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Modelação matemática bidimensional da rotura de barragens por galgamento
No full textNeste trabalho efetuou-se a adaptação de um modelo numérico que permite a resolução das equações de conservação discriminadas para escoamentos pouco profundos (STAV2D) por forma a compatibiliza-lo com a utilização como modelo determinístico para a simulação de rotura de barragens de aterro por galgamento. O modelo bidimensional resultante (STAVBreach) foi discretizado com um esquema robusto de 1a ordem uma malha ortogonal estruturada. Deste modo, a geração de malha é dispensada facilitando assim a sua utilização por utilizadores não proficientes em modelação numérica.
O modelo foi validado com soluções analíticas, que representam soluções particulares das equações
de Saint-Venant em ambientes 1D e 2D, com e sem transporte de sólido, e com dados
experimentais. Os ensaios de rotura por galgamento, com os quais se adquiriram os dados necessários
à validação do modelo numérico, foram realizados numa instalação experimental de
média escala (aterros até 0.5 m de altura) construída no Laboratório Nacional de Engenharia
Civil em condições hidráulicas e geotécnicas controladas. O tratamento dos dados adquiridos
permitiu obter estimativas detalhadas dos hidrogramas efluentes da rotura assim como, auxiliou
a caracterização do processo de erosão durante rotura. As barragens de aterro ensaiadas em ambiente laboratorial foram simuladas numericamente por forma a poder validar o STAVBreach. Este trabalho mostrou a necessidade de incluir os deslocamentos de massas de solo no modelo de simulação de rotura de barragens e evidenciou a adequação do mecanismo adotado para modelar os fenómenos de instabilização geotécnica.15ppDHA/NR
Differential thermal expansion as a cause of salt decay: literature review, experiments and modelling of micro and macro effects on Ançã limestone
No full textSalt decay is one of the harshest, most frequent and more complex types of decay of porous materials in built heritage, including natural stones, ceramics and mortars. In this article, we address the mechanism of thermal expansion which is one of the least studied, yet most controversial, of those proposed over time to explain salt decay. We present a review of scientific literature on the topic, followed by a study of the effects of thermal expansion on a specific material, the well-known Ançã limestone. The study included experimental measurement of the linear thermal expansion coefficient of the Ançã, both in its natural state and with varying contents of sodium chloride, sodium sulphate or sodium nitrate. The results show that this coefficient: (i) is significantly higher when the stone is contaminated with salt; (ii) scales approximately with the amount of salt contained in the stone pores, regardless of the type of salt. Based on these results and on modelling of damage modes at the microscopic and macroscopic levels respectively, we conclude that thermal expansion can cause powdering, disaggregation or other types of decay consisting in internal loss of cohesion. However, it is not likely to cause exfoliation of salt loaded layers.19pThis work was performed under the research project DRYMASS (ref. PTDC/ECM/100553/2008) which is supported by national funds through the Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) and LNEC. The authors are grateful to Luís Nunes for his support on the thermal expansion and MIP measurements, José Costa for assisting in the preparation of the specimens, Kirsten Linnow for helping find the values of some coefficients of thermal expansion, Graça Tomé for her editorial suggestions and Andrea Hamilton for reviewing the article. Thanks are also due to the anonymous reviewers of this article, for their valuable comments.DM/NBPCStudies in Conservatio
Utilização de jatos planos para controlo de fumo: validação experimental de simulações computacionais
No full textEsta comunicação apresenta a validação preliminar de um modelo numérico baseado nas
equações da mecânica e da termodinâmica de fluidos para aplicações de controlo de fumo.
Verifica-se que o uso de cortinas de ar para compartimentação virtual é uma boa solução para
manter a estanquidade ao fumo ao local sinistrado quando devidamente aplicado. Pretendese
neste trabalho apresentar a validação de um modelo adequado para apoio ao projeto e à
verificação de desempenho de sistemas de controlo de fumo baseados na aplicação de
cortinas de ar. Os resultados numéricos apresentam uma boa concordância com as medições
dos ensaios à escala real.12pDED/NAIC
Avaliação dos efeitos do processoi de deterioração do betão da barragem de Fagilde. Parte 2 - Análise do comportamento observado e recomendações de mitigação
No full textNa segunda parte do estudo de avaliação dos efeitos do processo de deterioração do betão da barragem de Fagilde apresentam-se os resultados da análise do comportamento, considerando a utilização de um modelo estatístico de interpretação quantitativa dos deslocamentos observados. Apresentam-se as funções adotadas para representar as respostas estruturais e faz-se a análise dos resultados da monitorização contínua da obra entre 1985 e 2015, por métodos geodésicos. Avalia-se o estado atual do processo de deterioração nos diferentes elementos de obra, bem como a velocidade com que se processou. Estimam-se os efeitos acumulados das expansões, indicam-se as atuais taxas anuais de expansão nos diferentes elementos e apresentam-se recomendações para mitigar o desenvolvimento do processo de deterioração do betão.12pDBB/N
Ação do vento em estruturas em casca com três apoios
No full textAs estruturas em casca de formas livres ultrafinas são caracterizadas por terem capacidade portante decorrente da sua própria forma. Estas estruturas em casca, ao serem construídas em betão de ultra-elevado desempenho, podem ter espessuras extremamente finas que lhes confere uma imagem de esbelteza e beleza bastante apreciada. A complexidade das formas arquitetónicas destas estruturas em casca exige uma descrição mais exacta da ação do vento e da interação com estas estruturas.
No presente trabalho analisa-se o comportamento aerodinâmico de cascas finas pré-fabricadas em betão de ultra-elevado desempenho, com forma triangular. O objetivo é avaliar a interação entre a casca e o vento para diferentes ângulos de incidência do vento bem como a influência de fachadas incorporadas no modelo. Para isso, foi realizada uma campanha de ensaios experimentais num túnel de vento do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), caracterizada por um perfil de velocidade do vento uniforme, a 20 m/s, em que se determinam os coeficientes de pressão internos e externos na superfície da casca. Foram ensaiadas três configurações distintas do modelo: i) sem fachadas, ii) com uma fachada e iii) com duas fachadas. Os resultados do ensaio são apresentados sob a forma de curvas isobáricas representativas de valores de coeficientes de pressão resultantes.10pLivre acessoDE/NESD
Caixilharia exterior de edifícios recentes. Caso de estudo sobre a durabilidade do seu desempenho.
No full textO Laboratório Nacional de Engenharia Civil procedeu recentemente ao levantamento do estado da caixilharia exterior de um edifício de 6360 m² situado em Lisboa. Este edifício de 6 pisos, construído em 1987, constitui um exemplo típico da aplicação de um sistema de fachada cortina de alumínio e vidro com a tecnologia em uso no final dos anos 80 do século passado (com a conceção montante/travessa). Volvidos quase 30 anos é relevante analisar de que forma esta caixilharia foi sofrendo alterações, decorrentes de adaptações a exigências dos utilizadores ou por necessidade de reparações, e quais são as anomalias de desempenho que atualmente apresentam. Foi desenvolvida e aplicada uma matriz de observação sistemática da caixilharia e classificação das respetivas observações e anomalias. O grande número de caixilhos (731 folhas fixas e móveis) e a existência de fachadas com diferentes exposições permitem uma análise da tipologia e da incidência estatística das anomalias, cujos resultados se apresentam nesta comunicação.12pDED/NAIC
Ação do vento em sombreamentos em cascata
No full textA arquitetura recorre, por vezes, a dispositivos de sombreamento de grandes dimensões, com formas e configurações de montagem cuja resposta à ação do vento carece de caracterização. Os sombreamentos em cascata, instalados no exterior de fachadas e constituídos por uma série de lamelas paralelas entre si, colocam desafios particulares do ponto de vista da avaliação aerodinâmica que condicionam a carga imposta pelo vento sobre as lamelas e, portanto, o correto dimensionamento dos apoios e da solução a adoptar. O presente trabalho pretende caracterizar experimentalmente o desempenho aerodinâmico das lamelas de um protótipo destes sombreamentos, através de ensaios em túnel de vento com um modelo “seccional” do dispositivo à escala real. Os requisitos específicos do ensaio ditaram o desenvolvimento de uma solução particular para a medição das forças aerodinâmicas. Mediram-se as cargas induzidas pelo escoamento sobre uma lamela do sombreamento para vários ângulos de incidência, fazendo variar a inclinação do modelo relativamente ao escoamento de aproximação. Com base nas medições, foi estimada a carga máxima a que as lamelas estão sujeitas por ação do vento.DE/NESD
Software DT500COM - Controlo dos Geologgers da Série DT500, da Datataker
No full textNeste relatório apresenta-se o software desenvolvido para controlo das subunidades de aquisição Geologger série 500, da Datataker. Para além de se fornecerem indicações para trabalhar com o software referido, é feita uma apresentação do projeto desenvolvido na linguagem de programação C#.NÃO CONFIDENCIALDE/NO
Design optimization of an oscillating water column wave energy converter: analytical and numerical modeling
No full textAn analytical model is applied to a schematic case of an oscillating water column (OWC), without head loss, to obtain a first estimation of the chamber hydraulic efficiency. The IH2VOF numerical model of wave-structure interations is applied to perform an investigation, useful to complement and verify the analytical approach and analyses the flow characteristics on the OWC, including nonlinear effects. The numerical model was validated against physical model tests on a schematic OWC stucture at the National Laboratory of Civil Engineering, presenting god agreement.
A significant difference of amplification factor parameter was observed between lhe analytical results and numerical results and experimental data, which may be attributed to the absence of head loss in the analytical model.221-232ppDHA/NP
Earthen plasters based on illitic soils from Barrocal Region of Algarve: Contributions for building performance and sustainability
No full textClayish earth-based mortars can be considered eco-efficient products for indoor plastering
since they can contribute to improve important aspects of building performance and sustainability.
Apart from being products with low embodied energy when compared to other types of mortars used
for interior plastering, mainly due to the use raw clay as natural binder, earth-based plasters may give
a significant contribution for health and comfort of inhabitants. Due to high hygroscopicity of clay
minerals, earth-based mortars present a high adsorption and desorption capacity, particularly when
compared to other type of mortars for interior plastering. This capacity allows earth-based plasters to
act as a moisture buffer, balancing the relative humidity of the indoor environment and,
simultaneously, acting as a passive removal material, improving air quality. Therefore, earth-based
plasters may also passively promote the energy efficiency of buildings, since they may contribute to
decreasing the needs of mechanical ventilation and air conditioning. This study is part of an ongoing
research regarding earth-based plasters and focuses on mortars specifically formulated with soils
extracted from Portuguese ‘Barrocal’ region, in Algarve sedimentary basin. This region presents high
potential for interior plastering due to regional geomorphology, that promote the occurrence of illitic
soils characterized by a high adsorption capacity and low expansibility. More specifically, this study
aims to assess how clayish earth and sand ratio of mortars formulation can influence the physical and
mechanical properties of plasters. For this assessment four mortars were formulated with different
volumetric proportions of clayish earth and siliceous sand. The results from the physical and
mechanical characterization confirmed the significantly low linear shrinkage of all the four mortars,
as well as their extraordinary adsorption-desorption capacity. These results presented a positive
correlation with mortars´ clayish earth content and are consistent with the mineralogical analysis, that
confirmed illite as the prevalent clay mineral in the clayish earth used for this study. Regarding
mechanical resistance, although the promising results of the adhesion test, the flexural and
compressive strength results suggest that the mechanical resistance of these mortars should be slightly
improved. Considering the present results the mortars mechanical resistance improvement may be
achieved through the formulation of mortars with higher clayish earth content, or alternatively,
through the addition of natural fibers to mortars formulation, very common in this type of mortars.
Both those options will be investigated in future research.64-77pp.678CD/CDKey Engineering Material