Análise do efeito de redução de espessura no comportamento de vigas metálicas de inércia variável com secção em I

Dissertação de mestrado em Engenharia Civil.As vigas metálicas de inércia variável de alma esbelta, compostas por chapas de aço soldadas, são normalmente utilizadas na construção metálica e mista quando se pretendem vencer vãos importantes, resistir a cargas consideráveis e/ou onde exista uma forte variação do momento flector. A variação de inércia é obtida através da variação longitudinal da altura da alma, mantendo horizontal o banzo superior. O estudo do comportamento estrutural até ao esgotamento perante forças tangenciais, deste tipo de vigas metálicas, deve contemplar o aparecimento de diferentes fenómenos estruturais que são difíceis de quantificar e que estão estreitamente acoplados (enfunamento do painel de alma e a plastificação do material). Estes fenómenos desenvolvem-se, inclusivamente, a baixos níveis de carga. A avaliação da capacidade resistente de membros estruturais afectados por corrosão é necessária na inspecção e avaliação da segurança das pontes existentes. Esta tarefa complica-se devido, essencialmente, à falta de informação relativa ao comportamento estrutural de painéis de alma afectados por corrosão. A insegurança nesta avaliação deve ser minimizada através da utilização de modelos de previsão baseados em princípios teóricos consensuais, validados por uma base de dados extensa e sustentada. Até à data, não se tem conhecimento de estudos detalhados e rigorosos relativos ao comportamento estrutural ao corte de vigas de inércia variável com painéis de alma afectados por corrosão, em condições de serviço ou colapso. Surge, assim, a necessidade de desenvolvimento de modelos simplificados de previsão. Nesta investigação apresenta-se um modelo para a previsão da redução de resistência crítica e última de vigas metálicas compostas por chapas de aço soldadas de inércia variável, quando afectadas por corrosão, através de análises não lineares com elementos finitos. Como objectivo complementar desenvolve-se uma vasta base de dados para suporte de um modelo de previsão da carga crítica de enfunamento elástico e carga última de painéis em serviço, com o recurso a técnicas de Data Mining, tendo em consideração diferentes cenários de corrosão localizada.Tapered plate girders, whit welded steel plates, are usually used in steel and composite structures when large span lengths are involved, the structure is required to bear heavy loads or in zones of high bending moment variation. The variable inertia of these elements is obtained by means of a horizontal top flange and a web panel of which depth varies linearly. The study of the shear structural behaviour until collapse on this type of beams should take into account several structural phenomena that are difficult to quantify and to differentiate one from another as they occur simultaneously (web buckling and the yielding of the steel). These structural phenomena are developed even at small loads. The evaluation of strength of structural members deteriorated with corrosion is found in the inspection and evaluation of existing plate girder bridges. This engineer’s task is hard because of the lack of information concerning the shear behaviour of corroded web panels. Insecurity in the evaluation of deterioration must be minimized by using models based on sound theoretical principles, validated by extensive and reliable data. Nowadays, there is not knowledge of the existence of detailed and rigorous studies of the shear structural behaviour of corroded tapered plate girders in service conditions and collapse. In this sense, there is a need to develop a useful simplified model for prediction. In this investigation is presented a model for the prediction of the reduction of strength in corroded tapered plate girders, for critical and ultimate shear load, using a nonlinear finite element analysis. It is also created a large database with extensive and reliable data, for critical and ultimate shear stress in tapered webs, with Data Mining techniques, taking into account different scenarios of local thickness reduction.União Europeia - VI Programa Quadro "Sustainable Bri~dges"

Betão reforçado com fibras : aplicações e técnicas de inspeção e reforço de elementos estruturais afetados pela ação de um fogo

Tese de doutoramento Engenharia Civil (ramo de conhecimento em Estruturas)A utilização de Betão Reforçado com Fibras (BRF) apresenta, atualmente, um crescimento significativo no mercado da Construção. As áreas de aplicação passam, principalmente, por pavimentos industriais, elementos pré-fabricados, reforço estrutural e revestimento de túneis. A aplicação de fibras em substituição parcial ou total de armaduras convencionais em certos elementos de betão pode proporcionar vantagens técnicas e económicas. O Betão Auto Compactável Reforçado com Fibras (BACRF) é um material que alia as vantagens inerentes à utilização de um BRF com as que resultam do facto de se tratar de um material que possui elevada capacidade de fluir, contornar obstáculos e preencher zonas de difícil acesso, sem ocorrência de segregação dos seus constituintes. A presente dissertação pretende contribuir para o aumento do conhecimento sobre a tecnologia do Betão Reforçado com Fibras, caraterização do seu comportamento por ensaios experimentais, exploração do seu uso em aplicações estruturais por meio de ferramentas de análise estrutural avançada, baseadas no método dos elementos finitos, e avaliação do seu potencial no reforço estrutural. A lei constitutiva que simula o modo I de fratura do BRF/BACRF foi obtida por análise inversa, recorrendo aos resultados experimentais obtidos em ensaios de flexão com viga entalhada e determinando a lei tensão-abertura de fissura que, por simulação numérica, garantiu uma maior aproximação dos resultados numéricos aos experimentais. A adição de fibras, especialmente as não metálicas, apresenta-se como uma das soluções mais eficientes para melhorar o comportamento do betão quando este é exposto a temperaturas elevadas e/ou fogo. A presente dissertação contribui para um melhor conhecimento da influência da adição de fibras não metálicas no comportamento mecânico residual de elementos estruturais em BRF/BACRF quando estes são expostos acidentalmente ao fogo. Paralelamente, estabelecem-se relações entre medições efetuadas recorrendo a ensaios não destrutivos e as principais propriedades mecânicas residuais dos betões desenvolvidos. A análise inversa aplicada aos resultados experimentis em provetes de BRF/BACRF submetidos a diferentes níveis de temperatura máxima permitiu avaliar a influência da temperatura de exposição nos parâmetro de fratura destes materiais, de forma a ser possível simular o seu comportamento não linear material quando submetidos a diferentes níveis de temperatura máxima. Por fim, expõe-se a metodologia adotada para avaliação dos danos provocados por um incêndio real numa estrutura porticada em betão armado e definem-se estratégias de reabilitação recorrendo a BACRF. Esta metodologia inclui algumas considerações relativas à inspeção dos elementos estruturais existentes após exposição térmica, o levantamento de patologias, a avaliação das propriedades mecânicas dos materiais e a realização de ensaios de carga, bem como a definição de um projeto de reforço para a estrutura afetada baseado na aplicação localizada de BACRF. A análise do comportamento da estrutura danificada e do comportamento da estrutura reabilitada foi efetuada com recurso a modelos de análise não linear material que simulam a iniciação e propagação de fissuras em materiais de matriz cimentícia.The use of Fibre Reinforced Concrete (FRC) is, nowadays, increasing significantly in the Construction market. The principal areas where FRC is being used are: pavements of industrial buildings; precasting industry; structural rehabilitation; tunnelling. The fibre reinforcement is also being used to replace partially or totally conventional reinforcements in certain structural applications, with technical and economic advantages. More recently the use of fibres is been extended to self-compacting cement based materials in order to obtain a composite material (FRSCC) that can combines the benefits of fibre reinforcement with self-compacting requisites. In certain structures, mainly those with complex geometry, the FRSCC can be used without any type of conventional reinforcement and vibration process. The present document aims to contribute for the increase of the knowledge on the technology of FRC, the characterization of its behaviour from experimental rests, on its use of innovative structural systems and on the structural rehabilitation. In the design domain, advanced numerical tools were used in order to explore the post-cracking benefits provided by fibre reinforcement for the load carrying capacity of FRC structures. The constitutive law that simulates the fracture mode I of FRC/FRSCC was assessed from inverse analysis by using the experimental results recorded in three point notched beam bending tests, and obtaining the stress-crack width relationship from numerical simulations that fit as much as possible the experimental results. The addition of fibres, mainly those of synthetic nature, is especially suitable to enhance the fire resistance of cement based materials. In this work the influence of fibre addition on the relevant properties of concrete materials subjected to different level of maximum temperature of exposure was assessed by performing several experimental programs. Special focus was put on the concrete compressive strength, and young modulus, as well as on the fracture parameters of FRC/FRSCC exposed to high temperature. For the fracture parameters, inverse analysis was carried by taking the results obtained in three point notched beam bending tests that were subjected to different level of maximum temperature. The obtained results are the first step for reliable simulations of the material nonlinear behaviour of FRC/FRSCC structures subjected to high temperatures. The applicability of non destructive techniques for the assessment of the material and structural behaviour of damaged structures was also assessed. For this purpose experimental programs were carried out, and the results from non destructive techniques were compared with those obtained in conventional destructive tests in order to discuss their reliability and opportunity. Finally, a methodology for the rehabilitation of a reinforced concrete building submitted to a fire was described. This methodology includes the assessment of the relevant properties of the materials constituting the structure, the load carrying capacity of the structure from load tests and advanced numerical simulations, and the use of steel-FRSCC for the increase of the load carrying capacity of the damaged structure

Apontamentos sobre o estatuto das matemáticas em Leibniz, Kant e Frege

Este artigo apresenta aspectos da epistemologia das matemáticas em Leibniz, Kant e Frege a partir da consideração do caráter sintético e analítico que assumem em cada um dos sistemas. Será mostrado que as teorias epistemológicas dos autores e o papel que as faculdades sensíveis e intelectuais assumem em suas filosofias determinam o estatuto das matemáticas que defendem. De modo mais geral, o trabalho defende que a filosofia de Frege está inserida no debate filosófico alemão desde a modernidade, diferentemente do que defendem muitos filósofos analíticos do século XX

Aspectos do antipsicologismo e da crítica ao empirismo milliano em Frege

Este artigo busca apresentar alguns aspectos da relação entre as filosofias de Frege e Stuart Mill, a partir da perspectiva da crítica fregeana ao psicologismo e ao empirismo. É defendida a tese de que, nos Fundamentos da Aritmética, Frege dirige suas críticas ao empirismo professado por Mill em seu Sistema de Lógica, crítica essa que se constitui numa ‘acusação’ de que o filósofo inglês é um psicologista. Para tanto, serão apresentados vários aspectos concernentes ao papel que o antipsicologismo tem no pensamento fregeano e sua direta relação com o projeto logicista de redução da aritmética à lógica. Como sustentação à nossa tese são apresentados argumentos que visam mostrar que o empirismo não necessariamente e diretamente implica em psicologismo

Stuart Mill e a crítica ao psicologismo semântico

O presente artigo apresenta a crítica ao conceitualismo semântico realizada por Stuart Mill. Será mostrado que Mill busca apresentar uma alternativa anti-idealista ao empirismo britânico ao refutar a tese comum a Hobbes e Locke que afirma que o significado imediato dos nomes são ideias, entidades mentais. Mill defenderá uma espécie de realismo semântico como fundamentação de sua lógica indutiva. Introduz com isso importantes questões que serão caras à filosofia analítica do século vinte

Fiber reinforced concrete of enhanced fire resistance for tunnel segments

In the last decades, technical and scientific efforts have been done to increase the concrete strength, based on the assumption that more economic, lightweight, durable and good looking structures can be built. This strength enhancement, however, has been obtained by increasing the compactness of the concrete internal structure, resulting concretes with a void percentage much lower than the values observed in concretes of current strength classes. Research and fire accidents have shown that the concrete failure of structures exposed to fire is as explosive as high is the concrete strength class, since the concrete brittleness increases with the concrete compressive strength. In the present work a fiber reinforced concrete of enhanced fire resistance was developed and its properties are characterized by experimental research. This concrete is intended to have enough resistance for the most structural engineering applications, while the performance of the fibrous reinforcement system was evaluated in terms of verifying its possibilities for replacing, partially or totally, conventional reinforcement used in concrete precast tunnel segments.The authors wish to acknowledge the support provided by the Portuguese Science and Technology Foundation (FCT) by means of the project POCTI/ECM/57518/2004 “FICOFIRE - High performance fiber reinforced concrete of enhanced fire resistance”, as well as the support of Spie Batignolles Company

FRCcalc - software for design of fiber reinforced concrete elements according to MC2010 recommendations

A new software, denominated FRCcalc, was developed for the analysis and design of fiber reinforced concrete (FRC) members based on the recommendations and design guidelines of MC2010. The software is guided for the analysis of FRC cross-sections with and without conventional steel reinforcements, submitted to bending and shear, in order to assess the ultimate and serviceability limit state safety verifications of structural members. A main feature of the software is the possibility to run a comparative analysis between FRC and reinforced concrete (RC) cross-sections from the technical aspects. Two examples of the analysis of FRC and RC cross-sections using FRCcalc are presented, having been explored the use of fiber reinforcement in members for increased structural performance and as a total or partial replacement of conventional steel reinforcement. Additionally, in order to appraise FRCcalc accuracy to evaluate the flexural response of FRC and RC cross-sections, a comparison with the results obtained with DOCROS software is presented, being DOCROS based on a layered model capable of attributing to each layer an aimed constitutive model, therefore adequate to predict the moment-curvature of cross sections composed of several types of cement, metallic and polymer materials.The first Author would like to acknowledge the grant SFRH/BDE/96381/2013 co-funded by CiviTest - Pesquisa de Novos Materiais para a Engenharia Civil, Lda. and by FCT - Portuguese Foundation for Science and Technology. The authors also acknowledge the support provided by the FCT project PTDC/ECM-EST/2635/2014

Portugal Humanista: A Abolição da Pena de Morte

No ano em curso (2017), faz 150 anos da publicação da carta de leide 1/7/1867, assinada por D. Luís I, Rei de Portugal, abolindo a pena de mortepara os crimes civis, pelo que a Assembleia da República decidiu comemorara efeméride, pela sua importância humanista, em Portugal e para exemplo doMundo, em parceria com a Câmara Municipal de Lagos. A abolição da penade morte para os crimes civis teve lugar acompanhada de uma profundareforma penal e prisional. Foi ainda nesse ano de 1867 que foi aprovado ocódigo civil de Seabra e decorridos dois anos (1869) teve lugar a abolição daescravatura negra em Portugal. Tais medidas legislativas surgiram no âmbitodas correntes e ideais humanistas do iluminismo no Mundo e de forma particular em Portugal, pelo que se torna imperioso referenciar tais doutrinas eoutras realidades económicas, filosóficas, políticas e legislativas da época.O conhecimento da abolição da pena de morte pela natureza dos crimes; osfactos que podiam preencher a tipologia dos crimes para aplicação da pena demorte, bem como as últimas condenações e forma das execuções é por nósconsiderado importante, para além da referência dos Países que mantêm noseu quadro legal punitivo a aplicação da pena de morte e ainda os métodos deexecução da pena capital, ajudam a melhor compreender a importância daReforma Penal e Prisional no ano de 1867 em Portugal. Por se tratar de documentos fundamentais e na versão original, para melhor conhecer e interpretartais medidas, publicam-se na íntegra em anexo a Carta de Lei de 1/7/1867 etambém a Carta de Lei de 9/6/1870. As referências bibliográficas e legislativas constantes do texto, são também importantes para o leitor melhor poderconhecer e investigar algum dos temas tratados

Composição de betão de resistência melhorada ao fogo para aduelas de túneis : parte I

Relatório técnico 05-DEC/E-32Para a obtenção de um betão de ductilidade elevada e resistência melhorada ao fogo para aduelas de túneis, optou-se, entre outros, pela utilização de dois tipos de fibras. Um primeiro tipo de fibra, não metálica, que apresenta reduzido grau de polimerização e derrete na presença de temperaturas elevadas. Sob a acção do fogo, o desaparecimento desta fibra irá criar uma rede de micro canais que permite a saída do vapor de água do interior do betão. A inclusão deste tipo de fibra também reduz a propagação de fendas durante a fase de retracção plástica do betão. O outro tipo de fibra, metálica, tem o propósito de garantir o nível de ductilidade que se pretende para o betão, bem como reduzir a quantidade de armadura convencional a colocar nos elementos estruturais. O presente relatório começa com uma breve síntese do estado do conhecimento no âmbito de: incêndios em túneis, aspectos acerca do dimensionamento de aduelas para túneis, nomeadamente a inclusão de fibras metálicas e o comportamento do betão sob temperaturas elevadas (alterações das suas propriedades, cenários de fogo normalizados, classificação dos materiais e inspecção e avaliação de estruturas afectadas). Segue-se uma secção onde são reportados os ensaios preliminares efectuados com vista à selecção do tipo e dosagem de fibra não metálica a utilizar, bem como o tempo necessário para a estabilização da resistência residual do betão com o tempo após a exposição à simulação do efeito do fogo.To develop a high ductility concrete of enhanced fire resistance, two distinct types of fibers were used. The first one is a non-metallic fiber, with low degree of polymerization, that sublimes in the presence of high temperatures. Under the action of fire, these fibers create a network of micro channels for the escape of the water vapor. These fibers have also the purpose of decreasing the crack formation and crack propagation during the concrete plastic shrinkage phase. The other type of fibers, is made by steel, and has the purpose of providing high ductility to the concrete postcracking behaviour, as well as of replacing, totally of partially, conventional reinforcement applied in pre-casting concrete tunnel segments. A brief state-of-the-art is presented in the following topics: fire in tunnels; design of tunnel segments; the use of metallic fibers in this type of structural elements; concrete behavior under high temperatures (how material properties are affected, fire scenarios, fire classification for materials and inspection and evaluation of affected structures). A section of this document is dedicated to the description of the preliminary tests carried out to select a non-metallic fiber type and the content of this fiber. The period of time for the stabilization of the concrete compressive residual strength was also assessed

Teoria Pura do Direito (segundo o pensamento de Hans Kelsen)

Teoria Pura do Direito (segundo o pensamento de Hans Kelsen