Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

O papel da Engenharia Civil na Sociedade

Como é que a Engenharia Civil contribui para reduzir

os riscos para a sociedade?

Projeto FEUP - 2016/2017 - Mestrado Integrado em Engenharia Civil

Equipa 11MC02_04:

Supervisor: Professor Xavier Romão Monitor: Beatriz Ramos

Estudantes & Autores:

Cássio Zanatto up201608549@fe.up.pt Matheus Rodrigues up201601854@fe.up.pt

Rui Ramos up201505455@fe.up.pt Sofia Melo up201606216@fe.up.pt.pt

Taigildin Anton up201603235@fe.up.pt Miguel Amorim up201203913@g.uporto.pt

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Resumo

Neste relatório será tratado o tema “O Papel da Engenharia Civil na Sociedade”, quais as diferentes áreas de atuação e atividades que permitem reduzir os riscos naturais que ameaçam a sociedade.

O engenheiro civil é aquele que projeta, gera e executa obras como edifícios, pontes, viadutos, estradas e barragens. Ele acompanha todas as etapas de uma construção, desde a análise do solo aos acabamentos dessa obra. Especifica as redes de instalações elétricas, hidráulicas e de saneamento do edifício e define o material a ser usado. Chefia as equipas de trabalho, supervisionando prazos, custos, padrões de qualidade e de segurança. Cabe a este profissional garantir a estabilidade e a segurança da edificação, calculando os efeitos dos ventos e das mudanças de temperatura na resistência dos materiais usados na construção.

Com este trabalho pretende-se demonstrar a importância do Engenheiro Civil na nossa sociedade, e qual o seu trabalho face a conseguir reduzir ao máximo o impacto dos fenómenos naturais na nossa civilização.

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Índice

Resumo 2

Índice 3

Lista de figuras 4

Glossário 5

1. Introdução 6

2. Diferentes Áreas de Atuação da Engenharia Civil 8 2.1. Recursos Energéticos 8 2.2. Construção Civil 8 2.3. Estradas e Transportes 8 2.4. Cálculo estrutural 9 2.5. Recursos Hídricos 9 2.6. Geotecnia 9 2.7. Ambiental 9

3. Riscos Naturais que ameaçam a Sociedade 11 3.1. Casos de Estudo: 11

3.1.1. Terramoto Do Japão 11 3.1.2 Subida das águas na cidade de Veneza (Projeto Mose) 13

4. Conclusão 15

5. Bibliografia 16

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Lista de figuras

1. Figura 1 - Amortecedores nos Edifícios Japoneses (https://arquitetesuasideias.files.wordpress.com/2011/03/estruturas-preparadas-contra-terremotos-4.jpg?w=630)

2. Figura 2 - Esboço do Projeto Mose (https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/originals/a1/08/32/a1083287b2bc792720a2d66556423ce0.jpg)

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Glossário

➔ Economia Mista - é uma forma de economia que combina dois ou mais

modelos económicos distintos

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1. Introdução

Desde a antiguidade que a Engenharia Civil está presente na sociedade. Começou na era da chamada “Idade da Pedra” (utilizando apenas o que se encontrava na Natureza), sendo desenvolvido até aos dias de hoje, graças às inovações e descobertas das grandes tecnologias. Passaram assim, a ser necessários conhecimentos específicos nesta área.

Um engenheiro Civil é aquele que, normalmente, interage com a conexão dos projetos e o seu ambiente de Implantação. Em geral, é capaz de aplicar os princípios básicos de construção, de estrutura, geotécnicos, hidráulicos e de mobilidade para a construção de edifícios residenciais, industriais ou outras obras de diferentes tipos e finalidades. Contudo, é necessário interagir em diversas ocasiões com profissionais especializados numa determinada área, dada a abrangência desta profissão.

A população do planeta está, maioritariamente, instalada em edifícios e estruturas que foram construídas por Engenheiros Civis. Antes de ser efetuada qualquer construção, tem de ser realizada uma pesquisa relativamente aos riscos naturais que podem ameaçar a nossa sociedade. Cada zona do mundo tem diferentes características, relativamente ao clima, solo e ecossistema, por isso é necessário um estudo prévio e detalhado relativamente a essa mesma área.

Historicamente falando, a Engenharia Civil tem estado presente em inúmeros trabalhos cuja noção do risco e segurança foram nulos. Dois dos exemplos mais conhecidos são as Pirâmides do Egito e a Muralha da China.

Os desastres naturais com mais vítimas mortais são na maior parte provocados por terramotos e inundações, sobre o qual os historiadores estimam que tenham morrido 10 milhões de pessoas.

Os desastres naturais representam um conjunto que fazem parte da dinâmica terrestre, portanto da natureza do planeta. Quando ocorrem, podem trazer consequências catastróficas para o ser-humano, e por mais que a tecnologia na área seja avançada, muitos desses fenómenos são imprevisíveis. Assim sendo, à medida que estas catástrofes vão ocorrendo o nosso mundo vai sofrendo cada vez mais, com o aquecimento global, efeito de estufa, entre outros; o que leva ao aumento dos desastres naturais. Deste modo, muitos danos e prejuízos causados geram diversos impactos na sociedade. Por isso, é necessário que o engenheiro civil consiga desenvolver projetos de forma a diminuir e precaver os impactos que estes fenómenos causam na sociedade.

O presente relatório encontra-se dividido em três partes. Na primeira parte elabora-se uma introdução ao tema, na qual relata o papel de um engenheiro civil e

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quais as áreas em que atua. Na segunda parte são apresentados alguns riscos naturais que ameaçam a sociedade, relacionando-os com as atividades da Engenharia Civil que permitem reduzir esses riscos. Na terceira, e última, parte são retiradas as conclusões sobre o estudo apresentado neste relatório.

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2. Diferentes Áreas de Atuação da Engenharia Civil

Um Engenheiro Civil é um profissional capaz de conceber, projetar e construir

os mais diversos componentes de uma infraestrutura necessários para o bem-estar e desenvolvimento da sociedade. Em geral, deve ser um profissional devidamente preparado com base em aspetos teóricos que lhe confiram uma habilidade de análise racional das situações.

De seguida, irá ser enumerado as áreas específicas de atuação da engenharia civil.

A. Recursos Energéticos

Como é característico da área de Engenharia Civil, há diversas funções que podem ser desempenhadas por esse engenheiro que envolve recursos energéticos. O mercado de trabalho é constituído por Empresas Públicas, Privadas ou de economia mista, órgãos governamentais, além de organizações sociais do interesse do público e organizações não governamentais. As atividades desenvolvidas são: o diagnóstico do melhor tipo e melhores condições do uso da energia, planear e coordenar o processo de implantação de centrais e analisar os impactos (sociais, económicos e ambientais) no local da instalação, desenvolver tecnologias, desenvolver o uso e transformação de energia, e a otimização do consumo de energia nas indústrias, com o objetivo de reduzir gastos. Estes trabalhos implicam tanto trabalho de escritório como de campo.

B. Construção Civil Este ramo lida com a execução e como se consegue gerir obras, tendo em

conta custos, eficiência e segurança. De entre as atividades desenvolvidas, destacam-se o acabamento, construção de pontes e túneis, entre muitos outros exemplos. Um Engenheiro com esta especialização trabalha, principalmente, com os materiais de construção e processos construtivos, aplicando-os nas obras e procurando o desenvolvimento das mesmas para melhor responder ao mercado.

C. Estradas e Transportes

Sendo uma das maiores áreas da engenharia civil que podem ser seguidas, contêm muitas ramificações. Tem como fundamento o estudo das infraestruturas relacionadas, direta e indiretamente, com sistemas de transportes e o seu desenvolvimento e construção. O engenheiro de estradas e transportes procura a construção, manutenção, traçado de estradas, pavimentos de autoestradas, planeamento de sistemas de transportes, gestão e operação de redes ferroviárias,

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portos, aeroportos, além de logística, como o estudo do tráfego , com vistas à sua otimização para evitar congestionamentos.

D. Cálculo estrutural Trabalhando, geralmente, em conjunto com um construtor civil, procuram

realizar cálculos que atinjam os requisitos de resistência dos materiais, teoria das estruturas, a criação de fundações, estruturas de betão ou betão armado, estruturas metálicas, estruturas de madeira e pontes, investigando sempre a segurança da estrutura. Existem especializações nesta área, com linhas de pesquisa no contexto do comportamento dos materiais empregados e dos sistemas estruturais. Além disso, há estudos sobre o comportamento de estruturas de edifícios altos, sistemas estruturais em madeira, aço, entre outros campos, procurando inovações e segurança das estruturas.

E. Recursos Hídricos Tem como base o planeamento e dimensionamento de estruturas para

realizar o fornecimento de água, prevenção de cheias, criação de redes de irrigação e geração de energia, entre muitas outras aplicações. Em geral, este ramo engloba todos os campos do conhecimento que engloba água. Além de sistemas de distribuição de água, um engenheiro hidráulico atua na construção de canais, centrais hidroelétricas, sistemas de proteção costeiros, etc. Um engenheiro hídrico deve também preocupar-se com os impactos ambientais das suas obras, especialmente sobre a vida aquática, além de aspetos como estética e utilização pública.

F. Geotecnia É o ramo que se preocupa com os componentes que se encontram na

superfície terrestre, como o solo e as rochas, sendo a sua principal aplicação o comportamento e a capacidade destas estruturas receberem sobre si a fundação das demais obras de infraestrutura, especialmente as suas fundações. De entre os atributos analisados na mecânica dos solos e das rochas, incluem a sua origem, distribuição granulométrica, capacidade de drenagem, resistência à compressão e capacidade de cargas, entre outros. A análise destas variáveis é necessária para que se obtenham segurança e firmeza duradouras, uma vez que todo o peso de uma determinada estrutura é transferido para o solo, e este deve ser capaz de suportar tal estrutura. Um dos exemplos mais notáveis de erros relacionados ao mal planeamento geotécnico é a Torre de Pisa, inclinada porque o solo sob a sua base não suportou o peso e afundou, de forma que a torre perdesse o seu alinhamento. O engenheiro geotécnico trabalha com a mecânica dos solos, com a interferência de

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obras de infra-estrutura de qualquer natureza, ou seja, escavações, obras de fundações, movimentações de terras, barragens de terra, estabilidade de taludes, sistemas de informação geográfica, etc.

G. Ambiental Com a grande importância dada ao ambiente nos tempos que correm, é

natural que haja uma grande preocupação ambiental relacionada com a engenharia civil e as suas diversas áreas, o que necessita de estudos para reduzir os impactos negativos. Destaca-se nesta área de atuação a distribuição de água e criação de infraestruturas para o saneamento básico. Com a crescente urbanização, tornou-se cada vez maior a demanda de componentes hidrossanitários e, consequentemente, manutenção da saúde pública. Os resíduos gerados também precisam de ser tratados para que não haja poluição dos rios ou de qualquer outro local de despejo. Muitos locais, contudo, ainda enfrentam problemas severos com a poluição, especialmente provocada por detritos industriais, além do despejo incorreto de lixo, entre outros. Desta forma, a engenharia ambiental procura entender todos os impactos provocados no ambiente e as suas consequências, inclusive, para a população, além de propor possíveis soluções para que as atividades humanas causem o menor prejuízo possível para os ecossistemas.

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3. Riscos Naturais que ameaçam a Sociedade

Os Desastres naturais são fenómenos adversos que causam impactos na sociedade. Os impactos ambientais só são reconhecidos como tal quando os danos e prejuízos são incalculáveis e de difícil restituição. Ao longo dos tempos tragédias como terramotos e inundações têm deixado um grande rasto de destruição por onde passam, com um grande número de vítimas e prejuízos para a região atingida. Na década passada tivemos exemplos destes fenómenos. Os mais conhecidos são, o tsunami que atingiu a Indonésia, o furacão Katrina que abalou a costa dos Estados Unidos, e o terramoto que devastou o Haiti. Devido à grande devastação causada por fenómenos naturais que ocorrem na nossa sociedade inovações nas áreas da Engenharia Civil foram evoluindo com o tempo, para que os prejuízos desencadeados sejam menores ou inexistentes. Dois dos exemplos que serão tratados neste relatório, relativamente aos riscos naturais que ameaçam a sociedade, são o terramoto do Japão e a subida das águas em Veneza.

Casos de Estudo:

A. Terramoto Do Japão

O terramoto e o tsunami de magnitude 9, ocorridos em 11 de março de 2011 no Japão, provocaram danos avaliados em 97 mil milhões de euros. O valor corresponde à destruição de infraestruturas, casas e imóveis comerciais no nordeste do Japão.

Ao longo dos anos, o Japão tem investido no desenvolvimento de novas tecnologias, que salvaguardam as infraestruturas contra ações sísmicas e tsunamis.

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Figura 1 - Amortecedores nos edifícios Japoneses

Os edifícios japoneses são concebidos como um elemento dinâmico. Nestes são instalados amortecedores eletrónicos, que podem ser monitorizados remotamente. Em edifícios urbanos são usados amortecedores de molas, que são semelhantes ao uso dos amortecedores de um carro. Os engenheiros civis também utilizam um revestimento, com um material especial, colocado nos apoios entre as colunas, a laje e as estruturas de aço, para as amortecer. Este material ajuda a dissipar a energia quando a estrutura sofre oscilação.

Todos os andares possuem, além de paredes de betão, uma estrutura de aço

interna, que ajuda a suportar o peso do edifício. Esses amortecedores absorvem grande parte do impacto provocado pelas vibrações sísmicas. Desta forma a probabilidade do edifício sofrer fissuras ou oscilações estruturais diminui.

Neste caso concluímos, claramente que a Engenharia Civil contribuiu de uma forma directa para a redução dos riscos para a sociedade. Os sismos e terramotos foram, ao longo dos tempos, um grande desafio para a engenharia civil, pela sua imprevisibilidade e capacidade de destruição. Graças aos avanços tecnológicos na engenharia civil tem-se vindo cada vez mais a reduzir os impactos destas catástrofes, através da aplicação de técnicas preventivas e inovadoras na construção de novos edifícios.

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B. Subida das águas na cidade de Veneza (Projeto Mose)

Veneza corre o risco de desaparecer sob as águas da lagoa que a abrigou durante séculos. Um dos locais onde a ameaça é visível é a Piazza San Marco, que fica totalmente submersa durante as marés mais elevadas de Outono e Inverno.

Além de dificultar a vida dos habitantes e dos turistas, a água causa danos consideráveis ao património arquitetónico da cidade, o que exige ações imediatas do governo italiano.

Uma inundação em 1966 teve uma importância simbólica, pois tanto Veneza como outras vilas históricas da lagoa ficaram submersas. Tal desastre fez com que uma série de estudos, projetos e trabalhos para a correção do problema fossem executados. Investigadores forneceram modelos computarizados das camadas de rocha, que permitiram compreender a origem da movimentação do solo.

Esses investigadores apontam dois tipos de trabalhos corretivos, para que as soluções para o problema comecem a ser implementadas: proteger a terra e impedir o movimento violento das águas.

Nas cidades e Vilas, na lagoa e ao longo da costa, procurava-se elevar a terra, porém dado a limitações esta elevação teria um limite máximo de um metro. Como consequência é necessário controlar as forças das águas.

A força das águas da Lagoa de Veneza é constituída por três fases: a água que “quebra” sobre a parede, a que se infiltra no subsolo e aquela que transborda dos drenos. Ao longo dos anos foi elaborado um projeto (Projeto Mose), que já se encontra em movimento, em que se pretende construir uma grande barreira que proteja a lagoa inteira. A principal tarefa deste momento é a construção de barreiras móveis nas entradas da lagoa. Em condições normais de maré, as barreiras estarão abrigadas e cheias de água. Porém, quando a maré excede um metro, a barreira será esvaziada graças a um sistema de ar comprimido que fará com que esta se eleve até ao nível de atuação, de maneira a isolar temporariamente a lagoa do mar, obstruindo o fluxo da maré.

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Figura 2 - Esboço do Projeto Mose

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4. Conclusão

Um Engenheiro Civil, é um profissional capaz de planear e executar trabalhos que ajudam na minimização de algumas catástrofes capazes de afetar o ser humano.

A engenharia civil é uma área na qual erros causam grandes consequências. Para isso, deve-se desenvolver projetos com o máximo de atenção e cuidado, para assim evitar erros atribuídos a omissões e falta de planeamento.

Graças às diversas áreas em que atua, é capaz de pesquisar informação e criar novas ideais que ajudam a sociedade, das mais variadas formas. Com o aumento da população mundial, é necessário o aumento, melhoria e manutenção da infraestrutura urbana. Desta forma, o engenheiro tem um papel fundamental nos rumos do desenvolvimento, tendo em conta os benefícios da sociedade e a proteção do ambiente.

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5. Bibliografia

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https://engenhariacivil.wordpress.com/2007/04/10/salvar-veneza/

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