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SUMÁRIO
1. APRESENTAÇÃO 3.
2. INTRODUÇÃO 4.
3. NO PRINCÍPIO DO CÁLCULO ESTRUTURAL 5.
4. A EVOLUÇÃO RELACIONADA A NOVOS MATERIAIS 12.
1. O cimento portland 12.
1 O concreto armado 14.
2 As estruturas metálicas 14.
3 Estruturas de madeira 15.
PARTICIPAÇÃO DA ENGENHARIA CIVIL DO BRASIL 16.
5. FINALIZAÇÃO 17.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 18.
Agradeço a Deus, por todos os dias me
proporcionar à benção de ser purificado
e iluminado, de forma material e
espiritual, para suportar as provações
da vida.
APRESENTAÇÃO
O objetivo primordial deste trabalho foi de fazer um relato da
história do cálculo estrutural com a exposição de algumas obras realizadas
no mundo no decorrer da história de nossa civilização, delimitada pelo
passado e pelo futuro da contribuição de Galileu, através do seu trabalho
referente à resistência dos materiais. E de forma posterior relatar a
participação de outros grandes sábios que desenvolveram, em épocas
antagônicas, conhecimentos pertinentes à concretização das bases da ciência
que iria surgir após o Renascimento e que, sem sombra de dúvida, se
constitui hoje num dos pilares da engenharia moderna.
Seria interessante apresentar grandes feitos, como exemplos
grandiosos de obras que são um desafio para qualquer engenheiro. Ocorreu na
verdade que não encontrei um material capaz preencher a necessidade de
complementar estes possíveis assuntos, senão muitos exemplares romancistas,
com muito pouco aprofundamento o qual requer o tema.
Contudo não foi impedido o objetivo principal do trabalho. O que está
exposto a seguir é o resultado de trabalho destinado a estabelecer uma
ligação entre as distintas épocas em que a humanidade utilizou seus
conhecimentos, empíricos ou não, para realizar grandes obras de engenharia.
INTRODUÇÃO
Durante séculos, o homem se deparou com enormes civilizações que
surgiram e ruíram na medida em que se fazia necessário à evolução social.
Paralelamente a elas, grandes obras construídas pela humanidade e que
deveriam estar de acordo com o nível do progresso alcançado por estes
povos.
Cabe mencionar a admiração do homem em produzir estruturas de grande
porte e que se faça perpétua, afim de que a posteridade, as posteriores
gerações, posteriores civilizações contemplem suas formas belas e
concretas.
São variadas as maravilhas produzidas pela humanidade ao longo de seu
caminho que, atualmente, as obras de arte tidas como as Sete maravilhas do
mundo, não se constituem como um conjunto bem definido que as reúna, tendo
inclusive várias visões e versões para diferentes épocas.
Tomei a liberdade de expressar um comentário de SILVA TELES, que
ilustra bem a questão a seguir: Quando e como surgiram as técnicas capazes
de realizar estas obras?
"A engenharia em si como a arte de construir é tão antiga como a
socialização humana. Entretanto, quando pensada como ciência ou como
conjunto organizado de conhecimentos técnicos, sua idade é bem menor,
podendo-se dizer que tem cerca de 250 anos. Chega até ser difícil
dizer que as pirâmides de Gizé, as muralhas da China, os aquedutos
romanos, as cidades sumérias e as igrejas da idade média, entre outras
magníficas obras de arte, não foram realizadas por engenheiros na
concepção atual da palavra. De maneira alguma se deve desmerecer
todas estas obras de arte e seus construtores que venceram obstáculos
enormes para realizar estas façanhas, só que os métodos utilizados
eram muito mais observativos e empíricos que hiperdimensionavam
esforços e insumos."
Restaria, registrar alguns nomes que contribuíram de maneira eficaz
para a evolução da ciência e engenharia, mas ainda não me vejo como
merecedor da honra de expor tais informações grandiosas de nossa história,
porém dada à necessidade e restrição temática tomo a humildade de
concentrar-me em dois grandes nomes; Galileu e Newton.
NO PRINCÍPIO DO CÁLCULO ESTRUTURAL
A participação de Galileu, com seu "Discorsi e dimonstrazioni
matematiche, intorno a due nuove scienze", foi extremamente importante para
que os conhecimentos das leis que governam o mundo físico pudessem ser de
grande valia para a elaboração de novos dispositivos. Em especial, suas
descobertas em torno da resistência dos materiais deram nova direção ao
panorama da construção de estruturas que suportassem grandes esforços e
solicitações de cargas. O dimensionamento dos elementos estruturais
ganhara conteúdo mais abrangente e, o que foi muito importante, havia uma
maior unicidade nos métodos a serem aplicados.
Compreendendo melhor o comportamento dos materiais empregados, o
engenheiro – ainda "clássico" – passara a conhecer as limitações físicas
impostas pelas peças, através de poucos, e simples, cálculos.
No entanto, ainda não havia certos conhecimentos de cálculo, fato que
não permitia sobrepujar certos limites impostos por determinadas
composições estruturais.
Newton, grande cientista e filósofo do séc. XVIII, ao descobrir as
leis da, hoje, mecânica clássica, contribuiu para desenvolver ainda mais o
dimensionamento de estruturas de grande porte. Isto por dois motivos: O
primeiro decorre do fato de que elaborou uma discussão mais ampliada do
comportamento dinâmico e estático dos corpos – em desmerecer o trabalho
feito por Galileu, aliás, muito elogiado pelo próprio Newton – e o segundo
surgiu da necessidade de se ter uma ferramenta que fosse capaz de traduzir
em números suas descobertas, ou seja, uma nova linguagem matemática.
Newton parou, inclusive, suas pesquisas para que pudesse desenvolver este
novo ramo da matemática. Com isso surge o cálculo infinitesimal que foi e
ainda é, uma ferramenta poderosíssima para o cálculo de grandes estruturas.
Vale lembrar que Leibnitz desenvolveu o cálculo praticamente na mesma
época, porém em separado de Newton. Ocorre que, neste caso, podemos dizer
que a contribuição dada por Newton foi mais significativa para a engenharia
civil, já que aplica diretamente o cálculo aos princípios físicos da
mecânica.
Após estes episódios de grandes descobertas, restava somente
aperfeiçoar a teoria, um pouco mais simples de Galileu, da resistência de
vigas e colunas, através de sua fusão com as leis de Newton e a aplicação
do cálculo diferencial.
É justo neste contexto inserir na íntegra a introdução de um texto do
professor Fernando Luiz Lobo Carneiro, extraído da coleção de textos
organizada por Rui Gama em seu livro História da técnica e da tecnologia, a
respeito da contribuição de Galileu ao cálculo estrutural. Sendo o
professor Lobo Carneiro uma autoridade no assunto e um vislumbrado
estudioso de Galileu fica bem justificada a escolha em mencioná-lo.
Contudo, o seu texto é muito completo e relata a história desta descoberta
de forma elucida, sagaz e com extrema eloqüência.
"Galileu, fundador da teoria da resistência dos materiais".
*FERNANDO LUIZ LOBO B. CARNEIRO*.
(Engenheiro civil, Professor do Curso de Bases Experimentais de
Resistência de Materiais no Instituto Nacional de Tecnologia do Rio de
Janeiro, na ocasião da publicação do artigo.).
*Tradução de Rita de Cassia Vaz Artigas (com revisão do autor). Este
artigo foi uma contribuição às comemorações do 4º centenário do
nascimento de Galileu.
[Nota do organizador]
"Hoje é admitido por unanimidade que Galileu é o primeiro sábio
que considerou a resistência dos materiais de maneira experimental e
no sentido do cálculo estrutural. Da arte de construir ele fez uma
ciência. Meu amigo Carneiro, grande admirador de Galileu, aprofundou o
estudo de seus trabalhos e constatou que Galileu era não somente um
excelente intérprete da experiência, mas também precursor da teoria do
cálculo à ruptura. Assim que Carneiro me mostrou o texto que ele havia
escrito a esse respeito, após uma viagem à Itália, pensei que a RILEM
deveria editá-lo, e é por isso que vocês podem lê-lo nas páginas que
se seguem".
1 L'Hermite
(Prefácio da edição bilíngüe do Boletim n. º 27 da RILEM, Paris, junho
de 1965.).
"As primeiras tentativas para determinar por meio de cálculo as
dimensões seguras dos elementos estruturais foram feitas no século
XVII. O famoso livro de Galileu, Duas ciências novas, mostra os
esforços do autor para organizar numa seqüência lógica, os métodos
aplicáveis à análise de esforços resistentes. Este livro representa o
início da ciência da Resistência dos Materiais... e a partir deste
momento começa a história da mecânica dos corpos elásticos".
2 Timoshenko
Comemora-se no mundo inteiro o quarto centenário do nascimento
de Galileu, indiscutível fundador da Dinâmica e da Física moderna. Sua
contribuição para a revolução metodológica, que tornou possível o
prodigioso desenvolvimento científico iniciado no século XVII, foi
fundamental e decisiva. Suas descobertas astronômicas trouxeram
sólidos argumentos em favor da teoria heliocêntrica de Copérnico, em
oposição à teoria geocêntrica de Ptolomeu, ao mesmo tempo em que seu
célebre princípio da coexistência de movimentos, ou de relatividade,
eliminou a principal objeção contra o duplo movimento da terra.
Existe, sem dúvida, na obra de Galileu um aspecto menos
conhecido que os acima mencionados: Os fundamentos da resistência dos
materiais. Timoshenko, em sua History of Strenght Materials, depois
de haver examinado algumas contribuições de Leonardo da Vinci, dedica
a Galileu todo o capítulo primeiro, e não hesita em atribuir-lhe esse
papel. O famoso livro de Galileu, Duas ciências novas, afirma
Timoshenko, "representa o início da ciência da resistência dos
materiais". A opinião de Timoshenko é compartilhada por outros autores
que se ocuparam da história da Resistência dos Materiais, como S.B.
Hamilton E L'Hermite, C, Truesdell encontra em Galileu o mais antigo
exemplo da noção de tensão, e L'Hermite atribui a Galileu não somente
a mais antiga hipótese sobre a ruptura, mas também a idéia de ensaios
e modelos. Apesar desta aceitação praticamente unânime do papel de
Galileu como fundador da Resistência dos Materiais, os detalhes de sua
contribuição científica nesse terreno são geralmente pouco conhecidos.
A finalidade deste artigo é precisamente contribuir para sua
divulgação.
As pesquisas de Galileu sobre a Resistência dos Materiais foram
realizadas em grande parte durante o período em que viveu na República
de Veneza, como professor da Universidade de Pádua, entre 1593 e 1610.
Entretanto, os resultados destas investigações não foram publicados
senão vários anos mais tarde, no livro Discorsi e dimonstrazioni
matematiche intorno a due nuove scienze, escrito de 1633 A 1637, na
fase final de sua vida; era então prisioneiro da Inquisição e estava
condenado a não sair de sua casa de campo de Arcetri, nos arredores de
Florença, situação que se estendeu até sua morte, em 1642.
Esse livro é considerado a principal obra de Galileu e as "duas
ciências novas" são as Resistências dos Materiais e a Dinâmica. Tudo
parece indicar que o desejo de reunir em um só volume, para a
posteridade, suas descobertas científicas mais importantes foi umas
das mais fortes razões que o levaram a abjurar a teoria de Copérnico
perante o Santo Ofício, em Roma, em 1633. Estas descobertas não haviam
sido divulgadas antes, senão de modo parcial e fragmentado, em cartas
a seus discípulos e amigos. A impressão do livro só pôde ser feita
fora da Itália, em Lyden (Holanda) e em meio a grandes dificuldades.
Elsevir foi o editor, e o embaixador da França em Roma, conde de
Noailles, antigo discípulo de Galileu, se ofereceu para fornecer-lhe
um álibi, simulando haver tomado a iniciativa da publicação sem
conhecimento do autor. Um ano depois, em 1639, foi publicada em Paris
uma tradução francesa da obra que tinha um título um pouco
extravagante; Les nouvelles pensées de Galileu, mathematicien et
ingénieur du Duc de Florence, tal obra muito contribuiu para rápida
difusão das idéias de Galileu. Este título tem, no entanto, a virtude
de mostrar que Galileu era então conhecido não somente como sábio, mas
também como homem que se ocupava das aplicações técnicas da ciência.
A Resistência dos Materiais é abordada nas primeiras páginas da
primeira parte, e em toda a segunda parte. O resto da primeira parte é
consagrado a questões muito variadas, como os "infinitivamente grandes
e os indivisíveis", o peso do ar e a resistência que este oferece ao
movimento dos corpos, o pêndulo simples, a freqüência das cordas
vibrantes. A terceira e quarta partes encerram a mais importante
contribuição de Galileu para a ciência moderna: os fundamentos da
Dinâmica. Elas se ocupam, respectivamente, do movimento uniforme, do
uniformemente acelerado e dos projéteis. As duas primeiras leis da
mecânica, e a lei da queda dos corpos, o "paralelogramo das
velocidades", o plano inclinado, a trajetória dos projéteis, aí são
tratados de forma luminosa.
Os Discorsi intorno a due nuove scienze são apresentados em
forma de diálogo, forma esta que já havia sido empregada por Galileu,
em 1631, no Diálogo sobre os dois maiores sistemas do mundo (Dialogo
dei due massimi sistemi del mondo). Suas opiniões e demonstrações são
expressas por Salviati e comentadas por um discípulo, Segredo; o
terceiro personagem, Simplício, representa a mentalidade escolástica
de sua época, dogmaticamente submetido à letra dos textos de
Aristóteles e que contrapunha à evidência experimental raciocínios
apriorísticos e dogmáticos.
Dispomos atualmente de duas edições da Due nuove scienze, a
magnífica edição italiana de 1958, com notas e comentários de A.
Carugo e L. Geymonat, e a tradução inglesa de H. Crew e A. de Salvio.
Em ambas estão indicados os números das páginas correspondentes à
grande "edição nacional" das obras completas de Galileu, que é sempre
tomada como referência para as citações. A matéria comentada neste
artigo corresponde às páginas 49 a 65 e 151 a 182.
Antes de finalizar esta introdução convém examinar quais
poderiam ser as razões que levaram Galileu a interessar-se pela
Resistência dos Materiais. O próprio Galileu nos proporciona uma
indicação sobre a natureza destes motivos, através das palavras
pronunciadas por Salviati no início da primeira parte:
"A constante atividade de Vosso famoso arsenal, cidadãos de
Veneza, proporciona aos estudiosos um amplo campo de meditação,
particularmente no campo relacionado com a mecânica, uma vez que todos
os tipos de instrumentos e máquinas são aí fabricados continuamente
por numerosos artesãos, entre os quais alguns chegam a ser
extraordinários conhecedores e hábeis nas explicações, seja por
observações feitas por seus antecessores, seja por sua própria
observação cotidiana".
Galileu se refere ao Arsenal de Veneza, grande estaleiro naval e
de construções mecânicas, então célebre em toda a Europa, o qual
visitou repetidas vezes durante sua estada em Pádua, nele exercendo
inclusive funções de consultor técnico.
Galileu revela em seguida a natureza do problema que chamou sua
atenção inicialmente, e que foi o ponto de partida de suas
investigações sobre a Resistência dos Materiais: O problema das
estruturas geometricamente semelhantes de máquinas ou de edifícios
que, havendo tido um comportamento satisfatório quando executadas em
certa escala fracassam completamente quando executadas numa escala
maior, seja em conseqüência de uma redução inesperada da sua
capacidade de resistir a cargas adicionais, seja simplesmente entrando
em ruína sob a ação de seu peso próprio. Veremos em seguida que
Galileu não somente encontrou a explicação correta deste fenômeno,
como também estabeleceu regras quantitativas para obter-se o
dimensionamento seguro das estruturas.
Devemos recordar que as estrutura que se realizavam no tempo de
Galileu sejam para edifícios e pontes, sejam para máquinas, tinham em
geral, como carga principal, seu peso próprio. As dimensões destas
estruturas eram estabelecidas de maneira empírica e os casos de
desabamento sob a ação do peso próprio eram freqüentes, quando um
arquiteto mais audaz ultrapassava os limites ou alturas usuais. Estes
acidentes levavam naturalmente os construtores a introduzir reforços
suplementares, que uma simples similaridade geométrica com estruturas
de porte menor não permitiam prever ou simplesmente a concluir que
para cada tipo de estrutura havia um certo "vão limites" que não
poderia ser ultrapassado. O desenvolvimento da arquitetura gótica, com
catedrais cada vez mais audaciosas, e mais tarde, durante o
Renascimento, a execução de grandes abóbadas, tornaram este fenômeno
ainda mais evidente. Cita-se, por exemplo, o desabamento da nave da
Catedral de Beauvais, que levou os construtores da Idade Média à
conclusão da existência de um limite de altura e de tamanho que não
poderia ser ultrapassado impunemente.
Galileu, na Segunda parte de Duas ciências novas, mostra que
quando todas as dimensões de uma viga são multiplicadas por um mesmo
fator, estando, portanto assegurada à semelhança geométrica, as forças
resistentes internas, resultantes dos esforços do material, crescem
proporcionalmente ao quadrado deste fator, enquanto as forças
resultantes da ação da gravidade crescem proporcionalmente ao cubo.
Empregando a linguagem moderna, isto significa que a simples
semelhança geométrica não implica, neste caso, semelhança física. Aí
está a idéia central de Galileu em toda a introdução da primeira
parte. Volta a retomar o problema, em toda a sua profundidade, na
Segunda parte, e chega inclusive a fazer incursões no terreno da
biologia, com suas originais considerações sobre a debilidade dos
gigantes.
Galileu em seus estudos aborda freqüentemente os problemas deste
ponto de vista, muito atual, o da "semelhança física". Isto foi muito
bem compreendido pelos tradutores ingleses de Due nuove scienze, como
se vê em nota colocada na página 157 (da edição nacional). Ao tratar
do erro contido na teoria da flexão de Galileu, - que afeta somente o
coeficiente numérico da fórmula que relaciona o momento fletor de
ruptura com as dimensões da seção transversal e com a tensão de
ruptura do material -, dizem: "Felizmente este erro não invalida as
conclusões das proposições que se seguem e que tratam unicamente de
proporções, e não de resistências efetivas das vigas". É justo: todas
as deduções obtidas por Galileu em sua teoria da flexão têm por
finalidade a passagem de uma estrutura conhecida a outra
geometricamente semelhante, construída em outra escala. Todas as
regras dadas por Galileu com esta finalidade são essencialmente
corretas. Constituem o embrião da moderna teoria de modelos
estruturais. A leitura das obras de Galileu à luz da teoria da
semelhança física torna-se fascinante e faz descobrir novos aspectos
do gênio do grande sábio italiano.
O efeito da mudança das dimensões de um corpo, animado ou
inanimado, sobre suas propriedades físicas, diz C. M. Focken foi
compreendido e discutido com surpreendente clareza por Galileu em seus
Diálogos sobre duas ciências novas.
Concluindo, parece que a hipótese segundo a qual as
investigações de Galileu sobre a Resistência dos Materiais tiveram
como ponto de partida alguma consulta feita pelo arsenal de Veneza, é
muito provável. Estas investigações foram, portanto, provocadas pelas
necessidades práticas da indústria nascente, não somente a indústria
mecânica, mas também da construção.
A EVOLUÇÃO RELACIONADA A NOVOS MATERIAIS
O Cimento Portland – De acordo com a EB-1 (Especificação Brasileira) da
ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) a definição de cimento
portland é conforme se segue:
"É o aglomerante obtido pela pulverização do clínquer resultante
da calcinação até fusão incipiente de uma mistura íntima e
convenientemente proporcionada de materiais calcáreos e argilosos sem
adição, após a calcinação, de outras substâncias, a não ser água e
gesso". (EB-1 – 1937)
A engenharia civil já conhecia alguns segredos do comportamento de
alguns elementos estruturais. No entanto, as limitações vinham agora dos
materiais empregados. Moldar um elemento estrutural ainda era um processo
muito complexo, sem mencionar a dificuldade de manuseio de tais peças, e
perceberam, então, a necessidade de se desenvolverem novos materiais para
erguer as grandes estruturas.
O surgimento do cimento portland se encaixa nesse contexto. Porém,
deve-se ressaltar que o uso de aglomerantes na construção já era praxe
desde muito antes. O que havia de especial nesse produto eram suas
características físico-químicas superiores em qualidade, quando comparada a
outros aglomerantes, além de seu processo de fabrico, perfeitamente
reprodutíveis se obedecidas certas regras de dosagem das matérias-primas.
Supõe-se que o homem primitivo, da idade da pedra, já conhecia
uma forma de material com propriedades aglomerantes. Ao acenderem
fogueiras junto às pedras de calcário e gesso, parte das pedras
descarbonava com a ação do fogo, formando um pó que, hidratado pelo
sereno da noite, convertia-se novamente em pedra.
As ruínas romanas, as pirâmides egípcias e as muralhas da China
provam que no século V antes de Cristo, esses povos já empregavam uma
espécie de aglomerante entre os blocos de pedras na construção de seus
monumentos.
Posteriormente, os gregos e os romanos passaram a usar um
material proveniente da queima de um gesso impuro, composto de
calcário calcinado e cinzas vulcânicas.
Esse cimento era misturado com areia e cacos de telhas, formando
uma argamassa de notável dureza e que, os romanos executavam com o
cuidado de adensar energicamente resultando em construções que
resistem até os dias de hoje.
Os gregos e romanos guardavam em segredo as fórmulas de seus
cimentos que, com o declínio de suas civilizações ficaram perdidos no
tempo. Assim, na Idade Média houve uma piora na qualidade dos cimentos
e esse material praticamente teve que ser desenvolvido novamente.
Por volta de 1756, os ingleses incumbiram o engenheiro John
Smeaton de obter um cimento que resiste à água do mar. Nesse momento,
ele desenvolveu um cimento já próximo do que mais tarde, viria a ser o
Cimento Portland, só que calcinado ainda em temperaturas relativamente
baixas.
Com esse cimento se constituiu o farol de Eddystone, uma das
primeiras construções com Cimento Portland.
Joseph Aspdin que desde 1811 se dedicou à qualidade do cimento,
conseguiu seu intento, definindo proporções mais adequadas das
matérias primas e calcinado em temperaturas mais altas (em torno de
800°C).
O material obtido tinha semelhança com a cor da ilha de
Portland, ao sul da Inglaterra e, Aspadin, batizou seu produto de
Cimento Portland, recebendo em 1824 a patente concedida pelo Rei
George IV.
Por volta de 1828, uma fábrica de cimento em Wakefield, começou
a produzir e comercializar, regularmente o Cimento Portland.
A primeira tentativa de produzir Cimento Portland no Brasil, se
deve ao Comendador Antonio Proost Rodovalho, que em 1888 instalou uma
fábrica em sua fazenda, mas que não chegou a produzir regularmente.
Houve também outras tentativas, na Paraíba e no Espírito Santo,
mas sem sucesso. A primeira fábrica a produzir normalmente, no Brasil,
foi a Cia Brasileira de Cimento Portland Perus, no ano de 1926. Hoje,
o Brasil é um dos oito maiores produtores de Cimento Portland do mundo
e, detém uma das mais avançadas tecnologias no fabrico desse insumo.
Só no ano de 2000, o Brasil produziu cerca de 39,6 milhões de
toneladas de Cimento Portland.
(FONTE: http: //www.abcp.org.br)
1 O concreto armado – Com o poder ligante do cimento portland, a
confecção de peças que viriam a compor elementos estruturais tornou-se algo
bastante comum – cabe mencionar que hoje o cimento é o segundo produto de
consumo per capta do mundo, ficando somente atrás da água.
Surge então o concreto, que nada mais é do que a mistura do cimento
com outros agregados, graúdos (como a brita) e miúdos (como a areia), junto
com a água que é necessária para iniciar o processo de endurecimento
através de reações químicas de hidratação. Hoje vários aditivos e adições
são utilizados para melhorar a performance dos elementos constituídos de
concreto, como aumento da resistência, diminuição do tempo de pega, aumento
tempo de manuseio etc.
Com o passar dos anos os engenheiros notaram que o comportamento do
concreto em relação aos esforços de compressão era bastante satisfatório,
no entanto, o mesmo não ocorria quanto aos esforços de tração. Através de
inúmeros ensaios e cálculos precisos, chegou-se à conclusão de que o
concreto necessitava de um aliado para combater estas limitações, este
aliado era o aço. Surgia então o concreto armado.
O aço é uma liga cujo principal componente é o ferro, cujas
resistências à tração e compressão são bastante significativas. Seu emprego
nos elementos estruturais é sob a forma de armadura, daí o nome concreto
armado, e este fica por dentro da peça de concreto moldada, protegido por
um recobrimento mínimo contra agressões externas devido à sua fragilidade,
quando submetido a intempéries e mesmo assim sofre corrosão.
Mais uma vez, houve um ganho na qualidade das peças constituintes de
uma estrutura. Mas não parou por aí, cada vez que a engenharia se via
diante de certas limitações, ela procurava vencer estes obstáculos. Cada
limite alcançado é ponto de partida para novas descobertas e transpor novos
limites. Pode-se citar o concreto protendido, o concreto de alto
desempenho, peças que utilizam concretos mais leves etc. tudo isso serve
para ilustrar o avanço obtido pela engenharia estrutural ao longo dos anos;
e muito ainda deverá surgir, à medida que isto se fizer necessário para a
derrubada de novas barreiras estruturais.
As estruturas metálicas – Mesmo antes de Cristo os chineses já possuíam
algum conhecimento sobre o uso de ligas metálicas na construção. Porém, a
utilização destas ligas como componentes estruturais acompanha também o
avanço obtido na siderurgia, que gira em torno da mesma época das
descobertas feitas por Galileu.
A utilização do aço como componente principal da estrutura é bastante
disseminada em países industrializados como os Estados Unidos. No Brasil
existem algumas barreiras, inclusive há um certo "preconceito" do uso do
aço, - este panorama já está se modificando – além de questões econômicas,
logísticas e tecnológicas.
Podemos citar algumas obras em aço de importância histórica: a ponte
Golden Gate, Torre Eifel, o castelo de cristal, muitos prédios de Brasília
– recentemente foi erguida a terceira ponte sobre o lago Paranoá com
estrutura metálica: a ponte J. K., o edifício central no Rio de Janeiro,
dentre inúmeras outras.
Hoje em dia, apesar de não ser fato recente, estruturas mistas são
erguidas, aproveitando-se das características em comum do concreto armado e
do aço.
Estruturas de madeira – Quanto às estruturas feitas com madeira, resolvi
não falar muito a respeito por conta das limitações impostas por este
material que, dificilmente, pode Ter suas características alteradas. Não é
desnecessário, no entanto, mencionar que houve melhorias, em termos de
desempenho estrutural, em função do conhecimento da teoria da resistência
dos materiais.
PARTICIPAÇÃO DA ENGENHARIA CIVIL DO BRASIL
O uso em larga escala de estruturas em concreto armado, no Brasil,
colocou a nossa engenharia no patamar mais alto no que se refere à
qualidade dos serviços prestados neste campo.
É motivo de imenso orgulho, para nós, sabermos que nossos engenheiros
são reconhecidos internacionalmente como peritos no assunto, tidos como
profissionais de altíssima capacidade de solucionar problemas e desenvolver
tecnologia de ponta. Como a Escola Politécnica da UFRJ está entre as
melhores instituições de ensino de engenharia do país, senão a melhor pode-
se concluir que ela contribuiu com significativa parcela para que
chegássemos a este estágio, graças à qualidade de ensino fornecida ao longo
de mais de duzentos anos de história desde a fundação, por D. Maria I, em
17 de dezembro de 1792, da Real Academia de Artilharia, Fortificação e
Desenho que originou a atual Escola Politécnica e o Instituto Militar de
Engenharia.
Nomes como André Rebouças, Paulo de Frontin, só para citar dois dentre
grandes nomes produzidos pela engenharia nacional, servem de incentivo,
através de suas histórias profissionais, a qualquer pessoa que queira se
engajar no ramo da engenharia civil.
Um outro grande nome que pode, e deve, ser mencionado é o de Oscar
Niemeyer. Arquiteto reconhecido internacionalmente pela sua contribuição à
arte de construir; modificou drasticamente a maneira de se pensar e se
fazer arquitetura. A engenharia civil deve muito a ele que, com seu estilo
de criar formas jamais imaginadas, contribuiu para o progresso do cálculo
estrutural. José Sussekind, engenheiro que trabalha com Niemeyer, relatou
certa vez à importância dessa contribuição e mencionou também o fato de que
ele exportou nossos engenheiros, levando nossa engenharia para onde quer
que tenha de realizar um novo trabalho, já que os engenheiros dos países
onde trabalhara alegavam impossibilidade de erguer algumas de suas
criações, em função de limitações estruturais. Nossos engenheiros foram
capazes de superar estas dificuldades e mostraram ao mundo do que é capaz a
engenharia brasileira.
FINALIZAÇÃO
Torna-se claro a relação concretizada entre as evoluções do
conhecimento científico e as aplicações na engenharia que deles decorrem.
No século XX uma nova ferramenta, criada pelo homem, também contribuiu de
forma decisiva para o progresso da engenharia: o computador. Muitos
modelos estruturais são estudados com o auxílio do computador, garantindo
uma melhor qualidade dos elementos que virão compor uma estrutura.
Na engenharia civil, as descobertas de Galileu e Newton somadas ao
desenvolvimento de novos materiais, como o cimento portland ou a síntese de
novas ligas metálicas mais resistentes; novas técnicas surgindo e mescla de
outras, como a utilização em larga escala do concreto armado; os sistemas
computacionais que "decifram" equações matemáticas com extraordinária
rapidez; constituem hoje as bases para o cálculo de estruturas de grande
porte.
Muito ainda há de ser descoberto, e muitas construções serão erguidas
com base nestes conhecimentos, propiciando assim, novas obras de arte
dignas da admiração de todos por muitos anos à frente.
Espero ter alcançado meu objetivo ao expor este tema que me causou um
grande impacto, já que pretendo atuar na área de estruturas. Levo comigo o
desejo de pesquisar mais sobre o assunto, reunindo o maior número possível
de informações e, quiçá, registrá-las num livro que tenha como objetivo
suprir as necessidades de quem por ventura venha querer saber mais acerca
do tema, numa linguagem acessível e com conteúdo homogêneo, estabelecendo
um elo entre as várias obras de engenharia realizadas pelo homem durante
séculos de civilização, mostrando suas principais características, os
desafios vencidos por quem as construiu, o aprimoramento das técnicas
empregadas e tudo mais que seja necessário ser incluído.
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