MIEC MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL 2014/2015 PROPOSTA DE TEMAS PARA DISSERTAÇÃO RAMO DE ESPECIALIZAÇÃO/ ÁREA CIENTÍFICA: CONSTRUÇÕES

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MIEC – MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL 2014/2015

PROPOSTA DE TEMAS PARA DISSERTAÇÃO

RAMO DE ESPECIALIZAÇÃO/ ÁREA CIENTÍFICA: CONSTRUÇÕES

CÓDIGO CC001

TEMA Influência de ciclos de embebição e secagem de soluções aquosas salinas em elementos multicamada

ORIENTADOR Ana Sofia Guimarães COORIENTADOR João Delgado ARGUENTE

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE OBJETIVOS

Analisar, experimentalmente em laboratório, fenómenos cíclicos de embebição e de secagem em provetes de paredes com múltiplas camadas;

Analisar, experimentalmente em laboratório o efeito de diferentes soluções aquosas salinas nos processos de embebição e secagem de paredes com múltiplas camadas GRAU DE

DIFICULDADE Médio / Elevado

PALAVRAS-CHAVE Humidade, interface, sais, absorção

PLANEAMENTO DE ATIVIDADES

1. Estudar exaustivamente a bibliografia e sintetizar em quadros e tabelas informações relevantes relativas a tipo de sais mais frequentes, difusibilidade dos sais, a concentração, a influência da variação da humidade e da temperatura no seu comportamento, cristalização e dissolução, etc.

2. Estudar exaustivamente a bibliografia e sintetizar informação relativa à influência da interface no coeficiente de absorção capilar.

3. Descrever detalhadamente os métodos utilizados em laboratório para estudar a absorção capilar e a secagem subsequente à absorção capilar.

4. Colocar provetes de paredes com múltiplas camadas, impermeabilizados nas laterais, com a base em contacto com sais medindo a progressão de humidade até atingir a estabilização da frente húmida.

5. Cálculo do coeficiente de absorção de água por capilaridade e a cinética de secagem.

Objetivos Tempo (meses) de Janeiro a Junho

Jan Fev Mar Abr Mai Jun

1 2 3 4 5 RECURSOS

Material para ensaios em laboratório (LFC): Provetes de tijolo com juntas de argamassa e tinas de ensaio – disponível

PRÉ-REQUISITOS

BIBLIOGRAFIA BASE

• GUIMARÃES, A. S. – Caracterização Experimental do Funcionamento de Sistemas de Ventilação da Base das Paredes para Tratamento da Humidade Ascensional, Dissertação de Mestrado, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto – FEUP, 2008.

• TORRES, M. I. M. – Humidade Ascensional em Paredes de Construções Históricas. Tese de Doutoramento. Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra – FCTUC, 2004.

• TORRES, M. I. M; FREITAS, Vasco P. de. – Avaliação da eficiência da ventilação da base das paredes em função da sua espessura no tratamento das humidades ascensionais, PATORREB2006, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto – FEUP, Porto, Março 2006.

• Humidade Ascensional (2008). FREITAS, V. P. de, TORRES, M.I.M. GUIMARÃES, A. S.; FEUP edições; ISBN. 978-972-752-101-2; 1.ª edição, Porto.

• FREITAS, V. P. de – Transferência de Humidade em Paredes de Edifícios. Análise do Fenómeno de Interface, Tese de Doutoramento, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto – FEUP, 1992

• KUNZEL, H, KIESSL, K – Calculation of heat and moisture transfer I, J. Heat and mass transfer, vol. 40, nº 1, pgs 159-167, 1997.

• Dissertação MIEC Tiago Rego – Efeito de soluções aquosas salinas nos processos de embebição e de paredes com múltiplas camadas – 2013/2014.

• Dissertação MIEC Joana Azevedo – Absorção por capilaridade de soluções aquosas salinas em materiais porosos – 2012/2013.

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CÓDIGO CC004

TEMA Validação de um modelo de pré-dimensionamento de sistemas de ventilação da base das paredes para o controlo da humidade ascensional – HUMIVENT prédim ORIENTADOR Ana Sofia Guimarães

COORIENTADOR ARGUENTE

TIPO Investigação / Projeto

1. Dominar uma ferramenta de simulação – HUMIVENT predim

2. Avaliar as potencialidades e limitações do HUMIVENT predim na simulação de fenómenos de humidade ascensional com um sistema de ventilação da base das paredes

3. Efetuar uma análise de sensibilidade dos parâmetros envolvidos

4. Analisar o fenómeno da humidade ascensional em paredes com um sistema de ventilação da base das paredes com diferentes condições fronteira.

5. Otimização das soluções. GRAU DE

DIFICULDADE Médio / Elevado

PALAVRAS-CHAVE Humidade ascensional, sistema de ventilação da base das paredes, simulação

1. Estudar o programa HUMIVENT predim e os artigos relacionados, Estudar o fenómeno da humidade ascensional em paredes, Analisar as equações que estão na base do programa 2. Estudar os parâmetros (inputs) necessários para fazer correr o programa.

3. Efetuar variações nos vários parâmetros e analisar as consequências ao nível da altura atingida pela frente húmida com e sem o sistema de ventilação da base das paredes. 4. Simular a humidade ascensional em paredes com um sistema de ventilação variando a

geometria, o clima, o sistema, os caudais de ventilação, considerando a existência de sais. 5. Otimização das soluções.

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RECURSOS Programa WUFI 2D – disponível PRÉ-REQUISITOS

BIBLIOGRAFIA BASE

• Guimarães, A. S., Dimensionamento de Sistemas de Ventilação da Base das Paredes para Tratamento da Humidade Ascensional. Tese de Doutoramento. Porto, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto – FEUP, Dezembro, 2011.

• GUIMARÃES, A. S. – Caracterização Experimental do Funcionamento de Sistemas de Ventilação da Base das Paredes para Tratamento da Humidade Ascensional, Dissertação de Mestrado, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto – FEUP, 2008.

• TORRES, M. I. M. – Humidade Ascensional em Paredes de Construções Históricas. Tese de Doutoramento. Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra – FCTUC, 2004.

• TORRES, M. I. M; FREITAS, Vasco P. de. – Avaliação da eficiência da ventilação da base das paredes em função da sua espessura no tratamento das humidades ascensionais, PATORREB2006, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto – FEUP, Porto, Março 2006.

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CÓDIGO CC006

TEMA Influência dos ciclos de embebição/secagem no coeficiente de absorção por capilaridade de soluções aquosas salinas em materiais porosos – tijolo e argamassa ORIENTADOR Ana Sofia Guimarães

Coorientador Teresa Diaz Gonçalves - LNEC ARGUENTE

TIPO Investigação

1. Efetuar uma pesquisa bibliográfica exaustiva sobre os sais a testar, o seu comportamento e as suas características. Analisar a difusibilidade dos sais, a concentração, a influência da variação da humidade e da temperatura no seu comportamento, cristalização e dissolução. 2. Perceber de que forma diferentes tipos de sais dissolvidos em água influenciam o coeficiente

de absorção de água por capilaridade em diferentes ciclos. Estudar dois diferentes materiais porosos (argamassa e tijolo) em relação ao coeficiente de absorção capilar.

3. Os materiais deverão ser submetidos a ensaios de absorção capilar com água e com soluções salinas (com concentração saturada de cloreto de sódio: NaCl, nitrato de sódio: NaNO3, sulfato de sódio: Na2SO4, cloreto de potássio: KCl, Nitrato de Potássio: KNO3 e Carbonato de sódio: Na2CO3

4. Analisar a alteração da taxa de embebição/secagem em presença do sal e o modo como essa alteração depende do tipo de sal.

5. Monitorização da secagem subsequente à absorção capilar. GRAU DE

DIFICULDADE Médio

PALAVRAS-CHAVE Humidade, sais, embebição

Estudar exaustivamente a bibliografia e sintetizar informações relevantes relativas a tipo de sais mais frequentes, difusibilidade dos sais, a concentração, a influência da variação da humidade e da temperatura no seu comportamento, cristalização e dissolução, etc.

Descrever detalhadamente os métodos utilizados em laboratório para estudar a absorção capilar e a secagem subsequente à absorção capilar.

Realizar ensaios em laboratório utilizando provetes reduzidos com o objetivo de estudar a forma como diferentes tipos de sais dissolvidos em água influenciam o coeficiente de absorção de água por capilaridade e a cinética de secagem em diferentes ciclos.

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RECURSOS Material para ensaios em laboratório (LFC): Provetes de argamassa e tijolo, soluções aquosas _{salinas com concentração saturada de NaCl, NaNO3, Na2SO4, KCl, KNO3 e Na2CO3}

PRÉ-REQUISITOS

BIBLIOGRAFIA BASE

• GONÇALVES, T.D.-Salt crystallization in plastered or rendered walls,Tese de Doutoramento, LNEC e IST,Lisboa, 2007

• HALL, C., HOFF, W.D - Water Transport in Brick, Stone and Concrete. Spon Press, London and New York. 2002. ISBN 0-419-22890-X.

• LOPEZ-ARCE, P., DOEHNE, E., GREENSHIELDS, J., BENAVENTE, D., YOUNG, D. – Treatment of rising damp and salt decay: the historic masonry buildings of Adelaide, South Australia, Materials and Structures, DOI 10.1617/s11527-008-9427-1, 2008.

• MASSARI, G., MASSARI, I. - Damp Buildings - Old and New. ICCROM, Rome. 1993. ISBN 92-9077-111-9.

• PEL, L., HUININK, H., KOPINGA, K. - Salt transport and crystallization in porous building materials. Magnetic Resonance Imaging 21 (2003), 317-320.

• Salt attack and rising damp. A guide to salt damp in historic and older buildings (2008). YOUNG, David, Heritage Council of NSW, Heritage Victoria, South Australian Department for Environment and Heritage, Adelaide City Council; ISBN 978-0-9805126-4-9 (print); ISBN 978-0-9805126-5-6 (online).

• WATT, D.; COLSTON, B. – Investigating the effects of humidity and salt crystallization on medieval masonry Building and Environment. The effects of humidity and salt crystallization on medieval masonry. Parish church of Walpole St Andrew, Norfolk, Nov, 2000.

• Dissertação MIEC Joana Azevedo – Absorção por capilaridade de soluções aquosas salinas em materiais porosos – 2012/2013.

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CÓDIGO CC013

TEMA EXPLORAÇÃO DOS SISTEMAS DA TRIMBLE PARA EXECUÇÃO DE OBRAS EM PMES

ORIENTADOR Alfredo Soeiro COORIENTADOR

ARGUENTE TIPO

- Analisar produtos comerciais da Trimble nesta área (e.g. http://connectedsite.com/ e http://construction.trimble.com/products/software-solutions)

- Escolher soluções exequíveis para PMEs na execução de obras - Simular a aplicação das soluções

- Propor procedimentos para utilizações futuras dos sistemas com base nas vantagens e nas desvantagens encontradas

GRAU DE DIFICULDADE PALAVRAS-CHAVE

Pesquisa de produtos da Trimble – 1,5 meses; Escolha das soluções – 0,5 meses;

Simular utilização – 1,2 meses; Procedimentos – 0,8 meses. RECURSOS

Soluções apresentadas por Trimble, investigações e relatórios sobre funcionamento das PMEs na construção e métodos de avaliação de inovação nas PMEs.

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CÓDIGO CC019

TEMA AVALIAÇÃO DAS METEDOLOGIAS DE MEDIÇÃO DA TEMPERATURA ORIENTADOR Eva Barreira

COORIENTADOR ARGUENTE

TIPO Projeto

Pretende-se com este trabalho descrever e avaliar diferentes técnicas para a determinação da temperatura (ar, superfície ou interior de camadas). Deverão ser apresentados os princípios físicos que estão na base da medição e descritos os diversos tipos de

equipamento disponíveis no mercado. Deverão também ser apontados os procedimentos de ensaio, as metodologias de calibração e os erros de medição associados.

GRAU DE

PALAVRAS-CHAVE Técnicas experimentais, Medição da temperatura PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

Pesquisa – 2 meses; Redação – 1 mês. RECURSOS

Será garantido o acesso aos equipamentos através do Laboratório de Física das Construções (LFC).

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CÓDIGO CC022

TEMA CANAIS ESCAVADOS NO RIO A JUSANTE DOS GRANDES APROVEITAMENTOS HIDROELÉTRICOS PORTUGUESES

ORIENTADOR Irene Ramos Chaves Fernandes COORIENTADOR

ARGUENTE

TIPO Projeto

Análise dos aspetos relevantes ligados à conceção e execução de canais escavados no leito do rio a jusante de aproveitamentos hidroeléctricos, de forma a garantir adequadas condições de escoamento.

GRAU DE

PALAVRAS-CHAVE Aproveitamentos hidroelétricos; Canais em rios

Pesquisa – 1 mês;

Tratamento dos dados – 1 mês; Redação – 1 mês.

RECURSOS PRÉ-REQUISITOS

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CÓDIGO CC027

TEMA Sistemas de prefabricação de paredes em alvenaria.

Análise de possibilidades de emprego em sistemas resistentes e não resistentes ORIENTADOR Hipólito Sousa

CO-ORIENTADOR Rui Sousa- IC ARGUENTE

TIPO Tese

DESCRIÇÃO DE OBJECTIVOS

As alvenarias são ainda um sistema tradicional, com uma forte incorporação e trabalho “in situ”. Uma das evoluções possíveis ao nível das alvenarias tem a ver com a transferência de grande parte das atividades feitas em obra para fábricas de prefabricação. Pretende-se efetuar uma pesquisa sobre sistemas existentes de prefabricação de alvenarias.

Sistematização dos sistemas. Soluções de montagem, preparação dos trabalhos, dimensionamento e disposições construtivas

GRAU DE

DIFICULDADE Elevado/Médio

PALAVRAS-CHAVE Envolvente; compartimentação; prefabricação, industrialização

PLANEAMENTO DE ACTIVIDADES

Pesquisa e recolha de informação – 1,5 mês; Tratamento dos dados e simulações – 2,5 mês; Redacção – 1 mês.

RECURSOS Bibliográficos, sem necessidades especiais

PRE-REQUISITOS Conhecimentos específicos prévios gerais no domínio das tecnologias, dimensionamento e materiais

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CÓDIGO CC028

TEMA Avaliação do efeito de alguns aspetos de índole construtiva, na capacidade mecânica das paredes divisórias em alvenaria suportarem deformações dos seus suportes em serviço

ORIENTADOR Hipólito Sousa CO-ORIENTADOR Rui Sousa - IC ARGUENTE

TIPO Tese

DESCRIÇÃO DE OBJECTIVOS

Partindo de trabalhos já desenvolvidos, pretende-se melhorar um modelo numérico, baseado no método dos elementos finitos, visando estudar a capacidade das paredes divisórias suportarem deformações induzidas pelos seus suportes, designadamente o efeito nessa capacidade de diversas disposições construtivas, como rebocos e rebocos armados, articulados com a existência, ou não, de aberturas nessas paredes

GRAU DE

DIFICULDADE Média /Elevada

PALAVRAS-CHAVE Envolvente; compartimentação; simulação numérica; alvenarias

PLANEAMENTO DE ACTIVIDADES

Pesquisa – 1 meses; Simulação – 2 meses;

Tratamento dos dados – 1 meses; Redacção – 0.5 mes.

RECURSOS Software de simulação numérica disponível na FEUP

PRE-REQUISITOS Conhecimentos específicos prévios gerais no domínio dos edifícios, estruturas e simulação numérica

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CÓDIGO CC053

Tema Choque térmico em vãos envidraçados Orientador Prof. Vasco Peixoto de Freitas

Coorientador Arguente

Tipo Dissertação

Descrição de objetivos

Pretende-se desenvolver um modelo simplificado de dimensionamento dos vidros utilizados em fachadas correntes face ao choque térmico.

O aluno terá de tipificar os vidros correntemente utilizados e estudar as geometrias e configurações que são ou não aceitáveis.

Ester trabalho exige o desenvolvimento de uma folha de cálculo.

Grau de

Dificuldade Elevado

Palavras-Chave Vidros, Dimensionamento, Choque térmico.

Planeamento de atividades

Pesquisa bibliográfica – 1 mês; Criação do modelo – 1 mês; Aplicação do modelo – 2 meses; Tratamento dos resultados – 1 mês; Redação – 1 mês.

Recursos Facilidade na utilização do Excel, como ferramenta a utilizar no modelo de cálculo. Pré-requisitos Aprovação em PRED E TEDI, bem como apetência pela simulação computacional.

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CÓDIGO CC056

TEMA Coordenação de projetos com BIM

ORIENTADOR Professor João Poças Martins COORIENTADOR Fábio Macieira / GEG

ARGUENTE

TIPO Dissertação em Ambinete Emprearial (DAE) - GEG

Aplicação de uma ferramenta – BIM – num caso de estudo simples com a integração das diferentes especialidades no modelo.

Como fazer a coordenação das especialidades – definição de um modelo de orientação para a coordenação com esta ferramenta.

Análise das forças e fraquezas desta nova e potente ferramenta.

GRAU DE DIFICULDADE PALAVRAS-CHAVE PLANEAMENTO DE ATIVIDADES RECURSOS PRÉ-REQUISITOS