segunda-feira, 8 de dezembro de 2014

Tempo de vida útil de uma construçao

A ideia do homem, desde o passado sempre foi, fazer com que a Engenharia sirva para melhorar as condições de vida do mundo. É assim que, surpreende-me bastante saber que muitas obras antigas são mais duráveis que algumas recentes, ou seja, cumprem mais o conceito de “Tempo de vida útil”. Na minha opinião pessoal, principalmente em Angola, isso deriva do surgimento de várias escolas ensinando engenharia e poucas ensinando com qualidade; por outro lado, da ignorância dos construtores e da falta de fiscalização. Hoje em dia (Em Angola) é facilmente notável o aparecimento de fissuras em obras novas; isto está directamente ligado com o conceito de “Tempo de vida útil”.

Tempo de vida útil: O tempo de vida útil de uma construção ou estrutura é o período de tempo que conta a partir da data em se finaliza a obra (estrutura), durante esse tempo a estrutura deve cumprir com as exigências. Durante este tempo a estrutura requererá uma conservação normal, que não implica operações de reabilitação. Em edifícios públicos como hospitais e escolas, segundo a norma espanhola (EHE, 2011), cuja sua substituição ou reparação implica uma repercussão importante, é conveniente adoptar um valor de tempo de vida útil não igual ao usado para habitações (considerar por exemplo 75 anos). A tabela 4.4.5 indica o tempo de vida útil para cada tipo de estrutura (EHE, 2011).

Tabela 4.4.5 – Tabela nominal dos diferentes tempos de vida útil para diferentes tipos de funcionalidade estrutural


Tipo de estrutura
Vida útil nominal
Estrutura de carácter temporal
Entre 3 e 10 anos
Elementos recolocáveis que não formam parte da estrutura principal (por exemplo, varandas e apoios para tubagem)
Entre 10 e 25 anos
Edifícios (ou instalações) agrícolas ou industriais e obras marítimas
Entre 15 e 50 anos
Estruturas de vivendas ou oficinas e estrutura de engenharia civil (excepto obras marítimas) de repercussão económica baixa ou média
50 Anos
Edifício de carácter monumental ou de importância especial
100 Anos
Pontes ou outras estruturas de engenharia civil de repercussão económica alta
100 Anos

domingo, 7 de dezembro de 2014

O surgimento da Engenharia Civil : Breve resenha histórica


1- O surgimento da Engenharia Civil

       Segundo o L. Spranngue de Camp´s seminal work, The Ancient engineers (citado em Hansen, K. and Zenóbia K. civil engineer´s Handbook of Professional Practice. 2011), para falar da história da Engenharia civil devemos voltar no tempo, 6000 anos atrás, então, enuncia-se o seguinte:

Os primeiros engenheiros foram irrigadores, Arquitectos, e engenheiros militares. O mesmo homem foi usualmente esperado para ser esperto em todos os três tipos de trabalho. Este continuou ser o caso milhares de anos depois, no renascimento, quando Leonardo, Michelangelo, e Durer não eram apenas engenheiros mas artistas de renome. A especialização dentro da engenharia como profissão desenvolveu-se apenas nos últimos dois ou três séculos. [Pag. 9]

Foi após 4000 anos, quando o homem começou a abandonar o modo de vida nómada, a necessidade de água, o abrigo permanente, procurou por locais de enterro (cemitérios), e fortificação emergida. Na era das civilizações, quando as pessoas começaram a se instalar nas proximidades dos rios, necessitaram de canais de irrigação para os terrenos circundantes para que os agricultores pudessem aumentar a produção do alimento para apoiar a população. Reis ou governantes desejaram casas largas mais do que cabanas de pedra, argilas ou cana; Sacerdotes queriam casas para deuses pelo menos tão grandes. Para proteger a riqueza crescente destes, muros e fossos foram necessários serem construídos. Estas foram as mudanças ocupadas pelos primeiros engenheiros.

A palavra engenheiro deriva do latim ingenium que significa habilidade ligada a desenho e construção de mecanismos inteligentes.

O termo Engenharia civil tem sido muito utilizados nos últimos 200 anos. É assim que o dicionário Chambers define Engenharia como alguém que projecta ou faz, ou pôe o uso prático, motores ou maquinarias de alguma característica, incluindo mecanismos electricos; É alguém que projecta ou constrói obras públicas, assim como caminhos de ferro esgotos, estradas, pontes, muros de suporte de terras, portos, tuneis, etc; alguém que projecta e maneja a fortificação militar ou máquinas e motores. O engenheiro civil é aquele que projecta e constrói pontes estradas, etc, é o oposto de engenharia militar, já que antigamente eram os miliares que executavam trabalhos de engenharia, em que os trabalhos eram executados por intermédio de experiencias adquiridas.

Segundo David wood (2012), no final do século XVII na França, a engenharia militar tomou uma nova forma com a criação de uma associação “Corps des Ingénieurs du Génie Militaire” em 1690 pelo Sr. Maréchal Vauban.  Vauban foi famoso pelo projecto de fortificação, o qual geralmente consistiu em Muros de suporte de terra compactada (dentro das competências da engenharia civil hoje). Em 1716, a coisa foi seguindo com a criação do Corps des Ingénieurs des Ponts at Chaussées que foram acusados com a construção e redes de manutenção de comunicação [vias de comunicação] ( estradas e pontes). O treinamento desses últimos engenheiros foi formalizado com a criação em 1747 da École des Ponts et Chaussées, a primeira escola de engenharia: O conceito de engenharia como distinta da engenharia militar já era evidente em França. O primeiro director da École des Ponts et Chaussées  foi Jean-Rodolphe Perronet que trabalhou com muita responsabilidade e conseguiu projectar esgotos e estradas [infraestruturas Francesas].


Hoje em dia, o termo Engenharia civil, destaca-se como sendo a engenharia da previsão de infraestruturas a partir de muitos outros ramos da engenharia que têm vindo a existir. Existe uma tendência de definir a Engenharia civil com exclusão: engenharia civil não é engenharia mecânica, não é engenharia elétrica, não é engenharia aeronáutica, não é engenharia química, não é engenharia electrónica… mas é perder de vista o que está incluso.


2 - O que esta história tem a ver com Angola?

Portanto, é fácil verificar que a ideia do homem, desde o passado sempre foi, fazer com que a Engenharia sirva para melhorar as condições de vida do mundo. É assim que, surpreende-me bastante saber que muitas obras antigas são mais duráveis que algumas recentes, ou seja, cumprem mais o conceito de “Tempo de vida útil”. Na minha opinião pessoal, principalmente em Angola, isso deriva do surgimento de várias escolas ensinando engenharia e poucas ensinando com qualidade; por outro lado, da ignorância dos construtores e da falta de fiscalização. Hoje em dia (Em Angola) é facilmente notável o aparecimento de fissuras em obras novas; isto está directamente ligado com o conceito de “Tempo de vida útil”.

Tempo de vida útil: O tempo de vida útil de uma construção ou estrutura é o período de tempo que conta a partir da data em se finaliza a obra (estrutura), durante esse tempo a estrutura deve cumprir com as exigências. Durante este tempo a estrutura requererá uma conservação normal, que não implica operações de reabilitação. Em edifícios públicos como hospitais e escolas, segundo a norma espanhola (EHE, 2011), cuja sua substituição ou reparação implica uma repercussão importante, é conveniente adoptar um valor de tempo de vida útil não igual ao usado para habitações (considerar por exemplo 75 anos). A tabela 4.4.5 indica o tempo de vida útil para cada tipo de estrutura (EHE, 2011).

Tabela 4.4.5 – Tabela nominal dos diferentes tempos de vida útil para diferentes tipos de funcionalidade estrutural

Tipo de estrutura
Vida útil nominal
Estrutura de carácter temporal
Entre 3 e 10 anos
Elementos recolocáveis que não formam parte da estrutura principal (por exemplo, varandas e apoios para tubagem)
Entre 10 e 25 anos
Edifícios (ou instalações) agrícolas ou industriais e obras marítimas
Entre 15 e 50 anos
Estruturas de vivendas ou oficinas e estrutura de engenharia civil (excepto obras marítimas) de repercussão económica baixa ou média
50 Anos
Edifício de carácter monumental ou de importância especial
100 Anos
Pontes ou outras estruturas de engenharia civil de repercussão económica alta
100 Anos




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Referencias Bibliográficas
Hansen, K… and Zenóbia K. (2011). Civil engineer´s Handbook of Professional Practice. Inc., Hoboken, New jersy. John Wiley & Sons editor.
Wood, D. (2012). Civil engineering: A very short introduction. Great Clarendon Strret, Oxford, OX2 6 DP, Unite Kingdom. editora OXFORD University press.

Norma Espanhola (EHE, 2011)

terça-feira, 25 de novembro de 2014

Suposto Muro de suporte de terra desaba e afeta uma faixa da estrada N100

A estrada Nacional N100 fica localizada entre Lobito e Benguela, a zona do incidente fica entre a Bela vista e o Bar Africano.

Pelas informações recolhidas o muro tinha uma espessura  de 25 cm, e executado de ALVENARIA DE PEDRA COM REJUNTE.

 Aproveito este defeito para falar um pouco sobre como os muros de suporte de terra se comportam?, e quais os materiais mais utilizados para execução de muros de suporte de terra?


  1. Muros de Suporte de terra ou Muros de arrimo
 O muro de arrimo é a solução mais comum para segurar um barranco. A função do muro de arrimo é substituir a terra que foi removida para a feitura de um platô (uma parte plana) Barrancos de até 2 metros de altura podem ser contidos com um muro de arrimo feito de alvenaria. Barrancos com mais de 2 metros de altura devem ser contidos com um muro de arrimo feito de concreto armado. Neste caso, contratar um Engenheiro Civil, um Geotécnico ou um Técnico de Edificações para fazer o Projeto do Muro.

1.1 - Porquê a Geometria trapezoidal? 
Os muros de arrimo ou de gravidade são obras de contenção que tem a finalidade de estabelecer o equilíbrio da encosta através de seu peso próprio, suportando os empuxos do maciço. O atrito de sua base contra o solo deve ser suficiente para assegurar a estabilidade da obra e sua geometria trapezoidal destina-se a evitar o tombamento por rotação em torno da aresta externa da base. São indicados em situações de solicitações reduzidas já que, para atender a esforços elevados, passam a demandar maior espaço para a implantação da base e podem-se tornar economicamente inviáveis, pelo alto custo de sua execução. Exigem projetos específicos e, em função da complexidade de cada situação, poderão demandar a execução de estudos geotécnicos necessários à escolha e ao correto detalhamento da solução.

Em boas condições de fundação, podem-se utilizar muros rígidos (pedra rachão, concreto e outros tipos). Se a fundação pode deformar, é recomendável o uso de muros flexíveis, como gabião.

Todo muro de arrimo, para funcionar direito, precisa que seja construído entre ele e o terreno, um FILTRO. O filtro tem como função aliviar a pressão neutra (a pressão da água) sobre o muro. Sem o filtro, a água existente dentro do terreno tende a derrubar o muro. Com o filtro, a água é drenada e o muro fica livre da pressão da água.


2 Cuidados a Serem Tomados ao Fazer um Muro de Arrimo
 
A construção de um muro de arrimo ou muro de contenção deve ser orientado, caso a caso, por um profissional habilitado porque vai depender de vários fatores tais como: capacidade de suporte do solo de fundação, altura do muro, cargas atuantes, localização, etc, o que torna impossível ter-se um projeto padrão.

Algumas orientações todavia podem ser dadas:
1º) Fazer um desenho do local a ser construído o muro, em planta e em corte. No caso de muros de grande porte (altura superior a 2m) deverá ser feito um levantamento topográfico.
2º) Verificar a presença de águas e esgotos superficiais a céu aberto ou canalizados. Fazer uma planta indicando a posição destas interferências.
3º) Verificar através de furos de sondagens feitos com cavadeiras ou pá e picareta, a qualidade do solo, particularmente o da fundação e profundidade do nível da água.
NOTA: As sondagens devem prosseguir até no mínimo 1,50m abaixo do nível da fundação do muro.
4º) Verificar qual o material adequado disponível na região para a execução do muro (concreto armado, gabiões, solo cimento ensacado, blocos estruturados de concreto, etc).
5º) Verificar qual o tipo de drenagem profunda a ser utilizada e prever sua execução no projeto, bem como a posição dos barbacãs (tubos de saídas de água que atravessam o muro de arrimo) se necessário.

Os muros de contensão são geralmente executados com os seguintes materiais:


  •  MURO DE SOLO CIMENTO ENSACADO
  • MURO DE PEDRA SECA (SEM REJUNTE)
  • MURO DE ALVENARIA DE PEDRA (COM REJUNTE)
  • MUROS DE CONCRETO ARMADO
  Vou apresentar 3 dos tipos de materiais acima indicados, começando pela alvenaria de pedra com rejunte, por se tratar de um tipo utilizado na construção do muro desabado.


3 - MURO DE ALVENARIA DE PEDRA (COM REJUNTE, OU SEJA COM ARGAMASSA)



 Estes muros possuem uma estrutura rígida, com baixa capacidade de deformação, o que exige bom terreno de fundação, drenagem eficiente e prevenção contra tendência ao deslizamento. São estruturas economicamente viáveis para alturas de até 3m e em situações em que há disponibilidade de pedras e mão-de-obra com mínima qualificação. A alvenaria deve ser executada com pedras graníticas, não intemperizadas, malhadas e isentas de impurezas ou detritos, com diâmetro médio superior a 0,30m .

O assentamento deve ser executado com argamassa de cimento e areia no traço 1:4, e todos os espaços internos da estrutura devem ficar preenchidos com essa massa. A escolha das pedras deve ser feita de tal forma que possibilite um melhor acabamento para a face externa do muro. A superfície do topo do muro deverá ser revestida com uma camada de argamassa, com espessura mínima de 2cm. Devem ser previstos dispositivos de drenagem constituídos por drenos de areia e barbacãs de acordo com o projeto específico, para alívio da pressão da água na estrutura de contenção. O reaterro deve ser executado em camadas com espessuras de 0,20m compactadas manualmente com cepos ou através de equipamento mecânico leve, de forma a evitar danos na estrutura.

Os elementos da microdrenagem deverão ser considerados na obra, para evitar descalçamentos e remoção lateral de solos, reduzindo a sua vida útil. Devem ser adotados em taludes com até 3 metros de altura. É indispensável a execução de dreno de areia grossa e barbacãs para reduzir a pressão da água sobre o muro, aumentando a segurança da obra.

4- MURO DE PEDRA SECA (SEM REJUNTE)




É o tipo mais simples de arrimo, formado pelo arranjo manual de pedras rachão, cuja resistência resulta unicamente do imbricamento dessas pedras e funciona como carga de compensação no pé do talude.
Os blocos devem ter dimensões regulares para sua estabilidade, o que resulta num menor atrito entre as pedras.O muro deve ter espessura mínima de 0,6m e não deve ser usado em taludes com mais de 1,5m de altura.É de fácil construção e de baixo custo, por não exigir mão de obra especializada e, particularmente se houver jazidas próximas ao local. Dispensa a drenagem interna (barbacãs) pela sua capacidade autodrenante, que evita a ocorrência de pressões de água contra o muro.
A base do muro deve estar apoiada em terreno firme e situar-se abaixo do nível da base do talude a ser protegido, evitando que o muro venha a ser arrastado pela movimentação desse espaço e sua construção deve estar associada à execução da microdrenagem (canaletas de borda e de pé).
  



5 - MUROS DE CONCRETO ARMADO



 Os muros de concreto armado podem ser de vários tipos e têm como principal vantagem diminuir o volume da estrutura de arrimo, embora tenham como fator limitante o seu custo, bem mais elevado que as demais modalidades de muros de gravidade. A sua estabilidade é garantida pelo peso do retroaterro, que age sobre a laje da base fazendo com que o conjunto muro-aterro funcione como uma estrutura de gravidade. Os muros utilizam fundação direta, porém em casos especiais poderão ter fundações profundas constituídas por estacas ou tubulões, as quais devem atender às especificações do projeto.

Devem ser previstos dispositivos de drenagem constituídos por drenos de areia ou geotêxteis e barbacãs, de acordo com o projeto específico, para alívio da pressão da água na estrutura de contenção. Devem ser previstas juntas estruturais, com espaçamento máximo de 20m. O fechamento das aberturas deve ser feito com juntas de neoprene ou material similar.

O reaterro deve ser executado em camadas com espessuras de 0,20m, compactadas manualmente com cepos ou através de equipamento mecânico leve, de forma a evitar danos na estrutura.

OBS: Caro Leitor, se necessitar de mais informações sobre os muros de arrimo, mande uma mensagem para o e-mail: isaacmakfuca@gmail.com.