RCAAP Repository

O valor do momento crítico à flambagem lateral de vigas em regime elástico-linear é geralmente obtido na literatura técnica por meio de teorias aproximadas e definido apenas para alguns casos usuais. Entretanto, a utilização de modernas técnicas computacionais permite que o estudo da flambagem lateral não fique restrito apenas a esses casos. O objetivo deste trabalho é determinar o valor do momento crítico de vigas de aço em regime elástico-linear para diversos casos de carregamento e de vinculação, por meio de uma Teoria Não-Linear Geometricamente Exata. Estes resultados são comparados aos obtidos com o emprego de expressões baseadas em teorias aproximadas, em particular as normas de projeto NBR8800:1986, prAISC-LRFD:2003, prEN1993-1-1:2002 Stage 54 e prEN1999-1-1:2004 Stage 54. Com o emprego do programa de elementos finitos PEFSYS, realiza-se, para vigas tipo I bissimétricas, uma análise paramétrica que incorpora a faixa usual de utilização destas vigas em projetos usuais de edifícios. Estuda-se a influência da restrição ao empenamento e à rotação no plano ortogonal ao da flexão para quatro condições de vinculo nas extremidades da viga. Consideram-se ainda alguns casos adicionais, como carga aplicada fora do centro de torção e vínculos ao longo do vão, para mostrar o potencial do método de análise utilizado.

This work presents a framework to assess the mechanical behavior of lightweight façades in high buildings. This framework is based on the definition of a set of structural requirements for the steel frame structure, the fiber cement boards and their fixing system. These requirements have been proposed and verified considering both the ultimate and the serviceability limit states (ULS and SLS), and differentiating the global and local structural behaviors under wind loads action and hygrothermal dimensional variations. Design wind loads have been proposed based on a documental comparison of different international standards for wind action on buildings. The behavior of the boards and the screws was experimentally characterized in different conditions of humidity and aging. Several finite element models were created in ABAQUS to simulate the materials behavior and to predict the mechanical performance of the façade system. It has been verified that aging improves the ultimate strength of the fiber cement material, also moisture changes this material behavior by rising its ductility and degrading its final strength. The modeling strategy has been proven to be capable to provide decent results to predict the façade performance. It has been demonstrated that the XFEM and the Hashin bi-linear models have limits to simulate a fiber cement board. Moreover, the Concrete Damage Plasticity has been confirmed as a convenient formulation to capture the cracking mechanisms of the board, having a good fit, even in the post-peak behavior. The numerical results have shown that the fixing system definition is crucial to prevent cracks. Minimum edge distances must be respected to mitigate these risks, and the use of pre-drilling is helpful to avoid any stress concentration due to shrinkage. Numerical simulations have also been performed to define an optimized configuration for a 30-floor building façade considering a critical wind load. These simulations, in a specific and illustrative case, have resulted in studs of 200mm spaced at each 400mm and with non-winged screws at each 400mm.

Os elementos estruturais de aço externos a edificações em situação de incêndio são expostos à radiação, proveniente das janelas na fachada e das chamas, e à convecção dos gases quentes. A absorção de calor pelo elemento varia de acordo com a sua posição em relação às aberturas. Margaret Law, com apoio de vasta quantidade de dados experimentais sobre incêndio em edifícios, estimou a transferência de calor externa para elementos de aço e o valor máximo da temperatura alcançada por eles. O Eurocode 1, part 1.2 (2002) e o Eurocode 3, part 1.2 (2003) adotaram o método proposto, com pequenas modificações. A norma brasileira ABNT NBR 14323:1999 - Dimensionamento de estruturas de aço de edifícios em situação de incêndio Procedimento permite empregar o procedimento proposto pelos Eurocodes 1 e 3, porém, sem detalhá-lo. Neste trabalho, elaborou-se um programa de computador, o ExteelFire, para determinar a máxima temperatura dos elementos estruturais de aço externos a edificações em situação de incêndio, com base no método de Margaret Law. Compararam-se os resultados obtidos via ExteelFire a valores determinados por meio de análise numérica, com auxílio dos programas de computador CFD (Computational Fluid Dynamics) Smartfire e de análise térmica, Super Tempcalc; compararam-se os resultados obtidos via ExteelFire a valores determinados em ensaios de incêndio compartimentado em escala natural (ensaio de Dalmarnock e ensaio da Siderúrgica Mittal Steel Ostrava). No presente trabalho, também se aplicou o ExteelFire a casos correntes na construção civil, indicando situações em que o revestimento contra fogo pode ser dispensado.

O objetivo deste trabalho é aplicar uma formulação viscoelástica bidimensional sob não linearidade geométrica para estado plano de deformação baseada em grandezas energicamente conjugadas a partir do gradiente da transformação e do primeiro tensor das tensões de Piola- Kirchhoff. Esta formulação viscoelástica é composta pela equação constitutiva hiperelástica de Kircchoff- Saint Venant e a função de fluência do modelo viscoelástico de Kelvin-Voigt. A formulação é aplicada em análises numéricas com método dos elementos finitos. Para tal aplicação, foi proposto o uso de elementos triangulares T6 que não apresentaram o fenômeno de travamento e são adequados para a utilização em malhas não estruturadas. Esta implementação foi aplicada para prever deslocamentos no concreto projetado de túneis.

This thesis presents an approach to evaluate and develop a live load model. Although the main purpose of this work is with the impact of truck traffic on bridges, the data presented in this work can be used in many engineering fields that are concerned with truck characteristics of geometry and weight. Data from two different WIM stations were considered. One in Fernão Dias highway in the State of São Paulo which is comprised of a same-direction two adjacent lanes and the sample is comprised of 20 months (September 2015 to August 2017). The second station is in Rio Grande do Sul State. This road is a same-direction three adjacent lanes. The sample is comprised of 78 days (March 2014 to June 2014) In order to evaluate and develop a new live load model, an approach to compute load effects in terms of bending moments and shear forces is proposed. It makes use of single and multiple truck presence to evaluate the live load effects for different bridge spans. Three cases of multiple presence are considered: following, side-by-side and staggered. The proposed approach to evaluate the multiple truck presence effects is compared with the approach used by AASHTO LRFD. The approach for estimating the bias factors shows that considering only full correlated trucks is too conservative, mostly for short spans where there is a lack of occurrences, especially following events. On the other hand, taking into account no correlation at all yields very low bias factors. At last, a more rational live load model was developed based on WIM data. Another purpose of this thesis is to use existing Brazilian bridges to calibrate the live load model as in NBR7188:2013. Reliability analysis is performed with sixty existing Brazilian bridges. The bridges are taken from different states of Brazil. Out of the sixty bridges, 39 are prestressed and 21 reinforced concrete bridges. Those bridges are located in five different states: Pernambuco, Ceará, Bahia, São Paulo, Minas Gerais. Probability of failure was estimated in terms of moment and shear for interior girders and box girders. Only ultimate state limit was considered. It was found that reliability indices are higher in prestressed bridges when compared to reinforced bridges. Also, the reliability indices tend to decrease as the span length increases. This means that for larger spans the probability of failure is higher than the ones for shorter spans.

A utilização de perfis formados a frio na construção civil tem sido motivada pela elevada eficiência estrutural, expressa pela relação entre capacidade resistente e peso, e pela facilidade de fabricação, caracterizada pela possibilidade de produção de elementos com diferentes seções transversais. Devido à alta esbeltez dos elementos que os constituem, o projeto desses perfis, à temperatura ambiente ou em situação de incêndio, é governado pelos fenômenos de instabilidade local, distorcional e global. O objetivo dessa Tese é o desenvolvimento de ferramentas computacionais que possibilitem a avaliação do comportamento estrutural de pilares de aço formados a frio em situação de incêndio. Para esse fim são desenvolvidos dois programas de computador. O primeiro programa, denominado de ATERM, tem o objetivo de determinar o campo de temperaturas em regime transiente, de estruturas bidimensionais formadas por qualquer material, submetidas a qualquer curva temperatura-tempo de incêndio, com base no método dos elementos finitos. A esse programa acopla-se o programa ATERM-DIM para o dimensionamento em regime plástico de vigas de aço continuamente travadas, em situação de incêndio. Resultados obtidos do ATERM são comparados aos obtidos do programa sueco de computador Super Tempcalc. O segundo programa, denominado de INSTAB, realiza análises lineares e não lineares de estabilidade de perfis formados a frio, considerando as instabilidades local, global e distorcional, empregando o método das faixas finitas splines, para material elastofrágil, considerando a redução das propriedades mecânicas devido à temperatura. Valores de esforços resistentes obtidos pelo programa INSTAB são comparados aos determinados por meio do programa comercial de elementos finitos ANSYS, o qual considera o comportamento elastoplástico do material, e a resultados obtidos por meio de um método simplificado de dimensionamento de perfis formados a frio em situação de incêndio, proposto pelo autor para fins de normatização brasileira. Essa comparação permite avaliar o efeito da elastoplasticidade nos perfis axialmente comprimidos. Pretende-se, com base neste estudo, fornecer subsídios para o desenvolvimento de procedimentos para a verificação estrutural de perfis formados a frio em situação de incêndio.

O crescente uso de lajes sem vigas (lisa com ou sem capitel) como solução estrutural de edificações, justificado por questões econômicas e construtivas, têm destacado a importância do estudo desses elementos estruturais. Já as desvantagens desse sistema estrutural estão associadas às altas tensões geradas na região próxima dos pilares, originando o fenômeno de punção. As normas atuais especificam uma seção íntegra resistente para dimensionamento à punção, entretanto, devido principalmente à passagem de instalações hidráulicas e elétricas através dos pavimentos, é necessária a execução de furações, em alguns casos muito próximas ao contorno dos pilares, o que implica diretamente na redução dessa seção e da resistência das lajes. Portanto, são necessários modelos de cálculo específicos para isso. A NBR 6118 tem critérios para esse problema, mas são antigos e precisam ser modernizados. Assim, comparando os dados experimentais de algumas pesquisas com as cargas últimas estimadas para normas vigentes (fib MC2010:2013, EC2:2004, ACI-318:2014 e NBR 6118:2014), este trabalho teve como objetivo identificar limitações das normas estudadas e verificar a eventual possibilidade de melhorias. Com base nos resultados observados foi proposta uma alteração para a NBR 6118: 2014 no cálculo da punção para lajes lisas com furo(s) na região do pilar, de modo que seja considerado no dimensionamento o momento gerado pela excentricidade do perímetro crítico devido à presença de furo(s) na laje.

A presente dissertação aborda o estudo dos efeitos de escavações realizadas acima de túneis já executados. Os trabalhos mais relevantes envolvendo a interação entre escavações e túneis já existentes são apresentados e discutidos. São realizadas simulações numéricas de casos hipotéticos, em estado plano de deformações utilizando o modelo de Mohr-Coulomb, permitindo a identificação dos parâmetros mais relevantes para esse tipo de problema e suas influências nos resultados. É discutido o comportamento mais rígido do maciço durante as trajetórias de descarregamento, bem como qual o módulo de elasticidade mais adequado para representar o fenômeno. Modelagens numéricas de um caso real em São Paulo (a escavação dos subsolos do edifício Stan Paulista, acima de túneis do Metrô) são realizadas, utilizando o modelo e os conceitos estudados. Os resultados obtidos das simulações são discutidos e comparados com os valores de instrumentação. Constata-se que a metodologia utilizada para a análise dos efeitos de escavações acima de túneis já existentes pode ser utilizada na avaliação de outros casos.

Este trabalho apresenta uma teoria rígida ao cisalhamento, geometricamente exata para formulação de elementos de barra e casca com deslocamentos e rotações finitas. Equações constitutivas elásticas lineares foram consideradas para as barras, e um material Neo-Hookeano foi considerado para as cascas. Tensões e deformações generalizadas energeticamente conjugadas são definidas. Uma configuração de referência reta é considerada para a barra, e plana para a casca. Consequentemente, o uso de sistemas de coordenadas convectivos não cartesianos não é necessário, e apenas componentes ortogonais são aplicados. A parametrização do campo de rotação é realizada pelo tensor de rotações, considerando a fórmula de Rodrigues, o que faz com que a atualização das variáveis rotacionais seja fácil. O método dos elementos finitos foi considerado, e uma continuidade C1 é alcançada no elemento. Tal método é utilizado para discretizar potenciais em um domínio computacional em termos de graus de liberdade. Partindo do princípio que o potencial é não linear, um esquema de iteração de Newton-Raphson é escolhido para resolver o problema. Um conjunto de exemplos de referência ilustra a utilidade da formulação e sua implementação numérica. Esses problemas foram computados e apresentaram resultados satisfatórios. Portanto, pode-se concluir que esta formulação mostra grandes promessas a serem amplamente utilizadas para problemas 3D gerais, em estruturas esbeltas. Teorias rígidas ao cisalhamento podem ser extensamente aplicadas em problemas de engenharia, como em hastes de perfuração de petróleo, braços de robô e para cascas reforçadas com nervuras, comuns na indústria aeroespacial e de automóveis.

O presente trabalho faz um estudo da representação da protensão em estruturas de barras através de um Conjunto de Cargas Concentradas Equivalentes para determinação dos esforços solicitantes e dos deslocamentos, gerados pela protensão. O trabalho aborda a conceituação de protensão, forças de desvio e perdas imediatas de protensão. Na sequência discute-se alguns métodos para determinação de esforços de protensão, inclusive para o caso de peças hiperestáticas, como por exemplo o método dos esforços solicitantes iniciais e o da carga distribuída equivalente. A seguir discute-se o algoritmo em estudo - Conjunto de Cargas Concentradas Equivalentes, CCCE (também conhecido como Método da Força Variável), suas vantagens e aplicações. Na parte final compara-se, através de exemplos, a aplicabilidade e precisão do CCCE com alguns dos métodos mais tradicionais citados anteriormente assim como as vantagens e desvantagens de cada um deles.

O principal objetivo do presente projeto é verificar a interação entre a estrutura da fundação de uma máquina - um ventilador industrial - com a fonte de excitação, no caso seu próprio motor, com o intuito de identificar possível ocorrência do chamado \"fenômeno do salto\", também conhecido como Efeito Sommerfeld. Tal fenômeno é decorrente do acoplamento dinâmico entre a fonte excitadora e a estrutura durante a passagem pelos diferentes estados de ressonância, à medida que o motor é acelerado, até chegar ao regime permanente, sendo possível observar-se o mesmo fenômeno também no momento da desaceleração. Conceitua-se, neste trabalho, o modelo fonte não-ideal de energia como aquele que decorre da efetiva interação do motor da máquina com a estrutura, diferentemente do modelo de fonte ideal, aqui compreendida como sendo isenta de qualquer tipo de interação com a estrutura. Em razão do modelo adotado, a estrutura em estudo apresenta poucos graus de liberdade, definem-se as equações do movimento, tanto para o sistema ideal, como para o não-ideal, por meio da formulação de Lagrange, e obtêm-se as soluções numéricas. Conclui-se que se as Normas usuais de projeto de fundações de máquinas são empregadas em casos reais da engenharia, os fenômenos não-ideais procurados não são observados.

O presente trabalho aborda as deformações por encurtamento dos pilares durante a fase construtiva. Deformações, estas, devidas à progressão das cargas, devidas à fluência e devidas à retração. Os encurtamentos provocam deslocamentos que são parcialmente corrigidos pelo processo construtivo, seja a obra executada com os pavimentos no nível de projeto ou com o piso-a-piso fixo. Dessa forma, o deslocamento final é inferior àquele obtido por um modelo de passo único que considera todas as ações ocorrendo após a finalização da estrutura. Uma metodologia para a estimativa dos encurtamentos e das correções é proposta e os resultados obtidos a partir dessa metodologia são validados por meio de comparações com modelos computacionais. Além disso, um carregamento fictício de temperatura é proposto para simular as correções construtivas no modelo de passo único. A variação de temperatura mostrou-se simples, precisa e útil nas análises de edificações de múltiplos pavimentos. Por fim, são discutidos os possíveis danos em elementos não-estruturais e maneiras de se mitigar esse problema.

Neste trabalho são apresentados procedimentos para o dimensionamento de elementos de chapa de concreto armado com armaduras em malha ortogonal, com as direções não coincidentes com as das tensões principais. É feita uma revisão dos conceitos teóricos do Método de Baumann e do Modified Compression Field Theory, sendo que no primeiro foi incorporada a relação tensão-deformação do concreto fissurado proposta por Vecchio e Collins. Para a análise das deformações principais é feita uma revisão do estado duplo de deformações utilizando-se o círculo de Mohr. Posteriormente são feitas comparações entre os resultados de modelo físicos e as formulações analíticas, bem como entre os resultados de modelos hipotéticos utilizando ambos os métodos, com o objetivo de valorizar o Método de Baumann dada a sua simplicidade, mostrando que este apresenta resultados a favor da segurança. Buscou-se através do Método de Baumann avaliar os benefícios da utilização de armaduras de compressão.

Ações sísmicas ocorrem com pouca freqüência e intensidade no Brasil, porém ocorrem em países da América Latina situados na costa do Pacífico e em Portugal, despertando o interesse da engenharia brasileira nesse assunto. Neste trabalho, apresenta-se um modelo numérico para análise de estruturas metálicas aporticadas planas com comportamento elasto-plástico sob excitação aleatória induzida por sismos. Para simular as vibrações aleatórias, utiliza-se uma simulação tipo Monte Carlo fundamentada no ?Vento Sintético?, proposta pelo Prof. Mário Franco. Nessa simulação, combinações de séries de carregamentos harmônicos são geradas com suas amplitudes extraídas de uma Função de Densidade Espectral de Potência (PSDF) das acelerações do solo e com ângulos de fase obtidos por um algoritmo pseudo-aleatório. A PSDF utilizada é um modelo reduzido do modelo Kanai-Tajimi que determina combinações de séries adimensionais, onde seus resultados para o trecho elástico são calibrados com o espectro de resposta elástica sugerido em norma internacional. A integração numérica passo-a-passo no domínio do tempo é feita para cada função de carregamento adotando-se o método de Newmark. O efeito elastoplástico é modelado pelo conceito de rótulas plásticas, assim, a cada passo é verificada a formação da rótula. Se certa seção atingir o momento fletor de plastificação, o valor do momento permanece constante e introduz-se uma rótula nessa seção com rigidez a flexão nula, permitindo rotações finitas livres. Em caso de reversão da direção do momento fletor, a rigidez elástica é integralmente recuperada com a eliminação da rótula do modelo. Ao final desse processo, obtém-se uma grande quantidade de dados de resposta. Faz-se um tratamento estatístico desses resultados de modo a concluir, do ponto de vista da engenharia, a probabilidade de ocorrência dos eventos. Para validar a metodologia proposta, analisou-se um edifício com cinco pavimentos. Os resultados satisfatórios foram obtidos quando comparados com exemplos da literatura, além de apresentarem-se estável com relação a integração no tempo.

Este trabalho utiliza uma metodologia simplificada de análise dinâmica para o estudo das vibrações em pontes ferroviárias, produzidas pela passagem de um trem de alta velocidade, associadas à presença de irregularidades nos trilhos. Iniciou-se o estudo a partir de um modelo do veículo composto por quinze graus de liberdade, referentes aos deslocamentos verticais e horizontais transversais, e rotações em torno dos eixos longitudinal, transversal e vertical. Os modelos dinâmicos do trem e da ponte foram tratados de forma desacoplada, sendo conectados pelas forças de interação trem-ponte. Desta forma, foram calculados os carregamentos provenientes da modelação dinâmica do trem, adotando-se inicialmente a hipótese de tabuleiro rígido e indeslocável e, ainda, considerando-se a presença de irregularidades geométricas nos trilhos no plano vertical. Neste trabalho, foi considerado um estudo de caso utilizando-se o modelo veicular Alfa Pendular, avaliando-se a resposta dinâmica do trem e da estrutura, considerando o efeito das irregularidades geométricas nos trilhos, bem como a presença do lastro. As forças de interação obtidas da modelagem do veículo foram aplicadas em um modelo estrutural de alta hierarquia da ponte, dividido em elementos finitos de casca, sendo que em cada nó do modelo da ponte foram especificados os esforços obtidos da análise dinâmica do veículo. Para representar a passagem do comboio sobre a ponte, foram utilizadas funções que descrevem as forças de interação trem-ponte em cada nó do modelo da ponte, em cada intervalo de tempo, até que todo o trem tenha percorrido o comprimento da ponte. A consideração de tabuleiro rígido indeslocável foi corrigida por meio de um processo iterativo, de forma que os deslocamentos do tabuleiro obtidos para a primeira determinação dos esforços de interação foram somados às irregularidades do trilho (excitação de suporte aplicada nas rodas do trem). Com isso, foi possível identificar a resposta dinâmica proveniente da carga em movimento e das irregularidades geométricas nos trilhos, avaliando o conforto dos passageiros no interior do vagão. Por fim, realizou-se uma análise de distribuição estatística para avaliar a probabilidade de se ultrapassar os limites estabelecidos pelo Eurocode.

Este trabalho apresenta um estudo comparativo entre análises no domínio do tempo e análises espectrais, como forma de sugerir uma abordagem alternativa para o projeto de pontes de seção celular submetidas à ação de terremotos. Com esse propósito, desenvolveu-se um programa em linguagem JAVA para a geração de sismos artificiais, usando como base o Eurocode 8. A saída do programa foi utilizada para o desenvolvimento de um estudo de caso, que consiste em uma modelagem simplificada no software ADINA, de um vão de 21 m da Ponte Alverca, em Portugal. Após a extração e comparação de resultados dos dois métodos, é possível perceber que o método alternativo proposto - no domínio do tempo, que consiste na aplicação de acelerogramas artificiais ao modelo - possui resultados bastante coerentes com a análise espectral, além de ser mais recomendado se efeitos geométricos ou fisicamente não lineares forem considerados na modelagem.

Este trabalho apresenta métodos de dimensionamento analíticos de armaduras de compressão para chapas de concreto com malha de armadura ortogonal. É feita uma revisão bibliográfica mostrando a evolução do estudo das chapas e citando os métodos analíticos de dimensionamento propostos. Estes métodos, em geral, definem como quantificar a armadura necessária para equilibrar os esforços de tração e verificar se a compressão no concreto atende ao limite de resistência. Para os casos em que a compressão na chapa é excessiva, uma das soluções possíveis seria a adoção de armaduras que funcionam comprimidas. Entretanto, não há muita informação na literatura para dimensionamento para estas situações. Assim, é proposto um procedimento para determinação dessas armaduras que se fundamenta no método baseado nos critérios utilizados por Baumann, o qual é apresentado neste trabalho. Neste trabalho são utilizados como limites de resistência à compressão aqueles recomendados pelo CEB (1990), porém, é proposto um modelo em que este limite varia de acordo com a deformação de tração que ocorre perpendicularmente a compressão atuante. Este modelo resistente é baseado nos conceitos propostos por Vecchio e Collins (1986).

A evasão estudantil afeta as universidades, privadas e públicas, no Brasil, trazendo-lhes prejuízos financeiros proporcionais à incidência, respectivamente, de 12% e de 26% no âmbito nacional e de 23% na Universidade de São Paulo (USP), razão pela qual se deve compreender as variáveis que governam o comportamento. Neste contexto, a pesquisa apresenta os prejuízos causados pela evasão e a importância de pesquisá-la na Escola Politécnica da USP (EPUSP): seção 1, desenvolve revisão bibliográfica sobre as causas da evasão (seção 2) e propõe métodos para obter as taxas de evasão a partir dos bancos de dados do Governo Federal e da USP (seção 3). Os resultados estão na seção 4. Para inferir sobre as causas da evasão na EPUSP, analisaram-se bancos de dados que, descritos e tratados na seção 5.1, contêm informações (P. Ex.: tipo de ingresso e egresso, tempo de permanência e histórico escolar) de 16.664 alunos ingressantes entre 1.970 e 2.000, bem como se propuseram modelos estatísticos e se detalharam os conceitos dos testes de hipóteses 2 e t-student (seção 5.2) utilizados na pesquisa. As estatísticas descritivas mostram que a EPUSP sofre 15% de evasão (com maior incidência no 2º ano: 24,65%), que os evadidos permanecem matriculados por 3,8 anos, que a probabilidade de evadir cresce após 6º ano e que as álgebras e os cálculos são disciplinas reprovadoras no 1º ano (seção 5.3). As estatísticas inferenciais demonstraram relação entre a evasão - modo de ingresso na EPUSP e evasão - reprovação nas disciplinas do 1º ano da EPUSP, resultados que, combinados com as estatísticas descritivas, permitiram apontar o déficit vocacional, a falta de persistência, a falta de ambientação à EPUSP e as deficiências na formação predecessora como variáveis responsáveis pela evasão (seção 5.4).

O presente trabalho pretende mostrar, as principais etapas de projeto de uma obra portuária, mais especificamente, um terminal de contêineres (cais e retroárea). Para tanto, foi feita uma pesquisa dos tipos estruturais existentes para entender melhor a evolução das estruturas ao longo do tempo e quais tipos adequam-se melhor em cada situação. Para cada função a que o porto se destina, existe um conjunto de ações e combinações muito particulares a considerar. Assim, um terminal de contêineres é muito diferente de um terminal petroleiro. Portanto, procurou-se mostrar os tipos de carregamentos mais importantes num terminal de contêineres, que é objeto deste trabalho, levando-se em conta critérios das Normas NBR-9782 e NBR-8681. Outro fator de grande peso nos projetos portuários e que não poderia ficar de fora, está ligado às fundações, principalmente aos problemas geotécnicos envolvidos. Para tanto, procurou-se dar uma visão geral dos principais problemas até hoje encontrados e comentar algumas soluções em cada caso. Por fim, foi proposto um método de modelagem simplificado para um tipo estrutural muito utilizado hoje em dia (sistema de lajes e vigas premoldadas solidarizadas apoiadas sobre estacas) através de um conjunto de modelos planos e um modelo espacial de checagem.

The FRP - Fiber-Reinforced Polymer - reinforcement consists of an alternative material to replace the conventional steel in reinforced concrete structures. Besides being corrosion resistant, FRP is lightweight and has high tensile strength, being successively utilized in sea walls, magnetic resonance units, garage parks and bridges. However, the FRP stress-strain relationship is linear up to failure, not exhibiting a yielding plateau. It also has low elasticity modulus and presents sudden failure if subjected to high sustained stresses. Thus, this research evaluated the steps for the design of flexural members reinforced and prestressed with FRP rebars and strands, respectively. Their structural behavior was also numerically investigated and compared to that regarding the same members reinforced and prestressed with steel. Furthermore, the long-term behavior of one beam reinforced with different ratios of Glass FRP was evaluated from the short-term response to a period of one hundred years. The parameters for the long-term numerical assessment were based on design codes and experimental test results. Additionally, three axially loaded prismatic members and three simply supported beams were modeled to investigate the use of FRP in prestressing. The purpose was to obtain the axial force-strain and moment-curvature relationships, as well as to evaluate the cracking behavior and compare the performance of FRP prestressed members to those with steel. Finally, the equations for the design of rectangular and T/L cross-section shapes were developed through equilibrium and compatibility, considering the Navier\'s hypothesis. Those formulations were implemented to a code, which resulted in a design program that calculates the required FRP area for different concrete compressive strengths. For the cases in study, the results indicated that the creep rupture limit state usually governs the design of cross-sections reinforced with Aramid and Glass FRP, leading to over-reinforced cross-sections. In contrast, using Arami and Carbon FRP in prestressing proved to be effective in comparison to the conventional steel. They exhibited higher flexural strengths and less intense cracking, with no need to overreinforce the cross-sections. Regarding the long-term behavior, changes in the concrete constitutive properties resulted in increases in the flexural strengths and changes in the failure mode. Moreover, deflections and crack widths exhibited the highest rate of increase during the first five years, stabilizing around the age of seventy years.