Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura
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Browsing Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura by advisor "Andrade, Jorge Miguel de Almeida"
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- Elaboração de um projeto de estabilidade para um centro de reabilitação para atletas de alto rendimentoPublication . Henriques, Filipe da Silva; Andrade, Jorge Miguel de AlmeidaEste trabalho tem o intuito de apresentar as diferentes fases de um projeto de estruturas de um edifício, desde a sua conceção até à fase final de dimensionamento. Deste modo serão referidas as fases de Conceção da Solução Estrutural, Pré-Dimensionamento, Análise Estrutural e Sísmica, e Dimensionamento com recurso a cálculo automático. O objetivo principal desta dissertação remete à aplicação dos conhecimentos adquiridos ao longo do curso de engenharia civil num projeto de estruturas de âmbito prático. Com base nos critérios gerais de dimensionamento da regulamentação em vigor em Portugal – RSAEEP, REBAP e Eurocódigos - fez-se a verificação aos estados limites últimos e estados limites de serviço dos vários elementos estruturais. O dimensionamento das armaduras foi obtido através de um programa de cálculo automático estrutural, o qual permitiu posteriormente uma avaliação das vantagens da sua utilização para o projetista.
- Elaboração de um projeto de estabilidade para um edifício de habitaçãoPublication . Carvalho, Tatiana Filipa Mendes; Andrade, Jorge Miguel de AlmeidaO presente trabalho tem como finalidade apresentar o projeto de estabilidade de um edifício destinado a habitação. O edifício será constituído por uma estrutura em betão armado e localizar-se-á em Belmonte. Este projeto passou por várias fases, desde a solução estrutural com base no projeto arquitetónico, até à fase de dimensionamento e pormenorização dos vários elementos constituintes da estrutura. O modelo estrutural foi elaborado com o auxílio do programa de cálculo automático “TRICALC 7.5” da ARKTEC. No entanto também foram utilizados métodos manuais ao longo do processo, nomeadamente para as fases de pré-dimensionamento e de dimensionamento de alguns elementos de forma a simplificar o modelo computacional. Foi igualmente elaborado o cálculo manual independente de alguns elementos estruturais de forma a poder-se comparar os resultados pelo programa e os obtidos manualmente com algumas hipóteses simplificativas que correntemente são consideradas no cálculo manual. Dado que atualmente existe a possibilidade de, regulamentarmente, considerar a ação sísmica conforme descrita pelo RSA [10] ou pelo EC8 [7] e aproveitando a possibilidade de que o software de cálculo utilizado permite considerar qualquer dos dois critérios, pensou-se ser interessante averiguar quais as principais diferenças para o edifício em questão obtidas pela utilização de cada um dos códigos. Desta forma realizou-se uma análise comparativa em relação aos resultados obtidos considerando separadamente o preconizado em cada um dos regulamentos (RSA [10] e EC8 [7]). Na realização do presente trabalho foram considerados os critérios gerais de dimensionamento preconizados na regulamentação em vigor em Portugal, o RSA, o REBAP, os Eurocódigos e as tabelas de cálculo. Refira-se que neste trabalho foram aplicados diversos conhecimentos adquiridos no decorrer do curso de Engenharia Civil, com principal relevância para os adquiridos nas unidades curriculares de Betão Armado e Dinâmica e Engenharia Sísmica.
- Elaboração de um projeto de estabilidade para um pavilhão industrialPublication . Esteves, Mário Jorge Gonçalves; Andrade, Jorge Miguel de AlmeidaEste trabalho tem como finalidade apresentar o projeto de estabilidade de uma estrutura metálica na zona da Covilhã, destinado à exposição de móveis. Para a elaboração deste trabalho teve-se acesso às plantas de arquitetura para, através destas, proceder-se à implantação dos elementos estruturais. A estrutura será na sua maioria constituída por elementos em aço com exceção do piso intermédio que será constituído por uma solução mista, parte em aço e betão e parte em aço e madeira. Para o dimensionamento da estrutura, após a análise do projeto arquitetónico e se conhecer a sua futura localização, procedeu-se ao cálculo das ações permanentes e variáveis, ao pré- dimensionamento e por fim ao dimensionamento. Para o cálculo e dimensionamento da estrutura recorreu-se à ajuda de um software de cálculo, o Tricalc, programa de dimensionamento de estruturas da Arktec. O programa verifica toda a estrutura de acordo com os regulamentos em vigor, nomeadamente os Eurocódigos e o RSA (Regulamento de Segurança e Ações para Estruturas de Edifícios e Pontes), contudo o programa não faz o cálculo das ligações. Desta forma todas as ligações foram calculadas manualmente. Até se atingir a solução final foram estruturadas diversas hipóteses de pórticos, desde pórticos simples, pórticos de inércia variável e pórticos treliçados.
- Elaboração do projeto de estabilidade para um museu/restaurante temático em Alcácer do SalPublication . Lança, João António Dias; Andrade, Jorge Miguel de AlmeidaA presente dissertação tem como finalidade o dimensionamento de uma estrutura metálica para a requalificação de antigos armazéns na Herdade da Batalha. Para a realização do trabalho teve-se acesso às plantas de arquitetura de maneira a poder-se implantar uma estrutura que seja eficaz estruturalmente e que ao mesmo tempo cause uma sensação de segurança e conforto ao utilizador. Após a análise do projeto de arquitetura é feito o pré dimensionamento tendo em conta as ações a que está solicitada a estrutura. No dimensionamento do sistema estrutural, recorreu-se ao software de cálculo estrutural Tricalc, pois o software verifica toda a estrutura de acordo com os regulamentos em vigor. As ligações da estrutura foram calculadas manualmente. Desta maneira foram estudados diversos tipos de pórticos com o objetivo de criados modelos que se adaptassem às condições exigidas.
- Estabilidade de um Edifício Habitacional na CovilhãPublication . Pedro, Hélio Gambôa; Andrade, Jorge Miguel de AlmeidaO presente projeto visa avaliar a estabilidade de um edifício habitacional na Covilhã, de acordo com os parâmetros de dimensionamento estipulados pelo Eurocódigo, a fim de assegurar a sua resistência em relação às cargas estáticas e dinâmicas a que a estrutura poderá estar sujeita. Na conceção da estrutura foi aplicado o conceito de redundância, que consiste na existência de mais ligações entre elementos estruturais do que as necessárias para garantir o equilíbrio da estrutura Verificou-se que das ações sísmicas aplicadas na estrutura, a de tipo 2 era a mais condicionante devido ao tipo e localização da estrutura em estudo. Para análise do comportamento da estrutura foram criadas diversas hipóteses com o intuito de avaliar qual a que tinha um desempenho melhor, quer a nível estático como dinâmico. Na análise dinâmica da estrutura, os modos de vibração da estrutura apresentaram deformações não uniformes, essencialmente devido à componente/modo de torção. Para evitar, ou pelo menos minorar, esse efeito, foram consideradas cinco hipóteses com base na variação de rigidez da estrutura. Após a análise das hipóteses consideradas foi elaborado o projeto de estabilidade do edifício.
- Estado de arte sobre ensaios de vigas de betão estrural sujeitas à torçãoPublication . Filipe, Mário Nelson Ferreira; Andrade, Jorge Miguel de AlmeidaNeste trabalho estuda-se o “estado de arte” sobre ensaios experimentais de vigas de betão estrutural à Torção. O estudo realizado tem por objetivo efetuar uma base bibliográfica significativa, relativa a vigas de betão estrutural ensaiadas à Torção. Esta compilação é apresentada na forma de uma Base de Dados de forma a simplificar a sua consulta. Para tal, realizou-se uma recolha bibliográfica através de uma ampla pesquisa. Foram consideradas para pesquisa, vigas de seção cheia e de seção vazada. A pesquisa foi dividida em 3 fases distintas. Primeiramente, foram pesquisados ensaios experimentais de vigas à Torção Pura. De seguida, foram pesquisados ensaios experimentais de vigas à Torção com Interação de Esforços. Por fim, foram pesquisados ensaios experimentais de vigas à Torção com Pré-Esforço. Após a realização da pesquisa, organizou-se e estruturou-se o conjunto de estudos compilados, relativos a ensaios de vigas à Torção, por forma a construir uma Base de Dados. Para isso, foi elaborado e devidamente preenchido, um ficheiro em formato Excel, que caracteriza-se individualmente, mas de forma homogénea, toda a informação relativa ao ensaio de cada viga do conjunto total de vigas. É realizado um estudo estatístico ao conjunto de vigas compiladas do ponto de vista global e posteriormente, é avaliada a evolução cronológica dos estudos recolhidos sobre ensaios experimentais à Torção, realizados ao longo das últimas décadas. Do ponto de vista global, são analisados os tipos de estudos realizados, assim como o tipo seção utilizado. Realizaram-seviitambém estudos complementares, referentes ao número de vigas com betão de alta resistência e à composição material apresentada pelas vigas compilados.
- Generalização do VATM e do GSVATM para a modelação de vigas de betão estrutural sujeitas à torção combinada com estado axial de tensão uniformePublication . Taborda, Cátia Sofia Batista; Bernardo, Luís Filipe Almeida; Andrade, Jorge Miguel de AlmeidaO presente trabalho é composto por duas partes, nas quais são realizados estudos analíticos com vigas de betão estrutural, de secção retangular, sujeitas à torção combinada com estado axial de tensão uniforme. A primeira parte do trabalho tem por objetivo principal um estudo com vista à elaboração de ferramentas de auxílio ao dimensionamento de vigas de betão armado sujeitas à torção com confinamento axial, tendo por base o modelo VATM modificado (Variable Angle Truss Model). Esta parte visa complementar um anterior estudo realizado pela autora onde o referido modelo foi validado para o tipo de vigas em estudo. As referidas ferramentas, designadamente ábacos de dimensionamento e um pequeno aplicativo computacional, possibilitam obter de forma simples o valor efetivo da resistência de uma viga de betão armado à torção confinada axialmente. As ferramentas foram desenvolvidas a partir da realização de numerosas simulações tendo por base diversas variáveis de estudo bem como os resultados de análises de correlação não lineares multivariável. A segunda parte do trabalho consiste em modelar o comportamento global de vigas de betão estrutural sujeitas, simultaneamente, à torção e a um estado de tensão axial uniforme. São estudadas as seguintes situações: vigas sujeitas a um esforço axial externo centrado de compressão ou tração (constante), vigas confinadas axialmente e vigas com pré-esforço longitudinal centrado aderente e não aderente. Para tal, o modelo GSVATM (Generalized Softened Variable Angle Truss Model) é modificado no sentido de incorporar, para cada situação analisada, a interação resultante de esforços “torção + força axial longitudinal”. Os resultados do modelo proposto são validados mediante análises comparativas com resultados numéricos (análises não lineares com o método dos elementos finitos) e experimentais encontrados na literatura. Com o intuito de entender, para as várias situações estudadas, a influência do estado axial de tensão no comportamento à torção de uma viga, são também realizadas várias análises paramétricas.
- Influência do Sistema Estrutural na Resistência Sísmica dos EdifíciosPublication . Carvalho, Gabrielly Cristina de Souza; Andrade, Jorge Miguel de AlmeidaA ação sísmica além de ser uma realidade global que assola inúmeras regiões todo ano, é também responsável por uma parte marcante da história e do desenvolvimento de Portugal, como foi o caso do sismo de 1755, moldando assim, a forma como a sociedade lida com os desafios sísmicos e impulsionando o desenvolvimento de uma abordagem mais ativa em termos de prevenção tanto para garantir a estabilidade das estruturas como para preservar a vida humana. Este trabalho tem como objetivo principal a elaboração de um documento de aplicação prática sobre a influência dos sistemas de contraventamento em estruturas metálicas quando sujeitas a ações horizontais, mais especificamente no caso da ação sísmica. Deste modo considerou-se os procedimentos descritos no Eurocódigo 8 [3], tanto para a definição da ação sísmica, como para a verificação da capacidade dos elementos estruturais. Com este intuito foram considerados vários casos de estudo baseados no dimensionamento de pórticos idênticos, mas com diferentes sistemas resistentes a ações horizontais, contraventamento em X, V ou V invertido e com ligações viga-pilar resistentes a momentos. Para a análise dos diversos casos de estudo foram realizadas simulações numéricas, tanto estáticas como dinâmicas. De modo a otimizar o processo de dimensionamento dos elementos estruturais recorreu-se à utilização do programa de cálculo automático TRICALC, sendo, deste modo, apresentados modelos estruturais mais eficientes para cada situação estudada. No final são apresentadas algumas conclusões que podem vir a ser consideradas como base para a escolha de um sistema estrutural eficiente para uma dada situação de projeto.
- Pré-esforço transversal em vigas em caixão sujeitas à torçãoPublication . Martins, Tiago Filipe Coutinho dos Santos; Andrade, Jorge Miguel de AlmeidaNeste trabalho é estudado um estudo paramétrico do comportamento de vigas de betão armado sujeitas à torção. São incluídas neste trabalho vigas com secção vazada, vigas de resistência normal e de alta resistência e vigas com pré-esforço longitudinal e/ou pré-esforço transversal. O estudo teórico teve por base um modelo baseado na analogia da treliça espacial com ângulo variável, tendo em conta o comportamento não linear dos materiais. O modelo utilizado no presente trabalho tem algumas modificações em relação ao original e foram introduzidas por Andrade em 2010 [4] com o objectivo de prever o comportamento global das vigas à torção em todas as suas fases comportamentais, desde o início do carregamento até à rotura. Para apoiar as análises realizadas ao longo deste trabalho, foi utilizado o aplicativo computacional desenvolvido pelo autor referido anteriormente – TORQUE_MTEAVmod – que permite o estudo da previsão do comportamento global de vigas à torção tendo por base a proposta do modelo de treliça espacial com ângulo variável modificado. Com este trabalho pretende-se fazer uma análise sobre a influência do pré-esforço nas vigas em caixão quando sujeitas à torção. Para tal, foi simulada a introdução de pré-esforço em 9 vigas com secção vazada e feito um estudo sobre a capacidade de rotação em torção das tais vigas referidas Analisa-se e discute-se, de forma geral, a influência da resistência à compressão do betão, da taxa total de armadura de torção e do nível de pré-esforço. É analisado o efeito do pré-esforço nas diferentes direcções, longitudinal e transversal e analisados e discutidos os resultados obtidos.
- Projeto de Estabilidade de um EdifícioPublication . Ferreira, Vânia Alexandra Antunes; Andrade, Jorge Miguel de AlmeidaO trabalho desenvolvido tem como tema a elaboração de uma projeto de estabilidade de uma estrutura em betão armado a construir. O presente documento refere-se ao relatório do projeto de estabilidade que foi desenvolvido, que inclui à parte deste, a memória descritiva e justificativa do edifício com as respetivas peças desenhadas, sendo que também é apresentado a estimativa orçamental para a construção do mesmo. A estrutura analisada foi escolhida aleatoriamente e refere-se a um hotel rural, localizado na Covilhã, que foi analisado na sua essência por um programa de análise estrutural propriedade da empresa Arktec e que permite, num único modelo, o cálculo de todos os elementos estruturais. O relatório apresenta as epatas que foi necessário abordar para a elaboração do projeto de estabilidade. As etapas mais relevantes prendem-se com a quantificação das ações, os critérios de dimensionamento, a solução estrutural adotada, o dimensionamento, a modelação e a análise estrutural do edifício com recurso ao programa de cálculo automático, as conclusões, a obtenção das peças desenhas e, por fim, a estimativa orçamental. O projeto foi elaborado tendo por base diversos regulamentos e normas, nomeadamente portuguesas e europeias, e por outros documentos como tabelas técnicas.