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Ponte do Brooklyn - A primeira ponte de aço suspensa no mundo

     A Ponte do Brooklyn  é uma ponte na cidade de Nova Iorque, considerada uma das mais antigas pontes de suspensão nos Estados Unidos, com extensão de 1 834 metros. Situa-se sobre o rio East, ligando os distritos de Manhattan e Brooklyn.
     Ao ser finalizada era a maior ponte de suspensão do mundo, e a primeira a utilizar-se de cabos. Foi a primeira ponte de aço suspensa do mundo e suas imensas torres de suporte já foram as estruturas mais altas de toda a cidade de Nova Iorque.

     A construção começou em 1869. A ponte do Brooklyn ficou completa quatorze anos depois e foi aberta para o uso em 24 de Maio de 1883. No primeiro dia, um total de 1.800 veículos e 150.300 pessoas atravessaram-na. Sua principal curva tem 21486 metros. A ponte custou 188 milhões de dólares para construí-la e aproximadamente 27 pessoas morreram durante a construção.

     Quando concluída, ela era a maior ponte por suspensão do mundo - 50% maior que a construção anterior - e ela virou um grande ponte de referência de turistas. Adicionalmente, por vários anos as torres foram as maiores esculturas dos Estados Unidos. O estilo da arquitetura da ponte é Gótico.
     A ponte foi desenhada por pelo arquiteto John Augustus Roebling em Trenton, Nova Jersey. Roebling e sua empresa construíram pequenas pontes suspensas, como a John A. Roebling Suspension Bridge em Cincinnati, Ohio e a Waco Suspension Bridge em Waca, Texas, estes serviram com protótipos de engenharia para o design final.
     Quando a construção começou, o pé de Roebling sofreu uma séria lesão num acidente, e dentro de poucas semanas ele morreu de tétano. Quando a ponte foi aberta, a esposa de seu filho Washington, Emily Warren Roebling, foi a primeira pessoa a atravessar; Washington não conseguiu sair de sua casa, devido à depressão de que ele sofria naquele momento, e assistiu a construção através de um telescópio.
     Quando a ponte foi construída, sistema aerodinâmico da ponte não estava bem planejado. Roebling desenhou uma ponte que foi seis vezes mais forte e resistente.

Vista noturna da ponte do Brooklyn

 Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Pont_de_Brooklyn_de_nuit_-_Octobre_2008_edit.jpg - visitado em 09/08/2013.

Estrutura em Aço - Inovações na Construção Civil

Desde o século XVIII, quando se iniciou a utilização de estruturas metálicas na construção civil até os dias atuais, o aço tem possibilitado aos arquitetos, engenheiros e construtores, soluções arrojadas, eficientes e de alta qualidade. No entanto, as vantagens na utilização de sistemas construtivos em aço vão muito além da linguagem estética de expressão marcante, a redução do tempo de construção, racionalização no uso de materiais e mão de obra, maior facilidade de manutenção, custo viável e tempo reduzido e aumento de produtividade, passaram a ser fatores chave para o sucesso de qualquer empreendimento. A competitividade da construção metálica tem possibilitado a utilização do aço em obras como: edifícios de escritórios e apartamentos, residências, habitações populares, pontes, passarelas, viadutos, galpões, aeroportos, torres de transmissão, entre outros. Nas construções com estrutura metálica a escolha do tipo de aço é feita em função de aspectos ligados a: meio ambiente onde as estruturas se localizam, previsão do comportamento estrutural de suas partes devido a geometria e aos esforços solicitantes, meio industrial como atmosfera agressiva a estrutura, proximidade de orla marítima e manutenção necessária e disponível ao longo do tempo. Esses fatores influenciam a escolha de diversas maneiras. Por exemplo, condições ambientais adversas exigem aços de alta resistência à corrosão. Por outro lado, peças comprimidas com elevado índice de esbeltez ou peças fletidas em que a deformação é fator preponderante são casos típicos de utilização de aços de média resistência mecânica. No caso de peças com baixa esbeltez e onde a deformação não é importante, fica mais econômica a utilização dos aços de alta resistência. De maneira geral pode-se dizer que os perfis de aço utilizados na construção de edifícios de andares múltiplos são os mesmos empregados na construção de galpões e outras estruturas.  Os aços estruturais utilizados no Brasil são produzidos segundo normas estrangeiras (especialmente a ASTM (American Society for Testing and Materials) e DIN (Deutsche Industrie Normen) ou fornecidos segundo denominação dos próprios fabricantes. Fontes: Tecnologias Apropriadas na Construção Civil Materiais de Construção Civil O aço na Construção Civil

Tecnologias envolvidas na construção de pontes

É importante destacar que o projeto desse tipo de estrutura busca conhecimentos especiais, mais amplos que os necessários para o cálculo de edifícios. Portanto, embora haja princípios gerais de projeto, é necessário encontrar qual a melhor e mais elegante solução para cada situação. 
É necessário superar as dificuldades de construir em zonas de difícil acesso, em escarpas ou dentro de corpos de água. Uma série de técnicas foi sendo desenvolvida ao longo do tempo para suprir essa demanda. Para gerar as fundações, em alguns casos se usam caixões, que envolvem a criação de grandes reservatórios no meio dos rios, dos quais se retira a água para que se possa trabalhar no seco. Em outros se usam peças pré-moldadas, que são concretadas em canteiros fora dos rios e levadas de barco até sua posição, onde são afundadas. 
Em muitas estruturas é necessário projetar defensas, ou seja, proteções que evitem impactos de veículos ou navios contra os pilares e colunas que sustentam a estrutura. Outro aspecto característico do projeto de pontes e viadutos é a necessidade de análise dinâmica. Para muitas estruturas é importante fazer estudos aerodinâmicos, para entender como as pontes vão interagir com o vento,  sabe-se que se a ponte entrar em ressonância com as oscilações provocadas pelas rajadas de vento pode ocorrer um colapso. Por isso são construídos e ensaiados, durante o projeto, modelos de estruturas grandes, que serão colocadas em áreas abertas e expostas ao vento, para estudar qual a melhor forma para que essa interação não cause problemas e determinar as forças atuantes. É necessário entender, ainda, como as cargas móveis representadas pelos veículos interagem e afetam a estrutura, a passagem de cargas pesadas em estruturas leves acarreta variações muito grandes de tensões e provoca pequenos danos, que vão se acumulando ocasionando um fenômeno chamado de fadiga. 
O desafio é projetar as obras de arte para que a vida útil da estrutura seja a maior possível, com o mínimo de manutenção. No entanto, as condições mudam, e é necessário monitorar e intervir quando necessário.
Alguns dos métodos destrutivos mais avançados foram desenvolvidos e são aplicados nesse campo. Usam-se sensores embutidos nos concretos para medir deformações e estimar as forças atuantes. Usam-se radares para medir os deslocamentos quando da passagem de veículos pesados. Equipamentos de ultrassom são empregados para verificar a qualidade e a compacidade do concreto. Alguns deles são tão sofisticados que podemos localizar defeitos de pequeno porte, gerando imagens do interior da estrutura semelhantes às usadas na medicina na prospecção do corpo humano.

Fonte: http://paginas.fe.up.pt/~ferraz/Publicacoes/Tese%20Mestrado%20-%20Miguel%20Ferraz.pdf

Possibilidades De Aplicação E Limitações Da Realidade Virtual Na Construção Civil (Parte - 1)

A realidade virtual pode ajudar o engenheiro a projetar com muita mais precisão que com outros métodos.

      A Realidade Virtual (RV) define situações em que o usuário interage, navega e está imerso em um ambiente tridimensional sintético, criado por computador, utilizando canais multi-sensoriais (imagens, sons, tato, etc.). A Realidade Virtual permite uma série de aplicações, tanto em suas formas imersivas quanto não-imersivas, embora as primeiras possibilitem uma maior amplitude de aplicações na arquitetura e na construção civil. 

     O uso de tecnologias baseadas em realidade virtual pode significar uma revolução na concepção, elaboração, visualização e apresentação dos projetos, assim como na simulação das soluções adotadas.

Maquete de edifício projetada em Realidade Virtual.

     Este estudo busca identificar os principais avanços registrados nesta área, tanto no Brasil quanto no exterior, discutindo as perspectivas e os reflexos do uso desta tecnologia em um futuro próximo.

     Apesar das atuais limitações para o uso de RV imersiva, referentes a “software”, “hardware” e ao custo restritivo, vislumbra-se que o avanço tecnológico e a sua popularização possibilitarão economias de escala e, subseqüentemente, sua difusão e incorporação no meio técnico como uma poderosa ferramenta de suporte ao projeto e à construção.

      Além disso, em sua forma não imersiva, de implantação a custos reduzidos, tem-se uma nova e eficiente ferramenta para compartilhar e discutir as idéias de projeto com clientes, permitindo uma rápida e inovadora forma de compreender e representar os espaços da edificação durante sua concepção.

Fontes:

http://www.pcc.usp.br/busca/possibilidades+de+aplica%C3%A7%C3%A3o+e+limita%C3%A7%C3%B5es+da+realidade+virtual+na+constru%C3%A7%C3%A3o+civil.pdf. Possibilidades de aplicação e limitações da realidade virtual na arquitetura e na engenharia civil - Visitado em: 26/07/013 às 23:00.

https://www.google.com.br/#gs_rn=22&gs_ri=psy-ab&tok=n2VtGXWEKzPPBP7wjAPbbw&cp=11&gs_id=e5&xhr=t&q=realidade+virtual&e. Imagens do uso da realidade aumentada - Visitado em: 26/07/2013 às 23:45.

A Realidade Virtual e a Realidade Aumentada.

Utilizam os dispositivos de saída para enviar estímulos aos sentidos humanos e os dispositivos de entrada para receber os estímulos dos usuários, o que possibilita a integração dos usuários com os mundos virtuais. Os sentidos são mais utilizados na seguinte ordem: visão, audição, tato, olfato e paladar, apesar do tempo de resposta dos mesmos seguir outra ordem (sabe-se, por exemplo, que o tato e a audição oferecem menor latência neural que a visão, sendo mais adequados dessa forma a estímulos que necessitem de resposta rápida). A Realidade Virtual e Realidade Aumentada desejam envolver todos os sentidos do seres humanos de forma combinada. Embora diversos avanços já tenham ocorrido, ainda existem muitos a serem feitos, como, por exemplo, o desenvolvimento de sistemas mais fiéis à realidade. Os diversos dispositivos de entrada/saída buscam tornar o ambiente virtual o mais real possível, no caso da Realidade Virtual, e mais natural possível, no caso da Realidade Aumentada. Existe um falso conceito destes sistemas serem excessivamente complexos e caros, que não é totalmente verdade nos dias de hoje. Atualmente, diversas aplicações de Realidade Aumentada e Realidade Virtual podem ser pesquisadas e desenvolvidas em laboratórios com poucos recursos financeiros, desde que o hardware seja capaz de suportar as entradas/saídas e processamento desejados, e que o software realize a integração requerida. Cada aplicação de Realidade Virtual e Realidade Aumentada exige certos recursos e podem ser compostas por diversos sistemas distintos. É preciso, então, preocupar-se com todos os seus aspectos, incluindo o ambiente em si (como, por exemplo, com a iluminação, espaço para os usuários e isolação sonora), passando pelo sistema de software até os equipamentos de geração de imagens e som.

Fonte: http://www.de.ufpb.br/~labteve/publi/2007_svrps.pdf

A Importância do Aço Na Construção Civil

Como nosso blog tem como tema principal "estruturas metálicas", falaremos um pouco sobre sua matéria prima principal - o ferro - e sua importância na construção civil.

Definições

Um dos principais motivos que levaram ao tardio uso do ferro no Brasil (e

conseqüentemente do aço), foram as altas temperaturas, necessárias para sua

fabricação, e que encareciam seu processo de fabricação, dificultando tanto a

popularização quanto a comercialização. Para definirmos o que é aço,

partiremos de seu processo de fabricação, a partir do minério de ferro: sua

matéria prima.

A usina siderúrgica é a empresa responsável pela transformação do minério de

ferro em aço, de maneira que ele possa ser usado comercialmente. Este

processo tem o nome de Redução. Primeiramente, o minério – cuja origem

básica é o óxido de ferro (FeO) – é aquecido em fornos especiais (alto fornos),

em presença de carbono (sob a forma de coque ou carvão vegetal) e de

fundentes (que são adicionados para auxiliar a produzir a escória, que, por sua

vez, é formada de materiais indesejáveis ao processo de fabricação). O

objetivo desta primeira etapa é reduzir ao máximo o teor de oxigênio da

composição FeO. A partir disso, obtém-se o denominado ferro-gusa, que

contem de 3,5 a 4,0% de carbono em sua estrutura. Como resultado de uma

segunda fusão, tem-se o ferro fundido, com teores de carbono entre 2 e 6,7%.

Aquecimento do minério de ferro para transformar-se em aço utilizável

Após uma análise química do ferro, em que se verificam os teores de carbono,

silício, fósforo, enxofre, manganês entre outros elementos, o mesmo segue

para uma unidade da siderúrgica denominada aciaria, onde será finalmente

transformado em aço. O aço, por fim, será o resultado da descarbonatação do

ferro gusa, ou seja, é produzido a partir deste, controlando-se o teor de

carbono para no máximo 2%. O que temos então, é uma liga metálica

constituída basicamente de ferro e carbono, este último variando de 0,008%

até aproximadamente 2,11%, além de certos elementos residuais resultantes

de seu processo de fabricação. O limite de 0,008% de carbono está

relacionado à sua máxima solubilidade no ferro à temperatura ambiente

(solubilidade é a capacidade do material de se fundir em solução com outro),

enquanto que o segundo - 2,11% - à temperatura de 1148° C .

Os aços diferenciam-se entre si pela forma, tamanho e uniformidade dos grãos

que o compõem e, é claro, por sua composição química. Esta pode ser

alterada em função do interesse de sua aplicação final, obtendo-se através da

adição de determinados elementos químicos, aços com diferentes graus de

resistência mecânica, soldabilidade, ductilidade, resistência à corrosão, entre

outros. De maneira geral, os aços possuem excelentes propriedades

mecânicas: resistem bem à tração, à compressão, à flexão, e como é um

material homogêneo, pode ser laminado, forjado, estampado, estriado e suas

propriedades podem ainda ser modificadas por tratamentos térmicos ou

químicos.

Rolos de aço laminados (chapas longas enroladas).

Fontes: 

http://www.ceset.unicamp.br/~mariaacm/ST114/O%20A%C7O%20NA%20CONSTRU%C7%C3O%20CIVIL.pdf.  O aço na construção civil - visitado em: 15/07/2013 às 22:40.

https://www.google.com/search?q=a%C3%A7o+e+siderurgicas&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=ObHkUZ-6NNK44AO9noHIDw&ved=0CEgQsAQ&biw=1366&bih=624#imgdii=_ Imagens de aço e siderúrgicas - visitado em: 15/07/2013 às 22:45.