O incêndio florestal é uma complexa combinação da energia liberada na forma de calor devido à combustão dos produtos oriundos da pirólise da vegetação e o transporte dessa energia para o ar e para a vegetação à sua volta. O primeiro é o domínio da química e ocorre na escala de moléculas e o segundo é o domínio da física e ocorre em escalas de até quilômetros. É a interação desses processos sobre uma ampla gama de escalas temporais e espaciais envolvidas no incêndio florestal que faz a modelagem do seu comportamento uma tarefa tão difícil. A propagação do incêndio através de vegetação rasteira e folhas mortas foi simulada numericamente usando a formulação física do WFDS. A abordagem utilizada foi tridimensional e transiente, e baseada em uma descrição dos fenômenos físicos que contribuem para a propagação de um incêndio de superfície através de uma camada de combustível. Neste cenário de incêndio, existem duas regiões: vegetação e ar, cada uma com suas propriedades físicas e químicas e, embora elas precisem ser integradas no mecanismo de solução, há diferentes fenômenos que ocorrem em cada uma. Na região de vegetação, a abordagem é representá-la como partículas submalha cercadas de ar. O caráter heterogêneo da vegetação, como sua natureza, folhagens, pequenos galhos, etc. foi levado em conta usando propriedades físicas médias características da floresta amazônica. Os fenômenos na região de vegetação são a evaporação da sua umidade, a pirólise e a transferência de calor por radiação e por convecção. Na região do ar, a combustão com chama ocorre em um ambiente turbulento, onde as transferências de calor por radiação e por convecção desempenham um papel significativo. Para incorporar a radiação dos gases de combustão, o modelo físico emprega o método de volumes finitos, que resolve a equação de transferência de calor por radiação como uma equação de transporte para um número finito de discretos ângulos sólidos, e que pode ser usado em uma ampla faixa de espessuras óticas e meios participantes. A combustão turbulenta para a fase gasosa é modelada com base no modelo Eddy Dissipation Concept (EDC). O modelo de combustão turbulenta adota a hipótese de reação química infinitamente rápida entre o combustível e o ar e é controlado apenas pela velocidade de mistura desses reagentes. Esse modelo representa bem a física de incêndios em ambientes ventilados, como é o caso dos incêndios florestais. Para incluir os efeitos do transporte turbulento é utilizado o método Large Eddy Simulation (LES), que calcula explicitamente as grandes estruturas turbulentas, mas trata a dissipação e a cascata inercial em escalas menores usando aproximações na escala submalha. As regiões de vegetação e ar trocam massa e energia. O comportamento da mistura gasosa resultante da degradação térmica da vegetação e das reações de combustão é regido pelas equações de Navier-Stokes. As equações que regem os modelos físicos são formuladas como equações diferenciais parciais que são resolvidas por métodos numéricos. O método utilizado para discretização das equações é o método de diferenças finitas em malha deslocada. O modelo numérico utilizado resolve as equações de Navier-Stokes para fluidos compressíveis usando o filtro de Favre. A dissipação de energia cinética é obtida através de um fechamento simples para a tensão turbulenta: o modelo de coeficiente constante de Deardorff. O transporte turbulento de energia e massa é contabilizado pelo uso, respectivamente, de números de Prandtl e de Schmidt turbulentos constantes. Os resultados das simulações do modelo físico descrito foram comparados aos dados experimentais obtidos em campo para a propagação do incêndio na floresta amazônica. Apesar da idealização das condições de combustível, vento e as incertezas dos dados experimentais, as previsões do modelo estão na mesma ordem de grandeza dos experimentos. As taxas de propagação do incêndio experimentais variam de 0,12 +/-0,06 a 0,35+/-0,07 m/min. Mesmo considerando-se o desvio padrão da taxa de propagação do incêndio experimental, os valores das taxas simuladas ficaram dentro do erro experimental somente em dois de sete casos. As simulações mostraram que os parâmetros importantes para o modelo são a área superficial por volume da vegetação, sua massa específica aparente e sua umidade. Como o coeficiente de absorção por radiação é função direta da massa específica aparente e da área superficial por volume da vegetação, esses parâmetros afetam o comportamento numérico do incêndio de superfície. De acordo com os resultados das simulações numéricas, a umidade da vegetação também tem importância no incêndio de superfície. A temperatura inicial da vegetação e a umidade do ar na faixa de variação analisada não influenciam a taxa de propagação do incêndio. As simulações também mostraram que o processo de radiação é muito importante, e afeta diretamente todos os demais processos e a taxa de propagação do incêndio. A convecção tem importância muito menor que a radiação na condição de ausência de vento externo. A coerência das taxas de propagação do incêndio experimental e numérica em função da massa específica aparente de material combustível e da umidade da vegetação foi investigada. O modelo numérico é coerente em todas as nove combinações de casos. Já o experimento é coerente em quatro combinações. Com base nas comparações entre cada dois casos experimentais e as respectivas simulações numéricas, nota-se que as taxas de propagação a partir das simulações numéricas foram mais coerentes que as experimentais. / Forest fire is a complex combination of energy released as heat due to the combustion of the products from the vegetation pyrolysis and the transport of this energy to the surrounding air and vegetation. The first is the domain of chemistry and occurs on the molecular scale, and the second is the domain of physics and occurs at scales up to kilometers. It is the interaction of these processes on a wide range of temporal and spatial scales involved in forest fires that makes modeling its behavior such a challenging task. The spread of fire through small plants and dead leaves was simulated numerically using WFDS physical formulation. The approach used was three-dimensional and transient, based on a description of the physical phenomena that contribute to the spread of a surface fire through a layer of fuel. In this fire scenario, there are two regions: vegetation and air, each one with its physical and chemical properties and, although they need to be integrated into the solution mechanism, there are different phenomena that occur in each one. In the vegetation region, the approach is to represent it as subgrid particles surrounded by air. The heterogeneity of the vegetation, such as its nature, leaves, twigs, etc. was taken into account by using average physical properties that are representative of the Amazon forest. The phenomena in the vegetation region are the evaporation of its moisture, pyrolysis, heat transfer by radiation and convection. In the air region, the flaming combustion occurs in a turbulent environment, and heat transfer by radiation and convection play a significant role. To incorporate the radiation from the combustion gases, the physical model employs the finite volumes method, solving the radiation transfer equation as a transport equation for a finite number of discrete solid angles, which can be used in a wide range of optical thicknesses and participating media. Turbulent combustion for the gaseous phase is modeled using the Eddy Dissipation Concept (EDC) model. The mixing controlled turbulent combustion model adopts the assumption of infinitely fast chemical reaction between the fuel and air. This model represents well the fire physics in ventilated areas, as is the case of forest fires. To include the turbulent flow effects, it is used the Large Eddy Simulation (LES) method, which explicitly calculates the large turbulent structures, but models the dissipation and inertial cascade using approximations in the sub-grid scale. The vegetation and air regions exchange mass and energy. The behavior of the gas mixture resulting from the vegetation thermal degradation and combustion reactions is governed by the Navier-Stokes equations. The equations governing the physical model are formulated as partial differential equations, which are solved by numerical methods. The method used for discretization of the equations is the finite difference method on a staggered grid. The numerical model solves the Navier-Stokes equations for compressible fluids using the Favre filter. Dissipation of kinetic energy is achieved through a simple closure for the turbulent stress: the constant coefficient Deardorff model. The turbulent transport of heat and mass is accounted for by use of constant turbulent Prandtl and Schmidt numbers, respectively. The physical model simulation results were compared to experimental data obtained in the field for the spread of fire in the Amazon forest. Despite of the idealized conditions of fuel, wind and the uncertainties of the experimental data, the model predictions and the experiments are in the same order of magnitude. Experimental rate of spread range from 0.12 +/- 0.06 to 0.35 +/- 0.07 m/min. Even considering rate of spread experimental standard deviation, simulated rate values were within experimental error only in two of seven cases. The simulations showed that the important parameters for the model are the vegetation surface area to volume ratio, its bulk density and moisture. As the radiation absorption coefficient is a direct function of vegetation bulk density and surface area to volume ratio, these parameters affect the numeric behavior of the surface fire. According to the numerical simulations results, vegetation moisture is also important in the surface fire scenario. Vegetation initial temperature and air humidity in the range analyzed does not influence the rate of spread. The simulations also showed that the radiation process is very important and directly affects all other processes and rate of spread. Convection heat transfer has much less significance than radiation heat transfer in the absence of external wind. The consistency of the experimental and numerical rate of spread, as a function of combustible material bulk density and vegetation moisture was investigated. The numerical model is consistent in all nine case combinations. The experiment is consistent in four cases. Based on comparisons between each two experiments and their numerical simulations, it is noted that the rate of spread variation from the numerical simulation is more consistent than the experimental one.

Orientador: Armando Lopes Moreno Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-20T12:44:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_ClaytonReisde_D.pdf: 8877102 bytes, checksum: d8520eb5d1f0d3af309830281acd7dfc (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A técnica de polímeros reforçados com fibras (FRP) vem sendo cada vez mais utilizada como alternativa de reforço estrutural, com o objetivo de aumentar a resistência e a ductilidade das estruturas de concreto armado. Entretanto, o desempenho desses sistemas em situação de incêndio é uma séria preocupação devido ao fato dos materiais de FRPs serem combustíveis. Informações a esse respeito ainda estão restritas à literatura internacional e, mesmo assim, ainda são escassas e limitadas. Assim, antes de serem utilizados, com segurança, em reforços estruturais no interior de edifícios, os FRPs devem ter seu comportamento avaliado em situação de incêndio, verificando tanto o cumprimento dos critérios de resistência ao fogo, especificados em códigos normativos nacionais, quanto procedimentos de dimensionamento dessas estruturas contra a ação do fogo. Este trabalho, inicialmente, reuniu informações disponíveis na literatura internacional sobre os principais efeitos da exposição à altas temperaturas de cada material componente do compósito e, na mesma linha, sobre o comportamento de elementos estruturais reforçados com fibra de carbono em situação de incêndio. A parte experimental do trabalho consistiu na avaliação em laboratório do comportamento de corpos de prova de concreto reforçados com fibra de carbono. As variáveis em análise foram a temperatura limite de exposição do reforço e o tipo de revestimento de proteção ao fogo desses elementos reforçados. Os resultados mostraram que o reforço perde sua eficiência já nos primeiros minutos de exposição ao fogo e que os materiais de proteção, usuais na proteção de elementos de aço, são ineficazes em manter a segurança do sistema FRP em situação de incêndio. Uma simulação computacional via Elementos Finitos, utilizando o software TCD foi feita. Ao final, os resultados deste trabalho confirmaram procedimentos normativos internacionais vigentes que, por unanimidade, enfatizam que durante o incêndio a resistência proporcionada pelo reforço de compósito FRP deve ser desprezada / Abstract: The fiber technique reinforced polymer (FRP) has been used as alternative of structural reinforcement, with the objective to increase the resistance and ductilidade of the reinforcement concrete structures. However, the performance of these systems in fire situation is a serious concern due to the fact of the FRP materials to be combustible. Information to this respect still remain restricted to international literature and, eventhose, still scarced and limited. Thus, before being used, with safety, in structural reinforcements in the interior of buildings, the FRPs must have its behaviour evaluated in fire situation. This paper analyzed the main effects of exposure to high temperatures in FRP systems and investigated this material at laboratory. The main parameter evaluated were the critical temperature of fire exposed and the type of fire coating. The results showed that the reinforcement has lost its efficacy in the first minutes of exposure to fire and protection materials evaluated were ineffective in maintaining the security of the system under fire. Using the software TCD, a computer simulation was generated. At the end, the study confirmed that current code procedures unanimously emphasize: the additional resistance provided by the FRP can not be considered on fire safety design concrete structures / Doutorado / Estruturas / Doutor em Engenharia Civil

Motivados pela urgente necessidade de apoiar os estudos de estratégias, controle e combate a incêndios, principalmente em reservas florestais, desenvolvemos uma ferramenta computacional para auxiliar nessa tarefa. O nosso principal objetivo nesse trabalho foi elaborar um software, e realizar um primeiro estudo de caso, de simulação de incêndios na REBIO do Lago Piratuba AP. O trabalho foi desenvolvido em três etapas: primeiro, criamos um modelo lógico e matemático baseado na dinâmica de reações e na termodinâmica da combustão de uma árvore; segundo, implementamos um programa computacional em linguagem utilizada pelos profissionais da área de computação para torná-lo mais acessível ou portável; terceiro, realizamos um teste com imagens reais de satélite obtidas da REBIO do Lago Piratuba. Obtivemos imagens de incêndios simulados em florestas virtuais que demonstraram um alto grau de realismo ou semelhança com o que é observado em imagens reais. Também aplicamos o software em imagens reais da REBIO obtidas de satélite. Realizamos testes de propagação de incêndios nessas imagens sob a introdução de obstáculos naturais e artificiais para o fogo. Os resultados das imagens dinâmicas demonstram o efeito qualitativo esperado, mas a delimitação geométrica das áreas atingidas fica mais evidente com a observação precisa em escala no mapa, da extensão do fogo, e suas conseqüências, permitindo que parâmetros espaciais e temporais, úteis ao serviço de combate a incêndios, sejam medidos na simulação. / Motivated by urgent necessity to support the studies of strategies, controlling and combat to big fires, mainly in forest reserves, we develop a computational tool for assistance in this task. Our main goal in this work was to elaborate software, and to develop a first case study, that is fire simulation in the REBIO of the Lake Piratuba AP. We reached this goal in three stages: first, we created a logical and mathematical model about tree combustion dynamics of reactions and the thermodynamics; second, we implement a computational program in a professional language for becomes it accessible or portable; third, we carry through a test with actual images of satellite of the REBIO of the Piratuba Lake. We got fire images simulated in virtual forests that demonstrated a high degree of realism or similarity that it is observed in real images. We also applied this software in satellite images of REBIO. The results of the dynamic images demonstrate the expected qualitative effect, but the geometric delimitation of the reached areas is more evident with the precise fire extension visualization, in the map scale, and its consequences, allowing that space and time, useful parameters to the fireman service, are measured in the simulation.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dinaldo Silva Jr_ diss.pdf: 2263144 bytes, checksum: 4d00c56f72c32488fe5f7002dd8d8335 (MD5) Previous issue date: 2007-07-27 / Motivated by urgent necessity to support the studies of strategies, controlling and combat to big fires, mainly in forest reserves, we develop a computational tool for assistance in this task. Our main goal in this work was to elaborate software, and to develop a first case study, that is fire simulation in the REBIO of the Lake Piratuba AP. We reached this goal in three stages: first, we created a logical and mathematical model about tree combustion dynamics of reactions and the thermodynamics; second, we implement a computational program in a professional language for becomes it accessible or portable; third, we carry through a test with actual images of satellite of the REBIO of the Piratuba Lake. We got fire images simulated in virtual forests that demonstrated a high degree of realism or similarity that it is observed in real images. We also applied this software in satellite images of REBIO. The results of the dynamic images demonstrate the expected qualitative effect, but the geometric delimitation of the reached areas is more evident with the precise fire extension visualization, in the map scale, and its consequences, allowing that space and time, useful parameters to the fireman service, are measured in the simulation. / Motivados pela urgente necessidade de apoiar os estudos de estratégias, controle e combate a incêndios, principalmente em reservas florestais, desenvolvemos uma ferramenta computacional para auxiliar nessa tarefa. O nosso principal objetivo nesse trabalho foi elaborar um software, e realizar um primeiro estudo de caso, de simulação de incêndios na REBIO do Lago Piratuba AP. O trabalho foi desenvolvido em três etapas: primeiro, criamos um modelo lógico e matemático baseado na dinâmica de reações e na termodinâmica da combustão de uma árvore; segundo, implementamos um programa computacional em linguagem utilizada pelos profissionais da área de computação para torná-lo mais acessível ou portável; terceiro, realizamos um teste com imagens reais de satélite obtidas da REBIO do Lago Piratuba. Obtivemos imagens de incêndios simulados em florestas virtuais que demonstraram um alto grau de realismo ou semelhança com o que é observado em imagens reais. Também aplicamos o software em imagens reais da REBIO obtidas de satélite. Realizamos testes de propagação de incêndios nessas imagens sob a introdução de obstáculos naturais e artificiais para o fogo. Os resultados das imagens dinâmicas demonstram o efeito qualitativo esperado, mas a delimitação geométrica das áreas atingidas fica mais evidente com a observação precisa em escala no mapa, da extensão do fogo, e suas conseqüências, permitindo que parâmetros espaciais e temporais, úteis ao serviço de combate a incêndios, sejam medidos na simulação.

Durante as fases de concepção de uma aeronave, a segurança ée um dos principais itens considerados, bem como desempenho, custo e tempo de desenvolvimento. Com relação à segurança, a proteção contra incêndios a bordo ée uma preocupação constante, tanto de fabricantes, como operadoras e órgãos homologadores. Vários acidentes aéreos ocorreram por falta de meios e procedimentos adequados para a correta ação na presença de fogo em vôo. Esse problema agrava-se ainda mais quando o incêndio ocorre nos compartimentos de carga, geralmente locais de difícil acesso em vôo. Após a ocorrência de alguns acidentes, os órgãos homologadores determinaram regras para o projeto de compartimentos de carga em aeronaves. Uma dessas imposições ée o uso de sistemas de detecção, extinção e supressão de fogo em certos compartimentos. Atualmente, na maioria das aeronaves de transporte de passageiros os compartimentos de carga possuem uma classificação que exige a presença de sistemas antifogo. Como os requisitos de um projeto são, além do desempenho, custo e tempo de desenvolvimento e, no caso de aeronaves, o peso; há um interesse em criar ferramentas que auxiliem no desenvolvimento do sistema de extinção e supressão de fogo, determinando um sistema adequado com bom desempenho, em um espaço curto de tempo, e que atenda aos requisitos de segurança impostos. Esse presente trabalho apresenta inicialmente uma introdução à origem do fogo, ao elemento extintor e suas propriedades, aos critérios de certificação que criaram o sistema antifogo e aos sistemas comumente utilizados. Em uma segunda etapa, o trabalho apresenta a formulação de uma ferramenta matemática que determinará o comportamento temporal do agente extintor, valendo-se de teorias físicas. Essa formulação resultará em uma ferramenta computacional que será devidamente validada, atingindo assim a capacidade de simular com antecedência os resultados de um ensaio de certificação de um sistema de extinção e supressão de fogo.

O presente estudo trata da importância e operação do sistema de supressão de fogo no compartimento de carga de aeronaves considerando fatos históricos relevantes ao assunto e à evolução dos requisitos e processos construtivos para tal sistema. ÉE feita uma modelagem do sistema para estudo do comportamento do fluxo de agente extintor no escoamento através da tubulação de distribuição, desde o disparo da garrafa de extinção atée a saída do agente no compartimento de carga da aeronave. Com o desenvolvimento de uma metodologia de cálculo da vazão, considerando as características técnicas do sistema e as propriedades físicas do agente extintor, obtêm-se um modelo desenvolvido por programação no software Matlab (Versão 6.5; copyright 1984-2002, The MathWorks, Inc). Alguns resultados são gerados para avaliação da influência de cada parâmetro de entrada sobre o comportamento do sistema, tais como pressão da garrafa de extinção, pressão do compartimento de carga, diâmetro e comprimento da tubulação de distribuição e temperatura de operação. Os resultados obtidos em virtude da simulação paramétrica do modelo são comentados ressaltando em cada caso a relevância do componente em questão sobre o sistema. Este trabalho tem importância ao passo que permite analisar como uma modificação de projeto impacta no desempenho do sistema como um todo, possibilitando ao time de projeto avaliar uma proposta de modificação ou optar por outra solução.

Submitted by Socorro Albuquerque (sbarbosa@ufpa.br) on 2018-11-13T13:33:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ManejoTerraFogo.pdf: 3497988 bytes, checksum: 48947c2d191a2854945a8590a4e0ff35 (MD5) / Approved for entry into archive by Socorro Albuquerque (sbarbosa@ufpa.br) on 2018-11-13T13:34:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ManejoTerraFogo.pdf: 3497988 bytes, checksum: 48947c2d191a2854945a8590a4e0ff35 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-13T13:34:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ManejoTerraFogo.pdf: 3497988 bytes, checksum: 48947c2d191a2854945a8590a4e0ff35 (MD5) Previous issue date: 2017 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O fogo tem presença marcante em áreas rurais de toda a Amazônia brasileira, tanto sob a forma de queimadas intencionais, como de incêndios, o que acarreta constante ameaça à sobrevivência humana e à integridade de florestas. A atividade humana de abertura de fronteira agrícola nessa região, caracterizada pela predominância de sistemas extensivos de manejo da terra, constitui-se em principal fonte de ignição de fogo acidental. O fenômeno denominado contágio de fogo ocorre quando o fogo escapa ao controle humano e atinge áreas vizinhas de florestas e unidades produtivas. O presente trabalho tem por objetivo principal apresentar um arcabouço teórico-metodológico que adequadamente acesse o comportamento do camponês da Amazônia brasileira, mais especificamente no que diz respeito ao seu processo de tomada de decisão de manejo da terra para a realização da produção, suas decisões quanto ao uso do fogo como técnica agrícola, bem como suas reações à invasão de fogo acidental em sua unidade produtiva. Toma-se como referência teórico-metodológica o modelo de eficiência reprodutiva de Costa e a teoria de campo de Bourdieu, e como empiria o subcampo da produção camponesa na Amazônia brasileira, retratado em dados primários levantados com camponeses residentes ao longo da rodovia federal Cuiabá – Santarém, denominado Corredor da BR-163, abrangendo áreas dos territórios dos Estados do Pará e Mato Grosso. As técnicas estatísticas de regressão com variáveis dummy, testes baseados na estatística Qui-quadrado e modelagem logística embasaram as análises individuais e conjuntas dos determinantes empiricamente identificados como variáveis explicativas da tomada de decisão do comportamento do camponês para uso do fogo e reações à invasão de fogo acidental em sua unidade produtiva. Os resultados em ambos os assuntos (uso do fogo e fogo acidental) confirmam a hipótese norteadora do presente trabalho de que o comportamento do camponês, tomador de decisão da unidade produtiva é constantemente influenciado por seu ambiente sociocultural e institucional, sem contudo, deixar de considerar suas especificidades constitutivas como unidade camponesa. / Fire is a constant in rural areas throughout the Brazilian Amazon, both as intentional burning and accidental fires, which entails a constant threat to human survival and the integrity of forests. The human activity of opening up the agricultural frontier in this region, characterized by the predominance of extensive systems of land management, consists in the main source of ignition of accidental fires. The phenomenon called fire contagion occurs when fire escapes out of human control and reaches neighboring areas of forests and rural productive units. The main objective of this work is to present a theoretical-methodological framework that adequately addresses the behavior of peasants of the Brazilian Amazon, more specifically with regard to their decision-making process of land management for production, as regards to fire use as an agricultural technique, as well as their reactions to the fire contagion in their units. The model of reproductive efficiency of Costa and the field theory of Bourdieu are taken as theoretical-methodological references. The subfield of peasant production in the Brazilian Amazon hosts the field work for primary data collection of peasants settled along the federal highway Cuiabá - Santarém, known as the BR-163 Corridor, covering areas of the territories of the Brazilian States of Pará and Mato Grosso. Statistical techniques, such as regression with dummy variables, tests based on Chi-square statistics and logistic modeling supported the individual and joint analyzes of the determinants, empirically identified as explanatory variables of peasant behavioral decision making for fire use and their reactions to fire contagion. The results on both subjects (use of fire and accidental fire) confirm the guiding hypothesis of the present work, which claims that that peasant behavior, as a decision maker of the productive unit is constantly influenced by the sociocultural and institutional environment, without however ignore their specificities as peasant units.

A alvenaria estrutural é um dos mais antigos sistemas construtivos existentes. Atualmente estruturas em alvenaria encontram uma vasta aplicação em construções residenciais, sobretudo em obras de interesse social. No entanto, ao contrário das estruturas de concreto, cujo comportamento durante exposição ao fogo e sua resistência residual tem estudos e resultados amplamente disseminados, pouco se sabe a respeito do comportamento de estruturas de alvenaria submetidas à ocorrência de sinistros dessa natureza. Com a intensificação das preocupações acerca da segurança das edificações e de seus usuários em situações de incêndio, faz-se cada vez mais imprescindível o conhecimento do comportamento dos sistemas empregados atualmente na construção civil perante a ação de altas temperaturas. Tendo isso em vista, o presente trabalho teve por objetivo a realização de uma análise dos danos e do comportamento apresentados por amostras de alvenaria com função estrutural ao serem expostas ao aquecimento excessivo. Foram avaliadas nesse estudo paredes de pequenas dimensões executadas com blocos estruturais cerâmicos. Visando simular condições mais próximas da realidade, foram restringidas, com o auxílio de macacos hidráulicos, as laterais das amostras, para que houvesse contenção da dilatação das mesmas. Com o intuito de verificar diferentes tipologias de alvenarias, foram utilizados três blocos distintos: de 14 cm de largura, com resistências de 7 e 10 MPa, e de 19 cm de largura, com 7 MPa de resistência à compressão. Também foram variadas as espessuras das juntas entre as unidades e a argamassa de assentamento das mesmas, a fim de compreender a importância desses fatores para o comportamento das amostras, e, por fim, foram ensaiadas amostras com revestimento na face exposta As miniparedes foram acopladas a um forno de resistências elétricas e submetidas a um aquecimento próximo à curva padrão determinada por norma, até a temperatura máxima de 950ºC, a qual foi mantida pelo período de 4 horas. Foram mensurados, além da temperatura dentro do forno, no interior da parede e na superfície das amostras, os deslocamentos transversais ocorridos durante o ensaio. Também se utilizaram transdutores de deslocamento para verificar a dilatação dos blocos e o esmagamento ou abertura das juntas. Imagens termográficas da face oposta ao aquecimento foram capturadas no decorrer da exposição. Ao final das análises, pôde-se inferir que as miniparedes ensaiadas apresentaram bom desempenho frente à ação das altas temperaturas, mantendo sua estanqueidade, isolamento térmico e resistência mecânica. A restrição lateral não ocasionou desplacamentos dos blocos, no entanto, pôde-se observar transferência de tensão para os mesmos quando utilizadas nas juntas argamassas pouco flexíveis. O deslocamento transversal apresentado pelas amostras indicou deflexão em direção ao forno durante o aquecimento, com posterior reversão do sentido. Tal deflexão foi atenuada pela redução da espessura das juntas, pelo uso de argamassas menos flexíveis e pelo aumento da resistência e largura dos blocos. As alvenarias de 19 cm de largura e, especialmente, as dotadas de revestimento apresentaram melhor desempenho térmico que as demais. / Structural masonry is one of the oldest existing building systems. Nowadays, masonry structures find a wide application in residential constructions, mainly in those with social interest. However, unlike concrete structures, whose behavior during fire exposure and its residual resistance have widely disseminated studies and results, there is a lack of knowledge about the behavior of masonry structures submitted to fire. Because of the spread of concerns about the safety of buildings and their users in fire situations, it becomes essential to know the behavior of the systems currently used in civil construction when exposed to high temperatures. With this in view, the present study intended to analyze the damage and the behavior of structural masonry samples exposed to heating. This study evaluated clay hollow-bricks small walls, and, in order to simulate real conditions, the boundaries of the samples were restrained, with the aid of hydraulic jacks, aiming to restrain the deformation. In order to verify different types of masonry, three different blocks were used: 14 cm wide, with nominal strength of 7 and 10 MPa, and 19 cm wide, with 7 MPa of compressive strength. The thicknesses of the joints and the mortar were also varied, in order to understand the importance of these factors in the behavior of the samples, and, finally, samples were tested with a mono-layer coating at the exposed face. The small walls were coupled to an electrical furnace and subjected to a heating approximately equal to the standard curve, up to the maximum temperature of 950ºC, which was maintained for 4 hours The deflections of the samples during the test were measured, beyond the temperature inside the furnace, in the center of wall and at the non-exposed surface. Clip gages were also used to verify the expansion of the blocks and the crushing or opening of the mortar joints. Thermographic images of the opposite face were captured during the testing. At the end of this research, it was possible to affirm that the walls had good behavior against the high temperatures, maintaining their integrity, thermal insulation and load-bearing capacity. The restriction of the boundaries did not cause the spalling of the blocks, however, it was possible to observe the stress transfer to them in samples with rigid joint mortar. The deflection of the samples increases towards the furnace during the heating, and, then, they show the phenomenon of “reverse bowing”, changing the direction of the displacements. Reducing the thickness and increasing the stiffness of the joint mortars, as well as the increase in block strength and width attenuated such deflection. The masonry 19 cm width and, specially, the ones with coating shows better thermal performance, comparing to the others.

O noroeste de São Paulo, transição entre a Floresta Atlântica e o Cerrado, é uma das regiões mais fragmentadas do estado. Investigando a regeneração natural de remanescentes florestais é possível compreender como a diversidade de espécies e os processos ecológicos são mantidos nessas paisagens agrícolas muito fragmentadas, gerando subsídios para ações de conservação e restauração. Nesse sentido, as perguntas norteadoras deste estudo foram: 1) o conhecimento do componente regenerante de remanescentes florestais inseridos em matrizes agrícolas muito fragmentadas permite avaliar a perpetuação dos mesmos ao longo do tempo? 2) quais fatores, de qualidade de hábitat ou de estrutura da paisagem, exercem maior influência sobre composição, densidade e riqueza de espécies no componente regenerante desses remanescentes florestais? Para isso, foi comparada a riqueza, diversidade e composição de espécies entre o componente regenerante (altura >1,0 m e DAS< 5 cm) e arbóreo (DAS> 5 cm) de 18 fragmentos de florestas nativas do noroeste de São Paulo. Em seguida, foi analisada a relação entre a qualidade do hábitat (soma de bases do solo, teor de argila do solo e frequência de incêndio) e estrutura da paisagem (conectividade, isolamento e tamanho total do fragmento) com os valores descritivos do componente regenerante. Foram registrados no componente regenerante 5.989 indivíduos e 207 espécies, o que equivale a uma média de 4968±3584 ind.ha-1 e 33±14 espécies por fragmento. As famílias mais ricas foram Fabaceae (28 espécies), Myrtaceae (25), Rubiaceae (21) e os gêneros foram Eugenia (12), Ocotea (6), Campomanesia (5) e Psychotria (5). Comparado ao componente arbóreo, o componente regenerante apresentou significativamente menor riqueza e diversidade &alpha;, pois 71% das espécies do componente arbóreo não foram registradas na regeneração natural. Porém, ambos componentes apresentaram composição florística significativamente correlacionada. Com relação à diversidade &beta;, em média, o componente regenerante apresentou valor significativamente maior entre os fragmentos. A qualidade de habitat foi mais importante para explicar a estrutura e riqueza da comunidade regenerante. Frequência de incêndio contribuiu negativamente para a densidade total comunidade e de indivíduos zoocóricos, clímaces de sub-bosque e de dossel, assim como para a riqueza de espécies zoocóricas, pioneiras e colonizadoras. A riqueza de especialistas de florestas apresentou relação positiva com a soma de bases enquanto para a riqueza e densidade de generalistas a relação foi negativa. Soma de bases e teor de argila no solo foram as variáveis mais relacionadas com a composição florística da comunidade regenerante. Dentre as variáveis de paisagem, conectividade relacionou-se negativamente com a densidade de espécies generalistas enquanto área do fragmento apresentou relação positiva com a densidade de zoocóricas com propágulos de tamanho médio. Portanto, a regeneração natural representou um subconjunto de espécies do componente arbóreo com menor diversidade, riqueza e número de espécies compartilhadas entre os fragmentos e por isso seriam necessárias ações de manejo adaptativo para garantir a perpetuação dos remanescentes florestais nessas paisagens muito fragmentadas. Frequência de incêndios foi o principal fator comprometedor da perpetuação da biodiversidade e a importância do gradiente edáfico para composição de espécies dos remanescentes florestais da região foi confirmada. / The northwestern São Paulo, a transition area between the Atlantic Forest and Cerrado, is one of the most fragmented region of the state. Investigating the sapling community of forest communities would be possible understanding how species diversity and ecological processes are maintained in this kind of landscape and therefore it would help creating subsides for forest restoration. For this reason, the questions of this research were: 1) Does the survey of sapling community of forest remnants in highly fragmented agricultural landscape allows assessing their self-perpetuating capacity? 2) Which factors of habitat quality or landscape structure exerts greater influence on the species composition, density and species-richness of the sapling community of these forest remnants? Thus, it was assessed the sapling community (height >one, 0 m and DSH< 5,0 cm) density and compared the observed and the relative species-richness of functional groups, &alpha; and &beta; diversity and species composition to the tree community (DSH> 5,0 cm) in the same forest remnant. After that, was assessed the influence of habitat quality (soil sum of bases, soil clay content, fire frequency) and landscape structure (functional connectivity, isolation and total size of these forest remnants) on the descriptive values of sapling communities. Overall, the sapling community showed 5.989 individuals and 207 species that represent on average 4968±3584 ind.ha-1 and 33±14 species for forest fragments. The botanic families with higher species-richness were Fabaceae (28 species), Myrtaceae (25), Rubiaceae (21) and genera were Eugenia (12), Ocotea (6), Campomanesia (5) e Psychotria (5).Compared to the tree community, the sapling community had significantly smaller species-richness (observed and estimated) and &alpha; diversity, because 71 % of species from the tree community did not occur in sapling community. However, both communities had species composition significantly correlated, the sapling communities showed significantly higher &beta; diversity than trees communities. The habitat quality were more important to explain the density, species-richness and species composition of the sapling communities. Fire frequency contributed negatively to species-richness of zoochorous species, pioneer species and colonizers group (species found only at sapling community) and to the sapling density of zoochorous species, shade-tolerant canopy species and shade-tolerant understory species. The species-richness of forest-specialist species was positively related to the soil sum of bases but to the sapling density and species-richness of generalist species was found the opposite relation. Similarly, sum of base and clay content were the variables most related to the species composition of sapling community. Functional connectivity and the total area of the forests fragments explained only the density of generalist and zoochorous medium-seeded species, but with relatively smaller importance than the habitat quality variables. Thus, the sapling community of these forest remnants represented a subset of the tree community but with significant smaller diversity, species richness and number of common species among fragments and then adaptive management efforts is needed to assist long-term biodiversity persistence in forests fragments in highly fragmented agricultural landscape. Frequent fires was the main factor affecting negatively the biodiversity perpetuation and the importance of an edaphic gradient to species composition of forests remnants in the region was validated.

Orientador: Adler Guilherme Viadana / Banca: Maria Inez Pagani / Banca: Helena França / Resumo: Historicamente o fogo no Cerrado é recorrente, além de desempenhar um papel ecológico importante nos ecossistemas, é utilizado por populações rurais como ferramenta de manejo da terra. Entender os efeitos das queimas sobre a fauna e flora, assim como, conhecer os vários tipos de uso do fogo pelas pessoas é essencial para se avaliar o risco de ocorrência de incêndios em Unidades de Conservação - UC, e propor um manejo de fogo que corresponda à realidade e contexto de cada região. Embora alguns estudos indiquem que a ocorrência de fogo no Cerrado seja antiga, não há clareza sobre os impactos das alterações antrópicas no regime de fogo. O Parque Nacional da Serra da Canastra (PNSC), MG, composto em sua maior parte por diferentes fitofisionomias de Cerrado, enfrenta problemas com incêndios florestais anualmente, atingindo a maior parte de sua área em uma única ocorrência. O trabalho visa identificar elementos físicos, biológicos e humanos que possam contribuir com a ocorrência de incêndios no PNSC, e compreender como é feito o manejo de prevenção e combate a incêndios na UC e seu entorno, contando com uma análise bibliográfica, pesquisa junto a documentos governamentais sobre a ocorrência de incêndios e estratégias de prevenção e combate a incêndios, trabalhos de campo para registros documentais e fotográficos, além da aplicação de questionários aos moradores da região e funcionários da Unidade. Com as informações obtidas foi possível elaborar uma proposta de Manejo Integrado de Fogo para o PNSC, em que a aplicação, adaptação e participação de diferentes atores da sociedade são componentes essenciais e indispensáveis para que ocorra a consolidação e sucesso do manejo de fogo nas UCs do Cerrado / Abstract: Historically fire in the Cerrado is recurrent, besides playing an important ecological role in the ecosystems, it is used by rural populations as a tool for land management. To understand the effects of burns over fauna and flora, as well as, to know the various kinds of fire use by people, is essential to evaluate the risk of fire occurrence in Protected Areas - PA, and to propose a fire management which corresponds to the reality and context of each region. Although some studies indicate that the occurrence of fire in the Cerrado is ancient, there is no distinctness about the impacts of anthropogenic changes in fire regimes. The National Park of Serra da Canastra (NPSC), MG, composed in its majority by different parts of Cerrado's phytophysionomies, faces forest fires annually reaching most of its area in a single occurrence. The work aims to identify physical, biological and human elements that can contribute to the occurrence of fires in the NPSC, and comprehend how fire management is done in the PA and in its surroundings, counting on a literature review, governmental documents' research about fire occurrence and fires prevention and combat strategies, field works for documented and photographed records, besides the application of questionnaires in the locals and staff of the PA. With the obtained information, it was possible to elaborate an integrated fire management proposal for the NPSC, in which the application, adaptation and participation of different actors of the society are essential and indispensable components to occur its consolidation and fire management success in the PAs of the Cerrado / Mestre