Holedeck: sistema de laje inovador que economiza 55% mais concreto que o tradicional

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Já ouviu falar no Holedeck? Que tal optar por algo além do tradicional? Todo engenheiro sabe que escolher os melhores materiais é primordial na hora de construir. Qualquer problema sério é inadmissível em um projeto, que deve ser seguro do início ao fim – além de durar muito tempo.

Mas será que dá para economizar com opções resistentes e duráveis, tão eficientes quanto o tradicional? Com certeza! É o caso do Holedeck, um sistema de laje inovador que gasta 55% menos de concreto que aquele usado há tempos nas construções. Incrível, não é?

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Como funciona o Holedeck?

O Holedeck é um sistema de lajes grelhadas e finas criado pelo empresário espanhol Alberto Alarcón. Com duas espessuras diferentes de telhas – 300 e 450 milímetros -, é bem completo e acomoda sistema de iluminação, dutos e outros equipamentos mecânicos em torno de sua estrutura.

Segundo o responsável, ele usa uma forma inovadora que pode ser considerada essencialmente uma atualização do tradicional sistema de grade, ou seja, uma ideia de otimizar e gastar menos nas construções. Seu formato modular permite a criação de aberturas no topo da laje, fazendo com que os sistemas mecânicos sejam ligados verticalmente e favorecendo ainda o desempenho acústico do ambiente.

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Considerado sustentável e menos agressivo, é ideal para edifícios altos. Mas sua característica principal é o fato de gastar menos da metade do que um sistema tradicional: até 55% de economia, segundo testes realizados pela empresa de Alarcón. Além disso, o sistema tem uma manutenção mais fácil, com limpeza frequente e mais eficaz – um problema do método antigo.

Os resultados são tão impressionantes que o projeto foi até premiado no CTBU 2015 na categoria Inovação. De acordo com especialistas, o Holedeck deverá ser visto nas construções por aqui em breve. É bacana quando as pessoas encontram alternativas incríveis e satisfatórias para melhorar os projetos, não é?

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Fonte:

Blog da Engenharia

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Chuvas: problemas e soluções

O PROBLEMA

Como se sabe, as enchentes urbanas são causadas principalmente pela incapacidade das cidades em reter as águas provenientes da chuva.Essa incapacidade é ocasionada pelo fato de que a impermeabilização generalizada da superfície dos centro urbanos faz com que sejam lançados sobre o sistema de drenagem crescentes volumes de água, e esse sistema não lhes consegue dar a devida vazão. Acresça-se a isso o fato de que o excesso de córregos canalizados e o intenso assoreamento por sedimentos, lixo e entulho que atinge todo o sistema de drenagem urbana só fazem agravar esse problema.

O sistema de drenagem é o principal meio de escoamento de água da chuva. Sem um bom sistema de drenagem, as chuvas podem causar sérios danos à população. Alagamentos, enxurradas, aumento da transmissão de doenças e perdas materiais.

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Segundo informou o engenheiro civil e professor do Instituto Militar de Engenharia (IME), Francisco José d’ Almeida Diogo, as autoridades brasileiras não têm a verdadeira dimensão dos problemas causados pelas chuvas. “Dizemos que o Brasil é abençoado por não ter terremoto e vulcão, mas às vezes os danos das chuvas são até maiores”, afirmou. Além disso, Francisco Diogo frisou a deficiência dos investimentos na área de drenagem no Brasil. “Apenas 13% das verbas destinadas à prevenção de catástrofes relacionadas às chuvas foram utilizadas. Isso é decorrente da burocracia que exige projetos detalhados, mas não disponibiliza técnicos para os municípios fazerem os projetos”, afirmou.

AS SOLUÇÕES

Como forma de amenizar esse problema, existem diversos dispositivos que visam o aumento da retenção das águas da chuva (aumento da infiltração), como calçadas e sarjetas drenantes, pátios e estacionamentos drenantes, valetas, trincheiras e poços drenantes, reservatórios para acumulação de águas de chuva, multiplicação dos bosques florestados na cidade etc. Todos essas alternativas são válidas e devem ser adotados, já que será o somatório de seus resultados que propiciará os resultados hidrológicos esperados. Porém, dentre várias alternativas, os reservatórios de acumulação destacam-se por sua capacidade de rápida resposta hidrológica.

Em uma cidade devem ser consideradas, por exemplo, a existência de diferentes permeabilidades naturais dos solos, de diferentes graus de compactação desses solos, a existência de lajes superiores de garagens subterrâneas a baixa profundidade, ou seja, diversos fatores que implicam em consideráveis reduções do volume de água realmente retido e infiltrado.

COMBATE À EROSÃO

“De imediato, é necessário que se faça uma redução máxima do assoreamento das drenagens naturais. Para isso, é preciso que seja mais rigoroso e extensivo o combate à erosão do solo e ao lançamento irregular de lixo urbano e entulho de construção civil”, diz Álvaro Rodrigues dos Santos, geólogo e ex-diretor de Planejamento e Gestão do Instituto de Pesquisa e Tecnologia (IPT). Segundo Santos, na região metropolitana de São Paulo, a perda média de solos por erosão está estimada entre 10 a 15 toneladas de solo por hectare, ao ano. Ele explica que o resultado são 3.570.000 m³/ano de sedimentos, o correspondente a 250 mil caminhões.

COMBATE À IMPERMEABILIZAÇÃO

Os centro urbanos desenvolveram-se sob a cultura da impermeabilização. É preciso recuperar a capacidade de infiltração e retenção de águas pluviais em toda a área urbanizada, completa Santos. O geólogo cita a criação de reservatórios domésticos e empresariais, assim como a ampliação de áreas verdes nas cidades. Outra alternativa para atingir esse objetivo é o uso de materiais mais permeáveis, como por exemplo o uso de um concreto mais poroso na pavimentação do solo. Cada centímetro que se impermeabiliza tem reflexo no escoamento da água e na consequente cheia de rios e inundações.

OS RESERVATÓRIOS

Como o geólogo Álvaro Santos afirmou, uma alternativa para essa problemática são os reservatórios de acumulação domésticos e empresariais. Esses reservatórios são muito mais eficiente no objetivo de combater as enchentes do que simplesmente desobstruir alguns córregos. Esses dispositivos de acumulação imediata de águas da chuva visam não só o acúmulo de água, mas também o seu acesso aos lençóis subterrâneos. Em sua aplicação, determinadas parcelas da água retida infiltrarão no solo com o objetivo de abastecer o já escasso lençol freático urbano.

Partindo dessa premissa, engenheiros civis da Universidade de Brasília (UnB) desenvolveram um projeto amplo de estudo e elaboração de uso eficiente da água da chuva. Esse projeto visa, entre outros objetivos, elaborar metodologias que possam ser usadas pela construção civil para impedir o acúmulo excessivo de água nas cidades. O projeto “Estruturas de infiltração da água da chuva como meio de prevenção de inundações e erosões” originou duas cartilhas educativas, uma sobre erosão e a outra sobre infiltração. No material, são apresentadas várias soluções que podem ser adotadas em casas, prédios, condomínios e cidades, em certos casos utilizando até recursos simples como: garrafas PET, brita, areia e tubos. (veja abaixo).

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Autor: Esaú Lopes

Fontes:

Instituto de Engenharia

IBDA

Último Segundo

Pesquisadores da Universidade Federal do Amazonas desenvolvem telha sustentável composta por fibras naturais

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Pesquisadores da Universidade Federal do Amazonas (Ufam) estão desenvolvendo o protótipo de uma telha sustentável. Ela é feita, principalmente, com fibras naturais da Amazônia, como a malva e a juta, e com uma argamassa que inclui areia, resíduos de cerâmica e pouco cimento.

Segundo o subcoordenador do projeto de pesquisa no qual a telha está sendo desenvolvida, doutor em Engenharia de Materiais de Construção, João de Almeida, a ecotelha é fruto do sistema de argamassa reforçada com fibras vegetais. O sistema consiste na produção de telhas através da prensagem (compressão) de uma argamassa composta por cimento, areia, Metacaulinita (resíduos de cerâmica) água e outros elementos, reforçada com camadas de tecidos de fibras de juta e malva industrializados.

Essa composição, segundo ele, fornece mais resistência ao material e pode melhorar a sensação térmica nas residências localizadas nas regiões mais quentes do país. “Além de ter menos cimento em sua constituição, ela tem também areia, que se torna um material mais barato, além das fibras naturais. A matriz que utiliza o cimento é muito frágil e as fibras naturais é que vão dar a verdadeira resistência a esse material. O conjunto que a gente chama de “material compósito” vai produzir um material com maior resistência mecânica. E a gente já verificou que tem maior desempenho térmico devido ao uso de resíduos cerâmicos”, garantiu.

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Processo de produção das telhas através da prensagem

 

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A Metacaulinita

Segundo João de Almeida, a utilização da metacaulinita na produção da argamassa é o diferencial da telha. O material evita a degradação das fibras ao longo do tempo mantendo-a resistente e durável. Esse resíduo também reduz o consumo de cimento em até 50%, tornando o produto altamente competitivo em todas as suas características.

“No nosso caso, estamos utilizando um resíduo cerâmico. A metacaulinita é um tipo de argila queimada. Na nossa região temos esse material em grande quantidade. Temos utilizado, principalmente, resíduos das olarias, pedaços de telhas e tijolos, e fazemos o reaproveitamento desse material. Temos aproximadamente 60 olarias nas proximidades de Manaus, então, estaremos usando o rejeito dessas olarias”, explicou Almeida.

Impacto Social

Para o pesquisador, a telha sustentável terá boa aceitação pelos consumidores porque, além de ser mais barata, será parecida com as disponíveis no mercado, o que facilitará o trabalho de instalação e reposição em reformas.. João de Almeida acredita que a utilização das fibras naturais para a produção das ecotelhas também vai estimular o trabalho de produtores ribeirinhos. “A gente acredita que o fato de o cultivo dessas fibras ser feito, principalmente, por comunidades ribeirinhas, a utilização dessas fibras no desenvolvimento de um material de construção e a possibilidade de que seja usado em grande escala vai incentivar essas comunidades a produzir e aumentar sua renda.

O pesquisador informou que o protótipo da ecotelha deve ficar pronto em 12 meses e a expectativa é que a tecnologia seja transferida para empresas do setor da construção civil.. Após esse processo, ele disse que será necessário um patrocínio para adquirir o maquinário destinado à produção em larga escala. O projeto recebe o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas. A entidade concede R$ 50 mil, por meio do programa Sinapse da Inovação, para o desenvolvimento de tecnologias inovadoras.

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Fontes:

Agência Brasil

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A importância dos sistemas de impermeabilização e suas principais técnicas

por Renan Marinho

Impermeabilidade é a propriedade de um produto de ser impenetrável por fluidos, principalmente a água. No caso da construção civil, muitas vezes advinda de percolação e da umidade do solo, sob pressão ou condensada.

Essa característica é de extrema importância para a construção civil, tendo um custo de 2 a 3% do total de um empreendimento, pois a vida útil da edificação depende diretamente de um eficiente sistema de impermeabilização. A falta ou deficiência dessa característica é responsável por 50% dos problemas patológicos nas edificações, o que pode acarretar num custo de 20% do total do empreendimento apenas para o reparo, ou seja, a execução da impermeabilização durante a obra é mais fácil e econômica se comparada com a execução depois da obra concluída.

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Projetando edifícios de madeira mais altos através de sistemas construtivos híbridos

Engenheiros da Universidade do Alabama (UA), nos EUA, estão a desenvolver novas formas de aumentar a estabilidade de estruturas de madeira. O estudo tem como principais objetivos abolir os limites atuais no que diz respeito à altura máxima de edifícios construídos com madeira e melhorar o seu comportamento sísmico.

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Em particular, a equipa da UA envolvida no projeto, está a investigar a combinação do sistema LiFS (Light Wood Frame System), extremamente popular nos EUA, com o uso de elementos de madeira laminada colada cruzada (CLT).
Pela sua capacidade inata de resistir às ações dinâmicas atuantes durante um sismo, a madeira laminada colada cruzada é um fator determinante na condução do estudo a bom porto.

De forma a aproveitar o enorme know-how dos projetistas norte-americanos no que diz respeito à construção com recurso ao LiFS, os investigadores propõem o desenvolvimento de um sistema estrutural híbrido, denominado CLT-LiFS, que recorre a “tendões” pós-tensionados e a dispositivos de dissipação de energia do tipo “rocking wall” em CLT, compatibilizados e integrados, de forma otimizada, com o LiFS.

Nesse âmbito, os investigadores estão a trabalhar na validação experimental dos modelos analíticos comportamentais do CLT para edifícios de grande altura e diferentes condições ambientais, no uso de conceitos de fiabilidade na avaliação do desempenho do sistema construtivo, quantificação experimental do impacto de sistemas secundários no comportamento de edifícios de grande altura e no desenvolvimento de ligações entre o CLT-LiFS e sistemas secundários.

Os primeiros ensaios realizados no Laboratório de Estruturas de Grande Escala daquela instituição, mostram um incremento significativo no desempenho sísmico e uma redução efetiva dos danos estruturais.

O estudo, que é financiado pela Fundação Nacional de Ciências, prolongar-se-á até ao final de 2018.

Referências: Universidade do Alabama | Imagens (adaptadas): via Universidade do Alabama/UK Progressive

Disponível em: Engenhariacivil.com

Conhecendo a Engenharia: Arcos

por Bianca Vieira

Os arcos são elementos estruturais muito presentes nas construções desde a antiguidade. As civilizações antigas do Egito, da Babilônia, da Grécia e da Assíria já utilizavam arcos, mas foram os Romanos que passaram a utilizá-los em larga escala.

Aqueduto Romano:

Os Aquedutos Romanos refletiam a filosofia romana de objetividade e praticidade. Essas estruturas tinham a função de conduzir a água pelas cidades.

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O mais curioso é que, mesmo sem cálculos estruturais no papel, essas civilizações construíram grandes obras utilizando o formato em questão. Isso se deve ao fato de essa estrutura resistir muito bem à esforços de compressão.

Isso torna viável a obtenção de vãos construtivos com a utilização de materiais de baixa resistência à tração. Antes do uso do aço e de outros materiais mais resistentes à tração, predominavam as construções em arco, pois os materiais disponíveis eram de origem granular ou rochosa, que resistem bem apenas aos esforços de compressão.

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Estrutura Romanas em Arcos

Nos arcos, existe um conceito chamado de “linha de pressão”, que seria um formato do arco para o qual o carregamento existente não provoca momento fletor, sendo assim, o único esforço presente no arco é o de compressão, e como normalmente os materiais dos quais são feitos resistem bem a esse tipo de esforço, eles são estruturas simples de serem reproduzidas. Este é o principal motivo pelo qual mesmo sem terem conhecimentos avançados acerca de cálculos de estruturas as civilizações antigas conseguiam construir grandes obras com arcos imensos.

Como eram construídos os arcos antigamente?

Os arcos eram construídos com vários blocos denominados aduelas. A aduela bem do centro do arco é chamada de chave e tem um formato angular proposital que proporciona um esforço de compressão que traz estabilidade ao todo. A última peça que se colocava na construção de um arco era a chave. Enquanto este elemento não fosse colocado, era necessário escorar as aduelas, uma vez que a estrutura ainda se encontrava instável.

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Estrutura dos arcos

Referências:

InfoEscola-Aquedutos Romanos

Blog da Engenharia Civil

Conhecendo a Engenharia: Fundações

por Bruna Alves

O que são?

Chamamos de fundações os elementos estruturais que ficam abaixo do solo com a função de suportar, com segurança, e transmitir ao solo as cargas provenientes do edifício.

Como escolher?

Para que se faça uma boa escolha do tipo de fundação a ser utilizado,  encontrando uma solução que atenda às características técnicas e que se adeque à realidade da obra, deve-se levar em conta diversos parâmetros, dentre eles:

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Saiba mais sobre a construção do Museu do Amanhã no Rio de Janeiro

A Cidade Olímpica divulgou na última semana imagens da construção do Museu do Amanhã, que estão em fase de acabamento na Praça Mauá, na Região Portuária do Rio de Janeiro. Projetada pelo arquiteto espanhol Santiago Calatrava, a estrutura recebe atualmente os últimos reparos na cobertura e nas instalações internas, e deve ser entregue ainda este ano.

g506035O empreendimento orçado em R$ 215 milhões é executado em uma área de 30 mil m² pela Companhia de Desenvolvimento Urbano da Região do Porto do Rio de Janeiro (Cdurp) e a Concessionária Porto Novo. Além de jardins arborizados no entorno do edifício de 15 mil m², foram construídas áreas de lazer e ciclovias.

g506038 O museu abrigará ainda uma loja, auditório, salas de exposições temporárias, restaurante, escritórios administrativos e espaço para pesquisas e atividades educacionais. O piso superior, ligado ao piso térreo por meio de rampas, receberá espaços para exposições de longo prazo, um café e um mirante panorâmico.

g506042 O projeto de Calatrava é caracterizado principalmente por sua cobertura, que é composta por 48 peças de aço e que se assemelham a asas. A estrutura se movimentará ao longo do dia, conforme a posição do sol, e abrigará placas fotovoltaicas para captar a luz solar e transformá-la em energia elétrica.

Outra característica sustentável do projeto, que objetiva a obtenção da certificação Leadership in Energy and Environmental Design (Leed), concedida pelo Green Building Council (USGBC), é a instalação de tanques no subsolo, que farão parte dos sistemas de reaproveitamento das águas da Baía de Guanabara, além de dois para armazenamento de água potável.

g506044 Mas o processo de construção do Museu do Amanhã foi atribulado. As obras, iniciadas no começo de 2010, já foram adiadas algumas vezes. A última data prevista para a entrega seria em março deste ano, no aniversário da cidade, mas um novo atraso aconteceu e a previsão, neste que é o 5º prazo anunciado, é de que até o final de 2015 o Museu do Amanhã será inaugurado. A obra já foi, inclusive, marcada por protestos pela morte de um operário.

g506047O arquiteto responsável pelo projeto, Santiago Calatrava, foi o vencedor do Prêmio Europeu de Arquitetura 2015, em que são premiados os profissionais que mais contribuíram para a sociedade com seus trabalhos. As obras do arquiteto destacaram-se entre o júri por fundirem, além dos conhecimentos arquitetônicos, a engenharia e a arte. Mas os projetos de sua autoria chamam a atenção também por polêmicas, como problemas relacionados à estrutura e aos altos custos, como é o caso de uma ponte em Veneza, na Itália, e da Ópera de Valencia, na Espanha, ambas projetadas por Calatrava.

Fonte: Blog da Engenharia e Téchne

Construção do Porto de Khalifa em Abu Dhabi

aaa A Direção de Portos de Abu Dhabi (ADPC) divulgou um pequeno filme do processo de construção do porto de águas profundas de Khalifa. Esta infraestrutura portuária, uma das maiores do Médio Oriente demorou 4 anos a ser executada, tendo aberto ao tráfego marítimo em 2012. O projeto, que constitui ainda hoje, um dos maiores feitos da Engenharia Civil no Médio Oriente, implicou a movimentação de vários milhões de metros cúbicos de terras para a construção de uma ilha artificial.

A ilha-porto tem 2.7 quilómetros quadrados de área e situa-se a cerca de 5 quilómetros do continente.
A operação no Porto de Khalifa é uma das poucas na região a ser parcialmente automatizada, com recurso a 23 robots de carga e 42 gruas semiautónomas. Conta igualmente com 9 das maiores gruas portuárias do mundo que permitem a movimentação de grandes cargas.

O Porto de Khalifa tem atualmente uma capacidade anual de 2.5 milhões de unidades de carga e 12 milhões de toneladas. Estes limites serão elevados, durante os próximos 15 anos, respetivamente para 15 milhões e 35 milhões de toneladas.

Confira o vídeo!

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Fonte: Site Engenharia Civil

Alvenaria Estrutural: uma solução econômica

Toda obra ou empreendimento deve passar por um estudo de viabilidade onde são confrontadas as expectativas para a obra e os recursos disponíveis para a sua execução. É aí nesta fase onde se estudam todas as possibilidades para a obra, incluindo o método construtivo, este é escolhido analisando aspectos como possibilidade de projeto e economia, por exemplo.

Os dois aspectos acima citados são os que caracterizam mais fortemente um método construtivo bastante difundido entre os construtores brasileiros: a alvenaria estrutural. Mas antes de abordarmos estes aspectos vamos apresentar brevemente este método construtivo.

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