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O papel da Engenharia Civil na Sociedade - Como que a Engenharia Civil contribui para garantir a segurana da

Sociedade?

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Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

O papel da Engenharia Civil na Sociedade

Como que a Engenharia Civil contribui para garantir a

segurana da Sociedade?

Projeto FEUP 2016/2016 - MIEC

Coordenador Geral do Projeto FEUP: Coordenador do curso:

Prof. Luciano Moreira Antnio Abel Henriques

Equipa 1 (Turma6)

Supervisor: Prof. Xavier Romo Monitor: Paulo Soares

Estudantes & Autores:

Pedro Soares ([email protected]) Martim Paiva ([email protected])

Pedro Martins ([email protected]) Vasco Cao ([email protected])

mailto:[email protected]


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ndice

Lista de acrnimos ............................................................................................................. 3

Glossrio (*) ..................................................................................................................... 3

1) Introduo ................................................................................................................... 4

2.1) O que um engenheiro civil? ..................................................................................... 5

2.2) Diversos ramos de atuao de um Engenheiro Civil .................................................... 6

2.2.1) Geotecnia .................................................................................................................................. 6

2.2.2) Hidrulica .................................................................................................................................. 8

2.2.3) Estruturas .................................................................................................................................. 9

2.2.4) Transportes e Vias de Comunicao ....................................................................................... 10

2.3) Aspetos do dia-a-dia que esto ligados a atividades de Engenharia Civil .................... 11

2.3.1) A maior turbina elica ............................................................................................................. 11

2.3.2) A maior ponte de vidro do mundo .......................................................................................... 12

2.3.3) Blocos de geoespuma .............................................................................................................. 13

2.3.4) Produo de Energia - A energia das mars ............................................................................ 14

2.3.5) Educao ................................................................................................................................. 15

2.3.6) Instalao de uma plataforma inferior..................................................................................... 16

2.3.7) Construo de componentes hidrossanitrias .......................................................................... 17

2.3.8) Recuperao de paisagem natural ........................................................................................... 17

2.4) Situaes em que a atividade de um Engenheiro Civil contribui para a segurana da

Sociedade ............................................................................................................................. 18

2.4.1) Sistema de Pndulo ................................................................................................................. 18

2.4.2) Um novo beto .................................................................................................................... 20

3) Concluses ................................................................................................................. 21

4) Referncias bibliogrficas ........................................................................................... 22


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Lista de acrnimos

CCISP - Conselho Coordenador dos Institutos Superiores Politcnicos

Glossrio (*)

aglomerante - material, geralmente em p, a que se junta gua para formar uma pasta,

que serve para aglutinar substncias e para aumentar a resistncia dos materiais. = LIGANTE.

agregados - Material granuloso misturado com um aglomerante para fazer beto.

Ductilidade - A ductilidade a propriedade que representa o grau de deformao que um

material suporta at o momento de sua fratura.


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1) Introduo

Este projeto foi criado e desenvolvido, essencialmente, a pensar nos novos estudantes de

Engenharia Civil com intuito de informar e motivar aqueles que sero os novos

profissionais desta rea. Servir ento como uma introduo a esta nossa nova etapa

tanto pessoal como profissional.

Para isso, queremos investigar o que um engenheiro civil, o que faz, e qual a sua

importncia na sociedade atual. Iremos ainda abordar os diferentes ramos de Engenharia

Civil e qual o impacto que tm no nosso quotidiano.

A engenharia fundamental para a industrializao e desenvolvimento do pas

- Joaquim Mourato

Presidente do CCISP


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2.1) O que um engenheiro civil?

Um engenheiro civil desenvolve e aplica a tecnologia moderna para atender s

necessidades da sociedade que se encontra em constante mudana. Preocupaes de

qualidade ambiental, conservao de energia, restaurao e conceo de novas

infraestruturas e segurana pblica so alguns dos exemplos que moldam o papel destes

profissionais altamente especializados que so, de facto, os engenheiros civis.

A introduo de novos materiais, de equipamentos mais sofisticados, de tecnologias

avanadas de comunicao e o auxlio de computadores no que toca ao planeamento,

conceo e gesto de projetos est a mudar o modo de como, hoje em dia, os

engenheiros civis atuam.

De notar que o papel de um engenheiro no que toca s diversas infraestruturas rege-se

pela conceo de elementos seguros e econmicos. Para esse efeito, o uso de princpios

fsicos, conhecimento das caractersticas dos materiais e ferramentas computacionais

so elementos essenciais para um bom dimensionamento de vigas, colunas, fundaes,

entre outros elementos.


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2.2) Diversos ramos de atuao de um Engenheiro Civil

2.2.1) Geotecnia

A Geotecnia o estudo do comportamento dos solos sob a influncia de foras de carga

e/ou das interaes de gua no solo. Este conhecimento aplicado ao projeto de

fundaes (Fig.1), muros de conteno (Fig.2.1 e 2.2), barragens de terra (Fig.3.1 e 3.2),

revestimentos de argila e geossintticos(4.) para a conteno de resduos.

Fig.1

Fig.2.1

Fig.2.2


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Fig.3.1

Fig.3.2

Fig.4


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As metas dos engenheiros geotcnicos vo desde a conceo de fundaes e suporte de

escavao temporria, atravs da seleo da rota de ferrovias e

rodovias, para as reas cada vez mais importantes de deposio em aterro de resduos e

contaminao das guas subterrneas. Como tal, o engenheiro geotcnico est envolvido

em investigaes de campo e de laboratrio para determinar as propriedades de

engenharia de solos do local e outros geomateriais e sua posterior utilizao no estudo

analtico do problema em questo.

2.2.2) Hidrulica

Neste ramo, os profissionais, focar-se-o com o fluxo de canal aberto, que se rege pela

interao interdependente entre a gua e o canal.

As aplicaes incluem o design de estruturas hidrulicas, tais como condutas de esgotos,

barragens e diques (Fig.5), a gesto dos cursos de gua, a proteo contra a eroso e

contra inundaes, e gesto ambiental, a previso da mistura e transporte de poluentes nas

guas superficiais. O desenvolvimento de energia hidroeltrica, abastecimento de gua,

irrigao e navegao so alguns aplicativos conhecidos da engenharia de recursos

hdricos que envolvem a utilizao da gua para fins benficos. Mais recentemente, a

preocupao com a preservao do ambiente natural e satisfazer as necessidades dos

pases em desenvolvimento tem aumentado a importncia da engenharia de recursos

hdricos

Fig.5


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2.2.3) Estruturas

Os engenheiros de estruturas tero como foco principal as etapas do projeto estrutural.

Estas englobam a criao do esquema estrutural, a definio das cargas ou foras que

atuam na estrutura, o clculo dos esforos e deformaes, o dimensionamento das peas

estruturais, e finalmente o detalhamento do projeto para execuo.

As grandes construes no teriam a segurana, nem a durabilidade que tm. O Burj

Khalifa, Dubai, (Fig.6) o maior edifcio do mundo, com 828 metros de altura e 160

andares. A Ponte de D. Lus, Porto, (Fig.7) inaugurada a 31 de outubro de 1886, 129 anos,

umas das pontes mais antigas e famosas de Portugal. Graas sua estrutura e a

manuteno regular, esta ponte manter-se- segura por muitas mais dcadas.

Fig.6

Fig.7

https://pt.wikipedia.org/wiki/31_de_outubrohttps://pt.wikipedia.org/wiki/1886


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2.2.4) Transportes e Vias de Comunicao

Estes engenheiros coordenam o projeto, a construo, a operao e a manuteno dos sistemas de transporte, de modo a proporcionar a circulao segura, eficiente e

conveniente de pessoas e bens.

Os transportes desempenham, hoje em dia, um papel essencial no desenvolvimento da

sociedade no que diz respeito, por exemplo, s rotas comerciais e portos. Tanto as

autoestradas, como os viadutos (Fig.8) so um exemplo do avano das vias de circulao.

Deste modo, a existncia de vias de transito seguras e eficientes so fundamentais para o

dia a dia da sociedade.

Fig.8


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2.3) Aspetos do dia-a-dia que esto ligados a atividades de

Engenharia Civil

A atividade de um Engenheiro civil fulcral na sociedade atual. Se olharmos ao nosso redor

facilmente constatamos que tudo o quanto stio tem um dedo de um Engenheiro Civil.

Desde escolas, habitaes, hospitais, estradas, viadutos e pontes, saneamento, barragens,

restaurao e recuperao de patrimnio entre outros.

2.3.1) A maior turbina elica

Atualmente utiliza-se a energia elica para mover aerogeradores grandes turbinas

colocadas em lugares de muito vento e esse movimento, atravs de um gerador, produz

energia eltrica. A companhia MidAmerican Energy iniciou o projeto da maior turbina

elica alguma vez construda em solo norte-americano (Fig.9 e Fig.10). Esta construo

pica, com 116 metros de altura e, aproximadamente, com 1.200 toneladas, foi toda

construda em beto armada, contrariando a tendncia da construo metlica.

Esta turbina est situada no Parque Elico de Adams, no Estado do Iowa.

O processo construtivo representou um desafio tcnico sem precedentes, sendo que ao

contrrio das torres metlicas, que so construdas com base em pr-fabricao, a torre

de beto foi executada recorrendo a betonagem segmentada in-situ.

Fig.9 Fig.10


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2.3.2) A maior ponte de vidro do mundo

no Parque Natural de Zhangjiajie, na provncia de Hunan, no Sudeste da China, que se

situa a ponte de vidro mais longa do mundo (Fig.11). A Ponte do Desfiladeiro de

Zhangjiajie tem um comprimento de 430 metros e um tabuleiro com largura de 6 metros.

Em 2015, um dos painis de uma ponte similar de Zhangjiajie, situada em Yuntaishan,

quebrou e ambas as pontes foram encerradas para reforar e testar a segurana do

tabuleiro.

Para o ensaio de resistncia, foi montada, sobre o tabuleiro, uma plataforma constituda

por painis de vidro similares aos usados na construo da ponte, e de seguida,

violentamente, bateu-se nela com uma marreta (Fig.12).

Como a plantaforma no resistiu ao impacto, em vez de se utilizar apenas um vidro

grosso em cada painel, substituiu-se por trs vidros mais finos (Fig.13). Assim, caso o

primeiro partisse facilmente se poderia substituir este, permanecendo os dois vidros

inferiores intactos.

Fig.13

Fig.11

Fig.12


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2.3.3) Blocos de geoespuma

Os engenheiros do Centro de Infraestruturas Civis Sustentveis e Resilientes da

Faculdade de Engenharia da Universidade do Texas em Arlington esto a estudar formas

alternativas de reduzir as deformaes, decorrentes de assentamentos diferenciais, em

estruturas construdas sobre solos moles e compressveis. Para isso, esto a ser utilizados

blocos de geoespuma de grandes dimenses que servem de interfase entre a estrutura e o

terreno.

Embora estes blocos sejam aplicados normalmente em isolamento trmico, a

Universidade do Texas focou-se nas estruturas rodovirias. Nos testes executados, os

blocos foram distribudos em vrias camadas ao longo de toda a largura da plataforma,

sendo depois recobertos com terra. Aps a devida compactao foram executadas as

camadas de pavimento (Fig.14).

Perante os resultados obtidos, permitiu-se concluir que os blocos de geoespuma o

mtodo que permite obter os melhores resultados para as caractersticas geolgicas e de

trfego do Norte do Texas.

Fig.14


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2.3.4) Produo de Energia - A energia das mars

Os recursos existem, mas necessria tecnologia e instrumentos para que possamos

aproveitar a energia proveniente deles. Assim, depende tambm dos engenheiros civis a

iniciativa na criao de novas tecnologias que transformem os recursos em energia que

possa ser aproveitada pelo Homem.

A energia da deslocao das guas do mar outra fonte de energia. Para a transformar

so construdos diques que envolvem uma praia. Quando a mar enche, a gua entra e

fica armazenada numa represa; ao baixar a mar, a gua sai pelo dique como em

qualquer outra barragem (Fig.15).

Para isso ento poder acontecer com eficcia, preciso estudar o solo e os materiais

necessrios para aguentar e sustentar a estrutura.

Fig.15


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2.3.5) Educao

Na sociedade contempornea, a educao tem um papel preponderante na formao dos

indivduos enquanto cidados. Assim sendo, a escola deve ser o ponto de partida no

desenvolvimento, instruo e insero do Homem na vida ativa do pas. Para tal, so

necessrias boas infraestruturas que possam acompanhar tal fenmeno. neste parmetro

que se inserem as escolas, faculdades (Fig.16 - Faculdade de Engenharia da Universidade

do Porto), institutos entre outros.

Fig.16


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2.3.6) Instalao de uma plataforma inferior

O projeto envolveu o corte da autroestada, permitindo assim a escavao da plataforma rodoviria com o objetivo de acomodar a passagem inferior. A estrutura de beto,

passagem inferior, foi sendo movimentada medida que a escavao ia prosseguindo

(Fig.17).

Seguiu-se a estabilizao definitiva da estrutura, reconstruo do talude de aterro e

execuo do respetivo pavimento betuminoso.

A obra de arte em beto armado pr-fabricado tem um comprimento de 70 metros e um

peso superior a 3600 toneladas (Fig.18).

Fig.17

Fig.18


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2.3.7) Construo de componentes hidrossanitrias

Com a crescente urbanizao, a construo de componentes hidrossanitrias e,

consequentemente, manuteno da sade pblica tem aumentado. Os resduos gerados

tambm precisam de ser tratados para que no haja poluio dos rios ou de qualquer outro

local de despejo (Fig.20).

Deste modo, importante haver profissionais aptos a projetar infraestruturas para o

saneamento bsico, tendo como exemplo as redes de esgotos (Figura 19), e mant-las

seguras, principalmente em zonas urbanas, uma vez que sem o seu controlo peridico

poderia causar prejuzos, tanto econmicos como ambientais.

2.3.8) Recuperao de paisagem natural

A praia do Furadouro tem vindo, principalmente ao longo dos ltimos anos, a perder

grande parte do seu areal. A soluo encontrada para este problema passou por uma

recarga artificial de areia (figura 21), feita em contrarrelgio, que permitiu recuperar a

zona central da emblemtica praia de Ovar (Notcias de Aveiro).

Fig. 20 Fig. 19

Fig. 21


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2.4) Situaes em que a atividade de um Engenheiro Civil

contribui para a segurana da Sociedade

O trabalho de um engenheiro civil tem sempre como objetivo garantir a viabilidade da

construo o que implica a segurana da sociedade. A partir de uma srie de catstrofes que

tm vindo a acontecer, toda a rea de construo civil teve de progredir para construir

estruturas que fossem mais resistentes aos desastres e que evitassem que a populao que est

rodeada por estas estruturas estivesse em perigo. Assim foram desenvolvidos vrios sistemas

e projetos que permitiram um grande aumento na segurana tanto da sociedade como das

prprias estruturas.

2.4.1) Sistema de Pndulo

Contudo, apesar da maioria das infraestruturas serem seguras, existem aspetos a ter em

conta, principalmente em edifcios altos ou situados em locais propcios a desastres

naturais. Para isso, preciso adotar tcnicas que reduzam os potenciais estragos

Depois do grande terramoto que ocorreu no Japo, os engenheiros tiveram de arranjar

uma soluo que prevenisse que tal desastre tivesse novamente propores to

desastrosas. Foi ento criado o designado sistema de pndulo (Fig.22). Uma das partes

mais importantes dos prdios com tecnologias mais modernas contra terramotos

precisamente o sistema de contrapeso inercial: instala-se na parte mais alta, uma esfera

suficientemente pesada para movimentar o prdio no sentido contrrio s vibraes do

solo atenuando, deste modo, o movimento do edifcio e permitindo que este se mantenha

cerca de 40% mais estvel durante um terramoto. Os vidros das janelas, uma das partes

mais sensveis da construo, so envolvidos por borracha, para que no fiquem em

contacto direto com a esquadria de ao. Com isso, enquanto o prdio treme, o vidro

tambm se movimenta, porm de maneira controlada.

Este conjunto de tecnologias permite que os prdios mais modernos do mundo passem

por terramotos sem comprometer a estrutura fsica da construo. Contudo, como cada

prdio pode ser construdo para suportar uma certa intensidade mxima de terramoto,

alguns edifcios podem desabar aps enfrentar uma srie de abalos ssmicos num curto

espao de tempo.


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Fig.22


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2.4.2) Um novo beto

O Centro de Inovao em Infraestrutura Industrial da Universidade Tcnica de Nanyanh

(NTU), em Singapura desenvolveu um novo tipo de beto (ConFlexPave) (Fig.23), um

beto de muita elevada ductilidade (*). Com este novo beto ser possvel criar estruturas

mais resistentes.

O beto normal feito de gua, agregados(*) e diferentes tipos de aglomerantes(*),

permitindo a obteno de elementos de elevada resistncia mecnica compresso. Por

outro lado, em termos de flexibilidade e ductilidade, este beto deixa muito a desejar.

Com este novo beto de Singapura, pode-se ento dispensar a armadura de ao em

determinados tipos de elementos estruturais de beto.

Uma das aplicaes com maior potencial do novo tipo de beto no fabrico de elementos

laje pr-fabricados para a construo de pavimentos rodovirios e aeroporturios.

De acordo com os investigadores da NTU, a utilizao de ConFlexPave permite a

reduo significativa da espessura das lajes de pavimento e do seu peso, oferecendo

vantagens construtivas, operativas e logsticas dificilmente obtidas com outros tipos de

beto. Oferece igualmente uma superfcie antiderrapante, sem que seja necessrio

qualquer tipo de revestimento ou tratamento adicional, para alm do mais, graas sua

ductilidade consegue aguentar deformaes que os outros tipos de beto no aguentam,

assim podemos concluir que com o uso de ConFlexPave a margem de segurana das

estruturas iria aumentar.

Fig.23


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3) Concluses

Como foi possvel constatar, o papel do Engenheiro Civil muito diversificado,

abrangente e vital para a sociedade. A sua formao torna-o num profissional altamente

especializado e ao mesmo tempo polivalente, possibilitando-lhe a atuao em sectores

diversificados e, por vezes, at complementares.

A Engenharia Civil tem, portanto, como principal finalidade a conceo, o projeto e a

explorao de sistemas que, efetuando o aproveitamento dos recursos naturais, permitam a

sua adequada utilizao pela populao, com especial nfase na melhoria da sua qualidade de

vida.

Sem a experincia e o trabalho rduo destes profissionais a nossa segurana estaria em risco

e certamente no teramos o conforto dos dias de hoje.


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4) Referncias bibliogrficas

http://www.portaleducacao.com.br/administracao/artigos/48669/engenharia-civil-areas-de-atuacao

http://techne.pini.com.br/engenharia-civil/183/artigo286918-1.aspx

http://www.engenhariacivil.com/cat/estruturas_documentacao

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o.pini.com.br%2Fnegocios-incorporacao-construcao%2F142%2Fartigo298938-

1.aspx&docid=daX6j3hXEbnnxM&tbnid=IESLS_vnz6WeTM%3A&w=450&h=385&bih=947&

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custo%2F&docid=gYraPydfJ1davM&tbnid=511NHR6ubXHYnM%3A&w=658&h=497&bih=94

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act=8)

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(http://burjkhalifa.ae/en/Images/home_bg_tcm186-80501.jpg)

(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fa/Ponte25AbrilCemiterioPrazeres.jpg

/810px-Ponte25AbrilCemiterioPrazeres.jpg)
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