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- New finite element to model bond–slip with steel strain effect for the analysis of reinforced concrete structuresPublication . Santos, José; Henriques, António AbelThe influence of steel strain in bond–slip relationship has been the subject of recent literature, especially steel strain after yielding. This paper presents a new bond element for finite element packages which performs the bond–slip relationship, including steel strain effect. The developed element consists of an orthotropic four-node plane stress element whose constitutive material laws were changed. In order to verify the accuracy of this element several 2D numerical results were compared with experimental data. The results obtained with this element showed the need for its use to achieve good results and the rel evance of steel strain effect on bond–slip relationship, especially in tension elements.
- Strength and ductility of damaged tempcore rebarsPublication . Santos, José; Henriques, A. AbelThe Tempcore rebars behaviour results from the interaction of the three layers that compose them, with different initial stresses. Therefore, their mechanical properties study is important for the understanding of the rebar overall behaviour. In this paper it is presented and discussed the results of hardness, strength and ductility obtained in tensile and hardness tests of several samples from Tempcore rebars (with high ductility) with various damage levels. The assessment of strength and ductility in locally damaged rebars concluded that the ultimate strain decrease is the main anomaly, mainly due to the hardening of steel that allows overcoming the yield stress decrease until damages of 20%.
- Application of the effective impulse approach to stairsPublication . Andrade, Pedro; Santos, José; Escórcio, PatríciaOne of the most commonly used simplified methods for predicting man induced vibrations in floors with high fundamental frequencies is the Effective Impulsive approach, first developed by the ARUP's company and later modified by the design guide SCI P354. Since the Effective Impulse approach was designed to be used in floors, its use in stairs can be arguable. To better understand the effectiveness of this method in stairs, in this paper are experimentally measured vibrations on a staircase with a poor dynamic behavior and then compared to the vibrations predicted using the Effective Impulse approach. The results indicate that this approach can be used, especially in the stair descends. The serviceability of the analyzed staircase was also verified by comparing the measured and predicted vibrations with the acceptable limits proposed by various authors and design guides.
- Pre-design of laterally supported stair stepsPublication . Santos, José; Andrade, Pedro; Escórcio, PatríciaIt is becoming increasingly common to design monumental staircases and their steps with elevated stiffness and low mass, obtaining high natural frequencies, off the range of frequencies that are excitable by pedestrians. However, this sometimes leads to unacceptable levels of vibration, with impulsive responses. In many cases the dynamic behaviour of steps is almost independent from the rest of the staircase, causing a phenomenon de signated as local vibrations, which could be much more severe than the global vibrations of the staircase. In order to avoid this problem, this paper presents a simplified expression to pre-design stair steps which guarantee that excessive vibrations will not occur, without the need to perform a dynamic analysis. The ex pression was deduced based on the results of an experimental campaign, several numerical analyses and a theoretical analysis. During this study it was necessary to define an acceptable limit of vibrations specific for this type of vibration, which affects mainly the feet of pedestrians. The expression deduced is easy to apply because it depends only of vertical stiffness of the step. Finally, the pre-design expression is also applied to the staircase used in the experimental campaign, and it was concluded that it would be easy to avoid excessive vibrations, with a negligible cost increase.
- Elemento finito para modelar a relação aderência-escorregamento incluindo o efeito da extensão do aço na análise de estruturas de betão armadoPublication . Santos, José; Henriques, António AbelA influência da extensão do aço na relação tensão de aderência-escorregamento tem vindo a ser reconhecida na literatura recente, especialmente para extensões no aço superiores à extensão de cedência. Neste artigo apresenta-se a formulação para um novo elemento finito de interface entre o betão e o aço que tem em conta a extensão deste último. A interface desenvolvida consiste num elemento ortotrópico de estado plano de tensão com quatro nós, cujas leis constitutivas são modificadas. O elemento foi aplicado em diversos modelos numéricos de elementos finitos para comparação com resultados experimentais. Os resultados obtidos mostram a relevância da extensão do aço na relação tensão de aderência-escorregamento, especialmente nos elementos tracionados.
- Old bridges in Madeira Island: identification and diagnosticPublication . Santos, José; Rodrigues, FábioIn Madeira Island there are several old bridges mostly of stone masonry and some of concrete, which are a valuable historical heritage, wand hich is important to know and maintain. With this in mind, this paper shows the results of a survey study including diagnostic of a wide range of old bridges in Madeira. It was observed that the great part of these bridges is of stone masonry sometimes strengthened by concrete, and that they have some essentially non-structural anomalies, mainly the presence of vegetation. So, they are in reasonable condition, being important the current maintenance works
- BIM na hotelaria: possibilidades e desafiosPublication . Santos, José; Escórcio, PatríciaAtualmente o BIM é entendido como uma ferramenta de gestão do ciclo de vida do edifício. De facto, um modelo BIM contém toda a informação do edifício incluindo as fases de projeto, construção e manutenção. Informação essa que é relevante para a gestão do mesmo. Os edifícios de serviços, dos quais se destacam os hotéis, necessitam de uma gestão permanente das suas instalações, dada a elevada quantidade de sistemas e de operações realizadas no dia a dia. Uma parte desta gestão depende da informação do estado edifício, informação essa que atualmente está disponível no modelo BIM desse edifício. Assim, poderão surgir sinergias juntando os modelos BIM à gestão das instalações dos hotéis. Neste artigo são identificadas as principais oportunidades e desafios à implementação do BIM na hotelaria, através de uma recolha bibliográfica e da utilização de um software. Verificou-se que existem inúmeras vantagens para o setor da hotelaria em adotar o BIM na gestão das suas instalações. Estas estão relacionadas com o facto de a informação estar centralizada, disponível instantaneamente e da mesma poder ser visualizada e editada interactivamente (3D). Relativamente aos obstáculos indicados, estes são típicos dos processos de mudança, pelo que se espera diminuam ao longo do tempo.
- Reinforcement measures to reduce the human induced vibrations on stair steps: a case studyPublication . Andrade, Pedro; Santos, José; Maia, LinoThe human induced vibrations seen on stairs are usually a global phenomenon, however in some cases, if the connection between the treads and the rest of the structure has a very low rotational stiffness, a so-called local vibration phenomenon can happen, i.e. the vibrations in the treads may be independent from those verified on the staircase that it supports them. This paper presents a case study of a particular metal staircase in which the local vibrations were high. The objective of this study was to measure the vibrations experimentally and then to propose several reinforcement measures in order to reduce them. A total of eight reinforcement measures were proposed, being tested through the construction of several numerical models using the software SAP2000. The numerical accelerations obtained with each reinforcement measure were compared with those obtained initially and with the design guide SCI P354 to verify their effectiveness. The most effective reinforcement measures were those that significantly increased the stiffness of the treads.
- Integração de software BIM na disciplinas de desenho técnico e assistido por computador da UMaPublication . Escórcio, Patrícia; Santos, JoséO Building Information Modeling (BIM) representa uma grande mudança de paradigma relativamente ao conceito de modelação dos edifícios uma vez que envolve todas as especialidades ligadas ao seu projeto, à sua construção e à sua gestão ao longo da sua vida. Contudo, apesar das suas inúmeras vantagens, tem-se verificado que a sua implementação tem sido demorada e ainda não é amplamente utilizado na indústria AECO. De forma a fomentar a utilização de modelos BIM e promover o entendimento do conceito BIM face ao tradicional CAD, foi introduzido na UC de Desenho Técnico Assistido por Computador do 1º ano dos cursos de Engenharia Civil e Engenharia Eletrotécnica da Universidade Madeira o ensino de um software BIM (Autodesk Revit), além do ensino do software CAD (Autodesk AutoCAD). Neste trabalho: i) é avaliada a facilidade da aprendizagem do software BIM comparativamente ao software CAD, ii) são identificados os conhecimentos BIM apreendidos pelos alunos, e iii) é feita uma reflexão sobre como e onde deve o ensino do BIM ser prolongado ao longo do curso de Engenharia Civil. Verificou-se que: i) o software BIM é mais intuitivo e fácil de aprender pelos alunos, ii) a grande maioria dos conhecimentos BIM ensinados é apreendida pelos estudantes, iii) a melhor forma de prolongar o ensino do BIM, dadas as diversas limitações, será a sua introdução parcial em diversas UCs.