FE - Dissertações de Mestrado

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http://hdl.handle.net/10437/10752

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    Apoio à atualização da metodologia de quantificação e caracterização física dos resíduos urbanos em Portugal
    (2024) Salvador, Deyse Cabral de Souza Mattos; Faculdade de Engenharia; Rocha, Cândida Leonor Pinto
    A obtenção de dados fiáveis sobre a composição e a quantificação dos resíduos urbanos é essencial para o seu sistema de gestão, uma vez que define todos os parâmetros que são eficazes no processo de tomada de decisão. O objetivo deste trabalho é apoiar a atualização da metodologia portuguesa de caracterização e quantificação de resíduos urbanos, aprovada pela Portaria n.º 851/2009, que já se encontra em curso. Para o efeito, foram compilados 25 artigos científicos, abrangendo metodologias aplicadas em 10 países europeus e 15 países não europeus, além de 5 metodologias nacionais de países europeus, de forma a identificar os melhores procedimentos adotados nos últimos 15 anos. Os resultados mostraram que os países europeus têm vindo a desenvolver a sua própria metodologia com base noutras de referência, procurando enriquecer a metodologia lançada pela Comissão Europeia em 2004, numa tentativa de a uniformizar, enquanto nos países não europeus a metodologia americana D 5231-92 tem sido a mais utilizada. Os fatores-chave na aplicação desta metodologia foram a estratificação, a amostragem, a classificação das categorias e as análises estatísticas. No que diz respeito à estratificação, o tipo de amostragem aleatória estratificada foi considerado o mais representativo. 9 dos 10 artigos científicos de países europeus tiveram como alvo do estudo os resíduos domésticos, tal como as 5 metodologias nacionais. No que se refere à amostragem, o nível predominante nos países não europeus foi por veículo de recolha, enquanto nos países europeus foi por habitação. A unidade e a quantidade da amostra variaram consideravelmente entre todos os estudos compilados. Em geral, a duração das campanhas foi de 1 semana, variando o número de campanhas anuais. Quanto à preparação da amostra, os países não europeus utilizaram mais o método de cone e quarteio, enquanto os países europeus utilizaram mais o método de pilha plana e alongada ou não reduziram a amostra para evitar os erros da Teoria da Amostragem (TAM). Em relação à classificação das categorias, a triagem manual foi realizada em todos os estudos, com procedimentos diferentes e categorias; o catálogo de triagem vem sendo desenvolvido em 3 níveis nos países europeus, conhecido como “abordagem hierárquica das frações de resíduos”. As análises estatísticas estão a evoluir nos países europeus para análises de dados composicionais (CoDa), isto é, análises estatísticas mais robustas que respeitam a distribuição não normal dos dados e a sua restrição de soma constante. Concluiu-se que a falta de uma metodologia uniformizada impossibilita a comparação entre diferentes estudos. No que corresponde à estratificação, a metodologia portuguesa deve ter os resíduos domésticos como alvo do estudo, deve ser escolhido o tipo de amostragem aleatória estratificada, com pelo menos 5 estratos, e devem ser identificados os fatores específicos que influenciam a composição e quantificação dos resíduos urbanos em cada região. Relativamente à amostragem, o nível sugerido é por veículo de recolha em cada estrato e sem compactação da amostra, sendo a amostra inicial reduzida em 5 subamostras de 100 kg, através do método de pilha plana e alongada, totalizando 25 subamostras por campanha, com a duração de 1 semana completa. Nesta fase, devem ser tidos em conta os resíduos volumosos, a contaminação e o teor de humidade dos resíduos. O catálogo de triagem deve ser desenvolvido em 3 níveis: nível I para o tipo de material, nível II para a finalidade dos resíduos e nível III para as necessidades das entidades gestoras, e os resíduos finos devem ser separados com base na observação visual e em diferentes categorias sem os peneirar. No que tange às análises estatísticas, é necessário realizar transformações logarítmicas isométricas dos dados, priorizar medidas de tendência central e de variabilidade que melhor representem dados com uma distribuição não normal, utilizando testes estatísticos não paramétricos. Por fim, a quantidade de membros da equipa de caracterização deve ser testada e, sobretudo, devem ser envidados todos os esforços para garantir a sua saúde e segurança. Palavras-chaves: resíduos urbanos; caracterização física; estratificação; triagem manual; análises estatísticas.
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    Contribution to incorporation of non-recyclable plastics in bituminous mixtures
    (2025) Fonseca, João Clérigo; FE - Faculty of Engineering; ANTUNES, VITOR FILIPE SILVA; Freire, Ana Cristina
    Nos últimos 50 anos, a produção mundial de plástico registou um aumento exponencial, levando à procura de novas soluções que reutilizem estes resíduos. Este estudo explora a incorporação de resíduos plásticos não recicláveis em misturas betuminosas, pretendendo desenvolver uma solução sustentável com desempenho igual ou superior ao das misturas tradicionais para camadas de desgaste em pavimentos rodoviários. Selecionaram-se dez amostras de resíduos plásticos colhidos num centro de resíduos, onde apenas uma tinha valor comercial. Obtiveram-se 75 amostras após separação visual e ensaios de densidade. Avaliou-se o ponto de fusão dos plásticos, identificando os mais adequados para incorporar por via húmida. A via húmida revelou se ineficaz devido à fusão parcial do plástico no betume. O estudo prosseguiu pela via seca, formulando-se uma mistura com 10% de plástico, validada através de ensaios Marshall. Posteriormente efetuou-se ensaios de sensibilidade à água, deformação permanente, fadiga, módulo de rigidez, macro e microtextura, recuperação de betume e uma avaliação ambiental e económica. Os resultados obtidos mostraram maior flexibilidade e resistência à água, elevada resistência à deformação permanente, menor rigidez e suscetibilidade a variações de frequência e temperatura. Estes resultados indicam que a adição de plástico melhora as propriedades das misturas betuminosas e reduz custos, oferecendo uma alternativa sustentável para os resíduos plásticos na construção de estradas.
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    Determinação de forças em tirantes de pontes com recurso a telemóveis
    (2024) Borges, Eliane Cristina Semedo Barbosa; Faculdade de Engenharia; PERES, NUNO RAFAEL DA SILVA; Figueiredo, Elói João Faria
    As ações dinâmicas podem induzir vibrações nas estruturas, podendo comprometer a segurança e o conforto dos utilizadores. Esta dissertação tem como objetivo investigar a utilização de telemóveis na monitorização da integridade estrutural da Ponte Edgar Cardoso, na Figueira da Foz. O estudo foca na determinação das frequências naturais dos cabos da ponte utilizando a aplicação App4SHM e na comparação dos resultados com os obtidos com sistemas de monitorização tradicionais. A Ponte Edgar Cardoso foi a primeira ponte de tirantes construída em Portugal. Dada a sua importância histórica e conceção única, os esforços contínuos para a sua manutenção e preservação são cruciais. Inspeções recentes revelaram um número crescente de fios lassos e partidos nas zonas de ancoragem dos tirantes, sendo assim necessária a substituição integral dos cabos para garantir segurança acrescida e facilitar manutenções futuras. Neste trabalho utilizam-se telemóveis para detetar anomalias estruturais, demonstrando o uso prático e eficiência das tecnologias móveis para monitorização contínua de infraestruturas. A aplicação App4SHM foi utilizada para medir as frequências naturais dos cabos, permitindo posteriormente o cálculo das forças instaladas nos cabos. Os resultados sugerem que os telemóveis podem expandir significativamente as práticas de monitorização estrutural, com custos reduzidos e maior acessibilidade. Comparando com os métodos tradicionais, verifica-se que os telemóveis fornecem resultados precisos e eficientes, destacando o seu potencial como uma ferramenta valiosa na monitorização da integridade estrutural. Esta dissertação contribui para os esforços contínuos de manutenção da Ponte Edgar Cardoso e para o aumento do conhecimento no uso inovador de telemóveis na monitorização estrutural. Os resultados desta dissertação sublinham a importância de integrar tecnologias modernas e avançadas nas práticas de monitorização para garantir a longevidade e segurança de infraestruturas importantes. Palavras-chave: Monitorização da integridade estrutural, aplicação de telemóvel, App4SHM, tirantes
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    Enquadramento legal do BIM em Portugal : técnicos para a elaboração de uma proposta legislativa
    (2024) Escovalo, Vander Cruz de Carvalho; Faculdade de Engenharia; Vasconcelos, Ana Neyra Brandão de; CABAÇO, ANTÓNIO MANUEL GARDETE MENDES
    A implementação do Building Information Modeling (BIM) em Portugal tem vindo a crescer ao longo dos anos, conduzindo a uma mudança nas formas tradicionais de trabalho. O BIM introduz novas responsabilidades e funções no papel a desempenhar pelos Donos da Obra, Projetistas, Empreiteiros e Fiscalização. A Portaria n.º 255/2023, de 07 de agosto, aprova o conteúdo obrigatório do projeto de execução, bem como os procedimentos e normas a adotar na elaboração e faseamento de projetos de obras públicas. Esta Portaria veio substituir a Portaria n. º 701- H/2008, de 29 de julho, introduzindo pela primeira vez o termo “BIM”. No entanto, não estabelece ainda os requisitos mínimos que devem constar num projeto desenvolvido em BIM nem aborda os conteúdos e os principais aspetos ligados às metodologias BIM. Neste sentido, torna-se fundamental a criação de disposições legislativas que estabeleçam os requisitos mínimos de um modelo BIM nas diversas fases de projeto e inclua os processos e procedimentos já consagrados em normativas internacionais para o BIM. Deste modo, o desenvolvimento desta dissertação de mestrado tem como objetivo definir um conjunto de aspetos técnicos relevantes a serem contemplados aquando da redação de uma proposta legislativa que contemple o faseamento e a obrigatoriedade de utilização de modelos BIM em empreendimentos de construção, procedendo, para tal, a um levantamento das normas e legislação nacional e internacional sobre projetos de execução, gestão de empreendimentos e BIM. Palavras-chave: BIM, Portaria n.º 255/2023, ISO 19650, projeto de execução
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    Lições e desafios na reabilitação de edifícios antigos no centro de Lisboa
    (2024) Antunes, Rodrigo Costa Duarte; Faculdade de Engenharia; MANSO, MARIA DE CASTRO FONSECA MORÃO; Figueiredo, Elói João Faria
    A reabilitação urbana é, nos dias de hoje, uma das principais atividades da construção civil no nosso país. Este trabalho foca-se principalmente na reabilitação de edifícios pombalinos e gaioleiros na cidade de Lisboa. Neste âmbito é feita uma análise do enquadramento histórico e legislativo da reabilitação e uma descrição do parque habitacional que compõe a cidade, salientando a sua evolução desde o sismo de 1755. O caso de estudo apresentado consiste na reabilitação do edifício pombalino do Arco do Bandeira, que incluiu a demolição parcial do interior do edifício. Este trabalho visa analisar os desafios mais comuns neste tipo de obras, identificando as possíveis soluções a adotar e as lições obtidas do processo de reabilitação deste tipo de edifícios. É um trabalho que poderá ser uma fonte de informação útil na realização de futuras obras desta natureza. Palavras chave: Reabilitação, Lisboa, Edifícios Pombalinos, Edifícios Gaioleiros
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    Mobilidade sustentável : a contribuição da ferrovia para a descarbonização
    (2023) Gaspar, Pedro Miguel da Silva; Faculdade de Engenharia; ALMEIDA, CARINA DA CONCEIÇÃO MENDES DE; ANTUNES, VITOR FILIPE SILVA
    O setor dos transportes desempenha um papel fundamental para o desenvolvimento socioeconómico dos países, permitindo o transporte de pessoas e mercadorias. Atualmente, este setor enfrenta inúmeros desafios na medida em que é um dos maiores emissores de gases com efeito de estufa. A implementação de novas políticas para contrariar estas emissões pode enfrentar alguns desafios sociais, considerando a necessidade de repensar hábitos e mentalidades. Num contexto de transição climática, será o setor capaz de assegurar que as necessidades de mobilidade de pessoas e bens em viagens transfronteiriças em Portugal e Espanha continuam a ser satisfeitas? O futuro da ferrovia em Portugal, enquanto parte da rede europeia, será determinada pelos investimentos projetados para as próximas décadas, nomeadamente no sentido de reduzir os tempos de viagem e aumentar as ligações, evitando a perda de mobilidade e de competitividade face a outros meios de deslocação. Este estudo avalia a viabilidade do comboio de alta velocidade como principal meio de transporte para viagens de média distância, analisando as pontes aéreas e ferroviárias à escala ibérica. O balanço das emissões demonstram que o comboio elétrico é consideravelmente menos poluente que o avião, embora o comboio a diesel emita duas vezes mais do que o comboio elétrico. Os resultados dos inquéritos comprovam que os principais critérios de escolha de um modo de transporte são o tempo de viagem e o preço do bilhete. O comboio revela-se mais vantajoso que o avião para viagens curtas, sendo que, à medida que a distância aumenta, o comboio torna-se menos vantajoso que o avião. Em conclusão, o comboio de alta velocidade é uma alternativa ao avião se o tempo viagem e o custo forem inferiores ou idênticos, embora as ligações analisadas revelem a inexistência de uma ferrovia de alta velocidade em Portugal e uma fraca conexão da rede o resto da Europa. Palavras-chave: Transporte ferroviário de alta-velocidade; Transporte aéreo; Península Ibérica; Ação Climática; Estratégias de Mobilidade.
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    Reforço de solo-cimento com fibra de cânhamo para camadas de base e sub-base de pavimentos rodoviarios
    (2023) Martins, Filipe Alexandre Fernandes; Faculdade de Engenharia; ANTUNES, VITOR FILIPE SILVA; Crucho, João Miguel Lopes
    A construção das camadas inferiores de pavimentos rodoviários frequentemente implica custos substanciais, tanto do ponto de vista económico e ambiental. Neste contexto, foi desenvolvida uma investigação laboratorial sobre a estabilização de uma areia argilosa com elevada plasticidade utilizando cimento e reforço através de fibras de cânhamo, visando reduzir tais custos. Foram produzidos provetes de solo estabilizado com cimento e reforçados com fibras de cânhamo, com teores de 0,1% e 0,2%, para avaliar o desempenho mecânico. Ensaios de compressão uniaxial e compressão diametral foram realizados após 1, 7 e 28 dias de cura, juntamente com ensaios de California Bearing Ratio (CBR), com e sem embebição. Os resultados indicam que a adição de fibras de cânhamo resultou numa melhoria nas propriedades mecânicas do solo em comparativamente ao o solo estabilizado apenas com cimento. Houve aumentos na resistência à compressão e tração indireta. Quanto aos ensaios de CBR, de modo geral, observou-se um aumento no desempenho. Desta forma conclui-se que a aplicação de fibras pode ser uma vantagem, tanto ao nível da engenharia como ao nível do desenvolvimento sustentável, sendo a mesma uma alternativa viável e mais ecológica para a execução das camadas de base e sub-base de pavimentos. Palavras chave: Desempenho mecânico; Estabilização de solo; Fibras de cânhamo; Pavimentos rodoviários; Sustentabilidade