Intimina é o principal fator de virulência envolvido na patogênese de Escherichia coli enteropatogênica (EPEC) e de Escherichia coli enterohemorrágica (EHEC). A detecção de EHEC e EPEC típica ou atípica é de fundamental importância na definição da conduta terapêutica das infecções promovidas por E. coli, que ainda são a principal causa de diarreia aguda em crianças e adultos em muitos países desenvolvidos e em desenvolvimento. Anticorpos são ferramentas importantes na detecção de diversos patógenos. Neste trabalho avaliou-se a sensibilidade e especificidade dos anticorpos policlonal e monoclonal anti-intimina frente a isolados de EPEC e EHEC por immunoblotting. Os anticorpos apresentaram 100% de especificidade e a sensibilidade foi de 97%, 92% e 78%, quando se utilizou a fração enriquecida em IgG do soro de coelho, antissoro de rato e anticorpo monoclonal, respectivamente. Esse anticorpo monoclonal anti-intimina foi caracterizado como IgG2b e 1 µg desse anticorpo reconheceu 0,6 µg de intimina purificada com uma constante de dissociação de 1.3 x 10-8 M. A menor reatividade do anticorpo monoclonal em relação aos anticorpos policlonais levou-nos à clonagem e expressão do fragmento variável de cadeia simples desse anticorpo (scFv). Para isso, o mRNA do hibridoma anti-intimina foi extraído, reversamente transcrito para cDNA e amplificadas as cadeias leve e pesada da fração variável do anticorpo, utilizando iniciadores aleatórios comerciais. As cadeias amplificadas foram ligadas ao vetor pGEM-T Easy e sequenciadas. Iniciadores específicos foram desenhados e utilizados em uma estratégia de amplificação e união das cadeias, formando o scFv, que por sua vez foi clonado no vetor de expressão pAE. Linhagem de E. coli BL21(DE3)pLys foi transformada com o plasmídeo pAE-scFv antiintimina e submetida à indução protéica. O scFv anti-intimina foi expresso de forma insolúvel, solubilizado, purificado e submetido ao ensaio de refolding. O rendimento obtido foi de 1 mg de proteína por 100 mL de cultivo bacteriano. Para testar a funcionalidade do scFv, foram realizados ensaios de ELISA de captura e imunofluorescência. Os resultados mostraram que 275 ng de scFv reagiram com 2 µg de intimina purificada a uma absorbância de aproximadamente 0,75 e por imunofluorescência mostrou uma forte reatividade ao isolado de EPEC típica E2348/69. Este estudo demonstrou que o anticorpo recombinante anti-intimina obtido foi capaz de reconhecer a região conservada de intimina (Int388-667) na forma purificada e a intimina α no isolado de EPEC típica, e se mostrou mais eficiente que o anticorpo monoclonal nativo. / Intimin is the major virulence factor involved in the pathogenesis of enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) and enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC). The detection of EHEC and typical or atypical EPEC has fundamental importance in defining the therapeutic management of infections caused by E. coli, which are still the leading cause of acute diarrhea in children and adults in many developed and developing countries. Antibodies are important tools in the detection of several pathogens. In this study it was evaluated the sensitivity and specificity of polyclonal and monoclonal antibodies against intimin in the detection of EPEC and EHEC by immunoblotting. All employed antibodies showed 100% specificity and the sensitivity was 97%, 92% and 78% for rabbit anti-intimin IgG-enriched fraction, rat antisera and monoclonal antibody, respectively. This anti-intimin monoclonal was characterized as IgG2b and 1 mg recognized 0.6 µg of purified intimin with a dissociation constant of 1.3 x 10-8 M. The less extent reactivity of monoclonal led us to clone and express the single chain fragment variable of this antibody (scFv). Thus, the anti-intimin hybridoma mRNA was extracted, reverse transcribed to cDNA and the light and heavy chains of variable fragment of the antibody were amplified using commercial random primers. The chains were amplified, ligated to the pGEM-T Easy vector and the insert was sequenced. Specific primers were designed and used in a strategy to amplify and link the chains, obtaining the scFv, which was cloned into the pAE expression vector. E. coli BL21(DE3)plys was transformed with the pAE-scFv anti-intimin plasmid and subjected to induction of protein expression. The scFv anti-intimin, expressed in the insoluble fraction, was purified and submitted to refolding. The yield was 1 mg of protein per 100 mL of bacterial culture. To test the functionality of the scFv, ELISA and immunofluorescence assays were performed. The results showed that 275 ng of scFv reacted with 2 µg of purified intimin resulting in an absorbance of 0.75. By immunofluorescence it was observed a strong reactivity to the typical EPEC isolate E2348/69. This study demonstrated that the recombinant anti-intimin antibody obtained was able to recognize the conserved region of intimin (Int388-667) in its purified form and α intimin in a typical EPEC isolate, and was more efficient than the native monoclonal antibody.

Especificações formais são úteis para descrever o que um sistema deve fazer sem definir como, e, em virtude da sua natureza formal e da possibilidade de abstração, é possível analisá-las sistematicamente. No entanto, o uso de especificações formais como parte do desenvolvimento de software não constitui prática comum. Isso se dá, em parte, pelo fato de existirem apenas um pequeno número de metodologias e ferramentas adequadas que dêem suporte a esse desenvolvimento. O primeiro objetivo deste trabalho é propor uma metodologia de desenvolvimento que possibilite, a partir de uma especificação formal em notação Z, produzir uma implementação dessa especificação em Java. Essa metodologia centra-se na geração do esqueleto da aplicação Java e na instrumentação desse esqueleto com mecanismos de verificação de condições (invariantes, pré e pós-condições) e rastreamento de violações dessas condições. Através desses mecanismos, possibilita-se intercalar desenvolvimento formal e informal no processo global de desenvolvimento de software. O segundo objetivo é desenvolver uma ferramenta que implemente parte dessa metodologia, produzindo uma implementação parcial que deverá ser complementada pelo usuário. / Formal specifications are useful for describing what a system should do, without defining how, and, owing to its formal nature, it is possible to analyse them systematically. However useful formal specifications are, their usage as part of the software development process is rather rare. This is, in part, due to the scarcity of both methodologies and tools that support this development. The first goal of this work is to define a software development methodology that enables the developer to produce a Java application from a formal specification written in Z. This methodology will rely strongly on the generation of Java application skeletons and instrumentation of the generated code with means of verifying conditions (invariants, pre and post-conditions) e tracing violations of these conditions. Through this mechanisms, it is possible to mix formal and informal development in the global software development process. The second goal of this work is to develop a tool that will implement part of this methodology, producing a partial implementation that must be complemented by the developer.

Este trabalho apresenta um modelo de acompanhamento e atendimento de pacientes crônicos baseado nos conceitos de relacionamento de clientes utilizados nas empresas, mais especificamente aqueles presentes na tecnologia CRM (Customer Relationship Management). A esse modelo denominou-se Gestão do Relacionamento com o Paciente Crônico (GRPC). A tecnologia CRM é uma estratégia com ferramentas para implementar um programa de relacionamento e fidelidade entre o cliente/consumidor e o fornecedor. O modelo GRPC, ao utilizar o conceito de CRM no atendimento ao paciente, apresenta uma estratégia de acompanhamento e monitoramento de pacientes crônicos diferente da abordagem tradicional, muitas vezes baseada somente no tratamento da doença. Da mesma forma que o CRM consegue atingir os clientes dos mais variados níveis através dos seus canais de comunicação, neste modelo propõe-se utilizar a mesma tecnologia a fim de garantir um acompanhamento efetivo e adequado a todas as camadas populacionais. Para implementar o modelo GRPC propõe-se a criação de centrais de relacionamento de pacientes crônicos, que compõem a infra-estrutura do modelo ao combinar, de maneira adequada, a troca de informações, as campanhas, a transmissão e o processamento de dados, com a finalidade de melhorar o relacionamento com o paciente, através da tecnologia de telefonia e computação. Para uma avaliação preliminar do modelo, elaborou-se uma central de monitoração de pacientes diabéticos e desenvolveu-se um sistema de monitoração para diabéticos. A modelagem da central de monitoração foi feita utilizando-se a extensão da UML para a modelagem de negócio, o que permitiu analisar a abrangência do modelo. O sistema de monitoração, denominado TeleDM, foi desenvolvido visando a realizar as simulações necessárias para os estudos desse trabalho. A partir da modelagem de negócio elaboraram-se os modelos para o desenvolvimento do sistema. Após a avaliação de suas características optou-se por implementá-lo utilizando a tecnologia de orientação a agentes e objetos, o que permitiu verificar que tal combinação é adequada na solução de sistemas complexos com as características do sistema TeleDM. / This paper shows a chronic patient follow-up and attendance model based on the concepts of customers’ relationship used in the companies, mainly those existent in CRM technology (Customer Relationship Management). The model was designated as Chronic Patient Relationship Management (CPRM). The CRM technology is a strategy with tools to implement a relationship and fidelity program between the client / customer and the supplier. The CPRM model, by using the CRM concept on patient attendance, presents a strategy to follow-up and monitoring the chronic patient different from the usual traditional approach, which many times only consists in illness treatment. In the same way as the CRM, this model is able to reach clients of every condition through its communication channels; and suggests the use of the same technology in order to guarantee an effective and suitable follow-up for all social layers. To implement the CPRM model, the creation of relationship centers for chronic patients, thus building the model’s infrastructure when properly connecting the information exchange, campaigns, and data processing and transmitting, for the purpose of improving the relationship with the patient through telephone and computing technology. For a preliminary assessment of the model, a monitoring center was elaborated for diabetic patients, as well as a system for diabetes monitoring. The modeling of the center was done using the UML extension for business modeling, which allowed analyzing the model’s coverage. The monitoring system known, as TeleDM was developed to execute the simulations needed for this work’s studies. The models for the system’s development were elaborated from the business modeling. After evaluating its features, the choice was implementing it with agent and object-oriented technology, thus allowing checking this combination suitability for complex systems solution with the TeleDM system features.

Neste trabalho é apresentado um método de refinamento para especificações de sistemas embarcados, baseado na linguagem de especificação gráfica UML-RT e na linguagem de especificação formal CSP-OZ. A linguagem UML-RT é utilizada para descrever a arquitetura de sistemas de tempo real distribuídos e esses mapeados para uma especificação formal através de CSP-OZ. A linguagem de especificação formal CSP-OZ é a combinação da linguagem orientada a objetos Object-Z e a algebra de processos CSP, que descreve o comportamento de processos concorrentes. O método de refinamento proposto é baseado na integração de dois métodos: o de bi-simulação, para refinar a parte comportamental da especificação descrita por CSP; e o de equivalência de especificações, para refinar as estruturas de dados descritas por Object-Z, permitindo assim que características de orientação a objetos possam ser utilizadas. Com o método proposto é possível refinar especificações e, conseqüentemente, verificá-las com sua implementação. O desenvolvimento desse método é rigoroso, incluindo a definição formal para um metamodelo da UML-RT. Um exemplo detalhado é apresentado no final deste trabalho. / In this work, a method of refinement of embedded systems specifications based on the graphical specification language UML-RT and the formal specification CSP-OZ is introduced. The UML-RT is used to model real time distributed architecture systems and these are mapped onto formal specifications using CSP-OZ. The CSP-OZ formal specification language is a combination of the state-based object oriented language Object-Z and the CSP process algebra that describes behavioral models of concurrent processes. The rationale of the proposed refinement method is twofold, the use of bisimulation to refine the behavioral part and the specification matching algorithm to refine the state-based part, supporting object-oriented characteristics. Using this result, an equivalence between the specification-matching algorithm and simulation rules is showed. Using the proposed method it is possible to refine CSP-OZ specifications and verify them against their implementations. The development of the proposed refinement method is rigorous, including a formal definition for a UML-RT metamodel. A detailed study case is given at the end of this work.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:33:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diss ITM 1.pdf: 288787 bytes, checksum: 7ec6ca50c8c58631a8efb146dc08e482 (MD5) Previous issue date: 2013-01-25 / Aplicações sensíveis ao contexto usam informações contextuais para customizar serviços de acordo com as situações e as necessidades dos seus usuários. Um dos desafios associados ao desenvolvimento deste tipo de aplicação está em especificar os modelos conceituais que representam as situações de interesse da aplicação. O objetivo desta dissertação é propor uma metodologia orientada a modelos para auxiliar o desenvolvimento de aplicações sensíveis ao contexto, com foco na especificação e detecção de situações contextuais. Para atingir este objetivo, o trabalho propõe uma linguagem gráfica de modelagem de situações, chamada SML (Situation Modeling Language), que permite especificar diferentes tipos de situação considerando aspectos como composição de situações e inferência temporal. A fim de permitir a detecção de situações, os modelos descritos em SML podem ser utilizados para gerar uma implementação baseada em regras que observa contexto e controla o ciclo de vida das situações de interesse da aplicação. O trabalho descreve como os elementos especificados em SML são transformados em código a ser executado pela máquina de regras Drools. Finalmente, para apoiar o desenvolvimento de aplicações sensíveis ao contexto, são propostas ferramentas que auxiliam o processo de modelagem e de transformação do modelo em código. Os conceitos envolvidos na construção de SML e na geração automática de código são exemplificados por meio de um cenário de detecção de fraudes bancárias / Context-aware applications manipulate context information to adapt services according to the users current situation and needs. One of the challenges of developing context-aware applications refers to the specification of the conceptual models that represent the situations of interest. The objective of this thesis is to propose a model-driven methodology to assist the development of context-aware applications, focusing on the specification and the detection of contextual situations. To achieve this goal, the work proposes a graphical language for modeling situations, coined SML (Situation Modeling Language), which allows the user to specify situation types considering aspects such as composition of situations and their temporal reasoning. In order to allow situation detection, the models described in SML can be used to generate a rule-based implementation, which is capable of observing context and controlling situations lifecycle. The work describes how the elements specified in SML are transformed into code to be executed in the Drools rule engine. Finally, to support the development of applications, we propose tools to assist the modeling phase, as well as the implementation phase, by means of code generation. The concepts involved in the design of SML and the transformations of SML models to Drools code are exemplified by means of a banking scenario for detecting fraudsusceptible behavior

Neste trabalho é apresentado um método de refinamento para especificações de sistemas embarcados, baseado na linguagem de especificação gráfica UML-RT e na linguagem de especificação formal CSP-OZ. A linguagem UML-RT é utilizada para descrever a arquitetura de sistemas de tempo real distribuídos e esses mapeados para uma especificação formal através de CSP-OZ. A linguagem de especificação formal CSP-OZ é a combinação da linguagem orientada a objetos Object-Z e a algebra de processos CSP, que descreve o comportamento de processos concorrentes. O método de refinamento proposto é baseado na integração de dois métodos: o de bi-simulação, para refinar a parte comportamental da especificação descrita por CSP; e o de equivalência de especificações, para refinar as estruturas de dados descritas por Object-Z, permitindo assim que características de orientação a objetos possam ser utilizadas. Com o método proposto é possível refinar especificações e, conseqüentemente, verificá-las com sua implementação. O desenvolvimento desse método é rigoroso, incluindo a definição formal para um metamodelo da UML-RT. Um exemplo detalhado é apresentado no final deste trabalho. / In this work, a method of refinement of embedded systems specifications based on the graphical specification language UML-RT and the formal specification CSP-OZ is introduced. The UML-RT is used to model real time distributed architecture systems and these are mapped onto formal specifications using CSP-OZ. The CSP-OZ formal specification language is a combination of the state-based object oriented language Object-Z and the CSP process algebra that describes behavioral models of concurrent processes. The rationale of the proposed refinement method is twofold, the use of bisimulation to refine the behavioral part and the specification matching algorithm to refine the state-based part, supporting object-oriented characteristics. Using this result, an equivalence between the specification-matching algorithm and simulation rules is showed. Using the proposed method it is possible to refine CSP-OZ specifications and verify them against their implementations. The development of the proposed refinement method is rigorous, including a formal definition for a UML-RT metamodel. A detailed study case is given at the end of this work.

Este trabalho apresenta um modelo de acompanhamento e atendimento de pacientes crônicos baseado nos conceitos de relacionamento de clientes utilizados nas empresas, mais especificamente aqueles presentes na tecnologia CRM (Customer Relationship Management). A esse modelo denominou-se Gestão do Relacionamento com o Paciente Crônico (GRPC). A tecnologia CRM é uma estratégia com ferramentas para implementar um programa de relacionamento e fidelidade entre o cliente/consumidor e o fornecedor. O modelo GRPC, ao utilizar o conceito de CRM no atendimento ao paciente, apresenta uma estratégia de acompanhamento e monitoramento de pacientes crônicos diferente da abordagem tradicional, muitas vezes baseada somente no tratamento da doença. Da mesma forma que o CRM consegue atingir os clientes dos mais variados níveis através dos seus canais de comunicação, neste modelo propõe-se utilizar a mesma tecnologia a fim de garantir um acompanhamento efetivo e adequado a todas as camadas populacionais. Para implementar o modelo GRPC propõe-se a criação de centrais de relacionamento de pacientes crônicos, que compõem a infra-estrutura do modelo ao combinar, de maneira adequada, a troca de informações, as campanhas, a transmissão e o processamento de dados, com a finalidade de melhorar o relacionamento com o paciente, através da tecnologia de telefonia e computação. Para uma avaliação preliminar do modelo, elaborou-se uma central de monitoração de pacientes diabéticos e desenvolveu-se um sistema de monitoração para diabéticos. A modelagem da central de monitoração foi feita utilizando-se a extensão da UML para a modelagem de negócio, o que permitiu analisar a abrangência do modelo. O sistema de monitoração, denominado TeleDM, foi desenvolvido visando a realizar as simulações necessárias para os estudos desse trabalho. A partir da modelagem de negócio elaboraram-se os modelos para o desenvolvimento do sistema. Após a avaliação de suas características optou-se por implementá-lo utilizando a tecnologia de orientação a agentes e objetos, o que permitiu verificar que tal combinação é adequada na solução de sistemas complexos com as características do sistema TeleDM. / This paper shows a chronic patient follow-up and attendance model based on the concepts of customers’ relationship used in the companies, mainly those existent in CRM technology (Customer Relationship Management). The model was designated as Chronic Patient Relationship Management (CPRM). The CRM technology is a strategy with tools to implement a relationship and fidelity program between the client / customer and the supplier. The CPRM model, by using the CRM concept on patient attendance, presents a strategy to follow-up and monitoring the chronic patient different from the usual traditional approach, which many times only consists in illness treatment. In the same way as the CRM, this model is able to reach clients of every condition through its communication channels; and suggests the use of the same technology in order to guarantee an effective and suitable follow-up for all social layers. To implement the CPRM model, the creation of relationship centers for chronic patients, thus building the model’s infrastructure when properly connecting the information exchange, campaigns, and data processing and transmitting, for the purpose of improving the relationship with the patient through telephone and computing technology. For a preliminary assessment of the model, a monitoring center was elaborated for diabetic patients, as well as a system for diabetes monitoring. The modeling of the center was done using the UML extension for business modeling, which allowed analyzing the model’s coverage. The monitoring system known, as TeleDM was developed to execute the simulations needed for this work’s studies. The models for the system’s development were elaborated from the business modeling. After evaluating its features, the choice was implementing it with agent and object-oriented technology, thus allowing checking this combination suitability for complex systems solution with the TeleDM system features.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4702.pdf: 26018415 bytes, checksum: 9c97e5ddef6d5a00a930406e3383b476 (MD5) Previous issue date: 2012-09-19 / Financiadora de Estudos e Projetos / In the scenario of computational interfaces development, researches efforts aim to offer new ways of interaction that are closer to the natural way which humans interact with the real world. Amongst the diversity of interface modalities, the tabletop tangible interfaces make the link between physical objects and virtual objects, making possible to "grasp" the interface and interact with it physically, also counting on multitouch interactions. However, in the development process of this kind of interface, there is a lack of specification s model that supports, not only the physical objects interaction, but multitouch interactions as well, and that organizes and classifies the specification in a more agile manner, easier to document and implement. Thus, this work presents a new tabletop tangible user interface specification model, TTUI-SM, that classifies and organizes the interface element specification within many components. A diagramatic tool, TTUI-SMT, was developed based on this model, aiming to make the interface specification and development faster, easier and automatized. To validate the model and tool, two studycases were introduced and specified. An experiment was conducted to evaluate both model and tool, resulting in the comprovation, through questionnaires analysis, of the proposed benefits. / No cenário de desenvolvimento de interfaces computacionais, os avanços nas pesquisas buscam oferecer novas formas de interação que se aproximam da forma natural com que o homem interage com o mundo real. Dentre as diversas interfaces avançadas, as interfaces tangíveis de mesa (tabletop), promovem a ligação entre objetos físicos e objetos virtuais, possibilitando ao usuário interagir com objetos digitais por meio do ambiente físico, e também por meio de interações multitoques. Entretanto, o processo de desenvolvimento deste tipo de interface carece de um modelo de especificação que contemple, além das interações por meio de objetos, interações multitoques e que organize e classifique a especificação de uma maneira mais ágil e mais fácil de documentar e implementar. Assim, este trabalho apresenta um novo modelo de especificação de elementos de interface tangível de mesa, denominado TTUI-SM, que organiza a especificação de elementos de interface em diversos componentes. Uma ferramenta diagramática, o TTUI-SMT, baseada neste modelo de especificação, também foi desenvolvida visando agilizar, facilitar e automatizar o processo de especificação da interface e do seu desenvolvimento. Para validar o modelo e a ferramenta, dois estudos de caso foram introduzidos e especificados. Um experimento foi conduzido para avaliar o modelo e a ferramenta e, por meio de questionários, os benefícios propostos foram validados.

Atualmente há uma demanda crescente por aplicações hipermídia baseadas na WWW (World Wide Web), conhecidas como WIS (Web Information Systems). Esse novo tipo de aplicação apresenta requisitos adicionais aos sistemas de software clássicos, o que resulta na necessidade de investigar modelos mais adequados para apoiar o seu desenvolvimento. Em especial, os sistemas para apoio ao EaD (Ensino a Distância) baseados na Web apresentam características e requisitos ainda mais específicos. Os modelos atuais para modelagem e especificação de hiperdocumentos não são completamente adequados para representar características deste domínio, como a necessidade de acompanhamento dos aprendizes e a realização de avaliações diagnósticas e formativas. Isso motivou a proposta de um modelo para apoiar WISs voltados especificamente para EaD, denominado MDE (Modelo para Documentos Educacionais), que estende o modelo HMBS (Hyperdocument Model Based on Statecharts) para a descrição de conteúdo nesse domínio. O MDE adota como modelo formal subjacente uma variante da técnica Statecharts, cuja estrutura e semântica operacional possibilitam especificar a estrutura organizacional e a semântica navegacional de hiperdocumentos complexos. Adicionalmente, foi integrada ao MDE a técnica de mapeamento conceitual, que acrescenta um significado educacional aos grafos hierárquicos. Dessa forma, o modelo apresenta como pontos fortes a possibilidade de captar várias informações relevantes do comportamento do usuário no estudo do material disponível on-line e a disponibilização desses dados ao instrutor, como importante apoio à avaliação formativa. Como prova de conceito, foi desenvolvido o protótipo de um ambiente para autoria e oferecimento de cursos denominado ATEnA (Ambiente para Treinamento, Ensino e Aprendizagem). Esta tese apresenta também avaliações conceituais e práticas do modelo e do protótipo desenvolvidos. / There is an increasing demand for hypermedia applications based on the WWW (World Wide Web), known as Web Information Systems (WIS). These applications present specific requirements in addition to those of traditional software systems, thus fostering the need for investigating suitable models to support their development. In particular, systems for Distance Education based on the Web present very specific characteristics and requirements. Current models for hyperdocument modeling and specification are not completely suitable for representing domain specific characteristics such as the need of tracking student progress and evaluating their learning process through diagnostic and formative assessments. This scenario motivated the proposal of a model to support WISs targeted at distance education, called MDE (Model for Distance Education). MDE extends the HMBS (Hyperdocument Model Based on Statecharts) hyperdocument model to describe hypertext content in the educational domain. It adopts as its underlying model a variant of the Statecharts formal specification technique, whose organizational structure and operational semantics allows defining the organizational structure and navigational semantics of complex hyperdocuments. MDE also incorporates the technique of conceptual mapping, that adds educational meaning to hierarchical graphs. MDE’s major strengths are thus the ability to capture relevant information about user behavior when studying on-line educational material and make such information available to the teacher / instructor in order to support formative assessment of students. As a proof of concept, the prototype of an environment for authoring and offering distance courses based on MDE has been developed, called ATEnA (Adaptive Training Environment with Support for Assessment). The results of practical and conceptual evaluations of the model and system developed are also presented in this thesis.

More complex and bigger structures have increased the applicability of low alloy high strength steels due to weight and cost reductions in these projects. One of the requirements for the use of these materials is the preservation of performance after welding. Meanwhile, the norms on which the Welding Procedures Specifications (WPS) are based have not yet considered the development of modern steel and its new production process, resulting in unnecessary welding costs that diminish the profits of the application of this type of steel. This thesis aimed to develop and evaluate an experimental methodology to guide the creation and control of welding procedures for structural steel through a microstructural atlas of the heat affected zone (HAZ) in a thermomechanical control process (TMCP), 65 ksi steel (ASTM A572 Grade 65). This steel was used in the project of an industrial building for CBMM in Araxá, Minas Gerais, Brazil. It is proposed that through a microstructural atlas of a given steel, it is possible to determine the range of cooling rates that the steel may suffer during welding without affecting mechanical properties and without risking cold cracks. When comparing the microstructure of steel welds performed in field conditions, it is possible to determine the heat input range for a given process in the preparation of a WPS. The selected case study is from a high strength low alloy class 65 ksi steel (ASTM A572 Grade 65) that was used in the structure of an industrial building. The steel was produced using TMCP. The atlas was created via the construction of a continuous cooling transformation diagram using physical simulation (dilatometer and Gleeble) of the coarse grain HAZ (GCHAZ). The characterization of the simulated region was performed by metallography and mechanical tests. The microstructure of real welds made by a qualified WPS were compared to the atlas in order to certify the correct use of parameters and to validate the method. The methodology was also qualified and the potential economic benefits were quantified (based only on the reduction of consumables used and the increased availability of the welding process machine) for the selected industrial project. The mapped microstructures varied from martensite (at high cooling rates) to pearlite/ferrite with large grain size (at low cooling rates). There was remarkable prevalence of bainitic microstructure in a wide range of cooling rates, consistent with the chemical composition of the steel studied. Comparisons with real weld microstructures showed the atlas is compatible with them, and that it can more accurately describe the effective thermal cycle xi that occurs in the coarse grain region of the HAZ (other regions were not included). The application of this methodology in the development of new WPS would allow greater flexibility in the welding procedures, including welding without preheating. In this respect alone, it was possible to forecast savings of approximately R$200,000.00, 1,000 hours of processing and 172 tonnes of carbon equivalent emissions. / Estruturas cada vez mais complexas e de maiores dimensões vêm aumentando a aplicabilidade de aços de baixa liga e alta resistência, devido à redução de peso e custo dessas estruturas. Um dos requisitos para o uso desses materiais é a manutenção do desempenho após soldagem. Entretanto, as normas em que se baseiam as Especificações de Procedimentos de Soldagem (EPS) ainda não consideram aços mais modernos em termos de rota de fabricação, o que pode fazer com que custos desnecessários de soldagem minimizem os ganhos da aplicação desses aços. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento e avaliação de uma metodologia para, experimentalmente, orientar a elaboração e o controle da aplicação de procedimentos de soldagem para aços estruturais, através de atlas microestrutural de regiões da zona afetada pelo calor (ZAC). Propõe-se que, através de um atlas microestrutural de um dado aço, seja possível determinar a faixa otimizada de energia de soldagem para um dado processo na elaboração e aplicação da EPS e, consequentemente, as velocidades de resfriamento que o aço possa sofrer durante a soldagem, sem perder as propriedades mecânicas e sem colocálo em risco quanto a trincas a frio. Tomou-se como estudo de caso o aço produzido por laminação controlada de classe de resistência de 65 ksi (ASTM A572 Grau 65), utilizado em um projeto de um prédio industrial na empresa CBMM. Trata-se de um aço fabricado pelo processo TMCP com resfriamento acelerado. A elaboração do Atlas se deu através da construção de um diagrama CCT, por simulação física (dilatômetro e Gleeble), da região de grãos grosseiros da zona afetada pelo calor (ZAC GG). Foram feitas caracterizações metalográficas e mecânicas das regiões simuladas. Microestruturas de soldas realizadas com EPS qualificadas foram comparadas com as do Atlas para se certificar da adequabilidade dos parâmetros utilizados e validação da abordagem. Foram realizadas ainda a qualificação e quantificação de potenciais benefícios econômicos no citado projeto industrial, obtidos pelo uso desta metodologia. As microestruturas apresentadas no mapa variavam de martensíta, para altas taxas de resfriamento, até perlita/ferrita de tamanho de grão elevado, para baixas taxas de resfriamento. Observou-se notável predominância da microestrutura bainítica em uma larga faixa de taxas de resfriamento, compatível com as propriedades e composição do aço estudado (alta soldabilidade). As comparações com as microestruturas de soldas reais mostraram que o Atlas pode descrever de forma precisa o ciclo térmico efetivamente imposto ix na ZAC GG. Concluiu-se que a aplicação desta metodologia na elaboração de novas EPS permitiria uma maior flexibilidade nos procedimentos de soldagem, admitindo inclusive soldagem sem pré-aquecimento. Em relação a não necessidade de pré-aquecimento, podese prever uma economia significante de custos e redução de emissão de gases que provocam efeito estufa. / Mestre em Engenharia Mecânica