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- Rede de Alta Velocidade: Avaliação da sua influência na região de LeiriaPublication . Fernandes, Paulo Alexandre Lopes; Lopes, Ana Sofia Patrício Pinto; Silva, João Pedro Cruz da; Carvalho, Fernando BritesAté agora, em Portugal, tem havido a tendência de realizar estudos sobre a alta velocidade ferroviária (AV) do ponto de vista do país em geral ou de sectores económicos específicos. O facto de estes estudos serem feitos a um nível macro dificulta que a população em geral perceba os efeitos que a AV pode trazer nas suas vidas. A relevância deste estudo justifica-se, então, por três grandes razões: pela necessidade de avaliar e explicar, de forma tangível para as regiões e populações locais, as influências da AV; pela necessidade de identificar oportunidades e riscos para as regiões servidas; e pela necessidade de encorajar a discussão nas regiões no sentido de melhor se mobilizarem para o aproveitamento da nova infra-estrutura. A realização de um estudo regional está alinhada com a prática internacional. Países como a Espanha, França e Alemanha estudam o impacto do investimento da AV na economia regional. Este tipo de investimento tem até por vezes o objectivo claro de desenvolver regiões específicas de um país. A primeira componente do estudo é destinada à análise dos efeitos da AV em regiões europeias comparáveis à de Leiria e tem como objectivo compreender os efeitos associados ao desenvolvimento da rede de AV nas cidades e regiões seleccionadas. Após análise caso a caso, considerou-se como principais critérios de selecção as semelhanças socioeconómicas, demográficas e culturais com Portugal, as características da AV como a tipologia da infra-estrutura e do seu tráfego e a proximidade com a capital, resultando na selecção de 8 cidades e regiões espanholas (Ciudad Real, Guadalajara, Toledo, Segovia e Valladolid) e francesas (Le Mans (Sarthe), Vendôme (Loire-et-Cher) e Reims (Marne)). Nas regiões analisadas, observou-se que a AV contribuiu para o bem-estar das populações, reduzindo tempos de viagem face à viatura particular (sempre mais de 50%) e aumentando o acesso ao trabalho e lazer. Observou-se, também, que a AV contribui para a produtividade e dinamismo económico das regiões, aumentando a produtividade, pelo efeito de escala Rede de Alta Velocidade - avaliação da sua influência na região de Leiria decorrente da aproximação de mercados e pela redução de tempo e custos de transporte. Por último, em termos das principais influências, e consequência das observações anteriores e da dinâmica local de desenvolvimento (ou nível da reorganização urbanística e acessibilidades, por exemplo), observou-se também que a AV contribuiu de forma concreta para captar investimento e população para as regiões analisadas. Importa salientar que a AV per si não é condição suficiente para fomentar o crescimento, mas antes funciona como facilitador ou catalisador do desenvolvimento regional. Na segunda componente do estudo, foram ouvidos os representantes do tecido económico e social da região de Leiria no sentido de compreender quais influências antecipadas na região. Para tal, foram realizadas 53 entrevistas individuais a empresas, associações comerciais e industriais, Câmaras Municipais, Juntas de Freguesia, instituições de turismo, mobilidade, saúde e educação. No seguimento dessas entrevistas foram realizadas ainda três sessões de trabalho, uma com representantes das empresas, outra com os representantes do Turismo da região e uma última com os Presidentes da Câmara de Leiria e da Marinha Grande e da Junta de Freguesia da Barosa, no sentido de validar e reforçar as conclusões retiradas nas entrevistas individuais. Os interlocutores identificaram em conjunto as oportunidades e riscos decorrentes da chegada da AV à região assim como recomendações de acção para concretizar as oportunidades e mitigar os riscos. É fundamental assegurar condições que favoreçam a influência positiva da nova infraestrutura, tirando partido de aspectos que já caracterizam a região de Leiria, como a existência de pólos de atractividade turística, a disponibilidade de competências especializadas e a capacidade dos agentes locais para se mobilizarem. De facto, para se tirar proveito da nova infra-estrutura, é essencial que esta seja inserida no projecto das cidades receptoras da linha de AV, assim como da região como um todo. A AV só se converte num elemento dinamizador se existir um projecto sólido do território e quando este é capaz de identificar oportunidades e desenhar estratégias necessárias para que a AV seja parte integrante desse projecto.
- Avaliação Estrutural das Paredes de Alvenaria: Central Termoelétrica de Porto de Mós: Relatório TécnicoPublication . Fernandes, Paulo Alexandre Lopes; Pereira, João Paulo Veludo Vieira; Sousa, Romain Ribeiro de; Elbashir, Douaa Adil OsmanA presente trabalho refere-se ao estudo de Avaliação Estrutural das Paredes de Alvenaria da Central Termoelétrica de Porto de Mós no âmbito do projeto de requalificação em curso, realizado por solicitação da Câmara Municipal de Porto de Mós (CM Porto de Mós ), com o objetivo de responder às dúvidas surgidas durante a obra em curso e permitindo à Câmara Municipal ter um instrumento que assegurasse a boa execução da obra e a preservação das paredes de fachada em alvenaria originais e com valor patrimonial (e histórico). Este documento surgiu face à necessidade da CM Porto de Mós envolver neste processo uma entidade do Sistema Científico e Tecnológico Nacional (STCN), com recursos humanos qualificados e possuidores de conhecimento técnico e científico avançado na área da Caracterização e Avaliação de Estruturas e que pudessem, de forma independente, realizar um relatório que apoiasse a decisão da CM Porto de Mós e servir de orientação a todos os envolvidos na execução da obra em curso (projetistas, direção de obra, fiscalização e dono de obra). Ocorreu um incidente durante a betonagem de uma parte da estrutura junto à parede nascente em alvenaria de pedra que levantou dúvidas relativamente à capacidade destas paredes, da ligação entre as paredes de alvenaria e a nova estrutura e da estratégia mais adequada para a continuação dos trabalhos. O presente trabalho a partir de uma inspeção ao local e recolha de informação procura esclarecer estas dúvidas deixando um conjunto de recomendações para apoiar a CM Porto de Mós a tomar as decisões que melhor defendam o interesse público e a execução dos trabalhos.
- Sustainability and Automation in Smart ConstructionsPublication . Rodrigues, Hugo; Gaspar, Florindo; Fernandes, Paulo; Mateus, ArturThis book gathers outstanding papers presented at the Conference on Automation Innovation in Construction (CIAC-2019). In recent years, there have been significant transformations in the construction sector regarding production and the use of computers and automation to create smart and autonomous systems. At the same time, innovative construction materials and alternative technologies are crucial to overcoming the challenges currently facing the building materials industry. The book presents numerous examples of smart construction technologies, discusses the applications of new construction materials and technologies, and includes studies on recent trends in automation as applied to the construction sector.
- Comportamento Sísmico de um Pavilhão Pré-Fabricado de Betão ArmadoPublication . Batalha, Nádia; Rodrigues, Hugo; Varum, Humberto; A. L. Fernandes, Paulo; Sousa, RomainOs pavilhões pré-fabricados de betão armado são muito comuns no parque industrial em Portugal, tendo mostrado um desempenho por vezes deficiente em sismos recentes tanto ao nível dos elementos estruturais como não-estruturais. Torna-se importante a sua caraterização a fim de conhecer melhor o seu comportamento sísmico. Os pavilhões industriais de um piso, com uma estrutura porticada de vigas e pilares, com ligação encastrada na base e rotulada no topo, sobre a qual vigas de secção variável são posteriormente apoiadas é a solução mais recorrente em Portugal. Nesse sentido, este trabalho aborda o comportamento sísmico de um pórtico de um edifício industrial-tipo existente, com estrutura em betão pré‐fabricado. Essa caracterização é feita através de análises estáticas não lineares (pushover) e análises dinâmicas. Os resultados obtidos são apresentados e discutidos.
- Seismic precast. Seismic performance assessment of existing precast industrial buildingsPublication . Furtado, André; Arêde, António; Rodrigues, Fernanda; Rodrigues, Hugo; Vitorino, Hugo; Varum, Humberto; Ostetto, Liana; Batalha, Nádia; Fernandes, Paulo; Sousa, Romain; Silva, VítorPast seismic events exposed important fragilities in precast reinforced concrete buildings and highlight the need to undertake measures to mitigate future losses.The study presented identify potential structural and nonstructural fragilities of the Portuguese building stock and provide guidance to reduce the associated direct and indirect socio-economic impact
- Assessment of the Seismic Behavior of a Precast Reinforced Concrete Industrial Building with the Presence of Horizontal Cladding PanelsPublication . Ostetto, Liana; Sousa, Romain; Rodrigues, Hugo; A. L. Fernandes, PauloThe latest earthquakes in Europe exposed some critical problems in the connections of cladding panels in industrial precast reinforced concrete (PRC) structures. These connections did not perform as desired, causing the panels to fall, leading to significant nonstructural damage that resulted in the loss of human life and significant socio-economic impacts due to the interruption of business. Furthermore, in addition to the behavior of the cladding system itself, it is still not clear to what extent it can influence the overall seismic performance of the main structure. Making use of a simplified macroelement, the present study assesses the seismic performance of commonly employed cladding-to-structure connections, as well as the interaction of cladding panels with industrial PRC buildings. The analyses were carried out considering a PRC building representative of a Portuguese industrial park, studied with and without cladding panels. The seismic behavior of the structure was assessed considering both nonlinear static and dynamic procedures.
- Time-dependent reliability analyses of prestressed concrete girders strengthened with CFRP laminatesPublication . Dias-da-Costa, D.; Neves, L.A.C.; Gomes, S.; Hadigheh, S.A.; Fernandes, PauloThis paper presents a time-dependent reliability analysis of prestressed concrete girders subjected to degradation caused by pitting corrosion. The procedure presented includes the effects of both spatial and temporal pitting corrosions on prestressing steel, as well as the degradation of the strengthening CFRP laminate used for the rehabilitation of the member. Results indicate that the correlation of corrosion in different segments of the prestressing tendons impacts on the computed safety index for the deteriorated structure. Ditlevsen bounds are proposed for a better approximation of the correlation between failure modes in the spatial discretisation. Results show that such approach produces adequate estimates of the reliability index over the full range of analysis in comparison with other tested models. It is also observed that the degradation of the CFRP laminates does not affect the reliability as significantly as corrosion, and that traffic loads, models uncertainties, corrosion error and corrosion rate are the most relevant variables in the analysis, followed by prestressing strength and concrete cover. The significance of the variables changes with time: the corrosion rate, corrosion model error and concrete cover increase in importance with the development of corrosion, whereas traffic loads become gradually less important.
- Vigas de grande vão prefabricadas em betão de alta resistência pré-esforçado: viabilidade, dimensionamento, fabrico e comportamentoPublication . Fernandes, Paulo Alexandre LopesA prefabricação pesada em Portugal é, na sua grande maioria, constituída por um conjunto de produtos que pouca evolução conheceu nos últimos anos. Fabricados com betões que raramente ultrapassam a classe de resistência C40/50, carecem de uma abordagem mais actual. O desenvolvimento da tecnologia do betão, o fabrico em Portugal de cimento Portland CEM I 52.5 R, a disponibilização pela indústria química de superplastificantes de 3ª geração e de adições de elevados efeito pozolânico, são razões suficientes para se investigar a optimização das soluções existentes utilizando betões de elevado desempenho, conjugando elevada resistência mecânica e consistência. O uso de betões com propriedades mecânicas e reológicas melhoradas reflecte-se num conjunto óbvio de vantagens técnico-económicas: a redução significativa das secções para os mesmos vãos e níveis de carregamento, contribuindo para a redução do volume de betão necessário; o incremento da produtividade graças à obtenção de resistências elevadas em idades jovens, potenciadoras de ciclos de fabricação mais rápidos, reduzindo ou mesmo eliminando a necessidade de cura por calor; a redução dos custos de mão-de-obra e dos riscos de doenças profissionais pelo ruído devido à redução da necessidade de vibração do betão. Pelas razões apontadas, propôs-se um estudo à empresa de prefabricação Prégaia, com o objectivo de contribuir para o desenvolvimento deste sector de construção civil. Numa primeira fase, desenvolveu-se um betão de alta resistência e consistência elevada (S5 de acordo com a NP EN 206-1:2005), tecnicamente viável, recorrendo exclusivamente aos materiais correntes na instalação industrial. De seguida, caracterizaram-se as principais propriedades mecânicas deste betão, nomeadamente a resistência à compressão, módulo de elasticidade, retracção e fluência, em ensaios experimentais realizados ao longo de um ano. Posteriormente fabricaram-se à escala 1/2 quatro vigas de grande vão (40 m) pré-esforçadas, com uma esbelteza (altura/vão) de 1/40. Passados 4 meses, duas destas vigas foram submetidas a ensaios de rotura. Por fim, realizaram-se ensaios de comportamento diferido com as restantes vigas. Concluiu-se que: (1)é possível a produção industrial de um betão de alta resistência e elevada consistência utilizando constituintes correntes na indústria de prefabricação; (2) esse betão é adequado à prefabricação de vigas esbeltas de grande vão pré-esforçadas; (3) as vigas de grande vão prefabricadas em betão de alta resistência representam uma evolução relativamente às soluções tradicionais.
- Estudo comparativo e avaliação de diferentes sistemas de compostagem de resíduos sólidos urbanosPublication . Fernandes, Paulo Alexandre LopesOs modelos de desenvolvimento económico e as mudanças nos padrões e hábitos da sociedade têm levado a uma crescente produção de resíduos sólidos urbanos. Em Portugal o volume crescente de resíduos sólidos urbanos transformou-se num problema para os municípios, quer devido à escassez de espaço, quer devido às soluções e custos para resolver este problema. O Plano Estratégico para os Resíduos Sólidos Urbanos, editado pelo Ministério do Ambiente em 1997, indica produções de 3 340 000 toneladas de RSU em 1995 e estimativas de cerca de 4 500 000 toneladas no ano 2005. A solução mais utilizada até há poucos anos para este problema era a deposição no solo em lixeiras, com os inconvenientes daí decorrentes em termos ambientais, de saúde pública e até económicos. Nos últimos anos começaram a construir-se diversos aterros sanitários, com exploração controlada, para a colocação dos RSU como solução final. Contudo esta solução tem-se mostrado muito onerosa e a escassez de espaço leva a considerar outras soluções como a reciclagem, como forma de aumentar a vida útil dos aterros, ao reduzir a fracção a destinar a aterro, bem como ao minorar os impactos daí decorrentes. Como, por outro lado, o teor de matéria orgânica dos RSU em Portugal é superior a 50%, a compostagem parece assumir um papel determinante na valorização desta parcela tão importante, tanto mais quanto o seu produto final (composto) é de elevado valor no condicionamento de solos, aumentando a sua produtividade, repondo os níveis de matéria orgânica e evitando a erosão. A este respeito, refira-se que Portugal, à semelhança dos países do sul da Europa, apresenta solos muito pobres em matéria orgânica. Porém, no nosso país, actualmente só existem 4 instalações de compostagem a operar, produzindo um composto de menor qualidade, devido a uma má operação e desconhecimento dos parâmetros que governam este processo, e não a uma insuficiência do processo em si. Assim, mostrava-se de todo o interesse, o desenvolvimento dum estudo numa dessas instalações (a mais antiga do país), visando a validação de parâmetros de controlo dum processo que tem apresentado bons resultados no Brasil (o sistema LESA), desenvolvido no Laboratório de Engenharia Sanitária e Ambiental – LESA, da Universidade Federal de Viçosa – UFV, Minas Gerais, Brasil, e a comparação com os processos implementados com vista à melhoria destes. Nesta perspectiva apresenta-se um estudo, comparando a eficiência dos dois sistemas de compostagem, o utilizado na LIPOR e o sistema LESA proposto, visando a avaliação da qualidade do composto orgânico maturado obtido e a obtenção de parâmetros de projecto destinados a nortear a futura instalação do sistema LESA no país. Analisou-se também a possibilidade de aumento da eficiência do processo implementado na LIPOR e da qualidade do composto produzido, através da sua adaptação ao sistema LESA. Para a realização do estudo foram montadas pilhas de compostagem com o mesmo material destinado ao processo da LIPOR. Os principais parâmetros de controlo da experiência foram o arejamento (pela acção do reviramento), a temperatura e o teor de humidade. A experiência foi monitorada por diversas análises físicas, físico-químicas, químicas e biológicas, avaliando assim a eficiência e o desenvolvimento do processo. Paralelamente, fizeram-se as mesmas determinações em pilhas do processo da LIPOR, para comparação com o resultado das experiências.
- Influence of Beam-to-Column Connections in the Seismic Performance of Precast Concrete Industrial Facilities, Structural Engineering InternationalPublication . Rodrigues, Rodrigo; Vitorino, Hugo; Batalha, Nádia; Sousa, Romain; Fernandes, Paulo; Varum, HumbertoPast earthquakes have brought attention to the poor performance of precast reinforced concrete structures, especially relating to beam-to-column connections. The evaluation of different methodologies for the analysis of beam-to-column connections in industrial buildings is important. In the present work numerical analyses developed allowed the study of the effect that different story heights and connection properties have on frequencies, drifts, seismic coefficients and connection sliding. The results showed that the friction between concrete elements and the consideration of neoprene have a small impact on the drift demands in the columns and the seismic coefficients of the structures analyzed; on the other hand, the effect of steel dowel on the drift demands and seismic coefficients is significant. The comparison of models with different properties and connections allowed a better understanding of the parameters that affect the seismic behavior of precast reinforced concrete buildings the most and provide indications for building more accurate and efficient numerical models.