3o. Encontro Nacional de Pesquisa-Projeto-Produção em Concreto pré-moldado

Casas nas árvores

Existem povos indígenas, tribos, que vivem nas árvores. São os Korowai, também chamados de Kolufo, povo que vive no sudeste da Nova Guiné. Constroem casas nas árvores em alturas que variam de 8 a 45 metros a partir do nível do solo.

Talvez se pedissem a um engenheiro civil para fazer esse cálculo estrutural ele diria ser impossível. A complexidade dos modelos de cálculo envolveriam tantos parâmetros que a segurança seria quase impossível de se garantir. Portanto, a lição que se apreende com esses povos, que praticam além dessas técnicas construtivas o canibalismo, é de que a construção exige também certa dose de criatividade e arte. E que mesmo os povos mais distantes das novas tecnologias podem contribuir para empurrar esses limites.

 

 

 

As casas são construídas com madeira extraída da própria floresta. E são usadas para abrigar partes da tribo, com dezenas de membros habitando cada casa. Com isso, se abrigam do ataque dos insetos e animais da floresta. E, principalmente, das inundações provocadas pelas fortes chuvas em certas estações do ano.

 

Mas não são apenas esses povos que constroem nas árvores. Novos projetos têm explorado esse conceito das mais diferentes formas. Alguns desses projetos, embora exóticos, são criados para explorar o turismo em algumas regiões do mundo. São ousados e, por vezes, futuristas.

 

 

 

 

 

 

A pergunta é se talvez, em um futuro distante, não tenhamos que morar nas árvores. Ou se essa não seria apenas mais uma "sociedade alternativa". 

 

Moacir Leite, um eterno mestre

Recentemente, volta a memória a saudosa lembrança do eterno mestre Moacir Leite, com quem tive a honra de estagiar no famoso escritório de cálculo estrutural Leite & Miranda. Moacir nos deixou muito cedo. Foi um professor inspirador. Suas aulas de Concreto Armado na Escola Politécnica da UFBa eram sempre singulares e muito procuradas pelos ávidos alunos em busca de conhecimento. Seus trabalhos de conclusão das disciplinas eram um desafio motivador.

Quando tive o primeiro contato com o mestre Moacir foi em sala de aula. Mas conheci verdadeiramente o engenheiro durante o estágio realizado em 1990. Lembro-me de ter ficado encantado com a quantidade de livros que encontrei em seu escritório. Constatei quanto é importante para um engenheiro de estruturas colecionar livros. São nossos companheiros fiéis.

Moacir costumava pronunciar frases marcantes, como a célebre referência a equação de dimensionamento da área de aço nas estruturas de concreto armado. Ele sempre dizia que essa equação deveria ser obrigatoriamente conhecida por todo e qualquer engenheiro civil.

Gostava do uso do computador como ferramenta de cálculo, tendo desenvolvido muitos programas para permitir o cálculo de estruturas em geral. Mas alertava sobre o perigo em se usar tais instrumentos como "caixas pretas". Também empregava o que havia de mais moderno em programas comerciais. E ao longo de sua carreira projetou muitas arrojadas estruturas na Bahia e no Brasil, tendo sido precursor no uso de lajes sem vigas aplicadas em prédios altos.

Tenho comigo uma ótima referência do professor Moacir na sua visão mais alargada sobre a interação entre a engenharia e a arte, no artigo de 1996, que transcrevo na íntegra a seguir.

Engenharia e Arte (1996)
Engº Moacir Leite, MSCE

A dissociação entre criação artística e tecnológica só existe nas produções medíocres. O supersônico Concorde, a ponte pênsil Golden Gate e a torre de Toronto são criações originais, arrojadas, de volumes equilibrados e de clara leitura, eficientes, emocionantes, além de úteis. São criações de engenheiros. A visão de alguns do trabalho do engenheiro como complexo, porém destituído de componentes estéticos, intuitivos e emotivos se constitui num preconceito que ignora a natureza das atividades de engenharia propriamente dita.

Ponte Golden Gate

Como ocorre em várias profissões de nível superior, muitos dos que recebem o grau de engenheiro não se dedicam às suas atividades mais características. São estas os projetos, a pesquisa e o desenvolvimento, e o ensino. A maioria se atém, entretanto, à administração e fiscalização de obras, à manutenção, às vendas, além de atividades correlatas que requerem formação universitária nas áreas ligadas à matemática, física aplicada e administração técnica.

Os engenheiros que projetam, os que pesquisam e os que ensinam já foram comparados aos músicos que compõem, aos críticos musicais e aos regentes. Em vez de sinfonias criam-se aviões, pontes e torres, freqüentemente transmitindo emoções pelo desafio vencido e proporcionando fruição estética nas produções mais felizes.

Calder criou os móbiles, esculturas que se movimentam elegantemente, penduradas em fios metálicos. Percebendo o equilíbrio e valor estético dos jatos intercontinentais, propôs pintar a frota da Braniff. Executou trabalhos não figurativos sobre toda a superfície externa, assinando na fuselagem. Não havia nestes jatos qualquer marca da companhia, mas eram os mais facilmente reconhecidos nos céus e aeroportos. Alexandre Calder entendeu a afinidade dos seus móbiles com a escultura do Boeing 707. Contra o possível argumento da produção em série, basta lembrar que as gravuras assinadas e numeradas são reproduções de às vezes centenas de exemplares. Os escultores também fazem "múltiplos".

No projeto de estruturas de pontes, torres e edifícios inovadores não existe nem a multiplicidade. São produções únicas, de autoria de um só criador, embora assessorado por diversos especialistas em aspectos particulares do trabalho.

As pontes mais emocionantes, algumas vencendo vãos de mais de um quilômetro, são as pênseis e as estaiadas, penduradas por cabos de aço, das quais uma das mais expressivas é a Golden Gate. Nela, a simplicidade dos cabos parabólicos, pendurais, estrado e torres compõem formas de harmoniosa percepção. Se integram à paisagem da Baía de São Francisco como as gaivotas e o assobio do vento nos tirantes. A ponte de Brooklin é tão amada pelos nova-iorquinos que a cidade parou por uma noite no ano de 1983 para o aniversário dos cem anos, com festa e fogos de artifício. O engenheiro chinês T. Lin projetou uma ponte curva suportada por cabos que se dispõem como uma harpa, a partir de duas montanhas da Califórnia, e venceu novecentos concorrentes em concurso nacional de arquitetura. O impacto das grandes pontes é tão forte, que uma das placas de platina enviada para fora do sistema solar pela nave Pioneer, com desenhos sobre o nosso planeta, incluía a Golden Gate, entre poucos outros desenhos e símbolos. São produções de responsabilidade de um engenheiro criador, que utilizou conhecimento, aliado à experiência e intuição. A ligação do autor com a criação é tão forte que o estruturalista da ponte de Takoma morreu de desgosto poucos meses após o vento ter ocasionado a ruína de sua obra.

As mais altas estruturas são as torres de Toronto (quinhentos e cinqüenta metros) e Moscou (quinhentos e quarenta metros) e os edifícios Petronas Tower, em Kuala Lampur, e Sears, em Chicago, (quatrocentos e cinqüenta e quatrocentos e trinta metros). Para estas edificações, o efeito do vento e terremotos é tão importante quanto as cargas verticais, e a forma é ditada pelo comportamento estrutural. Fazlur Khan, engenheiro paquistanês, criou os conceitos inovadores de tubo perfurado e feixe de tubos. O edifício Petronas tem nas fachadas a estrutura resistente principal, constituindo-se de pilares próximos e vigas altas, que formam em conjunto um tubo com furos, onde são instaladas as esquadrias. O edifício Sears foi idealizado numa lanchonete, quando Khan notou a rigidez de um feixe de canudos. Daí o conjunto de tubos.
 

Petronas Towers

Ao final, harmonia, eficiência e força. A torre de Toronto, otimizada para o comportamento estrutural, resultou em escultura emocionante, de linhas elegantes e simples.

Os grandes concursos internacionais de arquitetura têm premiado, em essência, estruturas inovadoras, criadas por engenheiros projetistas, fazendo parte de equipes de arquitetos.

Tais foram o Museu Pompidou de Paris e a Ópera de Sidney. Nervi, com suas coberturas rendilhadas, e Candela, com as igrejas de tetos em cascas de concreto proporcionalmente mais finas que a casca de ovo, foram ambos engenheiros.

Nas criações mais arrojadas, eficientes e harmoniosas da engenharia o componente estético está sempre presente. No renascimento, o mesmo Michelangelo que projetou a estrutura de maior vão da época, a cúpula de São Pedro, foi o pintor da Capela Sistina e o escultor da Pietá.

Hoje muitos dissociam o trabalho do engenheiro da ocupação do artista, entre eles do arquiteto.

Nas grandes pontes, onde o criador é o engenheiro de estruturas é onde se comprova mais facilmente o valor estético do trabalho. Nos edifícios mais altos, nas coberturas de maior vão, as exigências estruturais são tão grandes que o engenheiro estruturalista naturalmente assume a liderança do projeto, e ao fazê-lo gera edificações elegantes e harmoniosas.

Ao interpretar as leis da natureza com a ajuda do ferramental físico-matemático, o engenheiro, nos seus melhores momentos, produz criações emocionantes e belas.

18º Congresso Brasileiro de Engenheiros Civis

 

Para saber mais: http://18cbenc.com.br/

De 8 a 11 de Novembro de 2012

O código de Hamurabi e a segurança das estruturas

Na edição 89, de Jan/Fev de 2012, da Revista Informa da ABECE - Associação Brasileira de Engenharia e Consultoria Estrutural, o Prof. Dr. Péricles Brasiliense Fusco apresenta um artigo técnico com título “Controle da Resistência do Concreto”, onde de forma brilhante discute desde conceitos básicos da Segurança Estrutural até elementos mais aprofundados sobre o controle da resistência do concreto.

O professor Fusco é reconhecido pelos ex-alunos e colegas pela capacidade de síntese e pela coragem ao enfrentar e derrubar as barreiras do conhecimento, o que resultou ao longo de sua trajetória em grandes contribuições para a engenharia.

Notoriamente em seus escritos emana uma verve muito pessoal, que consegue transpassar o trivial no tocante aos textos de caráter técnico, permitindo ao leitor entrar em contato não apenas com as questões óbvias, mas forçando ou despertando no mesmo o interesse filosófico sobre o problema. Isso se deve a sua natural habilidade em tecer comparações inusitadas, que sempre tem um perfil filosófico e histórico.

Como excelente pesquisador, o professor Fusco é provocativo em algumas de suas considerações, se tornando o melhor exemplo de um profissional onde as habilidades intelectuais ultrapassam fronteiras e permitem, como síntese do conhecimento, ver o homem e suas obras de forma mais ampla, com um propósito e uma ordenação lógica.

Um exemplo nesse artigo de tais aptidões está em uma afirmação que inquieta mesmo os mais experientes projetistas de estruturas. Na introdução desses conceitos sobre segurança, o professor Fusco de forma categórica afirma:

 

"A ideia de probabilização da segurança das estruturas sempre existiu, desde o código de Hamurabi. Não existe estrutura absolutamente segura. Sempre existirá uma probabilidade de ruína."

A afirmação chama a atenção não apenas por ser inquietante, na medida em que para muitos leigos as estruturas são consideradas quase sempre absolutamente seguras e, para alguns, até "eternas".

Sem querer buscar aprofundar tal afirmação ou alardear os leitores sobre a segurança de suas moradias, o que se deixa para aqueles que vão ler na íntegra o artigo, mas voltando à atenção para a referência ao código de Hamurabi, percebe-se o senso provocativo da questão.

Para muitos, esse código é referenciado apenas por tratar da velha lei de talião, "olho por olho, dente por dente". Mas o que isso tem a ver com a segurança das estruturas?

Buscando ler mais atentamente o código, encontra-se no capítulo XIII - médicos e veterinários; arquitetos e bateleiros (salários, honorários e responsabilidade), nos itens referentes às responsabilidades de um arquiteto ou construtor, que:

“Art. 227 - "Se um construtor edificou uma casa para um Awilum, mas não reforçou seu trabalho, e a casa que construiu caiu e causou a morte do dono da casa, esse construtor será morto.”

Ou ainda:

229º - Se um arquiteto constrói para alguém e não o faz solidamente e a casa que ele construiu cai e fere de morte o proprietário, esse arquiteto deverá ser morto.

230º - Se fere de morte o filho do proprietário, deverá ser morto o filho do arquiteto.

231º - Se mata um escravo do proprietário ele deverá dar ao proprietário da casa escravo por escravo.

232º - Se destrói bens, deverá indenizar tudo que destruiu e porque não executou solidamente a casa por ele construída, assim que essa é abatida, ele deverá refazer à sua custa a casa abatida.

233º - Se um arquiteto constrói para alguém uma casa e não a leva ao fim, se as paredes são viciosas, o arquiteto deverá à sua custa consolidar as paredes.”

De sorte que, com bom humor, obviamente evoluímos nos padrões de punição para algumas árduas tarefas, onde se destacam as construções das habitações humanas. Todavia, ficam as questões para o engenheiro de estruturas apontadas desde muito sobre como “reforçar”, tornar “sólido”, e não “viciosas”, as construções.

Fato é que têm-se hoje outros mecanismos para avaliar o desempenho, qualidade e segurança de uma estrutura, onde se incluem as ferramentas probabilísticas descritas no artigo, mas ainda fica a lição de que, em outros tempos, melhor noção sobre as atribuições humanas e suas limitações parece ter sido tônica dos legisladores.

Assim, fica a inquietante provocação: onde considerar-se apenas a responsabilidade que se traga também a limitação quanto ao exercício da profissão. Se os mesopotâmios, há mais de 1700 a.C., tinham a noção sobre as atribuições e limitações na sociedade sobre o papel de se construir habitações humanas, por que hoje tal noção foi esquecida? E qualquer um se acha no direito de construir?

Mais ainda, onde está a preocupação quanto a formação plena do construtor e suas atribuições? É simples convencionar-se que o problema da segurança está apenas correlacionado ao “reforço ou solidez do trabalho”, conforme Hamurabi. Mas, como é possível verificar no artigo apresentado pelo professor Fusco, a compreensão da segurança vai muito além, com modelos teóricos complexos e que dependem de abordagens técnicas sofisticadas e que, por vezes, não garantem os infortúnios, onde, por desgraça de alguns, faltou qualidade e compromisso ético por parte do construtor. Neste caso, fica a reflexão, trata-se de um caso de polícia ou de educação?

O Nobel da Engenharia

Alguém sabe qual é o equivalente ao prêmio Nobel na Engenharia? Bem, não existe um prêmio Nobel da Engenharia exatamente, mas se existisse, ou existissem, e fossem valorizados como tal, os que mais se aproximariam disso seriam os prêmios Russ, Gordon e Charles Stark Draper. 

A National Academy of Engineering (NAE) estabeleceu o Prêmio Fritz J. e Dolores H. Russ em outubro de 1999. O prêmio é um reconhecimento aos avanços "de impacto significante na sociedade e que contribuiram para o desenvolvimento das condições humanas mediante sua ampla utilização". Até 2007 o prêmio foi concedido para trabalhos em bioengenharia. A NAE concede o prêmio bianualmente (em anos ímpares), e o laureado recebe 500 mil dólares e uma medalha de ouro. Juntamente com o Prêmio Gordon e o Prêmio Charles Stark Draper, o prêmio Russ constitui o Nobel de Engenharia. O prêmio é denominado em homenagem a Fritz Russ, fundador do Systems Research Laboratories, e sua mulher, Dolores Russ.

Na mesma semana em que os veículos de mídia no Brasil divulgaram massivamente as roupas e jóias usadas na entrega do Oscar 2012, foi dado o prêmio Russ Prize para os engenheiros Earl Bakken e Wilson Greatbatch. Todavia, nenhum comentário sequer apareceu na mídia a respeito disso. E essas importantes personalidades foram os inventores do marca-passo, simplesmente. Graças a esse aparato, atualmente mais de 4 milhões de pessoas estão vivas. São instalados mais de 400 mil marcapassos por ano no mundo.

Isso nos faz refletir sobre a importância dada a Engenharia no Brasil.

Os Dez Mandamentos do Projeto - e algo mais...

No Congresso da FIP, realizado em 1974 em Nova York, foram discutidas as boas práticas de projeto. Alguns dos aspectos levantados estão resumidos a seguir, na forma de dez princípios. Em alguns casos podem ser aplicados tanto a projetos quanto à vida em geral.

Nota: Os 10 primeiros princípios foram compilados da última edição da Revista TQSNews, em tradução livre efetuada pelo eng. Dácio Carvalho de Fortaleza, CE em 15 de novembro de 2011. Os demais princípios foram acrescentados neste Blog.


Princípio 1 - Você não pode ter tudo.
- Cada solução tem vantagens e desvantagens que devem ser ponderadas.

Princípio 2 - Você não pode ter algo por nada.
- Todos, de uma forma ou de outra, pagarão por algo que, aparentemente, lhes chega de forma “gratuita”. Entretanto, não se deve desconsiderar a possibilidade de que a solução “ofertada” possa oferecer algumas vantagens.

Princípio 3 - Nunca é tarde demais!
- Por exemplo, para alterar um projeto ou reforçar uma estrutura antes que esta entre em colapso, ou para ajustar ou mesmo alterar princípios empregados anteriormente à luz de maior conhecimento e experiência.

Princípio 4 - Não há evolução sem risco calculado.
- Embora seja indispensável garantir-se a necessária segurança, o excesso de conservadorismo pode
fazer com que estruturas novas e atípicas nunca sejam adequadamente compreendidas.

Princípio 5 - A “prova do pudim” se faz ao comê-lo!
- Este está em conexão direta com o princípio anterior, indicando a necessidade de ensaios.

Princípio 6 - A simplicidade é sempre uma vantagem, mas cuidado para não pecar por excesso.
- Isto pode, por exemplo, levar a cálculos teóricos que não contemplem todas as condições de contorno do problema.

Princípio 7 - Não generalize e sim tente compreender e adequarse a circunstâncias específicas.
- Mal entendidos graves podem ser causados por generalizações imprudentes.

Princípio 8 - A pergunta importante é: “o quanto é bom” e não “quão barato custa”.
- O baixo preço ofertado por um cliente inexperiente geralmente resulta em trabalho ruim. Semelhantemente, a utilização de ferramentas ainda não testadas e comprovadas pode resultar na necessidade de futuras correções.

Princípio 9 - Vivendo e Aprendendo!
- É sempre possível incrementar seu próprio conhecimento e experiência, embora esse possa já ser
familiar a outros.

Princípio 10 - Nada é completamente novo.
- Nada acontece ou é descoberto de repente, mas sim em um processo de desenvolvimento lento e
gradual.


Considerando que "alguns anos" já se passaram desde que tais princípios foram elencados, de forma respeitosa, seria interessante acrescentar alguns outros, que acreditamos possam ajudar em certas decisões.


Princípio 11 - Entre duas ou mais possíveis explicações para um determinado problema, a solução mais provável é, em geral, a mais simples.
- Não adianta complicar demais uma solução, especialmente quando a mais simples se tornar a mais elegante e funcional.


Princípio 12 - O que é estranho ou feio em geral está errado.
- Soluções que não respeitam princípios como estética, especialmente proporção e simetria, geralmente conduzem a perdas de material e, por vezes, soluções inseguras.

Princípio 13 - Deve-se usar um material conforme suas características.
 - Não existe um material melhor sempre, ou melhor que outro. A melhor escolha é feita quando se adequa as características de um dado material às suas funções. Assim, leveza, resistência, rigidez e durabilidade devem ser consideradas características estruturais importantes.

Princípio 14 - Deve-se gastar mais onde há maiores solicitações.
- Seguindo o exemplo da natureza, um galho é mais grosso junto a árvore, onde as solicitações oriundas de seu peso se integram. Assim, em elementos estruturais otimizados onde o emprego do material deve ser pensado conjuntamente a forma da peça.

Princípio 15 - A forma e a função devem andar de mãos dadas.
- A forma buscada para uma estrutura ou produto deve ser precedida da escolha de suas funções, assim como na natureza, a melhor forma é aquela que se ajusta a função. As pernas são mais grossas que os braços por conta do maior peso que carregam, decorrente do processo de evolução do homem, que passou a se movimentar em duas pernas.

Princípio 16 - O melhor caminho para o encaminhamento dos esforços em geral é o mais curto e simples.
- Por que complicar a forma de uma estrutura a tal ponto que o caminho de um carregamento seja o mais complicado possível? O melhor é abreviar o caminho vertical das cargas, em respeito as forças gravitacionais.

Princípio 17 - Nunca confie a segurança de algo a um único elemento.
- As ligações entre elementos é um ponto delicado quando se trata de segurança, pois são elos únicos. A redundância neste caso deve ser vista como aliado à segurança.


Princípio 18 - O arranjo eficiente geralmente distribui seus esforços por todos os seus elementos, evitando concentrações ou ausência de solicitações.
- Quanto mais otimizado é um arranjo de uma estrutura ou produto, maiores as contribuições que todos os seus elementos podem trazer.

Princípio 19 - A eficiência de uma estrutura ou produto também depende da natureza das solicitações a que são submetidas.
- As solicitações podem ter características estáticas ou dinâmicas, por exemplo, e influenciar fortemente o desempenho do produto.


Princípio 20 - Entre caminhos alternativos, as solicitações caminham geralmente pelos mais rígidos.
- Isso acontece nas estruturas, em geral, quando o número de soluções ultrapassa o número de equações de equilíbrio.

Concreto Armado - A estrutura interna do material

Por Ricardo Alvim

Nesta série de postagens, pretende-se explorar o material Concreto Armado, suas principais características e aspectos relativos ao emprego desse material nas estruturas. O texto a seguir foi retirado da Dissertação de Mestrado Avaliação da Rigidez Efetiva das Vigas de Concreto Armado, Alvim, R.C., EPUSP, 1997.

A estrutura interna do concreto pode ser interpretada como sendo constituída por uma matriz de argamassa homogênea onde se encontram embebidos os grãos de agregado, figura 2.1 (a).

Nos concretos de baixa e média resistência, até cerca de 50 MPa a 60 MPa, quando comprimidos numa determinada direção, figura 2.1 (b), na interface matriz-grão, surgem tensões de tração perpendicularmente ao campo de compressão externo . Isto se deve à maior rigidez dos grãos de agregado em relação à matriz de argamassa. O resultado é uma microfissuração generalizada, figura 2.1 (b), com fissuras orientadas segundo a direção do campo de compressão atuante, com uma tendência de desintegração da estrutura interna do material.

STROVEN (1973) detectou fenômeno análogo ao ensaiar outros materiais. O mesmo mecanismo de ruptura ocorre em materiais heterogêneos compostos por grãos mais rígidos envolvidos por uma matriz mais deformável. (STROVEN, P. Some Aspects of the Micromechanics of Concrete, Stevin Laboratory,  Technological University of Delft, 1949).

A microfissuração do concreto promove uma perda progressiva de rigidez que caracteriza a não linearidade do ramo ascendente do diagrama tensão-deformação.

A relação tensão-deformação do concreto comprimido   
     
O ensaio de compressão do concreto permite relacionar a não-linearidade do diagrama tensão-deformação com o processo de formação de microfissuras. Este processo apresenta quatro fases :

A primeira fase corresponde a um baixo nível de tensão, até cerca de 30% da carga de ruptura, figura 2.2. 

Nesse nível as fissuras estão limitadas às já existentes no concreto antes do carregamento, em virtude da exudação do excesso de água de amassamento e poucas decorrentes do carregamento na interface pasta-agregado. É uma fase em que o diagrama tensão-deformação do concreto comprimido apresenta um comportamento quase linear.

Na segunda fase, que atinge até cerca de 70% da carga de ruptura,  ocorre um crescimento na quantidade de microfissuras na interface pasta-agregado e surgem microfissuras na pasta. Nesta fase ocorre o início do comportamento não-linear.

A terceira fase caracteriza-se pela formação de microfissuras intergranulares. É uma fase crítica, onde o diagrama tensão-deformação indica uma queda significativa da rigidez do material, porém sem perda da capacidade resistente.

Finalmente, na quarta fase, em que se processa um crescimento acelerado das fissuras, representada pela linha pontilhada da figura 2.2, o concreto apresenta uma queda da sua capacidade resistente devido à instabilidade da estrutura da pasta promovida pela fissuração contínua até a ruptura.

Segundo a NBR-8522 (1984), no ensaio de compressão para a determinação do módulo de deformação do concreto deve-se traçar o diagrama tensão-deformação a partir do  gráfico de carregamento no tempo.

Os métodos de determinação do módulo de deformação do concreto variam internacionalmente, mas todos utilizam ciclos de carga e descarga a fim de eliminar a deformação residual do concreto.

A norma brasileira prescreve a caracterização do  módulo de deformação tangente e secante do concreto, figura 2.3.

O módulo de deformacão tangente, Etg, é dado pela inclinação da reta tangente ao diagrama tensão-deformação do concreto num ponto genérico. O módulo de deformação tangente inicial recebe a designação E0, quando a reta tangente é tomada a partir da origem do diagrama.

O módulo secante de deformação, Esec, é dado pela inclinação da reta secante em dois pontos do diagrama tensão-deformação. O inicial é fixado no valor 0,5 MPa e o segundo é determinado segundo o plano de carga de interesse.

A relação tensão-deformação do concreto tracionado

Por meio de um ensaio de deformação controlada pode-se obter o diagrama tensão-deformação do concreto tracionado, figura 2.4.

Uma análise a nível microscópico mostra uma relação entre o início da microfissuração e o afastamento do comportamento linear. Este afastamento ocorre com uma tensão da ordem de 75% da resistência à tração do concreto, figura 2.4.

Depois de atingida a tensão máxima de resistência à tração do concreto, o processo de microfissuração torna-se mais acentuado, reduzindo drasticamente a resistência do material.

O ensaio de deformação controlada mostra que, à custa da diminuição da rigidez, o concreto tracionado pode suportar deformações até quatro vezes maiores que a deformação correspondente a tensão máxima, figura 2.5.

Do comportamento inelástico do concreto pode-se dizer que, qualquer que seja o nível de tensão aplicado ao concreto, a deformação correspondente é constituída de uma parcela elástica, cujas deformações se anulam com o descarregamento, e outra parcela inelástica que mantém  deformações  residuais depois de descarregado o corpo de prova.

Com o início da fissuração a perda da elasticidade do concreto tracionado torna-se aparente.

A realização de ciclos de carga-descarga no ramo descendente do diagrama tensão-deformação permite constatar uma grande redução do módulo de deformação, atingindo-se no final do ensaio um valor da ordem de 1/15 do valor inicialmente obtido, figura 2.6. Isso é especialmente importante quando deseja-se conhecer, ou estimar, as condições de envelhecimento das estruturas, sob os diferentes ciclos de carregamentos enfrentados ao longo de suas vidas úteis.

WTC 1 é a torre mais alta de NY

O World Trade Center 1 se tornou a torre mais alta de Nova York, batendo o Empire State Building por 21 polegadas de diferença, tendo atingido 381 m de altura. Isso foi alcançado esta semana com a colocação de mais um conjunto de pilares. A torre, ao fim da construção, deve atingir 1776 pés (541 m, aproximadamente) de altura, um número simbólico por ser o ano da independência dos Estados Unidos. A obra está prevista para ser finalizada ao fim de 2013.
As fotos a seguir, e outros videos, podem ser vistos em: Huffington Post, The

Em Defesa de uma Matriz Curricular Clássica para o Ensino de Engenharia

Por Ricardo Alvim, professor e pesquisador da UESC

Este texto não representa necessariamente as opiniões dos membros do Colegiado do Curso de Engenharia Civil da UESC, dos seus departamentos e da própria instituição, sendo opiniões e análises de caráter autoral individual.

Tem se tornado comum a grita de entidades ligadas a indústria para a modificação, ou a modernização, segundo seus defensores, das matrizes curriculares dos cursos de Engenharia no Brasil.

De acordo com alguns dos defensores dessas ideias, uma das causas da elevada evasão observada nos cursos de engenharia, cerca de 35%, está relacionada à distância entre os currículos dos cursos e a solução concreta de problemas impostos pela realidade do mercado.

Mas o que é a “realidade do mercado”? Fazer obras públicas? Construir edifícios? Pontes? Estradas de ferro? Explorar petróleo? Excluindo os edifícios residências e comerciais, onde está o crescimento sustentável dessas demandas? Até quando?

A razão da evasão é justificada pelos especialistas por alguns fatores: (i) pelo grau de dificuldade dos cursos de engenharia, que exigem maior dedicação; (ii) a necessidade de conjugar trabalho e estudo por parte do aluno, ou o que dele se exija atuar em outras atividades; (iii) baixa interligação das disciplinas básicas nos dois primeiros anos do curso com a profissão.

Os três argumentos são falsos!

Em primeiro lugar, a maior exigência e dedicação aos cursos de engenharia é um mito. A engenharia não exige maior ou menor dedicação que qualquer outro curso! A engenharia exige vocação! A “dificuldade” apontada é confundida com a falta de vocação e preparo dos ingressantes. Há, isso sim, falhas grotescas na formação do aluno egresso do ensino médio, desde a sua formação fundamental. Com defensores da modificação, redução ainda maior, das matrizes do ensino médio, retirando, ou tornando opcional, por exemplo, o ensino da Matemática, Física e Química. Argumentando-se que esses conhecimentos não são usados na vida ou no dia-a-dia dos alunos assim formados.  O que é mais um argumento retrogrado e anacrônico. Deve-se, alternativamente, investir-se na criação de estímulos. Onde estão os museus de Ciências, Tecnologia, Biologia, História? Um exemplo que poderia ser copiado no Brasil encontra-se em São Paulo, o Museu Catavento (http://www.cataventocultural.org.br/home.asp), onde é possível para crianças e adultos apreender de forma lúdica e estimular o amor pelas diferentes áreas do saber. Mais ainda, nos EUA e países da Europa investe-se nesses estímulos fortemente. Discutem constantemente a formação básica e encaram essas questões como estratégicas para o desenvolvimento de suas economias.

O segundo argumento é também falso. Quanto ao trabalho, referem-se a realidade das instituições particulares, que funcionam em horários noturnos, com salas lotadas com mais 90 alunos, geralmente acima das cotas aprovadas pelo MEC, usando-se como argumento o preenchimento de vagas remanescentes de outras turmas de anos anteriores, não preenchidas nos processos de seleção ou por repetência. Na verdade, o aluno trabalha e estuda nessas instituições, porque essa é a realidade desse alunado, geralmente mais maduro e que vê a formação nas faculdades como um elemento complementar as suas carreiras, nem sempre como primeira opção. Se para o curso esse aluno não tem vocação ou pré-requisitos, o que deve ser feito? Baixar a qualidade do curso? Isso é degradante; e se aplicado de forma generalizada, por força e lobby da indústria, criará uma geração de pseudo-engenheiros, sem qualificação para atuar em qualquer que seja o mercado.

Em terceiro lugar, o que significa “baixa interligação das disciplinas básicas nos primeiros anos do curso com a profissão”? Significa ensinar Matemática, Física e Química. Mas isso é essencial! São conhecimento básicos. Como fazer um aluno de Engenharia Civil ou Mecânica, por exemplo, entender Dinâmica das Estruturas se o mesmo não sabe Mecânica das Vibrações, Trigonometria, Funções Complexas, Cálculo Diferencial e Integral, entre outras importantes bases do conhecimento? Isso é o que se chama “núcleo duro básico” da formação do engenheiro, e não pode ser negligenciado, abandonado ou descartado.

Não existe mágica! O Brasil precisa de engenheiros para calcular, inovar e desenvolver novas tecnologias, explorar e reciclar. Não precisamos copiar modelos de outros países, muito menos suas taxas de inserção e formação de engenheiros. Mesmo porque o Brasil é um país singular, que experimenta um crescimento sem precedentes em um curto espaço de tempo. Após décadas de estagnação, têm-se, ao invés de modificar as matrizes de formação existentes, que forçar um retorno às origens, com a formação ampla do engenheiro, clássica. Só assim é possível se garantir a inserção desse profissional, com formação complementar em pós-graduação, em outras áreas do conhecimento. E mais do que a capacidade de assimilar mimeticamente o conhecimento, trazer à luz novas perguntas e questionamentos.

Outra proposta polêmica, que está sendo implantada em cursos de instituições federais, está no Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnológica. Isso pode representar um retrocesso, ou cópia distorcida de modelos de outros países. Uma coisa é unir a formação básica nos cursos de engenharia, outra é forçar a união com outras áreas do conhecimento, como Biológicas, Humanas, etc.

O que se tenta é facilitar a criação de vagas a qualquer custo, e facilitar a formação em quantidade, cedendo aos apelos da indústria, e a modelos de instituições particulares e públicas em busca de economia, que não vendo como competir em termos de qualidade com os centros de excelência, tentam de toda forma modificar as matrizes de instituições que invejam, nivelando por baixo o ensino, uma vez que as suas matrizes curriculares são modificadas quase permanentemente todos os anos, sem controle rigoroso do MEC, em especial nas particulares. A estratégia é desfigurar a formação do engenheiro, usando argumentos fantasiosos de que o problema da má qualidade dos profissionais formados está na maneira como se forma. Na verdade, o problema é esse, mas não reside na matriz curricular, e sim na ausência de infra-estrutura e na desvalorização da carreira docente no país. O professor ganha baixos salários e cada vez mais faltam profissionais capacitados para o exercício da docência no nível superior.

Os cursos de engenharia estão virando verdadeiras “saladas de frutas” com isso. E depois se questiona a qualidade do egresso? Como formar um engenheiro sem as cadeiras essências de formação? Não se trata de formar um sociólogo, psicólogo, administrador, economista ou qualquer que seja a área em que a indústria venha exigir maiores conhecimentos de um engenheiro. Isso é feito de forma complementar, em pós-graduação.

A função de um curso de engenharia é forma um engenheiro na essência.

Nas propostas de revisão das matrizes curriculares surgem, por exemplo, ideias estapafúrdias como a inclusão de idiomas estrangeiros. Ora, hoje, como já há alguns anos, volta à tona a ideia de incluir a língua inglesa como disciplina obrigatória nos cursos de engenharia, argumentando-se ser esse idioma fundamental. De acordo com a indústria, passa a ser um diferencial na facilitação da “empregabilidade” do futuro engenheiro. Mas consegue-se fazer alguém aprender inglês em 60 h de disciplinas geralmente de caráter instrumental? Não é possível. E essa é a resposta que vem sendo colhida há décadas nas experiências já tentadas. Não há nada de novo nisso! Aqueles que aprendem outros idiomas o fazem por outros meios. Sim, porque a academia não é um “cursinho de inglês”. E se em 10 ou 20 anos a principal língua no mundo for o Mandarim? Com o forte crescimento da China, isso pode se tornar realidade. Então devemos ensinar a falar Chinês nos cursos de Engenharia desde já?

Além disso, a indústria apela para alguns fatores que considera essenciais na formação de um engenheiro, tais como: trabalho em equipe, atitude empreendedora, visão social, senso ético, respeito ambiental, comunicação, além de desafios e soluções de problemas da indústria. Mas apelam para que isso seja feito pela inserção de disciplinas, e a retirada de cadeiras clássicas. Mesmo porque não é possível incluir disciplinas sem retirar outras, tendo em vista que um curso de 5 anos não consegue comportar mais que 4500 h. E em algumas instituições é mínimo que se pratica, disfarçado, isto é, 3600 h, incluindo atividades complementares, etc.

Bem, o Curso de Engenharia Civil da UESC está na dianteira, quando propõe inúmeras ferramentas de formação modernas, em especial, as cadeiras de Projeto Integrado, com semestres temáticos. Onde temas como esses propostos são abordados, mas devem ser feitos não por disciplinas específicas, mas pela união dos conhecimentos em projetos que abordam tais questões. É um erro grotesco substituir a cadeira de Projeto de Estruturas de Madeira, por exemplo, disciplina que vem sumindo das matrizes dos cursos de Engenharia Civil pelo Brasil, por disciplinas de Engenharia Ambiental. O correto é discutir o segundo tema dentro das disciplinas onde esse contexto torna-se relevante, inclusive em Madeiras.

A criação e substituição de disciplinas nas matrizes dos cursos de Engenharia Civil virou modismo. Primeiro, para “facilitar” a formação do engenheiro, que quando não teve formação sólida nas áreas de Exatas, sofre para desenvolver projetos. Com isso, para as instituições de ensino fica mais barato contratar um único professor de “Administração”, para mais de um curso, por exemplo, e eliminar alguém que só ministra Projeto de Estruturas de Madeira, apenas no curso de Engenharia. Depois, quando se verifica que no Japão se constrói muito mais em Madeira que no Brasil, empresas e o Estado contratam engenheiros e arquitetos como consultores para ensinar o que muitos engenheiros brasileiros já não sabem, com exceção de poucos que sobraram dos cursos de engenharia civil clássicos.

Nas instituições públicas, por exemplo, a criação e modificação de matrizes curriculares gera uma verdadeira guerra interna. Novos cursos, ou a modificação dos existentes, quase sempre são vistos de forma clientelista. É a oportunidade de criação de novos empregos. Novas vagas para professores. Barganhas entre departamentos e outras negociações, incluindo a "sociedade organizada". Disso surge um conflito interno, onde para justificar a contratação de um historiador, inclui-se uma disciplina de História, qualquer que seja a razão, em um curso de Engenharia, que acaba por ocupar o lugar de outra disciplina que seria mais importante para formação de um engenheiro. E isso serve a que propósito? Compensar as deficiências do ensino básico é que não é! Não, justifica-se que um engenheiro precisa saber História. Mas já não sabe? Para que serve o ensino básico?

Outro aspecto defendido pela indústria é a introdução no novo currículo de conceitos e práticas nas temáticas de gestão da inovação, propriedade intelectual, empreendedorismo, gerenciamento de projetos etc., com foco em inovação tecnológica para solução de problemas do setor produtivo.

A palavra “inovação” virou uma verdadeira panacéia no Brasil. É a palavra da moda, usada para quase tudo, desde as políticas públicas ou mesmo industriais, como um dia foi a sustentabilidade. Copia-se aí o modelo dos países orientais, como a China, Índia, Coréia, entre outros. Mas qual é a lição verdadeira que esses países nos passam? Apenas formar mão-de-obra? Não, o verdadeiro precursor é a qualidade da formação. E revisar as matrizes curriculares para baixo não resolve a questão. Ao contrário, a observação a ser feita é como é formado um engenheiro japonês, por exemplo. Sabe Matemática, Física e Química? Sim, e muito! E com isso, não se torna um mero assimilador de conhecimentos. De fato, se torna capaz de questionar o conhecimento existente; e apenas dessa maneira empurrar a barreira do conhecimento.

A indústria apela mais, afirmando que o engenheiro que escolhe cursar uma pós-graduação não serve para o mercado. Pós-graduação é para quem vai seguir a vida acadêmica, afirmam os tecnocrátas, CEOs e consultores de mercado de plantão. Não é o que pensa a Alemanha. Lá, a formação de um engenheiro só está completa ao passar pela pós-graduação. E a Alemanha é reconhecida pela inovação na área de engenharia.

Há um mito de que só se forma engenheiro para o mercado quando os problemas do mercado são enfrentados desde a formação do engenheiro na academia. Isso é mais uma lenda. De fato, os problemas da indústria são importantes, e devem ser tratados pelo meio acadêmico. E são, dentro dos ambientes de estágios. Que foram recentemente regulados, para coibir os exessos. Quantas vezes já se ouviu em uma indústria a frase: "Esqueça o que você aprendeu na universidade!".

Mas tais interações entre academia e indústria devem ser motivadas por contribuições mútuas. Não é a academia que deve servir apenas a indústria, mas a indústria que deve buscar servir a academia. As universidades servem a sociedade e seus ideias norteadores. Que são dinâmicos e envolvem várias questões motivadoras, não apenas de momento, mas pensadas estrategicamente, conforme políticas públicas de longo prazo.

Nos EUA, por exemplo, as parcerias entre as indústrias e as universidades vão mais além do que questionar a formação dos engenheiros. A indústria naquele país vai às escolas e injeta dinheiro. Sabe da importância desse estímulo. Cria laboratórios de ensino e pesquisa. Sim, porque não há Iniciação Científica e inovação sem laboratórios de pesquisa e ambientes pensados para comportar esses alunos. Senão, a universidade virá um "colégio". Com tais parcerias, se abrem caminhos para novas pesquisas e inovação.

Todavia, o empresário brasileiro tem uma visão tacanha de como funciona a pesquisa nas universidades. E falar em investimentos na pesquisa nas universidades é ainda tema proibido para muitos.  Algumas indústrias de ponta no Brasil chegaram ao ponto de criar seus próprios laboratórios e sucumbiram frente aos investimentos. 

Para outros, Isso é função apenas do Estado. E seus impostos são para isso. Será? Será que os impostos não estão embutidos nos preços dos produtos? É o custo Brasil.

E dessa forma não há como exigir um profissional específico para cada setor da indústria.

A Petrobrás, por exemplo, criou cursos de Engenharia do Petróleo porque percebeu que só de forma complementar, em pós-graduação, conseguiria transmitir os conhecimentos que gostaria de ter dos seus engenheiros. Por que a indústria brasileira não faz o mesmo? Investe em cursos de pós-graduação de caráter profissional? Voltados para setores específicos, tais cursos podem ser a resposta que se almeja no curto prazo. Para isso, é preciso investir em pesquisa, laboratórios, melhor remuneração de Doutores e sua formação.

A UESC teve a coragem de criar 4 novos cursos de engenharia em 2011, Civil, Elétrica, Química e Mecânica. Projetos inovadores que exigirão grande atenção da sociedade baiana nos próximos anos. E investimentos fortes por parte do Estado. Esses cursos atendem a demanda pela interiorização de novos cursos universitários e a criação de novos cursos de engenharia públicos e gratuitos. E ainda promovem integração com as demais áreas do saber, pela forte ampliação da matriz curricular, com forte carga horária, envolvendo as questões sociais e culturais. Além da opção pela formação sólida do engenheiro pretendido desde sua base.

Neste texto, fica o apelo para que a indústria conheça tais projetos. Faça investimentos reais. Certamente isso permitirá colher resultados tangíveis nos próximos anos para a região de entorno desses cursos e, mais ainda, para todo o Estado da Bahia.

Pesquisadores da UESC publicam artigo na RPEE

Pesquisadores da UESC publicaram recentemente artigo sobre novas metologias para intervenções em estruturas de madeira antigas, publicado na Revista Portuguesa de Engenharia de Estruturas - RPEE.

Trata-se do estudo de novas técnicas de análise, intervenção e monitoração de estruturas de cobertura de grande porte. As estruturas em questão foram construídas em São Paulo na década de 40, pelo eminente engenheiro Erwing Hauff, e estão entre as maiores coberturas do Brasil.

A estrutura do Ginásio Poliesportivo do Pacaembu, por exemplo, possui 12 metros de altura, com arcos em madeira de seção composta, ligadas por entalhes e pinos de madeira.

Outra estrutura avaliada foi a estrutura do Centro de Compras da Barra Funda, também em São Paulo. Bem maior, esssa cobertura possui 24 m de altura. Possui um arranjo tridimensional muito complexo.

O artigo teve como base recente apresentação no CIMAD 11, em Coimbra - Portugal, que recebeu o prêmio Tafibra, tendo ficado na segunda colocação entre os melhores trabalhos publicados. E dessa forma, selecionado para a publicação na RPEE, em edição especial de Dezembro de 2011.

Reflexões sobre a Segurança das Estruturas

Por Ricardo Alvim, com base em apresentação do Prof. Fernando Stucchi.

Em uma de suas apresentações no Instituto de Engenharia, em outubro de 2010, intitulada: O Controle da Resistência do Concreto e a Teoria da Confiabilidade, o professor Fernando Rebouças Stucchi trouxe uma interessante sistematização do conhecimento com referência as teorias de segurança, em especial, relativas ao concreto armado.

Segundo o professor Stucchi, a segurança de uma estrutura exige:

1)    Confiabilidade
2)    Dutilidade
3)    Fidelidade
4)    Durabilidade

A confiabilidade depende da probabilidade de ruína de uma estrutura. Estudos indicam que esta é bastante pequena, isto é, da ordem de 1 em 1 milhão, (10-6). Comparando com outros riscos à vida humana, o risco envolvido não configura-se um evento tão raro quanto se pensa, mas depende de uma avalição ampla para melhor compreensão.

Quando se riscos são comparados, é  necessário certo cuidado, pois a natureza dos eventos é diferente. Mas só a título de curiosidade, o primeiro lugar disparado na lista de riscos é a estrada. A chance é de 1 em 19 mil de sofrer um acidente de carro fatal. A chance de morrer atingido por um raio é de 1 em 4,2 milhões. A probabilidade de ser vítima de um acidente de trem é de 1 em 5 milhões. No caso da queda de um avião, tal probabilidade gira em torno de 1 em 8,5 milhões. Vemos que essas últimas são menores que a queda de uma estrutura civil.

O fato é que, muito embora, os riscos sejam previsíveis, e quantificáveis, o fator subjetivo, e as impressões humanas são muito importantes no aspecto da segurança. E a confiabilidade, portanto, estará ligada também a outros fatores de segurança, que precisarão ser vistos em conjunto.

A dutilidade pode ser definida como a capacidade de adaptação e aviso das estruturas sob determinadas condições de uso. 

Os principais materiais estruturais, aço, madeira e concreto armado, se deformam sob a ação de carregamentos. E os níveis de deformação convencionalmente aceitos para o projeto são definidos pelas normas técnicas.

Uma estrutura de concreto armado, por exemplo, deve ser projetada para apresentar deformações significativas na iminência de um colapso, com as armaduras deformando da ordem de 10 por mil, isto é, 1 mm em cada metro (=1000 mm). De forma expedita, é possível contar as fissuras em uma viga e verificar estados severos de fissuração. Ao observar, em uma região central de uma viga, zona inferior sob tração, mais de 10 fissuras com abertura superior a 1 mm em cada metro, é possível induzir que as armaduras estejam escoadas, isto é, que atingiram tensões de escoamento do aço, em virtude dos mecanismos de aderência entre o concreto e o aço.

De certa forma, tais níveis de deformação implicam em estruturas fissuradas de forma generalizada, o que se costuma chamar de estado de fissuração sistemática. Mais do que isso, a fissuração denuncia aos usuários estados patológicos e permite intervenções e a correta manutenção das estruturas.

Nos casos severos, a deformação exagerada das estruturas pode servir de aviso ao colapso. E permite, em certos casos, a redistribuição de esforços, com a adaptação das estruturas a novas condições de equilíbrio, por vezes instáveis na iminência do colapso, mas suficientes para evacuar a estrutura.

O outro mecanismo de colapso, em contraposição, é abrupto, sem aviso. A estrutura está superarmada, isto é, apresenta armaduras em exagero. E na iminência do colapso o concreto comprimido se rompe sem que a armadura atinja sua deformação de escoamento (não há grandes deformações do aço nem fissuração do concreto que sirvam de advertência). Nestes casos, as peças são antieconômicas, pois o aço não é utilizado com toda a sua capacidade resistente; assim, se possível, tais situações devem ser evitadas.

Todavia, os engenheiros inexperientes têm preferido delegar muitas vezes a programas de cálculo a decisão sob os domínios do projeto. Estruturas com dimensões e armaduras em exagero, ou sequer avaliadas sob essa ótica, têm se tornado mais freqüentes.

Além disso, obras sem a devida fiscalização, sem a orientação de um profissional técnico especializado têm contribuído para um número maior de acidentes. Modificações em padrões estruturais devem ser vistos com cautela, e as intervenções realizadas com técnicas corretas. 

Torna-se comum a mudança de projetos, com destinação e modificação de uso feitas sem as devidas análises e registros. Uma obra não legalizada perpetua uma modificação de uso sem o devido registro para a posteridade. Além de arriscada, tais modificações podem trazer consequências desastrosas no futuro, pois os profissionais que tiverem que atuar em novas reformas vão fazer isso sem conhecer a verdadeira história daquela estrutura. 

Outro erro frequente é realizar tais obras com técnicas equivocadas de intervenção, sem escoramentos, armazenamento incorreto de materiais, acúmulo e retirada de entulho em locais impróprios, demolição indevida de elementos estruturais, entre outros. 

Quando isso é somado ao desconhecimento da sobrecarga já enfrentada pela estrutura decorrente de reformas anteriores, o resultado pode ser o colapso sem aviso e abrupto da estrutura.

A fidelidade deve ser entendida como ausência de alarme falso. Não basta a estrutura ser segura, esta não pode criar falsos alarmes ou expectativas negativas aos seus usuários. 

Um exemplo disso são os estádios de futebol brasileiros. Costuma-se acreditar que tais estruturas devam vibrar sob a ação de carregamentos dinâmicos, como aqueles causados pelos expectadores em atividades de pular durante os jogos. De fato, devem, mas tais vibrações podem representar em algumas situações falsos alarmes, criando pânico e correria. O que pode levar a uma tragédia de proporções incalculáveis.

Em geral, situações de falsos alarmes são típicos de estruturas mal dimensionadas e que não levaram em conta em seu projeto a natureza dinâmica do carregamento e as devidas condições de contorno do projeto, como as condições de interação solo-estrutura, juntas de dilatação, aparelhos de apoio, etc. Além da deformabilidade dos materiais e sua capacidade de dissipar energia, amortecendo as ações dinâmicas.

A durabilidade pode ser entendida como “a manutenção dessas 3 qualidades ao longo da vida útil com custo limitado”. As estruturas são projetadas para serem duráveis, mas essa durabilidade depende de como a estrutura foi projetada, ou seja, elementos que estão presentes desde o início de sua vida útil podem interferir decisivamente para o encurtamento da mesma, passados muitos anos desde a sua concepção e construção.

As estruturas são projetadas para durar. Sob condições adequadas de operação e manutenção, em geral, negligenciadas no Brasil, as estruturas civis podem durar centenas de anos, ou milhares de anos. 

Todavia, não é assim que se projeta uma estrutura convencional hoje. Pouco importa o tempo, a duração e os meios de realizar tais manutenções. Isso é reservado apenas para as estruturas especiais, como grandes edifícios e pontes especiais (as estaiadas que vem sendo construídas recentemente no Brasil afora, por exemplo).

É usual estimar em 50 anos os horizontes de projeto, mas isso não significa que a estrutura vai durar apenas 50 anos. Muito menos que as intervenções e ações de manutenção devem ser feitas apenas a cada 50 anos. Isso é um mito! Esse número é apenas uma referência normativa para avaliar as questões de segurança de um projeto. E deve ser analisado com cautela, caso a caso.

Assiste-se recentemente no Brasil, cada vez mais, um número maior de colapsos de estruturas. Isso não necessariamente deve ser visto com alarme e sensacionalismo. Todavia, todo movimento gerado na mídia questionando a segurança das estruturas antigas não deve ser descartado e ignorado pelo meio técnico. 

O Brasil passa por um movimento de crescimento sem precedentes. Tal movimento leva ou força a substituição gradativa das estruturas antigas por estruturas novas. Quando isso não é feito, o que se faz é a adaptação ou reforma das existentes. 

As entidades responsáveis devem estar atentas para essas questões. E grupos de estudo para criar meios efetivos de fiscalização devem ser pensados urgentemente. 

Existem profissionais no Brasil capacitados para isso e com a devida experiência. Resta valorizar esse conhecimento e buscar viabilizar essas contribuições.

A Construção Civil Sustentável - um sonho possível

Por Ricardo Alvim, professor e pesquisador da UESC.

A construção civil sustentável é possível? Acreditamos que sim. Todavia, muitos desafios ainda precisam ser superados. Neste texto, veremos alguns desses desafios. E propostas que podem se tornar novos caminhos.

A Construção Civil convencional é a maior geradora de RCD - Resíduos de Construção e Demolição, gerando um volume quase duas vezes maior que o volume de lixo sólido urbano, em geral retroalimentado por obras ilegais e não fiscalizadas adequadamente. 

É responsável pelo consumo de grande parte dos recursos naturais extraídos do planeta, como 60% de toda a madeira extraída (dados da FAO), 40% da energia consumida e 15% da água potável.

Na construção de casas e edifícios no Brasil, estimam-se em 30% as perdas de materiais. Isso se deve ao baixo nível de controle da qualidade nos processos construtivos, técnicas equivocadas e projetos mal feitos.

No Brasil, estimam-se ainda que 80% das construções sejam feitas em sistemas em Concreto Armado, com vedações (paredes) feitas com blocos cerâmicos.

Quando não previstos em projetos (contabilizados), verificam-se enormes perdas de materiais, maiores custos de construção e atrasos decorrentes de adaptações, modificações, interações entre sistemas (hidráulico, elétrico, estrutural, entre outros), escolha incorreta de materiais e técnicas construtivas.

Ainda é muito frequente a quebra de paredes para instalações de tubulações elétricas e hidráulicas nas construções, com perdas que chegam a 15% de materiais.

Projetos estruturais mal executados levam a discrepâncias entre os diferentes sistemas existentes, que vez ou outra não deixam alternativa a não ser refazer parte da estrutura, desmontar, quebrar, furar, entre outras medidas corretivas, que levam ao aumento dos custos e atrasos.

Os sistemas hidráulicos e elétricos produzidos no Brasil apresentam pouca inovação tecnológica. São difíceis de instalar, operar e passar por manutenções. Aumentando o custo do uso e manutenção da construção, quando em operação. Além de não possuírem elementos de economia durante o uso, com tendência ao desperdício de água e energia elétrica. Um exemplo notório são os vasos sanitários produzidos no Brasil, que apresentam tecnologia antiga, gastando grande quantidade de água. Os sistemas mais modernos, a vácuo, são caros e não atingem a grande maioria da população. Ainda se tem como outro exemplo, torneiras pouco eficientes, tecnologicamente atrasadas e que jogam água literalmente no lixo, porque projetos que levam em conta o reúso da água ainda são pouco conhecidos da população e meio técnico em geral. Uma simples torneira, com um simples gotejamento, pode desperdiçar até 60 litros de água por dia.

Quando se trata de reúso da água, o problema se torna ainda mais sério, porque poucos são os cursos universitários preocupados em ensinar técnicas que permitam tais aproveitamentos, com previsão disso ainda na fase de projeto. A UESC está na vanguarda nesse sentido, prevendo diferentes disciplinas em sua matriz curricular onde tais temas são tratados.

A reutilização e reciclagem de materiais ainda está numa fase muito mais de "marketing" do que propriamente de realidade para o mercado brasileiro. Encontram-se exemplos de reciclagem, mas estão longe de se tornar algo incorporado as práticas da construção em larga escala.

Isso se torna ainda mais grave quando se considera que na Construção Civil boa parte das obras ainda é feita sem acompanhamento técnico de um profissional capacitado. Sendo o exercício ilegal da profissão prática pouco combatida no Brasil.

Na UESC, pesquisas com novos materiais compósitos têm permitido misturar em diferentes proporções isopor, fibras de piaçava e argamassa de cimento (Projeto Temas Estratégicos, Edital 8/2008, com apoio da FAPESB, intitulado: “Desenvolvimento de Novos Blocos de Alvenaria de Cimento Leve Reforçados com Fibras Vegetais”). Por esses estudos, os pesquisadores da UESC verificaram que a adição de fibras as argamassas de cimento leve permitem não apenas recuperar parte da resistência, perdida pela adição de isopor, EVA ou outros materiais leves, como modificar o modo de ruptura, que passa de frágil para dúctil.

A pesquisa vem dar origem a uma patente de um novo tipo de bloco de alvenaria, o bloco BIOLEVE S, que apresenta uma proposta de novo sistema construtivo, com encaixes que dispensam o uso de argamassa. Além do aproveitamento de cimento leve reforçado com fibras de piaçava na composição do material de fabricação. Também emprega uso de garrafas PET, tanto para gerar vazios que aumentem a leveza do material, quanto permitir servir de zonas de encaixe dos blocos. As pesquisa já estão em fase final, com ensaios em andamento e resultados experimentais promissores, que levaram ao pedido de patente, em curso. 

A incorporação de fibras vegetais em materiais de construção é, na verdade, prática antiga. Nascida na África e trazida para o Brasil com os escravos, vem do barro, é natural, foi e continua sendo usada em grandes e importantes civilizações. Trata-se do Adobe, que emprega apenas barro, palha e água para sua fabricação. Os resíduos são misturados e pisoteados até formarem uma massa homogênea, que quando está pronta é moldada em forma de blocos.

A valorização do antigo, atualizado por pesquisas, é sempre uma fonte de inspiração. A Bahia é um estado rico nesse sentido. E é possível aproveitar essa riqueza cultural com o correto incentivo a pesquisa dentro dos meios acadêmicos.

Para aqueles que têm dúvidas, na Alemanha, na cidade de Weilburg, encontra-se o prédio mais alto da Europa construído de terra crua (taipa-de-pilão). Com 7 andares, o prédio já resistiu a um incêndio e tem quase 200 anos.

Aqui, certamente enfrentar-se-ia toda sorte de questionamento ao usar tais materiais. Inclusive dessas culturas, intencionalmente plantadas, que consideram o reaproveitamento de materiais inadequado. Mais do que isso: perigoso. Isso não só não tem lógica como é possível facilmente acabar com tais mitos.