Engenharia Civil

Engenharia civil é a profissão na qual o conhecimento de ciências matemáticas e físicas adquirido através de estudo, experiência e prática é aplicado com julgamento a fim de desenvolver formas económicas de utilizar os materiais e as forças da Natureza para o bem-estar progressivo da Humanidade ao criar, melhorar e proteger o ambiente, fornecendo instalações para a vida da comunidade, indústrias e transportes, e fornecer estruturas para uso da Humanidade.”

Sociedade Americana de Engenheiros Civis, 1961

Engenheiros civis

Engenheiros civis em obraA engenharia civil é uma das mais antigas disciplinas de engenharia. Desde o início da civilização antiga, têm sido praticadas técnicas e métodos de engenharia civil.

As primeiras práticas de engenharia civil devem ter começado entre 4000 e 2000 A.C. no Antigo Egito ou Mesopotâmia (Antigo Iraque) quando os humanos começaram a abandonar uma existência nómade, criando assim a necessidade de construir um abrigo.

A engenharia civil é sem dúvida a mais antiga disciplina de engenharia. Ela lida com o ambiente e pode ser datada à primeira vez que alguém colocou um telhado sobre a sua cabeça ou colocou um tronco de uma árvore ao longo de um rio de forma a tornar mais fácil atravessar.

O ambiente engloba muito do que define a civilização moderna. Edifícios e pontes são normalmente as primeiras construções que vêm à cabeça, pois são as mais conspícuas criações de engenharia estrutural, uma das maiores áreas da engenharia civil. As estradas, caminhos-de-ferro, sistemas de metro e aeroportos são projetados pelos engenheiros de transporte, uma outra área da engenharia civil.

Cada vez que abre uma torneira, espera que a água saia, sem pensar que os engenheiros civis o tornaram possível. Por exemplo: Nova Iorque possui um dos mais impressionantes sistemas de abastecimento de água, recebendo biliões de galões de água de alta qualidade das Catskills ao longo de 100 quilómetros.

Similarmente, não são muitas as pessoas que se preocupam com o que acontece á água quando os seus objetivos são atingidos. A velha disciplina de engenharia civil da engenharia sanitária evoluiu para uma engenharia ambiental moderna de tal significância que muitos dos departamentos académicos tem mudado os seus nomes para engenharia civil e ambiental.

Estes pequenos exemplos ilustram que os engenheiros civis fazem mais que desenhar edifícios e pontes. Podem ser encontrados na indústria aeroespacial, projetando jatos e estações espaciais; na indústria automóvel, aperfeiçoando a capacidade de carga do chassis e melhorando os amortecedores dos para-choques e portas; e podem ser encontrados na indústria de construção de navios, na indústria elétrica, e muitas outras indústrias onde sejam envolvidas instalações construídas. E planeiam e supervisionam a construção dessas instalações como gestores da construção.

A engenharia civil é uma profissão excitante porque no final do dia pode ver os resultados do seu trabalho, quer seja uma ponte completa, um edifício, uma estação de metro ou uma barragem hidroelétrica.


Toda a História

É difícil determinar toda a história desde o surgimento até ao início da engenharia civil, contudo, a história da engenharia civil é um espelho da história dos seres humanos na terra. O homem costumava usar os antigos abrigos para se proteger do tempo e do ambiente severo, e usava um tronco de árvore para atravessar o rio, o que demonstrava ser uma “antiga era” de engenharia civil.

Pirâmides do Egito

A engenharia civil tem acompanhado a nossa vida desde o início da existência humana. As práticas mais antigas de engenharia civil começaram entre 4000 e 2000 A.C. no Antigo Egito e Mesopotâmia (Antigo Iraque) quando os humanos começaram a abandonar uma existência nómade, causando assim uma necessidade de construção de abrigos. Durante este tempo, os transportes tornaram-se importantes para o desenvolvimento da roda e da navegação.

Até aos tempos modernos não havia uma distinção clara entre engenharia civil e arquitetura, e os termos “engenheiro” e “arquiteto” eram principalmente variações geográficas referentes á mesma pessoa, normalmente usados indistintamente. A construção das pirâmides do Egito (2700-2500 A.C.) pode ser considerada como a primeira construção de estruturas massivas.

Por volta de 2550 A.C., Imhotep, o primeiro engenheiro documental, construiu uma famosa pirâmide para King Djoser localizada na Necrópoles Saqqara. Com ferramentas simples e matemática, criou um monumento que prevalece até hoje. A sua maior contribuição para a engenharia foi a descoberta da arte de construção com rochas esculpidas. Aqueles que se seguiram levaram a engenharia a maiores níveis utilizando técnica e imaginação.

Construções antigas e históricas de engenharia civil incluem o sistema de gestão de água de Qanat (o mais antigo, com mais de 3000 anos e mais longo que 71 km), o Pártenon de Iktinos na Antiga Grécia (447-438 A.C.), a Via Ápia dos engenheiros romanos (312 A.C.), a Grande Muralha da China do General Meng T’ien sob as ordens do Imperador de Ch’in, Shih Huang Ti (220 A.C.) e as estupas construídas no antigo Sri Lanka, como o Jetavanaramaya, e os extensos trabalhos de irrigação na Anuradhapura. Os Romanos desenvolveram estruturas civis ao longo do Império, incluindo especialmente aquedutos, ilhas, portos, pontes, barragens e estradas.

Outras construções históricas extraordinárias são o Aqueduto de Sennacherib em Jerwan construído em 691 A.C.; os projetos de irrigação de Li Ping na China (por volta de 220 A.C.); a Ponte sobre o rio Rhine de Júlio César construída em 55 A.C., numerosas pontes construídas por outros romanos em e à volta de Roma (por exemplo, Fabricius) Pont du Gard (Aqueduto Romano, Nimes, França) construída em 19 A.C.; o extenso sistema de autoestradas que os Romanos construíram para facilitar as trocas e (mais importante) rápido manuseamento de legiões; extenso sistema de irrigação construído pelos Índios Hohokam, rio Salt, AZ, por volta de 600 D.C.; os primeiros diques defendendo contra as águas altas em Friesland, Holanda, por volta de 1000 D.C., El Camino Real – The Royal Road, Eastern Branc, TX e Western Branch, NM (1500 D.C.).

Machu Picchu, Peru, construído por volta de 1450, na altura do Imperador Inca, é considerado uma maravilha da engenharia. Foi construído nas Montanhas Andes, ajudado por alguns dos mais habilidosos engenheiros de recursos da água da História. O povo do Machu Picchu construiu uma cidade no alto da montanha com água a correr, sistemas de drenagem, produção de comida e estruturas de pedra tão avançadas que duraram por mais de 500 anos.

Uma dissertação sobre Arquitetura, um livro chamado “Vitruvius’ De Archiectura”, foi publicado em 1 D.C., em Roma, e sobreviveu para nos dar um olhar na educação da engenharia nos tempos antigos. Foi provavelmente escrito por volta de 15 A.C. pelo arquiteto romano Vitruvius e dedicado ao seu patrão, o Imperador Caesar Augustus, como um guia para projetos futuros.

Ao longo da história antiga e medieval, a maior parte do design e construções arquiteturais foram feitos por artesãos, tais como pedreiros e carpinteiros, ascendendo ao papel de construtores mestres. O conhecimento foi retido em corporações e raramente suplantado pelos avanços. As estruturas, estradas e infraestruturas que existiam eram repetitivas e os aumentos em escala eram incrementais.

Um dos primeiros exemplos de abordagens científicas a problemas matemáticos e físicos aplicáveis a engenharia civil foi o trabalho de Arquimedes no século III A.C., incluindo o Princípio de Arquimedes, o qual determina a nossa compreensão de flutuabilidade e soluções práticas, tal como o parafuso de Arquimedes. Brahmagupta, um matemático Indiano, utilizou a aritmética no século VII D.C., baseada nos numerais Hindu-Arábicos, para cálculos de escavação (volume).

História Educacional e Institucional

No século XVIII, o termo “engenharia civil” foi criado para incorporar tudo aquilo oposto à engenharia militar. A primeira escola de engenharia, a Escola Nacional de Pontes e Autoestradas, em França, foi inaugurada em 1747. O primeiro engenheiro civil autoproclamado foi John Smeaton, que construiu o farol Eddystone. Em 1771, Smeaton e alguns dos seus colegas formaram a Sociedade Smeatoniana de Engenheiros Civis, um grupo de líderes da profissão que se conheceu informalmente durante um jantar. Embora houvesse provas de alguns encontros técnicos, era um pouco mais do que uma sociedade social.

Em 1818, a primeira sociedade de engenharia do mundo, a Instituição de Engenheiros Civis, foi fundada em Londres, e em 1820 o engenheiro eminente Thomas Telford tornou-se o seu primeiro presidente. A instituição recebeu a Escritura Real em 1828, formalmente reconhecendo a engenharia civil como uma profissão.

A escritura definiu a engenharia civil como:

Engenharia civil é a aplicação de princípios físicos e científicos, e a sua história é complexamente ligada aos avanços na compreensão de física e matemática ao longo da história. Porque a engenharia civil é uma profissão vasta, incluindo várias áreas separadas, a sua história encontra-se ligada ao conhecimento de estruturas, ciência material, geografia, geologia, solo, hidrologia, ambiente, mecânica e outros campos.”

A primeira universidade privada a ensinar engenharia civil nos Estados Unidos foi a Universidade Norwich, fundada em 1819 pelo Capitão Alden Partridge. O primeiro diploma de engenharia civil nos Estados Unidos foi concedido pelo Instituto Politécnico Rensselaer em 1835. O primeiro diploma deste tipo a ser concedido a uma mulher foi dado pela Universidade Cornell a Stanton Blatch, em 1905.

Áreas da Engenharia Civil

Devido ao alcance extenso da engenharia civil, os estudantes podem optar por concentrarem os seus estudos em uma das várias especialidades da engenharia civil.

Engenheira civil

As sete principais áreas da engenharia civil são:

  • Gestão de Obras é a aplicação de engenharia em tempo, material, trabalho, custos e gestão de qualidade de da construção, incluindo a coordenação complexa de todas as fases da obra, verificação da conformidade com especificações e modificações do projeto e empreitada de forma a ir de encontro às condições iniciais do projeto.
  • Ambiente engloba uma vasta gama de atividades para ajudar a proteger a saúde humana e promover a qualidade ambiental. Assuntos estudados incluem a qualidade do ar e poluição do ar, resíduos sólidos industriais e municipais, resíduos perigosos, avaliação de risco, contaminação do solo e águas subterrâneas, tratamento de água e águas residuais, proteção e monitorização da qualidade da água, entre outros.
  • Hidráulica estuda as propriedades e análise dos fluidos para aplicação em sistemas estáticos e dinâmicos, tais como pressão em objetos imersos, maquinaria hidráulica, tal como bombas e turbinas, transporte de água e outros fluidos.
  • Geotécnia e Fundações envolve o solo e as suas propriedades relevantes ao fluxo das águas subterrâneas, suportando a capacidade das estruturas, ajuste e compatamento, estabilidade de taludes, tunelamento e mineração, e uma variedade de outros aspetos associados a atividades no acima ou abaixo da superfície do solo. Pense na “Torre Inclinada de Pisa.”
  • Hidrologia e Recursos Hídricos foca-se na quantidade e fornecimento de água na superfície e debaixo do solo,  escoamento e controlo de águas pluviais, vias de canais e rios, controlo de inundações, fornecimento de irrigações, política da água e muitas outras atividades relacionadas.
  • Estruturas é a compreensão de propriedades materiais e forças dinâmicas e estáticas que afetam as estruturas construídas numa armação de betão, aço, madeira e outros materiais. A engenharia estrutural é a base de qualquer coisa construída.
  • Urbanismo e Transportes aplica-se ao movimento eficiente de pessoas e bens ao planear, desenhar, construir e manter instalações, tais como autoestradas, caminhos-de-ferro, aeroportos e sistemas de transporte coletivo. Esses sistemas são as espinhas dorsais da infraestruturas de muita da economia mundial desenvolvida.

Para ver uma seleção de cursos sugerido para cada uma das sete áreas da engenharia civil, por favor clique em qualquer uma das áreas sublinhadas acima.

Aplicações da Engenharia Civil

O mercado da engenharia civil engloba uma vasta gama de usos para pneus inservíveis. Em quase todas as aplicações, o material de pneus inservíveis substitui qualquer outro material atualmente usado em construções, materiais de peso leve como xisto expandido ou blocos de isolamento de poliestireno, agregado de drenagem, ou até mesmo solo ou preenchimento limpo.

Uma quantidade considerável de pedaços de pneus para aplicações de engenharia civil vem de projetos de diminuição de reservas. Pneus reclamados de reservas são normalmente mais sujos que as outras fontes de pedaços de pneus e são tipicamente ásperos. Pneus ásperos podem ser utilizados em preenchimento de aterros e em projetos de aterros sanitários.

A engenharia civil é a arte de direcionar as grandes fontes de energia na natureza para uso e conveniência do homem, como meio de produção e de tráfego, ambos para troca interna e externa, aplicada na construção de estradas, pontes, aquedutos, canais, navegação de rios e docas para relações e trocas internas, na construção de escotilhas, docas, quebra-mares e faróis, na arte da navegação através de energia artificial para comércio, e na drenagem de cidades e vilas.

Instituição de Engenheiros Civis, escritura original, 1828

Escrito por Ricardo Rodrigues.

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