Publicações

The variation of wood density and mechanical properties with site, tree and within tree (longitudinal and radial) were studied for blackwood (Acacia melanoxylon R. Br.) grown in four sites in Portugal. Twenty trees were randomly selected (40 cm dbh class, 33

Ensaios de fogo preliminares realizados em ligações tradicionais de madeira foramcomparados com os métodos simplificados e avançado propostos no Eurocódigo 5,observando-se uma boa concordância entre os modelos de cálculo e os resultadosexperimentais, em termos da área das secções residuais. Contudo, os ensaios realizados nãopermitem esclarecer a influência da densidade na carbonização, o que pode ser importante face à grande variabilidade das propriedades do Pinho bravo. Para além disso, os valores previstos no Eurocódigo 5 para os métodos avançados não contemplam a condutibilidade térmica na direcção paralela às fibras, o que poderá influenciar os resultados da modelação numérica destas ligações, uma vez que, devido aos entalhes, os topos das peças têm áreas significativas expostas à acção do fogo.

Em 2005 estimava-se [1] que cerca de 70% das pessoas do "mundo desenvolvido" viveriam em casas com estrutura de madeira. Calculava-se ainda que, nos EUA e no Canadá, teriam estrutura de madeira cerca de 90% dos edifícios de pequena altura. Em 2000, no conjunto de todos os países desenvolvidos, deveria haver cerca de 150 milhões de casas com estrutura de madeira, sendo deste tipo mais de 90% da construção total da habitação na Noruega, na Suécia e na Austrália, 60% na Escócia e 45% no Japão.

A madeira é um material com excelentes potencialidades técnicas e arquitetónicas e grande interesse do ponto de vista da construção sustentável, mas é igualmente um material particularmente sensível às condições de aplicação e utilização. A variabilidade, anisotropia, higroscopicidade e suscetibilidade de degradação biológica da madeira tornam especialmente relevante a atenção aos pormenores construtivos a adotar, no sentido de evitar situações críticas que comprometam o desempenho e a durabilidade das construções. Construir bem em madeira é muito mais do que tirar partido estético do material, construindo edifícios apelativos, funcionais e bem integrados no espaço envolvente. Saber construir em madeira é sobretudo tirar partido das boas qualidades do material, sabendo contornar as suas limitações, evitando situações de exposição ao ambiente, solicitações mecânicas, condições de funcionamento e ações de manutenção suscetíveis de conduzir à sua degradação precoce.

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In Portugal, given the large proportions of natural regeneration pine stands, a large amount of young trees must be removed from the forest, to assure the quality of mature trees and to decrease the risk of fire. With this problem in mind, a national study was launched to investigate the use of maritime pine small-diameter poles in structural applications. The study had two different tasks. The first task comprised thedetermination of mechanical properties and the establishment of visual and mechanical strength grading procedures and is already completed.The second task concerns the development of connections. This paper presents results within the second task. Three types of connections, regarding failure load and stiffness, were studied: connections using central plates; glued-in rods; and dowel nuts. The glued-in rods showed thehighest mean failure load and, especially, stiffness. Indeed, the glued-in rods showed a mean stiffness around six times higher than the one obtained for the other studied connections. Additionally, the applicability of European Yield Model to estimate the failure load of these connectionsis also discussed. DOI: 10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0000752. © 2013 American Society of Civil Engineers.

In this contribution we summarize the current status of the known termites of the Azores(North Atlantic; 37-40° N, 25-31° W). Since 2000, four species of termites have been identified in the Azorean archipelago. These are spreading throughout the islands and becoming common structural and agricultural pests. Two termites of the Kalotermitidae family, Cryptotermesbrevis (Walker) and Kalotermes flavicollis (Fabricius) are found on six and threeof the islands, respectively. The other two species, the subterranean termites Reticulitermes grassei Clemént and R. flavipes (Kollar) of the Rhinotermitidae family are found only in confined areas of the cities of Horta (Faial) and Praia da Vitória (Terceira) respectively.Due to its location and weather conditions the Azorean archipelago is vulnerable to colonization by invasive species. The fact that there are four different species of termites in the Azores, all of them considered pests, is a matter of concern. Here we present a comparativedescription of these species, their known distribution in the archipelago, which control measures are being used against them, and what can be done in the future to eradicate and control these pests in the Azores.

The paper presents a new semi-destructive method for obtaining a prediction of the tension parallel to the grain properties of clear wood of structural timber members. This method is less intrusive than otherexisting methods and consists in extracting four small specimens along the length of the timber members. The tension strength and stiffness obtained is intended to be used as input data for the assessment of timber members in situ. Since the method only provides information regarding clear wood, it will have to be used together with other non- or semi-destructive methods that could accommodate the effect of defects on the loss of clear wood properties. The validation of the method was carried out by a comparison with results obtained from a standard method used for determination of clear wood properties. The results show a good agreement between stiffness values but a medium agreement in the case of tensionstrength.

Bridge falsework systems are frequently used during the construction, rehabilitation and retrofit works of bridgestructures. These structures have a significant impact on the cost, construction rate and construction safety of thesupported permanent structures. However, the relevant stakeholders often do not consider them to be as importantas permanent structures, and in recent years a high number of accidents involving bridge falsework systems havebeen reported, particularly in the developing world. In order to increase the safety and the efficiency of these systemsit is certainly beneficial to learn from past failures. In this paper, a survey of the failures of bridge falsework systemssince 1970 is presented. The data will provide useful statistics for risk assessments when considering the potentialconsequences associated with failures of bridge falsework systems.

In the recent codes for the design of steel structures, the elastic

O estudo numérico do comportamento não linear das estruturas é habitualmente realizado através de métodos iterativos. A eficácia destes métodos depende essencialmente da sua capacidade de adaptação à resposta não linear da estrutura, sendo conveniente a utilização de algoritmos automáticos, que minimizem a intervenção dos seus utilizadores. Além disso, é vantajoso que tais algoritmos permitam adequar a evolução do cálculo à alteração das características da estrutura, sobretudo ao nível dos graus de liberdade que condicionam a não linearidade da resposta.O presente trabalho descreve a formulação do método de iteração em esfera, baseado no controlo simultâneo do factor de carga e de todos os deslocamentos nodais da estrutura. São ainda apresentados os princípios do método de iteração em esfera ponderada, que constitue uma generalização do método anterior, permitindo uma limitação prévia das variáveis de controlo pelo utilizador e, eventualmente, a sua posterior selecção, em função da evolução não linear da estrutura.

This paper presents a geometric and material nonlinear model of analysis for the study of rectangular thin-walled steel box compressed members. The local buckling of the section's walls is taken in account by simplified piecewise linear stress-strain curves, based on extensive studies of several authors. The cross section's efforts and stiffness terms are calculated by analytical expressions, based on the analysis of the cross section's global deformations, which enable a very fast study of the behaviour of these structural members. The performance of this model is illustrated by the comparison of its results with those published by other authors, obtained by numerical and experimental studies.

This paper presents a semi-analytical method for the study of two dimensional steel structures made of linear members. The control variables are the cross section's global deformations. This model allies the efficiency of the "cross section models" with the exigencies for an efficient analysis, taking in account the influences of hardening and residual stresses, and the effects of the yielding evolution along the structural members' cross sections and length. The model's main hypothesis and the general formulation are presented on the first chapters. The analytical expressions for the cross section efforts and stiffness matrix calculation are presented, in a non dimensional form, for the particular case of a rectangular cross section. Finally, the model's results are compared with experimental and analytical results taken from literature.

This article presents an outline of the author's notes for the presentation of the EC3 specifications for the design of beams.In the first and second chapters a brief recall of the general basis of design and methods for structural analysis is given.The third chapter includes a recapitulation of the main rules to apply in the verification of ultimate states for beam cross-sections.Finally, in the fourth chapter, the most frequent serviceability limit states to take into account in the verification of beams are summarized.

The National Laboratory of Civil Engineering (LNEC) performs an important role on the particular domain of metrology of forces as far as Portugal is concerned. For this purpose, LNEC has created a departmental unit which is in charge of materials mechanical testing machines verification. An important number of users of testing machines metrological verification service are small companies equipped with load machines for compression testing of concrete specimens. Some particular circumstances concerned with this metrological verification induced the development of force transducers specially designed to work as travelling standards.The main purpose of the paper is to present the investigation carried out at LNEC about this particular matter. Operating principle, design criteria, construction technique and calibration tests are the main topics described in the paper.

O aumento de solicitações que desde há alguns anos se vinha sentindo no LNEC para o controle de qualidade de cordões de aço para pré-esforço conduziu ao empreendimento de vários estudos, com o objectivo de desenvolver técnicas de ensaio que permitissem determinar um conjunto de características mecânicas daquele produto suficientes para se poder efectuar a sua recepção.Na presente comunicação é efectuada uma análise de diferentes soluções testadas e da sua viabilidade de aplicação, apresentando-se ainda alguns resultados, obtidos em estudos comparativos entre as principais soluções retidas para aplicação prática.

O aumento de solicitações que desde há alguns anos se vinha sentindo no LNEC para o controle de qualidade de cordões de aço para pré-esforço conduziu ao empreendimento de vários estudos, com o objectivo de desenvolver técnicas de ensaio que permitissem determinar um conjunto de características mecânicas daquele produto suficientes para se poder efectuar a sua recepção. Na presente comunicação é efectuada uma análise de diferentes soluções testadas e da sua viabilidade de aplicação, apresentando-se ainda alguns resultados, obtidos em estudos comparativos entre as principais soluções retidas para aplicação prática.

Um dos principais objectivos dos regulamentos de cálculo de construções é o de conduzir ao dimensionamento de estruturas cujo grau de fiabilidade seja não só suficiente mas também tão homogéneo quanto possível.A presente comunicação refere um método de estudo utilizado para estimar a homogeneidade referida. A sua aplicação é ilustrada através da comparação entre as disposições do REAE e do EUROCODE 3 relativas ao varejamento de uma coluna de aço sujeita a compressão simples.Uma análise fiabilista baseada no estudo da influência da variação das características geométricas e mecânicas dos elementos estruturais evidencia a melhor homogeneidade que o futuro regulamento europeu poderá vir a introduzir, relativamente ao actual regulamento português.

A comunicação noticia o desenvolvimento e organização de um sector de metrologia de forças no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) vocacionado para a verificação de máquinas de ensaios mecânicos. É feita uma breve referência à experiência do LNEC na prestação de serviços desta natureza desde a sua fundação, e ao novo enquadramento deste sector no âmbito do Sistema Nacional de Gestão de Qualidade.São fornecidas informações relativas à actual situação nacional em termos de regulamentação e normalização desta actividade, e às disponibilidades do sector sob os pontos de vista técnico, logístico e administrativo.

A comunicação refere o desenvolvimento de transdutores de força especialmente destinados à verificação de máquinas de ensaios mecânicos, no âmbito da actividade metrológica do LNEC. O princípio de funcionamento, os critérios de projecto, a técnica de construção e os testes de comportamento são os principais temas abordados.

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O Museu da Academia das Ciências de Lisboa possui uma preciosa xiloteca assinada pelo Mestre dos marceneiros portugueses, José Aniceto Rapozo contendo 1213 amostras de madeiras do Brasil e 12 de outras origens. A sua importância no progresso do conhecimento dos recursos florestais do Brasil naviragem dos séculos dezoito e dezanove conduziu ao estudo em curso. Dada a devastação verificada em vastas áreas florestais brasileiras, surgem dificuldades por certas espécies poderem ter distribuiçãogeográfica diferente (com eventual extinção, geral ou localizada), por insuficiência do material de comparação, e por ambiguidade das designações comerciais.Foi possível identificar esta xiloteca como uma de quatro encomendadas a Aniceto Rapozo pelo Príncipe Regente. A análise das amostras de madeira e a informação documental mostram que a colecçãotem por base uma remessa de 5008 amostras de madeiras do Brasil enviada em 1784 para o Arsenal Real do Exército, em Lisboa, pelo Vice-Rei do Brasil, Luís de Vasconcellos e Souza.O valor científico do conjunto é evidenciado pela identificação botânica das espéciesrepresentadas. Na situação actual, a identificação das espécies florestais representadas na amostragem foiinteiramente conseguida em 14% dos casos, conseguida mas ainda por confirmar em 27%. Dado o carácter preliminar deste estudo, os seus resultados serão ulteriormente publicados com mais pormenor. Among the Lisbon Academy of Sciences Museum collection there is a valuable xylarium by theleading Portuguese master cabinet-maker José Aniceto Rapozo (1756-1824), comprising 1213 wood samples from Brazil plus 12 from elsewhere. This collection is most important since it allows us to improve the knowledge on Brazilian forest resources by the end of the eighteenth century and thebeginning of the next. This study aims to establish its historical framework and scientific value. Owing tooverexploitation and even devastation of very large forest areas in Brazil, difficulties for our study aroseeither as some species may have now a different geographical distribution (and eventually may have underwent local or general extinction), by lack of adequate comparison material, or because of ambiguityof the commercial names.Results so far obtained allowed us to recognize the xylarium as one of the four commanded Rapozo by the Regent Prince, later King João VI (1767-1826). Taking into account the wood samples analyses as well as bibliographic data it is possible to conclude that the collection was prepared from a set 3 of 5008 Brazilian wood samples sent to the Royal Arsenal in Lisbon in 1784 by the Brazil

This work collects information about laboratory tests to evaluate the properties of agro-industrial wastes used for thermal insulation building materials considering them individually and in composits. It focuses on bio-susceptibility, as one of the main aspects to consider for bio-based building products.

Innovation in structures and construction materials demands a more accurate performance analysis during the life cycle. In addition, climatic changes pose new challenges to civil infrastructures that were not so relevant in the past. In most cases, the traditional test methods cannot accurately assess the complex phenomena involved in durability. The modern and complex factors require a different approach to durability analysis. The purpose of this chapter is to present innovative durability tests on construction materials: wood; rammed earth, cob and unfired blocks; natural stone; bituminous binders and mixtures; and Fibre Reinforced Polymers (FRP) to concrete bonded connections. Most of these tests concern the accelerated simulation of the main phenomena involved in durability performance

Laboratory tests were carried out to define production parameters of innovative eco-efficient composites made up of hazelnut shells as aggregate and a sodium silicate solution as adhesive. The aim was to maximize the content of bio-aggregates and minimize the amount of adhesive, guaranteeing the feasibility of producing samples. Therefore, after preliminary testing, the percentages of hazelnut shells and the sodium silicate solution were kept constant: 70% and 30% of the total volume, respectively. However, the characteristics of the considered composites did not allow the production of uniform samples. The sodium silicate solution was not rapidly absorbed by the bio-aggregates; during the drying process, it was deposited on the bottom side of the samples. The uniformity of the samples is required to guarantee a correct evaluation of their performance and future homogeneous panels. Hence, different production parameters were investigated, such as drying at T

The durability of construction materials is a key concern and can be related to different actions such as weathering conditions outdoors enhanced by climatic change, chemical and biological attack, abrasion, and other conditions of service over time. Frequently, several actions develop simultaneously, making it difficult to reproduce in situ conditions in laboratory. Furthermore, testing to assess durability depends largely on the nature of the material itself or on the way it has been assembled with other materials. The ageing techniques to assess long-term durability performance of construction materials are based on accelerated durability tests, which include, for example, thermal stress, freeze

This paper presents an overview of research carried out to assess the bonding suitability of Portuguese timbers.Most work developed in the last decades has focused Maritime pine timber, due to its traditional use in building construction, good mechanical properties and availability. Untreated, as well as preservative treated Maritime pine have been studied, as its impregnability allows deep treatment suitable for applications in Use Classes 3 and 4.Recent results on bonding preservative treated Maritime pine wood are discussed.Preliminary results regarding other species that are becoming available in the Portuguese market are also presented, as an attempt to reduce pressure on Maritime pine timber as well as to seek more valuable alternatives for their traditional uses.

No presente trabalho apresentam-se os resultados mais relevantes obtidos num programa experimental desenvolvido no LNEC com o objetivo de caracterizar a aderência dos varões nervurados do tipo A500NR SD existentes no mercado, fundamentalmente para melhorar a modelação do comportamento dos elementos de betão armado de zonas críticas de estruturas inseridas em zonas sísmicas.O programa experimental desenvolvido pretende simular as condições de aderência existentes num varão horizontal de uma ligação viga-pilar e tem como principais variáveis varões de dois diâmetros frequentemente utilizados (16 e 25 mm), dois níveis diferentes de área relativa das nervuras (A e B) e duas classes de betão (C1 e C2), ambos representativos do betão utilizado nas construções mais relevantes.Os resultados obtidos quer nos ensaios monotónicos quer nos ensaios cíclicos apontam para um decréscimo da tensão de aderência com o aumento do diâmetro da ordem dos 10%. O aumento da área relativa das nervuras transversais traduz-se num incremento da tensão máxima de aderência da ordem dos 15%, com uma redução do deslizamento que ronda os 15%. Nesse sentido, este estudo propôs que, no caso dos varões com maior área relativa das nervuras, a tensão de aderência máxima possa variar entre 2,35 e 2,65 vezes a raiz quadrada da resistência do betão à compressão e que o patamar onde a tensão de aderência é máxima se situe entre 0,5 e 1,5 mm de deslizamento.Explorou-se também o fenómeno da entrada em cedência da armadura tendo-se concluído que, em provetes que pretendem simular as condições de aderência existentes num varão horizontal de uma ligação viga-pilar, a entrada em cedência da armadura conduz a uma redução da tensão de aderência máxima inferior a 10%, quer regime monotónico quer em regime cíclico.

O presente trabalho de investigação refere-se à conservação de elementos estruturais de madeira medianamente degradados por fungos em edifícios antigos. Propõe-se estudar a compatibilidade entre produtos de tratamento e de consolidação por impregnação, aplicados sequencialmente. A avaliação do processo foi realizada maioritariamente em laboratório e na óptica do desempenho mecânico conjunto da madeira e produtos aplicados, por intermédio de ensaios físico-mecânicos destrutivos e não destrutivos e também por ensaios mecânicos não destrutivos realizados in situ. Foram utilizados produtos comerciais, aplicando-os às espécies de madeira correntemente encontradas nos edifícios antigos da zona de Lisboa: Pinho bravo e Casquinha. Procedeu-se à avaliação mecânica de madeira nova e antiga, em estado são e degradado; ao desenvolvimento de um método de medição da profundidade de penetração de produtos de tratamento; à avaliação da capacidade consolidante de madeira degradada por produtos poliméricos fluidos e à avaliação da sua actuação conjunta, estudada com e sem envelhecimento artificial. Os resultados obtidos indicaram significativos aumentos de capacidade mecânica da madeira degradada, quando submetida a tratamento e consolidação Este trabalho desenvolve, assim, uma proposta de solução para a madeira que não se encontra sã, mas que ainda possui capacidade resistente, não necessitando, por isso, de ser removida. O processo de tratamento e consolidação promove resistência aos agentes biológicos e, simultaneamente, recuperação de alguma resistência mecânica da madeira, conferindo-lhe capacidade para continuar em serviço.

Subterranean termites from the genus Reticulitermes are an important pest ofwood in service throughout southern Europe and elsewhere. For effective termitecontrol with long term protection but minimal environmental damage, newintegrated approaches to termite management are needed. Baiting-based systemsseem to be promising non-traditional methods for termite control, targeting thecolony as a whole. However, control through baiting is only feasible when it isknown that the toxicant can be transferred to all the colonies foraging on theinfested area and also throughout each individual colony. Accordingly, the workdescribed is specifically designed to achieve a better understanding of thedistribution and delimitation of colonies within a population of Reticulitermes,with parallel insights into foraging behaviour and colony organization.Initially, the species/subspecies spectrum present within the notionalReticulitermes group in Portugal was reassessed. It was shown that Reticulitermesgrassei is the only species encountered. Foraging activity was then assessed in anexperimental woodland site over two successive annual cycles, both by thesampling of natural lying dead wood and by a standard baiting grid. R. grasseiseem to select wood with larger diameter, with an apparent preference for materialalready decayed by fungi. Both termite and fungal attack on wood seems to bepromoted by higher moisture levels, such as prevail in larger litter items andduring seasonal rains. Termites were unable to detect and direct their foragingtowards sound wood in laboratory conditions, suggesting that the network ofinfochemical signals is more complex than just volatiles emanating from soundwood. Mark-release-recapture (MRR) was used to delineate foraging groups,which were then allocated to their parent colonies by the use of microsatellitemarkers. The results suggest that resource sharing is a facultative behaviour,specifically when food is not a limiting factor for colony development. Theimplications of all these findings for bait technology and protocols are discussed,with reference to the local population ecology of Reticulitermes.

The project CircularBuild -

Relatório final do projeto PTDC/ECM/099121/2008

O presente trabalho apresenta um projecto de versão portuguesa da Norma Europeia EN 10002-2, e insere-se numa série de estudos programados pelo autor, enquanto coordenador da normalização nacional no domínio dos ensaios mecânicos, físicos e não-destrutivos de materiais metálicos.O texto do projecto de norma apresentado consiste na versão final de uma proposta redigida pelo autor, na sequência dos estudos efectuados ao nível da Comissão Técnica de Normalização competente.

O presente trabalho apresenta um projecto de versão portuguesa da Norma Europeia EN 10002-5, e insere-se numa série de estudos programados pelo autor, enquanto coordenador da normalização nacional no domínio dos ensaios mecânicos, físicos e não-destrutivos de materiais metálicos.O texto do projecto de revisão apresentado consiste na versão final de uma proposta redigida pelo autor, na sequência dos estudos efectuados ao nível da Comissão Técnica de Normalização competente.

O presente relatório descreve a participação do LNEC no programa europeu de intercomparação de calibrações de forças

O presente trabalho apresenta um projecto de revisão da Norma Portuguesa NP 850 (1985)

O presente trabalho apresenta um projecto de revisão da Norma Portuguesa NP 386 (1965)

O presente trabalho apresenta um projecto de revisão das Normas Portuguesas NP 449 (1966)

O presente trabalho apresenta um projecto de revisão da Norma Portuguesa NP 450 (1966)

O presente trabalho apresenta um projecto de Norma Portuguesa relativo ao ensaio de dilatação de anéis de tubos metálicos, e insere-se numa série de estudos programados pelo autor, enquanto coordenador da normalização nacional no domínio dos ensaios mecânicos, físicos e não-destrutivos de materiais metálicos, com a finalidade de preencher lacunas da Normalização Portuguesa neste domínio que a indústria e as instituições ligadas ao controlo da qualidade considerem ser mais urgente colmatar.O texto apresentado consiste na versão final de uma proposta redigida pelo autor, na sequência dos estudos efectuados ao nível da Comissão Técnica de Normalização competente.

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