1. Ponte Golden Gate, Estados Unidos

Localizada em São Francisco, a Ponte Golden Gate é uma das mais reconhecidas mundialmente. Com seus 2.737 metros de comprimento, a ponte foi, por muito tempo, a mais longa suspensa do mundo. Inaugurada em 1937, é admirada por sua magnífica cor laranja e pela robustez que desafia os fortes ventos e neblinas frequentes da região.

2. Ponte Akashi Kaikyo, Japão

Com um vão livre de 1.991 metros, a Ponte Akashi Kaikyo detém o título da maior vão de ponte suspensa do mundo. Sua construção foi motivada por uma tragédia, após uma tempestade ter destruído uma balsa e seus passageiros em 1955. A ponte conecta a cidade de Kobe na ilha principal de Honshu à cidade de Awaji na ilha de Awaji.

3. Viaduto de Millau, França

O Viaduto de Millau é uma maravilha da engenharia moderna. Inaugurado em 2004, é a ponte mais alta do mundo, com uma torre que alcança 343 metros. Este viaduto não só resolveu um congestionamento crônico na região mas também se tornou uma atração turística devido à sua estética e inovação.

4. Ponte Rainha Elizabeth II, Reino Unido

A Ponte Rainha Elizabeth II, conhecida como Dartford Crossing, é uma peça central da infraestrutura do Reino Unido. Completada em 1991, ela tem um papel crucial no transporte, facilitando o tráfego entre o norte e o sul através do Rio Tâmisa. Assim, essa ponte é notável não apenas pela sua importância estratégica mas também pelo seu design elegante.

5. Ponte JK, Brasil

Inaugurada em 2002, a Ponte Juscelino Kubitschek, ou Ponte JK, em Brasília, é uma obra de arte da engenharia brasileira. Projetada pelo arquiteto Alexandre Chan e pelo engenheiro Mário Vila Verde, a ponte é famosa por sua forma estética única, que lembra o movimento de uma pedra quicando sobre a água.

Estas pontes são mais do que estruturas funcionais; elas são ícones de cidades e países, representando o avanço da engenharia e a busca constante do ser humano por superar seus limites. Dessa forma, cada uma delas conta uma história de inovação, desafios superados, e impacto social e econômico em suas regiões.

Por fim, para mais conteúdos como este, continue acompanhando o Blog da Engenharia, seu portal de conteúdo direcionado a todas as ramificações das engenharias. Aqui, trazemos informações, curiosidades e estudos de caso para inspirar e fomentar a inovação no campo da engenharia.

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Com certa frequência vemos notícias sobre edifícios que apresentam problemas estruturais. Um exemplo é o caso do prédio de Belém do Pará, onde a sacada do último andar caiu e, como um efeito dominó, derrubou todas as outras 12 sacadas abaixo dela. Felizmente este incidente ocorrido em maio não deixou nenhum ferido, apenas causou danos materiais e um grande susto aos moradores. Você pode ler a notícia na íntegra clicando aqui.

E por que as sacadas caem?

As sacadas de um prédio podem cair por várias razões, geralmente relacionadas a problemas de segurança estrutural ou manutenção inadequada. Alguns motivos que podem levar a quedas dessas estruturas são:

• Defeitos de construção: erros durante a construção da sacada, como cálculos incorretos de carga, uso de materiais inadequados ou técnicas de construção defeituosas;

• Falta de manutenção: a falta de manutenção adequada ao longo do tempo pode levar a corrosão ou deterioração das partes estruturais da sacada;

• Sobrecarga: sacadas são projetadas para suportar uma carga específica, incluindo o peso próprio, das pessoas e móveis. Se a carga exceder os limites de projeto, a sacada pode se tornar instável e colapsar;

• Vibrações excessivas: movimentos do prédio causados por ventos fortes ou outros fatores podem afetar a estabilidade das sacadas, caso o edifício não tenha sido projetado para absorver esses movimentos.

Além disso, um dos fatores que mais causa o desabamento de lajes é a montagem de maneira incorreta das suas armaduras de aço. Como exemplos desta montagem incorreta, pode-se citar o posicionamento errôneo da armadura principal, a falta de armadura de cisalhamento e falhas na ancoragem.

O posicionamento incorreto da armadura principal pode levar a uma distribuição inadequada de cargas, resultando em tensões desequilibradas e riscos de falha estrutural. Já a falta de armaduras de cisalhamento, especialmente nas regiões de apoio e nas conexões com o edifício, pode resultar em falhas estruturais. Por fim, as barras devem ser adequadamente ancoradas nos elementos estruturais adjacentes para garantir uma conexão segura, sendo que a falta de ancoragem adequada pode resultar em movimentos e deslocamentos indesejados da estrutura.

Como evitar a queda das sacadas?

As sacadas requerem manutenção regular para garantir sua segurança e funcionamento adequado. Algumas medidas podem ser tomadas para evitar os incidentes, como, por exemplo, inspeções visuais para identificação de danos, corrosões ou outros problemas, o reparos de fissuras, rachaduras e corrosões e também a manutenção dos elementos que compões o sistema.

É importante ressaltar que cada caso de queda de sacada é único e pode ter circunstâncias específicas. Em geral, é essencial que os proprietários e administradores de prédios realizem inspeções regulares, manutenção adequada e sigam as diretrizes de segurança estrutural para garantir a integridade das sacadas e prevenir acidentes.

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Acompanhamos recentemente a introdução do vergalhão de fibra de vidro no mercado, surgindo como uma alternativa à tradicional barra de aço utilizada nas estruturas de concreto armado. Feito com material leve, não corrosivo e reciclável, ele promete uma resistência à tração até três vezes maior que o aço. Seria o material perfeito, mas será que é tudo isso mesmo?

Histórico e Vantagens

Difundido e muito conhecido em outros países, o vergalhão de fibra de vidro chegou no Brasil em 2020 e está ainda engatinhando. As normas técnicas brasileiras, ainda não orientam sobre a utilização do material e em quais situações deve ser aplicado. Universidades e empresas têm se unido e investido em estudos para verificar a eficiência do material e a correta aplicabilidade na construção civil, e os primeiros resultados já demonstram algumas diferenças entre o aço e o vergalhão de fibra de vidro que podem inviabilizar o seu uso em algumas situações.

O novo produto trata-se de um composto polimérico de fibra de vidro com resinas que dão origem ao vergalhão. Apesar do pouco conhecimento acerca de todas as propriedades físicas e mecânicas, e em função de não sofrer com a ação do tempo e nem reagir com materiais corrosivos, tem sua durabilidade estimada em aproximadamente 80 anos, assegura não exigir manutenção e nem perder eficiência ao longo desse período. Mais leve que o aço, afirma uma economia em obra de até 25%.

Desvantagens

A solução é encantadora, mas tem suas desvantagens. O grande ponto que preocupa engenheiros calculistas é acerca do módulo de elasticidade, que é muito menor quando comparado ao do aço, ou seja, pode gerar maiores deformações nos elementos estruturais mesmo para baixas cargas. Outro ponto crítico, é o comportamento do material quando exposto às variações térmicas. Por ser um composto com resinas, ao atingir elevadas temperaturas pode assumir um estado de fluido viscoso, permitindo que as fibras deslizem entre si, podendo assim perder algumas de suas propriedades.

Para armar as estruturas de concreto é comum executar dobras ou ganchos para promover a correta ancoragem. Outra desvantagem é que isso é dificultado pelo vergalhão de fibra de vidro, em especial com maiores diâmetros que não admite dobras.

Outros pontos que ainda precisam ser bem esclarecidos são acerca da anisotropia do material, coeficiente de dilatação térmica e comportamentos nos estádios de deformação. Sabemos que todos esses pontos são delicados e extremamente importantes no dimensionamento estrutural. Sem a precisão dessas informações e comportamentos, o dimensionamento é uma mera estimativa, sem a certeza do seu correto desempenho e eficiência.

Recomendações

Com frequência se observa a negligência do uso do material em diversas construções. Pelo simples fato de saber a informação superficial de “mais resistente que o aço”. Assim, o que se recomenda é a aplicação do vergalhão em elementos não exclusivamente estruturais. Sendo utilizado em pisos apoiados sobre o solo e na capa de lajes como armadura de combate à fissuração.

Como ainda não há parâmetros legais, e nem muitos estudos publicados, é cedo para afirmar se o vergalhão será ou não a galinha dos ovos de ouro da engenharia, e se poderá realmente substituir o aço utilizado nos elementos estruturais. Como todo material novo que surge no mercado, é prudente, antes de qualquer coisa, entender todos os pontos positivos e negativos. Ou seja, analisar como os órgãos relacionados ao setor estão se posicionando sobre a utilização, em especial a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), e principalmente, que profissionais especializados na área possam acompanhar e  orientar sobre a correta utilização.

Acredita-se que somente com o avanço dos estudos específicos, paralelo às orientações técnicas oficiais de dimensionamento e utilização, poderemos ter uma correta reprodução do comportamento do material, e assim, ampliar a aplicação ou até mesmo restringir a utilização em alguns elementos. Cenas dos próximos capítulos.

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Porém, é necessário ter em mente que para cada tipo de construção, será utilizado um tipo de fundação. Por isso, o que implica nessa escolha são fatores como, o tempo para entrega da obra, o valor disponível, a profundidade da camada resistente do solo e principalmente a carga da edificação. 

Dessa forma, nessa primeira parte falarei sobre os tipos de fundações profundas. 

Bora conferir?! 

O que é fundação profunda?

Em primeiro lugar, a fundação é a estrutura base para qualquer construção, seja ela em concreto armado, estrutura metálica ou madeira. Dessa forma, a função dela, é receber todos os esforços vindo da estrutura superior e distribuir para o solo.  

Então, quando se fala em fundação profunda, automaticamente se remete a uma base que ficará a muitos metros abaixo do solo, onde receberá uma superestrutura em cima dela. 

Portanto, tecnicamente falando, as fundações profunda transmitem as cargas da edificação ao solo principalmente por atrito lateral, e tem profundidade superior a 3 metros. Logo, a estrutura dessa fundação é chamada de estaca, onde seu comprimento é muito maior em relação a sua base. 

Tipos de fundação profunda 

São vários os tipos de estacas, cada uma com sua função, custo, e forma de execução. Porém o que irá definir qual será utilizada, é a necessidade do projeto. Então, confira abaixo alguns métodos e um pouco sobre cada um deles!

Estaca Strauss 

Utilizando uma sonda, chamada também de piteira, onde é introduzida uma grande haste circular metálica até a profundidade projetada em seguimentos rosqueados. Após a escavação, o concreto é lançado e a haste é retirada de forma gradativa com o simultâneo apiloamento do concreto. Dessa forma, a estaca é moldada in loco. 

Porém, em caso de a estaca ser armada o aço é inserido antes da concretagem. Contudo, é importante observar que, a faixa de carga para esse tipo de estaca é entre 200 e 400kN, com seu diâmetro variando entre 25 e 45cm. Além disso, esse tipo de estrutura é indicada para obras de pequeno porte.

Assim, as vantagens para esse tipo de fundação, é a leveza e simplicidade do equipamento. Dessa maneira, pode ser aplicado em terrenos acidentados, em locais confinados ou ainda no interior de construções já existentes, já que não causa vibrações. No entanto, não é indicado para solos argilosos ou areias submersas, pois há risco elevado do estrangulamento do fuste, e em solos impenetráveis ao equipamento. 

Estaca Franki 

Também moldada in loco, porém se caracteriza pela base alargada chamada de bulbo, que é preenchido com material granular (brita ou areia) ou concreto magro. Desse modo, são dimensionadas para que a carga originada da superestrutura seja suportada pela resistência de ponta e lateral. 

Então, para a execução, primeiro se aloca os pontos onde ficaram as estacas conforme o projeto. Posteriormente, com a utilização de um bate estaca, é perfurada a área da concretagem através de golpes em um pilão. 

Em contrapartida para o bulbo, uma bucha é socada pelo pilão até formar a base circular. De acordo com a NBR 6122/2010, esse tipo de estaca pode ser executada sem armadura, porém na maioria dos casos utiliza-se o aço. Após a perfuração, é hora de concretar, e para isso é consumido no mínimo 350kg/m³ de concreto, onde é lançado de forma gradativa junto com compactações e a retirada do tubo de escavação. 

As vantagens desse método são: 

• Suportam grandes cargas; 
• Boa resistência lateral e de ponta; 
• Atingem camadas profundas; 
• Podem ser executadas abaixo do nível do solo. 

As desvantagens são: 

• Causa muita vibração no terreno; 
• Pode causar o levantamento de estacas já instaladas durante o processo; 
• Demanda tempo o que ocasiona em maior custo; 
• Necessita de espaço amplo no canteiro de obras. 

Estaca Hélice Continua 

Talvez uma das mais conhecidas, a estaca é executada com equipamento de trado helicoidal, onde é realizada a concretagem simultaneamente a retirada do solo. Também é moldada in loco e a armadura é colocada após a concretagem. 

Imediatamente a perfuração é feita através da rotação da hélice pela aplicação de torque. Todavia, a hélice deve ser retirada apenas depois da perfuração para garantir a estabilidade do furo. Posteriormente, o concreto é lançado pela haste central, não havendo rotação do trado. Logo após a concretagem a armadura é alocada no furo por gravidade. 

As vantagens desse método são: 

• Alta produtividade; 
• Grande capacidade de carga; 
• Não gera vibrações no solo; 
• Conta com monitoramento eletrônico em toda a execução; 
• Pode ser executadas estacas de até 38 metros; 
• Penetra camadas resistentes ao solo; 
• Pode ser executada abaixo do lençol freático. 

E as desvantagens são: 

• Necessita de área ampla e terreno plano; 
• Não pode executar em terrenos com rochas ou matacões; 
• Custo relativamente alto devido a mobilização dos equipamentos. 

Estaca Mega (Prensada) 

A principal característica para esse tipo de fundação, é a sua cravação estática através de macaco hidráulico, com capacidade de 300 a 500kN. Em síntese, possuem seção quadrada de ordem de 0,5 a 1,0 metro ou circular entre 0,20 e 0,25 metros. 

Nesse sentido, as estacas de concreto com comprimento inferior a 10 metros, se limitam a carga de cravação de 450kN, podendo sofrer efeitos de flambagem. Analogamente as de estrutura metálica, possuem segmentos de 60 a 75 cm cada, onde são soldadas e interligadas com roscas e luvas feitos em tornos mecânicos de alta precisão. Após a cravação, elas são preenchidas com concreto antes do cunhamento. 

Em suma, essas estacas podem ser utilizadas em casos de reforço de fundações já existentes, para atender o aumento de carga da superestrutura e aumentar a segurança de forma preventiva. 

No entanto, as principais desvantagens das estacas mega, são o alto custo e o longo tempo de cravação. Em contrapartida, as vantagens são: 

• Aumento da capacidade das fundações existentes; 
• Modificação de fundações em virtude de recalques; 
• Execução em locais pequenos e de difícil acesso; 
• Não causa vibrações. 

Recapitulando… 

Esses são apenas alguns tipos de fundações profundas, porém você deve ter percebido o quão importante é ter uma base adequada para a construção e o quanto esse trabalho é complexo. 

Lembrando que vai depender de vários fatores, que definirão o projeto de fundação, porém é de suma importância que profissionais qualificados analisem o caso e acompanhem a execução desse processo. 

Afinal, ninguém quer que uma casa ou prédio saia voando não é mesmo?! 

Aguarde a segunda parte, onde falarei sobre os tipos de fundações rasas! 

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O caso do incêndio Edifício Wilton Paes de Almeida ocorrido na madrugada de 1º de maio de 2018, foi um desastre de grandes proporções e que muito impressionou aos calculistas de concreto armado pelo rápido desmoronamento de um edifício em concreto armado sob ação do fogo.

Muitos cuidados são implementados após duros aprendizados. Incêndios graves, com elevado número de mortos, acabam virando referência para novas precauções. O incêndio ocorrido em 27/01/2013 na Boate Kiss, em Santa Maria, Rio Grande do Sul, chocou o mundo todo com suas 242 vítimas fatais. Além dessas 600 pessoas ficaram feridas, e muitas outras marcadas pela tragédia para o resto de suas vidas. Após esse trágico evento foi elaborada e entrou em vigor a legislação popularmente conhecida como “Lei Boate Kiss”. Na realidade essa é a Lei de número 13.425, de 30 de março de 2017. Ela estabelece diretrizes gerais sobre medidas de prevenção e combate a incêndio e a desastres em estabelecimentos, edificações e áreas de reunião de público.

Porém, mesmo com tantos recursos, infelizmente ainda muitos incêndios acontecem. Entretanto, esses cuidados diminuíram o número de vitimas em consequência do fogo. Passado o momento inicial, ou seja, após apagadas a  chamas e resfriada a edificação, vem o olhar sobre o patrimônio e a avaliação das estruturas após o incêndio.

Como avaliar os danos das estruturas após o incêndio?

A primeira iniciativa deve ser colocar a edificação atingida pelas chamas em segurança, bem como todos os profissionais que ali irão trabalhar. Em uma primeira análise visual, pode-se estimar uma forma de estabilizar a estrutura de edificação. O escoramento das principais peças estruturais pode ser uma boa solução.

Após a estabilização, um olhar de especialista em estruturas vai poder definir os próximos passos. Falando em estruturas após incêndio de concreto armado, o primeiro passo é conhecer a temperatura atingida pelo incêndio. O concreto começa a mudar suas características estruturais a temperaturas elevadas. Já o aço tem uma perda maior em temperaturas menores. Num primeiro momento, apenas as camadas mais superficiais do concreto sofrerão com o calor do fogo, pois este é um material isolante térmico. Assim, nesse momento do incêndio, o concreto tem a função proteger as armaduras em seu interior, uma vez que seu núcleo central ainda não foi atingido pelo calor. Dessa forma, o concreto armado continua desempenhando bem o seu papel estrutural.

Mas o que acontece com as armaduras nas estruturas?

Quando o aço é submetido a altas temperaturas, como as que ocorrem no caso de incêndios, estas reduzem suas propriedades mecânicas como a resistência ao escoamento, resistência à tração e módulo de elasticidade, causando assim uma perda da resistência e da rigidez.

Indo um pouco mais além e falando de estruturas após incêndio, porém, metálicas, a resistência ao escoamento do aço se reduz com o aumento da temperatura, e a taxa desta redução varia com o tipo do aço (sua composição química e processo de fabricação). A NBR 14323 recomenda que para o dimensionamento de estruturas de aço em situação de incêndio, utilizando aços previstos em normas brasileiras para uso estrutural, sejam utilizados os fatores de redução da resistência ao escoamento, ky,θ, conforme gráfico apresentado a seguir.

A redução do módulo de elasticidade do aço ocasiona o aumento das deformações com o aumento da temperatura quando este está submetido a uma tensão constante. Este aumento das deformações tem um papel preponderante em peças de comportamento geometricamente não linear conduzindo, muitas vezes, ao seu colapso prematuro (NEVES, 1994).

Aprendendo com os erros

A engenharia não é uma ciência exata e a cada novo trabalho aprendemos algumas lições. Assim se constrói o conhecimento que deve ser compartilhado ao máximo para que, ao invés de se perder, possa servir de alimento para novas fontes de inspiração.

Cabe a cada um de nós, engenheiros, desempenharmos nossas funções da melhor maneira possível e proporcionar a mais acertada solução para cada nova situação. Garantindo assim que nossos clientes tenham a recuperação do seu patrimônio e forma segura, mas com o máximo de eficiência. Dessa forma teremos a certeza que a nossa engenharia foi bem executada.

Bibliografia

BERNARDES. G.F. “Dimensionamento em Situação de Incêndio de Perfis em Aços Estruturais Convencionais e Aços Resistentes ao Fogo”. Dissertação de Mestrado, ESCOLA DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS (2002)

NEVES. I. C. “Segurança Contra Incêndio em Edifícios – Fundamentos”. Apostila, Instituto Superior Técnico, Departamento de Engenharia Civil, Lisboa, 1994. 557p.

O`CONNOR, D. J. “Strutctural Engineering Design for Fire Safety in Buildings”. The Structural Engineer, v.73, n.4, p. 53-58, february 1995 apud: STARLING (2000).

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O que é a Engenharia de Eventos?

A engenharia de eventos é um ramo da engenharia convencional, porém, com algumas peculiaridades como por exemplo, o entretenimento.

Essa parte da engenharia é uma área relativamente nova, que vem mostrando força nos últimos anos e como dito anteriormente é focado na resoluções de problemas e objeções técnicos voltados aos projetos e eventos de entretenimento.

Tais exemplos de engenharia de eventos são: projetos de show em arenas esportivas, em teatros, estádios, galpões, palestras, workshop, eventos, feiras, casamentos, festas de universidades e muito mais.

Um pouco mais sobre a Engenharia de Eventos

Ao sediar a Copa do Mundo da FIFA e os Jogos Olímpicos de 2016, o Brasil entrou no circuito dos chamados mega eventos esportivos.

Sendo assim, para realização de grandes eventos que englobam aspectos fundamentais a vida como a segurança, é exigido um planejamento antecipado, objetivando a sua organização.

O Engenheiro responsável pelo evento é peça fundamental para a organização de um evento e sendo assim, a Engenharia de Eventos vem se tornando fundamental para a sua realização.

Para produzir um evento, uma das exigências é um alvará do local onde a produção será realizada! O alvará é expedido para a autorização de eventos temporários   (a cada evento um novo alvará deve ser emitido).

Temos aqui, um modelo em pdf da Prefeitura Municipal do Estado de São Paulo que consta o PROCEDIMENTOS PARA EXPEDIÇÃO DO ALVARÁ DE AUTORIZAÇÃO DE EVENTO TEMPORÁRIO.

Contratação de Responsável Técnico (RT):

De acordo com as características do evento e a forma de regularização, é necessária a contratação de responsável técnico para:

–Elaboração de PET (Projeto de eventos temporários);

-Projeto prevenção de incêndio e pânico;

-Execução e instalação das medidas preventivas e estruturas provisórias do evento;

-Produção de laudos específicos;

-Responsável técnico pelo evento.

Hoje em dia para realização de eventos, o profissional da Engenharia de eventos vem se tornando cada vez mais importante.

Assim, verifica-se que a área de atuação deste profissional tem aumentado a cada dia.

Algumas funções dos engenheiros e arquitetos na área de eventos são:

• Projetos arquitetônicos 3D e Elaboração de Projetos e Aprovação.
•  Visita técnica;
• Laudos técnicos;
•  Planejamento, coordenação e supervisão;
•  Consultoria em Engenharia Civil, Elétrica, Segurança do Trabalho;
•  Elaboração de Laudos Técnicos Estruturais, Segurança do Trabalho e elétricos de acordo com ABNT e NBR;
•  Formação para Brigada de Proteção e Combate a Incêndio com emissão de Laudo e A.R.T;
• Dimensionamento do evento (posto médico, demarcação de implantação,  instalações provisórias, entres outros).

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