Construções Estruturas Geotecnia e Fundações Hidráulica Vias de Comunicação Urbanismo e Transportes

Engenharia CivilPerfil do Profissional:

A formação do profissional é de engenheiro civil. As atividades que pode exercer são, basicamente, as seguintes: engenheiro projetista, geralmente estabelecido em centros urbanos, executor de projetos ligados às diversas áreas de conhecimento específico; engenheiro de obras, responsável pela execução das obras projetadas em escritórios, as quais podem ser implantadas no campo (barragens, estradas) ou nos centros urbanos (construção de edifícios, residências); engenheiro de fiscalização, contratado pelo cliente (normalmente o Governo) para fiscalizar obras executadas por terceiros (normalmente uma empreiteira); engenheiro consultor, profissional contratado para emitir pareceres e propor soluções quanto a questões técnicas ligadas a projeto ou execução de obras; engenheiro vinculado ao ensino e à pesquisa, que tem como atribuições a formação de novos profissionais e o desenvolvimento da tecnologia.

O campo de atuação desses profissionais abrangerá: empresas de projetos e consultoria; construtoras e empreiteiras; empresas governamentais; instituições de ensino e pesquisa, privadas ou governamentais.

Informações Gerais:

O curso tem como objetivo formar profissionais habilitados a elaborar, executar e fiscalizar projetos e obras, bem como exercer atividades correlatas, tais como: consultoria, assessoramento, ensino e pesquisa. As principais áreas de conhecimento envolvidas são:

Cálculo Estrutural: trata, basicamente, da determinação de esforços solicitantes sobre elementos da construção civil (prédios, pontes, obras industriais, torres) e de seu dimensionamento, a fim de garantir segurança, economia e estética;

Hidráulica: envolve planejamento, projeto e construção de obras de aproveitamento hídrico, abrangendo os sistemas urbanos (esgotos, drenagem, abastecimento d’ água), industriais e prediais;

Geotécnica: estuda o comportamento do solo nas obras de construção civil, envolvendo projeto e execução de fundações de prédios, barragens, taludes, aterros, compactação de solos, drenagem, estruturas de contenção e determinação das características dos solos;

Saneamento: trata das técnicas de preservação da qualidade do meio ambiente, de processos e projetos de estações de tratamento de água e esgoto e de controle da poluição;

Transporte: envolve projeto e construção de estradas de rodagem, estradas de ferro, vias de navegação, portos, aeroportos, terminais rodoviários e ferroviários, abrangendo, também, a operação das vias de tráfego e os aspectos econômicos do transporte;

Construção de edifícios: trata do estudo das técnicas construtivas de edifícios, desde a fundação até o acabamento, assim como o estudo das características dos materiais utilizados na construção civil.

-

As atividades se dividem em aulas teóricas e práticas, monitoria, projetos de iniciação científica. O estágio é curricular, feito em empresas particulares, públicas e de engenharia em geral.

http://www.ufjf.br/portal/universidade/graduacao/engenharia-civil/

Hidraúlica

A Hidráulica é a disciplina que deve oferecer os recursos técnicos necessáriospara os projetos, gerenciamento e manutenção de sistemas que envolvam osfluidos com destaque especial à água.Como se pode observar nos itens anteriores, os conhecimentos e os instrumentosde tratamento inclusos na disciplina podem ser determinantes na formação edesenvolvimento profissional dos futuros técnicos.Os instrumentos básicos de tratamento dos problemas hidráulicos foramdesenvolvidos na Disciplina de Fenômenos de Transporte, também conhecidacomo Mecânica dos Fluidos.A base obtida nesta disciplina será importante no desenvolvimento das próximas:Instalações Prediais, Mecânica dos Solos, Modelação em Engenharia, Hidrologiae Recursos Hídricos, Projetos de Edifícios, Sistemas Ambientais, SistemasHidráulicos Urbanos, Tratamento de Águas de Abastecimento.Na próxima etapa de estudos far-se-á uma breve passagem sobre alguns dosconhecimentos necessários para o desenvolvimento da disciplina. De maneirageral pode-se afirmar a disciplina será desenvolvida o escoamento de fluido emcondutos Forçados e Livres.

O engenheiro hidráulico

O engenheiro hidráulico ou de recursos hídricos planeja e orienta o uso da água de bacias hidrográficas, elaborando Planos Diretores de Bacias Hidrógráficas. Ele também desenvolve planos de redes de água e de esgotos, irrigação e drenagem, além de projetar canais, portos, molhes, diques, quebra-mares, píers e barragens. O profissional também pode acompanhar a exploração de lençóis subterrâneos e o tratamento de águas contaminadas.

A organização, a iniciativa e o interesse por questões sociais, ambientais e ecológicas são alguns traços de personalidade que ajudam o profissional a ter sucesso no mercado de trabalho.

O engenheiro hídráulico ou de recursos hídricos pode atuar em laboratórios de hidráulica ou em empresas de consultoria voltadas à estudos hidrológicos, projetos de obras fluviais ou marítimas, criação de sistemas de irrigação, drenagem, saneamento, bombeamento e desenvolvimento de canais, portos e barragens, projeto de grandes ou pequenas centrais hidrelétricas (PCH). Pode ainda desenvolver projetos de investigação e remediação de solos e águas subterrâneas contaminadas.Modelagem em Recursos Hídricos/Meio Ambiente

Pesquisas nesta linha: Modelos conceituais, matemáticos e computacionais visando representar processos naturais ou decorrentes de intervenções antrópicas envolvendo recursos hídricos/meio-ambiente. Dentre os fenômenos abordados, destacam-se escoamentos com superfície livre, escoamentos em condutos forçados, escoamentos em meios porosos, transporte e dispersão de sedimentos e poluentes, propagação de ondas de cheias, ruptura de barragens, modelagem de planícies de inundação, modelos de cheias urbanas, modelagem de problemas térmicos, hidráulica Fluvial e Transporte de sedimentos, Métodos numéricos e modelagem computacional em Recursos Hídricos e Meio Ambiente, Modelagem Hidrometeorológica, bem como Acústica submarina.

Monitoramento Ambiental em Recursos Hídricos

Pesquisas nesta linha: Técnicas de monitoramento, planejamento e condução de ensaios de campo para estudos ambientais, bem como a organização das informações limnológicas, hidrometeorológicas e sedimentométricas obtidas em sistemas de informações visando sua aplicação na gestão de saneamento ambiental e de recursos hídricos. Esta linha de pesquisa envolve projetos em ensaios de campo com traçadores e  sistemas de Informações hidrometeorológicas e sedimentométricas. Dentre as técnicas mais recentes de monitoramento estão o imageamento utilizando algoritmos de análise inversa e o uso de Indicadores biológicos de qualidade de água de rios.

Planejamento e Gestão de Recursos Hídricos

Pesquisas nesta linha: Aperfeiçoamento dos instrumentos de gestão de recursos hídricos, incluindo o desenvolvimento de metodologias para o enquadramento de corpos d’água; novas formulações para outorga e cobrança pelo uso da água bruta em bacias hidrográficas com múltiplos usos; gestão de bacias transfronteiriças, Integração de recursos hídricos com planejamento urbano e

regional; desenvolvimento de planos de bacias e de Indicadores para gestão de recursos hídricos; sistemas de informação voltados para o planejamento e gestão de recursos hídricos.

Saneamento e Gestão Ambiental

Pesquisas nesta linha: Tecnologias para o controle da poluição e melhoria da qualidade da água, bem como aspectos legais e institucionais da gestão de saneamento ambiental. Esta linha de pesquisa envolve projetos em tecnologias de tratamento de águas de abastecimento, esgotos sanitários e efluentes; aproveitamento de águas pluviais; reuso de efluentes; drenagem urbana; avaliação da sustentabilidade de serviços de saneamento; gerenciamento de resíduos sólidos urbanos.

Referencia: Hidraúlica básica, Guia de estudo, prof José Rodolfo S. Martins e Sidney Lázaro Martins

http://pt.wikipedia.org/wiki/Engenharia_civil

Estruturas

No campo das estruturas, a engenharia civil abraça um vasto campo de matérias como a física,

a matemática aplicada, resistência dos materiais e mesmo a computação.

A análise de estruturas abrange estudos do comportamento de edifícios, pontes, casas,

barragens, entre outros. A sua análise pressupõe basicamente o estudo das forças resultantes

nos elementos, como o esforço axial, os momentos fletores e o esforço de corte, com base nas

forças atuantes.

Com estes resultados é possível otimizar as seções dos elementos, obtendo-se assim uma

relação material / resistência mais rentável.

Os principais tipos de elemento estrutural, de acordo com a geometria e o tipo de esforço

suportado, são:

Barra - elemento linear sujeito a esforços longitudinais, sejam de tracção ou

de compressão, segundo o seu sentido, de flexão, torção e esforço transverso, actuando

estes isoladamente ou combinados. Pode-se considerar que as vigas e os pilares são

elementos barra.

Veio de Transmissão - elemento linear sujeito unicamente a esforços de torção.

Viga - elemento linear sujeito a esforços de flexão, esforço tranverso e torção,

simultaneamente ou isoladamente. Neste elemento, por regra o esforço de torção é

desprezado.

Estes elementos são combinados em estruturas, tais como:

Treliça plana - estrutura plana formada por barras conectadas por rótulas num plano.

Treliça espacial - estrutura tridimensional formada por barras e rótulas,

tridimensionalmente.

Viga contínua - estrutura linear formada por vários tramos de vigas apoiadas.

Pórtico plano - estrutura plana formada por barras (vigas, pilares)

Pórtico espacial - estrutura tridimensional formada por barras (vigas, pilares)

Laje - Elemento plano, dicreterizado numericamente por elementos barra, formando uma

grelha.

Casca - Elemento em forma de semi-esfera (ou elipsoidal). É também discreterizado por

elementos barra.

O esquema estrutural é uma representação simplificada da estrutura em termos de seus

elementos, conexões e apoios. Dentro das restrições do projeto arquitetônico, a definição do

esquema estrutural é uma das etapas mais dependentes dos conhecimentos, da experiência e

da criatividade do engenheiro estrutural.

Os elementos estruturais, quanto ao seu grau de hiperestaticidade, podem ser classificados

como estruturas isostáticas, estruturas hiperestáticas ou estruturas hipostáticas.

Cargas

As cargas (forças) que atuam na estrutura podem ser permanentes, tais como o peso próprio e

dos objetos suportados pela estrutura, ou acidentais, como as referentes aos ventos. Para

estruturas comuns, as normas técnicas contém recomendações para os cargas a serem

consideradas. Com base nestas recomendações, o projectista define diversos casos de

carregamento, com o objetivo de estabelecer a condição mais desfavorável de projeto (aquela

que produz os maiores esforços).

[editar]Esforços e deformações

Os esforços estruturais (esforço normal, esforço cortante, momento flector e momento de

torção) são medidas estruturais correspondentes às tensões que actuam no material que

compõe a estrutura. O esforço normal é a força actuante no sentido da peça, tendendo a

tracioná-la ou comprimí-la, calculada a partir da tensão normal na seção. O esforço cortante é a

força perpendicular à peça, calculada a partir da tensão cisalhante na mesma. O momento

fletor é o momento que tende a flexionar a peça, como resultado de tensões normais de sinais

contrários na mesma seção. Finalmente, o momento torsor tende a torcer a peça em torno de

seu próprio eixo.

O cálculo dos esforços é feito através da análise estrutural, a qual atualmente é realizada com

o auxílio de programas especializado. A análise pode ser estática, considerando cargas

constantes no tempo, ou dinâmica, levando em conta as variações das cargas e os modos de

vibração da estrutura.

Com a automatização desta etapa do projecto, tradicionalmente a mais demorada, o projetista

moderno pode dedicar mais atenção aos pontos mais problemáticos do projeto, além de alterar

o esquema estrutural e propor diferentes condições de carga, em busca de um melhor projeto

final. Uma área importante de pesquisa neste campo é a automatização destas decisões,

utilizando por exemplo algoritmos genéticos para refinar o projecto.

Outro resultado da análise estrutural é o cálculo das deformações da estrutura. Exceto pelas

estruturas estaticamente determinadas, nas quais os esforços podem ser calculados

independentemente, esforços e deformações são calculados simultaneamente.

[editar]Dimensionamento

Conhecidos os esforços em cada elemento estrutural, é necessário dimensionar a peça que irá

resistir a estes esforços, ou seja, determinar as suas medidas. Dado o material a ser utilizado

(como amadeira, o aço ou o concreto armado) e suas propriedades, os princípios de resistência

dos materiais e mecânica dos sólidos são empregados para verificar que a peça é capaz de

resistir aos esforços. Por exemplo, pode-se determinar o ponto mais solicitado e obter uma

secção capaz de resistir aos esforços neste ponto. Se for economicamente viável, esta secção

é empregada para toda a peça. Para elementos mais complexos, pode ser necessário analisar

vários pontos e variar a seção empregada, ou mesmo efectuar o dimensionamento da peça

como um todo.

Da mesma forma que a análise estrutural, o dimensionamento moderno é realizado com o

auxílio do computador. Contudo, o projectista possui bastante liberdade para alterar o

dimensionamento visando simplificar a construção (entre outros motivos), por exemplo

padronizando as seções sugeridas pelo programa de computador.

[editar]Detalhamento

Para a execução final da estrutura, é necessário que o projectista forneça desenhos detalhados

das peças estruturais e suas conexões. Nesta etapa, também são geradas listas de materiais e

outras informações essenciais para a construção.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Engenharia_Estrutural

Vias de comunicaçãoA área das vias de comunicação é amplamente multidisciplinar em áreas fora e dentro da engenharia civil. Disciplinas como a mecânica dos solos, a matemática, sociologia, hidráulica, estatística, métodos numéricos entre muitos outros poderão ser

incluídos no estudo, dimensionamento e exploração de vias de comunicação, nomeadamente;

Desenho urbano Estradas Autoestradas Caminhos de ferro Aeroportos e Aeródromos Portos Viadutos

Estruturas de Concreto, de Aço, Mistas Aço-Concreto e em Compósitos

Esta Linha de Pesquisa está endereçada à análise, ao dimensionamento e à verificação da

estabilidade e da segurança de sistemas e elementos estruturais em concreto, em aço, em

compostos aço-concreto e em resinas reforçadas com fibras. Incluem-se nessas pesquisas

concepções inovadoras para projetos estruturais, assim como a recuperação de estruturas com

uso de materiais novos ou convencionais.

Materiais cimentíceos: Experimentação e modelagem

Esta linha de pesquisa compreende: (i) a dosagem científica de concretos de resistência normal,

alto desempenho e de altíssimo desempenho; (ii) o comportamento a altas temperaturas; (iii) o

estudo da reologia; (iv) o estudo da durabilidade e das deformaçoes lentas; (v) a modelagem

computacional do escoamento e transporte em meios porosos; (vi) o estudo das propriedades

micro e nano-estruturais do concreto; (vii) o estudo das partículas sub-micro e nanométricas e das

nano-fibras como inclusões no concreto; (viii) o estudo dos concretos fibrosos com múltipla

fissuração na tração direta, dos concretos fibrosos armados e dos compósitos têxteis; (ix) o

desenvolvimento de concretos e compósitos de baixo impacto ambiental (ver descrição na área de

concentração de meio ambiente); (x) o estudo dos concretos especiais para indústria do petróleo

(ver descricao na área de concentracao de petróleo e gás); (xi) o uso de técnicas avançadas de

modelagem numérica e inteligência computacional e (xii) a modelagem micromecânica.

Estruturas de usinas hidrelétricas e concreto massa

Esta linha de pesquisa compreende: (i) a experimentação e a modelagem termo-químico-mecânica

do comportamento do concreto nas primeiras idades (ii) a modelagem numérica de alto

desempenho de estruturas de usinas hidrelétricas  (iii) a experimentação e a modelagem da

reação álcali-agregado (RAA);  (iv) a dosagem científica dos concretos compactados com rolo

(CCR) (v) o desenvolvimento de novos materiais para casas de força e vertedouros (vi) o uso de

técnicas de inteligência computacional para segurança de barragens.

Estabilidade de Sistemas Estruturais

Esta Linha de Pesquisa é direcionada para o desenvolvimento de modelos matemáticos e soluções

numéricas e computacionais para análise da estabilidade, do comportamento não-linear e das

características de sensibilidade a imperfeições e condições iniciais de sistemas estruturais sujeitos

a ações pseudo-estáticas e/ou dinâmicas.

Dinâmica Estrutural e Controle de Vibrações

Desenvolvimento teórico e numérico de ferramentas que permitam a análise e o projeto de

estruturas civis submetidas a carregamentos dinâmicos produzidos por pessoas, máquinas,

veículos e ações ambientais (vento, ondas, sismos). Aplicação, via modelos teóricos e numéricos,

de sistemas para o controle das vibrações estruturais de modo a atender os limites requeridos de

segurança, de durabilidade e de utilização. Esta linha de pesquisa tem forte interação com a de

Identificação Estrutural, uma vez que as etodologias desenvolvidas são avaliadas através de

ensaios experimentais.

Modelagem Numérica de Estruturas e Materiais

Esta Linha de Pesquisa consiste no estudo e desenvolvimento de métodos numéricos clássicos

como o método dos elementos finitos, elementos de contorno e diferenças finitas. Neste escopo

incluem-se análises dinâmicas, lineares e não-lineares, necessárias para os crescentes desafios da

engenharia moderna, tanto no que diz respeito à concepção estrutural como na consideração de

novos materiais.

Identificação de Estruturas e Modelagem Física

Esta Linha de Pesquisa compreende o desenvolvimento e aplicação de metodologias que buscam

inferir o comportamento dinâmico do sistema estrutural analisado. Abrange o estudo dos métodos

de análise experimental estática e dinâmica de estruturas, as técnicas de processamento de sinais

digitais e de imagens, as técnicas de análise modal das vibrações, as metodologias de ajuste de

modelos numéricos (model updating), a verificação da integridade estrutural (structural health

monitoring), até a identificação de eventuais danos.

Mecânica do Contínuo

Esta linha de pesquisa visa o estudo das tensões e deformações ou fluxos que se manifestam no

interior dos sólidos, líquidos e gases. Propõe o desenvolvimento de formulações baseadas nas

descrições materiais (referenciais) ou espaciais da cinemática do meio contínuo, visando análises

de problemas em diversos campos da engenharia. Estas análises podem ser teóricas, ou

numéricas através de métodos discretos.

Geotecnia é um ramo da geologia e da engenharia civil.

[editar]Características

Não seria de facto uma única ciência, mas sim a mistura de três basicamente:

geologia de engenharia,

mecânica dos solos e

mecânica das rochas.

Esta ciência lida com a interferência de obras de infra-estrutura de qualquer natureza com a

sua fundação, seja ela em solo ou rocha. O Engenheiro Geotécnico actua em projectos de

escavação, túneis, compactação de aterros, tratamentos de fundações, instrumentação de

obras, percolação de fluxos em solos e rochas, contenções entre outros. A geotecnia também

está ligada àterramecânica, à petrologia e à todos os ramos da geologia de uma forma geral.

Um profissional especializado em geotecnia está apto a trabalhar em processos que lidem

directa ou indirectamente com o solo. Capacidade de As pesquisas realizadas nesta área de concentração abrangem praticamente todas as atividades desta especialidade da Engenharia Civil e incluem experimentos em laboratório e de campo, além de estudos analíticos e numéricos. Os principais temas de pesquisa são: encostas e sistemas de contenção, fundações e interação solo-estrutura, ensaios de campo e instrumentação, obras de terra, geotecnia ambiental, pavimentos e estabilização dos solos, solos reforçados, solos moles, reologia dos solos e mecânica das rochas. Uma importante característica da área de concentração Geotecnia é sua forte interação com a indústria. Neste sentido desenvolvem-se atividades de extensão em todos os temas acima mencionados, através de contratos e convênios com órgãos públicos e com empresas. Citam-se pesquisas e estudos relacionados com estabilização e contenção de encostas terrosas e rochosas em regiões urbanas e em rodovias; muros reforçados com geossintéticos em laboratório (modelos físicos) e em campo; soluções construtivas inovadoras em aterros sobre solos muito moles em áreas urbanas, portos e rodovias; investigações geotécnicas especializadas em laboratório e em campo, com equipamentos de piezocone e de palheta desenvolvidos na COPPE; monitoramento especializado de obras diversas, citando-se medidas de esforços em grampos e em reforços de geossintéticos; consultoria em obras com fundações especiais;  estudos em dutos onshore e offshore através de modelagens centrífuga e numérica; estudos em laboratório e em campo em pavimentos rodoviários e ferroviários; estudos de contaminação de solos em cemitérios; estudos com resíduos diversos (sólidos urbanos, sedimentos de dragagem, mineração); tijolos com técnica especial usando solo estabilizado; técnicas inovadoras para revestimento e coberturas de aterros de resíduos em geral; estudos em barragens de terra e de enrocamento, etc. Como conseqüência, a grande maioria das pesquisas desenvolvidas têm tido influência direta na prática da engenharia geotécnica.

Encostas e sistemas de contenção

Estudam-se encostas e cortes em solos e rochas. Os movimentos mais agressivos são os rápidos, chamados corridas de detritos, além de quedas de blocos rochosos, e os erosivos que dão origem as vossorocas. Outro que afeta particularmente as obras de engenharia é o movimento lento, geralmente em massas coluviais de espessura maior que 5m, em encostas com inclinação inferior a 20 graus. Pesquisam-se também técnicas de análise e projeto de estruturas de contenção em geral. As pesquisas envolvem muros e taludes de solo reforçado, incluindo terrenos naturais (solo grampeado) e aterros.

Fundações e interação solo estrutura

Nessa linha de pesquisa são abordados diversos tópicos como: previsão de recalques de fundações superficiais por métodos semi-empíricos; previsão da capacidade de carga de fundações profundas por métodos teóricos e semi-empíricos; comportamento estático e dinâmico de estacas; estudo dos efeitos do tempo (fluência e relaxação) em fundações; comportamento de fundações mistas (associações entre estacas e sapatas ou radiers); capacidade de carga de estacas à tração; interação solo-estrutura: estudo do comportamento combinado estrutura-fundação; comportamento de escavações a céu aberto e túneis.

Investigação geotécnica e obras de terra

Nesta linha de pesquisa são estudadas as técnicas de investigação de laboratório e de campo em geral objetivando a determinação das características  dos materiais terrosos e rochosos em geral e seus parâmetros geotécnicos  usados nas análises de deformações e de estabilidade de obras geotécnicas em geral. As obras de terra estudadas incluem barragens em geral e aterros e sobre solos moles, da concepção à avaliação  do desempenho através  do monitoramento com instrumentação geotécnica. Os estudos incluem modelagem física em centrífuga geotécnica e modelagem numérica por elemento finito de dutos em solos onshore ou offshore.

Pavimentos e estabilização dos solos

Mecânica dos Pavimentos aplicada a rodovias, aeroportos, pavimentos urbanos e pavimentos ferroviários. Métodos de dimensionamento teórico – experimentais. Materiais de pavimentação: MCT, módulo de resiliência, comportamento à fadiga e deformação permanente. Avaliação de pavimentos. Projeto de manutenção e reabilitação sob critérios de desempenho definidos a partir de análise de tensões – deformações. Retroanálise de bacias de deflexão. Reciclagem com uso de agentes rejuvenescedores e asfalto - espuma. Físico-química de solos, Ki e Kr. Estabilização química de solos e uso de rejeitos industriais para pavimentação e para produção de tijolos para habitação popular.

suporte de materiaisEstabilidade de taludesObras de contençãoBarragensErosãoFundaçõesContaminação de solosEstrutura de desvio• Fundações• Corpo da barragem• Ombreiras

TC-029 – Introdução à Engenharia Geotécnica Profa. Andrea Sell Dyminski UFPR Curitiba - 2007