence, the viabilization of these measures represents the central objective of this work, both in the form of recommendations or actions. The Participative Intervention Methodology (MIP) enabled the access of the community to the decision making process, for the exchange of experiences and the consensual construction of the recommendations and actions needed. The recommendations included the reformation of trails, with the plantation of native Leguminosae and grasses, and the elaboration of the Ecologic and Hystoric and Cultural Interpretative Plan of Lavras Novas . In the same way, the establishment of a selective collection of waste and of a permanent association for the environmental awareness, within the Waste Vigilants Project, should necessarily involve elements of the local culture, such as the theater and the music. Furthermore, actions were set up by workshops. One of them was planned and done by the local craftsmen themselves, with the aid of the technical team, to teach the bamboo basket and mat handicraft to the youngsters of the community, including the discussion about techniques of natural dyeing and re-use of residues. The feasibility of founding the Handicraft Association of Lavras Novas was discussed to strenghten social status and the organization of the activities that presenthy are dispessed. The other workshop, that was an experimental bamboo planting, was organized and done for the artisans by a specialized professor. Thus, the bamboo cuttings were planted within the district itself, in an At Random Plots Design, with five treatments and four repetitions, in two areas (with and without shade), to determine the best treatment(s) for the reposition of the raw material and for the reclamation of degraded slopes. The treatment 1 (rhizome and part of the stem) was the best one. The treatment 2 (piece of the stem with one internode planted in the horizontal) will be further researched in another study. The use of shade could be determinant for the rooting, because there was a greater percentage of new roots in area 1. In general terms, the main conclusion of the work was the confirmation of the feasibility of the so called Social Technology for actions developed in the community of Lavras Novas, as the acquaitance of its people being recognized and valued. / A falta de planejamento turístico no Distrito de Lavras Novas, Ouro Preto, Minas Gerais, tem contribuído para o surgimento de vários problemas ambientais, dentre os quais se destacam: degradação de trilhas e retirada de espécies nativas; disposição inadequada de resíduos sólidos nas ruas e trilhas; descaracterização cultural pelo enfraquecimento de manifestações culturais singulares, como o artesanato de taquara; e a exclusão da comunidade do processo de desenvolvimento turístico. Estas quatro vertentes críticas demandaram a aplicação de medidas urgentes para a ordenação turística em Lavras Novas, revertidas em três subprojetos, quais sejam: revitalização do artesanato de taquara; reforma e implantação de trilhas interpretativas; e vigilantes do lixo. Em essência, a viabilização destas medidas representa o objetivo central deste documento, seja na forma de recomendações ou ações. A Metodologia de Intervenção Participativa (MIP) possibilitou o acesso da comunidade aos processos decisórios, para a troca de experiências e construção consensual das recomendações e ações necessárias. As recomendações incluem a reforma das trilhas, com o plantio de leguminosas e gramíneas nativas, e a elaboração do Plano Interpretativo Ecológico e Histórico- Cultural de Lavras Novas . Da mesma forma, a implantação de um sistema de coleta seletiva e de um mutirão permanente de conscientização ambiental, dentro do Projeto Vigilantes do Lixo , deverá envolver necessariamente elementos da cultura local, tais como o teatro e a música. Por sua vez, as ações consistiram na realização de oficinas. Uma delas foi planejada e ministrada pelos próprios artesãos locais, com o auxílio da equipe técnica, para ensinar aos jovens da comunidade o artesanato de cestaria de taquara e esteira, incluindo-se a discussão sobre técnicas de tingimento natural e reaproveitamento de resíduos, bem como a possibilidade de fundação da Associação dos Artesãos de Lavras Novas, para o empoderamento social e organização das atividades hoje segmentadas. A outra oficina, de plantio experimental da taquara, foi organizada e ministrada aos artesãos por professor especialista. Desse modo, as estacas de taquara foram plantadas em terreno localizado no próprio distrito, no Delineamento em Blocos Casualizados, com cinco tratamentos e quatro repetições, em duas áreas (com e sem sombrite), a fim de se determinar o(s) melhor(es) tratamento(s) para a reposição da matéria-prima e recuperação das encostas degradadas. O tratamento 1 (rizoma e parte do colmo) foi o mais indicado. O tratamento 2 (tolete de colmo com um entrenó deitado) deve ser investigado em outros estudos. O uso de sombrite pode ter sido determinante no enraizamento, tendo em vista a maior porcentagem de emissão de raízes novas nas estacas da área 1. Em termos gerais, a principal conclusão do trabalho foi a confirmação da viabilidade da chamada Tecnologia Social para ações desenvolvidas na comunidade de Lavras Novas, na medida em que os conhecimentos de sua gente foram reconhecidos e valorizados.

Submitted by Nayra Yumi Tsutsumoto null (nayrayumi@hotmail.com) on 2016-09-29T18:00:17Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FINAL_v8_NAYRA YUMI TSUTSUMOTO.pdf: 8569526 bytes, checksum: 3ea70e3054ae638bf10e3a3b63a9c642 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-10-03T20:17:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tsutsumoto_ny_me_ilha.pdf: 8569526 bytes, checksum: 3ea70e3054ae638bf10e3a3b63a9c642 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-03T20:17:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tsutsumoto_ny_me_ilha.pdf: 8569526 bytes, checksum: 3ea70e3054ae638bf10e3a3b63a9c642 (MD5) Previous issue date: 2016-08-05 / O bambu é uma planta renovável, perene, tropical e que apresenta uma série de vantagens, tais como: crescimento rápido, elevada resistência mecânica, grande versatilidade, beleza, e não necessita do replantio de colmos. Certamente, fica evidente que o bambu é um material de grande potencial, para diversos setores, sobretudo da construção civil, em que o mesmo vem sendo utilizado desde os tempos mais remotos. Nas estruturas de concreto, o bambu tem sido estudado como um elemento passível de resistir aos esforços de tração. Entretanto, como desvantagens, o bambu é um material orgânico e higroscópico. Após a concretagem, durante a cura do concreto, o bambu absorve água e, consequentemente, tem suas dimensões aumentadas. Com o concreto endurecido, o bambu começa a perder a água absorvida e se retrai, sofrendo uma redução de seu volume, o que diminui a eficiência da aderência entre os materiais. Outra desvantagem do bambu é a região do nó, cuja resistência à tração é muito inferior à da região internodal. O presente trabalho tem como principal objetivo avaliar o comportamento estrutural de vigas de concreto armado, sem e com reforço adicional de taliscas de bambu, por meio de ensaios de flexão. As taliscas de bambu utilizadas como reforço adicional à armadura são de dois tipos: com e sem reforços nas regiões nodais. Com o intuito de analisar a condição de aderência entre a talisca de bambu e o concreto, foram realizados ensaios de arrancamento. As taliscas foram elaboradas a partir de colmos da espécie Bambusa vulgaris, disponível na cidade de Ilha Solteira, algumas com e outras sem reforços nas regiões nodais. Todas as taliscas foram impermeabilizadas com látex de seringueira. Para a colagem dos reforços nos nós das taliscas, foi utilizada uma resina poliuretana bicomponente à base de óleo de mamona. As taliscas com reforços colados apresentaram um aumento da resistência à tração. Com relação ao ensaio de arrancamento, a existência do reforço nos nós permitiu acréscimos em relação à tensão normal, provocando a ruptura da talisca e não o seu escorregamento. Quanto ao ensaio de flexão das vigas, concluiu-se que a presença das taliscas de bambu aumentou a capacidade resistente das vigas e, portanto, poderia se pensar na redução da quantidade de aço a ser utilizado. O reforço nos nós das taliscas de bambu proporcionou um melhor comportamento com relação às flechas e um discreto aumento na capacidade resistente das vigas. No que diz respeito ao padrão de fissuração, observou-se que a ruptura das vigas ocorreu na região central, região submetida aos maiores momentos fletores, e, embora as vigas com reforço adicional de taliscas de bambu reforçadas nos nós tenham apresentado maior número de fissuras, aparentemente, o padrão de fissuração foi basicamente o mesmo para todas as vigas ensaiadas. / Bamboo is a renewable, perennial and tropical plant, and that presents a number of advantages, such as: growth quickly, high mechanical resistance, versatility, beauty, and does not require the replanting of culms. Certainly it is clear that bamboo is a great potential material for various industries, especially construction, in which it has been used since ancient times. In concrete structures, bamboo has been studied as an element capable of resisting the traction efforts. However, as disadvantages, bamboo is an organic and hygroscopic material. After the concrete, during curing of the concrete, bamboo absorbs water and, therefore, has increased their dimensions. With the hardened concrete, bamboo begins to lose water absorbed and retracts suffering a reduction of its volume, which decreases the efficiency of adhesion between the materials. Another disadvantage of bamboo is the node region, whose tensile strength is much lower than the internode region. This study has as main objective to evaluate the structural behavior of reinforced concrete beams, with and without additional reinforcement bamboo splints through bending tests. The bamboo splints used as additional reinforcement to armor are of two types: with and without reinforcements in the node regions. In order to examine the condition of adhesion between the concrete and bamboo splint pull out tests were done. The splints were prepared from culms of Bambusa vulgaris species, available in the city of Ilha Solteira, some with and some without reinforcements in the node regions. All splints were coated with rubber trees latex. For bonding reinforcements in nodes of splints, we used a two-component polyurethane resin oil-based of castor plant. Samples with glued reinforcements showed an increase in the tensile strength. Regarding the pull out test, the existence of reinforcement in the nodes allowed increases in relation to normal tension, causing the rupture of splint and not its slipping. As for the bending test of the beams, it is concluded that the presence of bamboo splints increased bearing capacity of the beams and, therefore, could think of reducing the amount of steel to be used. Strengthening the nodes of bamboo splints provide better performance with respect to deflections and a slight increase in resitente capacity of beams. With regard to the crack pattern, it was observed that the breakage of the beams occurred in the central region, region subjected to higher bending moments, and, although the beams with additional reinforcement bamboo splints reinforced in the nodes had a higher number of cracks, apparently, the crack pattern was essentially the same for all tested beams.

Orientador: José Luiz Pinheiro Melges / Resumo: O bambu é uma planta renovável, perene, tropical e que apresenta uma série de vantagens, tais como: crescimento rápido, elevada resistência mecânica, grande versatilidade, beleza, e não necessita do replantio de colmos. Certamente, fica evidente que o bambu é um material de grande potencial, para diversos setores, sobretudo da construção civil, em que o mesmo vem sendo utilizado desde os tempos mais remotos. Nas estruturas de concreto, o bambu tem sido estudado como um elemento passível de resistir aos esforços de tração. Entretanto, como desvantagens, o bambu é um material orgânico e higroscópico. Após a concretagem, durante a cura do concreto, o bambu absorve água e, consequentemente, tem suas dimensões aumentadas. Com o concreto endurecido, o bambu começa a perder a água absorvida e se retrai, sofrendo uma redução de seu volume, o que diminui a eficiência da aderência entre os materiais. Outra desvantagem do bambu é a região do nó, cuja resistência à tração é muito inferior à da região internodal. O presente trabalho tem como principal objetivo avaliar o comportamento estrutural de vigas de concreto armado, sem e com reforço adicional de taliscas de bambu, por meio de ensaios de flexão. As taliscas de bambu utilizadas como reforço adicional à armadura são de dois tipos: com e sem reforços nas regiões nodais. Com o intuito de analisar a condição de aderência entre a talisca de bambu e o concreto, foram realizados ensaios de arrancamento. As taliscas foram elaboradas a parti... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

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.