Engenharia Civil

As a result of the increased amount of time that people tend to stay indoors nowadays, it has grown the concern about thermal comfort and air quality. Although there is a huge technological evolution on the thermal energy conservation systems and indoor air quality, on construction nowadays, the preexisting buildings are not following the
evolution, ending up presenting a thermo-hygrometric behavior that can sometimes jeopardize the comfort, health or activities of its users.
With that in mind, and due to the great amount of children and young people, it can be understood why the thermo-hygrometric behavior plays an important role in schools.
The purpose of this study it is to characterize the indoor environment quality in eight schools, through a detailed analysis of the hydrothermic main parameters of eight classrooms, such as: the temperture (environment and surface), the relative humidity (environment and engaging surface), and the air flow level. This dissertation presents the results of measurements made in eight classrooms, that have allowed the thermo-hygrometric characteristics comparison between all eight respective schools. It is also presented, in order to supplement the theme, the estimated level of termal confort, due to the acquired environmental conditions, and interior condensation risk analysis.

Em primeiro lugar, quero agradecer ao meu orientador, Eng.º José Sousa, pelo impulso e motivação dado no início do trabalho, e pela disponibilidade, atenção, e pela partilha de conhecimentos que foram fundamentais para a realização deste trabalho. O meu muito obrigado! Agradeço ainda ao Laboratório de Física das Construções do ISEP, em especial ao Eng.º Duarte Lopes, pelo apoio e disponibilização dos equipamentos de medição. À colega Adriana pelo apoio na execução das medições nas escolas e pela disponibilização dos dados termográficos para a realização deste trabalho. À Parque Escolar EPE, em especial à Eng.ª Catarina Costa e Eng.ª Margarida Alpalhão, pela disponibilidade, colaboração e apoio. A todas as Escolas envolvidas neste trabalho, pelo acolhimento e disponibilidade, com especial agradecimento ao Professor Carlos Grilo. À Eng.ª Aurora Santos pela constante motivação e força. Aos meus amigos de curso, em especial à Margarida, à Rosana e ao Ricardo pela amizade e incentivo durante a realização deste trabalho. Finalmente aos meus pais e irmã, pela paciência, apoio, motivação e a ajuda constante que foram estímulos fundamentais durante todo este percurso académico. v

A escassez de recursos naturais e os impactes ambientais causados pela indústria da construção civil têm motivado o desenvolvimento de novos materiais e práticas integradas às três vertentes da sustentabilidade: ambiental, social e económica. A mudança da economia linear atual, com base no processo de extrair-transformar-usar-rejeitar, para um processo circular é inevitável, neste novo modelo são preservados os recursos que já estão em uso e mantido seu valor económico mais elevado pelo maior tempo possível. A economia circular é a oportunidade da indústria da construção civil se reinventar, atingindo melhores níveis de eficiência e produtividade, além de reduzir significativamente a dependência de combustíveis fósseis, uso de recursos e geração de resíduos. Particularmente as estruturas de betão armado possuem elevado valor energético por utilizarem em larga escala o cimento e poderiam absorver resíduos de outras indústrias, seja na sua composição ou no seu sistema de montagem em o...

A methodology is presented with the study and performance assessment of pressure equalized rain-screen systems including wind modelling and internal (in the façade air-gap) pressure coefficients.

A formulation for the physical phenomena associated to the pressure equalization is presented.
Some examples and a parametric study of the main factors that affects efficiency is also presented.

This paper deals with an experimental investigation on the flexural and anchorage strength of slate for cladding. The study has been conducted on sawed Brazilian slate specimens, all showing the same surface finishing. Slate flexural strength was compared for two distinct situations: i) using a 3-point flexure loading configuration in batches of materials with larger cross-sectional specimen dimension (50×30 mm 2 ); and ii) using a 4-point flexure loading configuration in the same batch of materials but with smaller cross-sectional dimensions (30×25 mm 2 ). The 4-point bending specimens were tested in three different directions considering slate anisotropy planes. Load was applied along the direction perpendicular to the planes of schistosity; and also along two directions parallel to the planes of schistosity. Slate anchorage strength has been determined on slate slabs with 400×200×30 mm 3 with dowel anchorage in 8 mm diameter cylindrical holes with 35 mm depth. Test load was applied perpendicularly to the schistosity planes. Cladding stone in building facades and its supporting systems must be compatible with the behaviour and performance of other interfacing systems, such as curtain walls and superstructure frames. In this sense, a properly executed dimensional stone cladding should be designed and installed within the capabilities and limitations of the slate's support system to resist all active forces or actions. The results of this work reveal the importance of complementary characterization techniques for dimension stone cladding, particularly for anisotropic rocks as slates. From the results it is possible to conclude that schistosity planes have an utter influence on either anchorage or flexural strength.

A crescente necessidade de dispor de espaços amplos que permitam uma maior flexibilidade nas soluções arquitectónicas dos interiores de edifícios associada a uma procura constante na redução de custos estruturais, tem potenciado o aparecimento de vãos de laje cada vez menos rígidos. Esta situação obriga a um especial cuidado no dimensionamento e avaliação da deformação das lajes, especialmente quando a sua resistência é conseguida com soluções leves, com betões e aços de pré-esforço de elevada resistência. Apresenta-se uma metodologia de cálculo para a deformação de lajes semipré-fabricadas, realizadas com betões de classe e idades diferentes. Contempla-se o efeito diferido devido à fluência e à retracção diferencial. Tratase de forma específica o eventual efeito favorável por deformação diferida do betão pré-comprimido das nervuras pré-tensionadas, vulgarmente designadas por vigotas.

In stone cladding the adhesion process is always a delicate process and determinant for the duration of the application (cladding itself). Generally it is common to divide the product fixtures into two systems: the material’s natural nesting and the mechanical fixing of the products. While the first situation envisages the positioning of the materials in an ordered manner aiming to attain a rigid system that fulfils the objective of the application project (for example a sidewalk or a simple wall), the use of artificial fixtures for stone products, the so called indirect fixing system, have observed a major evolution not only with respect to the bonding elements used, but mainly concerning the techniques involved.
In a building’s “skin”, stone and its supporting systems shall be compatible with the behaviour and performance of other interfacing systems, such as curtain walls and superstructure frames. In this sense, a properly executed dimensional stone cladding must be designed and installed within the capabilities and limitations of the stone’s support system to resist all active forces or actions. The most important aspects in the design of dimension stone cladding involves the configuration, size and spacing of the panels and also that of the anchorage system that will affix the stone panels to the underlying building substrate.

O objectivo em prever métodos práticos e expeditos para o controlo da fendilhação em lajes que realizam pavimentos mistos de betão moldado em obra com nervuras préfabricadas
de betão pré-esforçado deve ser procurado sem comprometer a sua competitividade em relação a outros sistemas de pavimentos. A verificação efectiva do estado limite de largura de fendas tem sido ignorada no dimensionamento das lajes
aligeiradas pré-esforçadas. De facto, o procedimento corrente tem consistido em comparar o valor de tensão de tracção na fibra extrema da secção com o valor característico da tensão de rotura à tracção simples, considerando as secções em fase
não fendilhada.
Neste trabalho apresenta-se um método de cálculo "exacto" para o estado limite de largura de fendas. Este procedimento traduz-se na quantificação de um momento flector limite por unidade de largura em função das características físicas e geométricas das secções.
Apresentam-se regras simplificadas de cálculo ou de verificação que consistem em estabelecer limites para as percentagens mínimas de armadura, diâmetro das mesmas ou limites para o seu espaçamento.
Demonstra-se que as abordagens correntes de limitação de tensões no betão, ou são excessivamente onerosas ou erram por excesso, comprometendo a segurança.

No revestimento de edifícios com pedra natural os sistemas de fixação e de instalação dos respectivos componentes devem ser projectados e dimen-sionados de acordo com as capacidades e limitações de cada tipo de pedra e método de fixação, de forma a resistir a todas as acções ao longo do período de vida útil dos edifícios. Os princípios que têm vindo a ser adoptados para o dimensionamento da pedra e das respectivas fixações são, geralmente, empíricos. Os coeficientes de segurança e os deslocamentos que se admitem baseiam-se, geralmente, em métodos ultrapassados que não se revelam adequados às actuais aplicações da pedra natural no revestimento exterior, nem aos modernos procedimentos de dimensionamento. Com base num número relevante de ensaios de arrancamento foi aferido um modelo de dimensionamento para revestimento de placas de pedra natural, utilizando o método de fixação mecânico perno cavilha. Este artigo tem por objectivo divulgar os modelos de rotura associados à fixação de placas de pedra natural, utilizando o sis-tema perno cavilha.

Beam-and-block floor systems are a common solution for one-way slabs of buildings in Portugal and in several other European countries.
This kind of slabs integrates both pretensioned concrete elements and —normally— a cast in-situ concrete topping with no shear reinforcement. It is a lightweight, easy to erect and cost-effective solution due to the almost total absence of formwork and reduced shoring.

This paper describes a study on kerf anchorage behaviour in three types of stones. Two limestone and various marble specimens were submitted to a series of tests – namely standard absorption, bulk specific gravity and flexural strength tests – to determine their physical and mechanical properties. The paper focuses on the results of tests carried out according to the ASTM Standard Test Method for Strength of Individual Stone Anchorages in Dimension Stone. These tests were performed on a stiff rail continuous anchorage system on both the front and rear kerf legs. Stress analysis and finite element method calculations were the basis for the proposed semi-empirical formula to estimate this anchorage system's breaking load under the above-mentioned conditions. Through a general but practical example, it is shown that a design focused on the bending strength of stone panels, to the detriment of the kerf anchorage, is an unsafe and yet common practice. The paper emphasises that designing stone cladding systems with continuous kerf must take into account different effects in order to evaluate the effective stress in the critical region of the kerf geometry. Separate stress concentration factors are proposed to account for the kerf geometry and the specimens' specific properties.

Today's thin stone veneers must be designed to resist, besides their self-weight, high wind pressures and induced seismic forces. They must accommodate hygrometric differential movement, deflection, vibration and creep, etc. When available, code requirements do not provide an accurate or realistic safety factor for the specific type of anchor and or stone used in a project. Global safety factors that are recommended by stone industry associations are imprecise and used as rules of thumb. Limit state design has replaced the older concept of allowable stress design in most forms of civil engineering. As a result, all modern buildings are designed in accordance with a code which is based on limit state theory for all man-made materials, yet there is an astonishing nonexistence of ′natural stone′. In this paper partial factors of safety are proposed depending on the types and on the coefficients of variation of the distributions of resistances. Their values are determined using structural reliability analysis for the load and resistance factor design format according to Eurocode 1990. Aging and stone resistance decay is outside the scope of the article, yet some guidance is provided on the influence of stone durability on stone cladding performance. An application example is used to illustrate both methods, and conclusions are drawn.

Carga de cálculo pd Q Principal Objectivo: Estabelecer comparações objectivas entre soluções de pavimentos prefabricados sob o ponto de vista de comportamento estrutural Carga de cálculo pd Carga de projecto pt Coeficientes de equivalência entre cargas de Coeficientes de equivalência entre cargas de projecto e cargas de cálculo em função dos projecto e cargas de cálculo em função dos estados limites últimos e de utilização estados limites últimos e de utilização