Informatica softwares para Eng. Civil
- 1. Sumário 1. INTRODUÇÃO................................................................................................................4 2. A Contribuição da Informática para a Engenharia Civil .....................................................5 3. Principais softwarespara engenharia civil .......................................................................6 3.1. Cálculo estrutural ......................................................................................................6 3.1.1. CAD/TQS ...............................................................................................................6 3.1.2. Strap.....................................................................................................................6 3.1.3. Multicalc ...............................................................................................................7 3.2. Fundações ................................................................................................................7 3.2.1. ESTAQ ...................................................................................................................7 3.2.2. COLUMN BASE PLATE DESIGN ................................................................................7 3.3. Transportes...............................................................................................................8 3.3.1. TRANSPLAN...........................................................................................................8 3.4. Mecânica dos solos ...................................................................................................8 3.4.1. SLOPE/W...............................................................................................................8 3.4.2. SCCLAT..................................................................................................................9 3.5. Softwares de uso geral...............................................................................................9 3.5.1. AUTO CAD .............................................................................................................9 3.5.2. MS Project ............................................................................................................9 3.5.3. Microsoft Office .................................................................................................. 10 3.6. Google Earth ........................................................................................................... 10 4. TQS – Uma Importante Ferramenta Auxiliar.................................................................. 11 4.1. Base Operacional necessária .................................................................................... 11 4.2. Abrangência............................................................................................................ 11 4.3. Normas de Referência ............................................................................................. 12 4.4. Entrada/Alimentação de Dados ................................................................................ 12 4.5. Métodos de cálculo ................................................................................................. 12 4.6. Resultados – Forma e Apresentação ......................................................................... 13 5. CONCLUSÃO ............................................................................................................... 14 6. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS..................................................................................... 15
- 2. 4 1. INTRODUÇÃO A história da engenharia confunde-se com a própria historia da humanidade, ambas evoluíram significativamente graças ao progresso cientifico e as suas inovações tecnológicas. Percursoras de revoluções na sociedade, algumas descobertas foram marcos na história da humanidade, tornando possível afirmar que a sociedade era uma antes, e outra depois de determinada tecnologia. O desenvolvimento dos computadores e os programas informáticos são exemplos de tais inovações, onde desempenham um papel cada vez mais importante na engenharia, sendo através da disseminação do conhecimento ou do uso de softwares que se tornaram indispensáveis para a área.
- 3. 5 2. A Contribuição da Informática para a Engenharia Civil O mundo moderno vem sofrendo constantes transformações com a evolução da ciência e da tecnologia, constata-se que as atividades relacionadas a engenharia civil na grande maioria dos setores da sociedade brasileira conseguirão acompanhar essas transformações. Nas últimas décadas, tais mudanças tecnológicas, são extremamente notáveis, tanto que passaram a ser ferramentas indispensáveis ao homem moderno. O desenvolvimento acelerado de novas tecnologias modificou as antigas formas de organização nas obras, e com a inserção do computador neste meio possibilitou o surgimento de novas alternativas as quais viabilizaram a automação das tarefas especificas, tornado as atividades mais eficientes. Este enorme avanço, ou melhor, revolução tecnológica teve e tem um papel importantíssimo na Engenharia em geral, influenciando de forma direta e significativa na maneira como os projetos das mais variadas áreas são elaborados. Há décadas atrás, as réguas de cálculo ,os computadores que ocupavam uma sala inteira e as calculadoras programáveis auxiliaram, e muito, os engenheiros a automatizar simples contas e tarefas isoladas menos complexas. Nesta época, os cálculos levavam dias para serem processados, havia uma enorme limitação de memória e somente modelos mais simples podiam ser analisados. Atualmente, todas as etapas presentes no projeto de um edifício, desde o lançamento dos dados, passando pela análise estrutural, dimensionamento e detalhamento dos elementos, até a impressão de desenhos, de alguma forma, são influenciadas pela rapidez e precisão que a informática proporciona. Um edifício inteiro é processado em minutos e todos os seus dados armazenados em um pequeno pen-drive. Ignorar os benefícios proporcionados pela utilização de um computador nos projetos é certamente um enorme passo para trás e que, no contexto atual, não faz mais sentido. No entanto, é importante ter ciência do seguinte aspecto: os conceitos de Engenharia evoluíram e continuam sendo aprimorados, não há dúvidas. São diversas as pesquisas inovadoras que foram e vêm sendo desenvolvidas com êxito. Porém, na realidade, o que mais avançou nesses últimos anos foi a forma como esses conceitos são aplicados no dia-a-dia de um engenheiro. É exatamente nesse contexto que entra em cena o computador. Com ele, cálculos inviáveis há algum tempo passaram a ser resolvidos com grande rapidez e eficiência nos dias de hoje. Diante do panorama que acaba de ser descrito, torna-se então cada vez mais evidente a necessidade de ensinar e preparar os alunos de Engenharia a manipular corretamente um sistema computacional destinado à elaboração de projetos. O futuro Engenheiro deve estar apto a utilizá-lo de forma responsável, sabendo distinguir quais os seus benefícios e as suas limitações. E, sobretudo, colocar o conhecimento em Engenharia sempre como sua meta principal.
- 4. 6 3. Principais softwares para engenharia civil Diversos tipos de softwares são usados na engenharia, tanto pelos alunos no curso de engenharia quanto pelos engenheiros no exercício da profissão. Os programas desenvolvidos, e aperfeiçoados com o tempo, servem como instrumentos eficientes na otimização do trabalho no que diz respeito à qualidade e praticidade. 3.1. Cálculo estrutural O cálculo estrutural existe para garantir que a edificação fique estável após sua construção, para essa garantia são analisados todos os parâmetros e normas pertinentes ao assunto bem como os materiais que serão utilizados na sua construção, cabe ao engenheiro determinar as dimensões das vigas, pilares e lajes da construção. Seguem descrição dos principais softwares empregados no cálculo estrutural da Engenharia Civil: 3.1.1. CAD/TQS Software para cálculo estrutural. Software desenvolvido e distribuído no Brasil é uma ferramenta essencial para o engenheiro civil, pois sua metodologia de trabalho agrega todas as etapas da elaboração de um projeto estrutural. O software oferece o suporte desde a entrada de dados da estruturas assando por cálculos de flechas e esforços, dimensionamento e detalhamento de armaduras até a plotagem dos desenhos finais que serão utilizados na construção e hoje é o mais completo e utilizado software de concepção de estruturas. Este software será o estudo de caso deste trabalho. 3.1.2. Strap Software de análise estrutural. O Strap (Structural Analisysis Program) analisa as estruturas por elementos finitos (barras, planos e sólidos). É um software de fácil manuseio, pois suas interfaces são de forma gráfica o que permite ao operador a visualização imediata dos resultados desejados. O programa possui em sua biblioteca diversas concepções de estruturas típicas com parâmetros padronizados e ancorados em normas o que facilita a entrada de dados permitindo a analise de pórticos planos e treliças, grelhas e reservatórios de água (SAE, 2009).
- 5. 7 3.1.3. Multicalc Software para cálculo estrutural. Software desenvolvido para concepção de edificações de concreto armado utilizando um sistema gráfico de entrada de dados associados a análise estrutural, com o mesmo pode-se realizar cálculos de blocos, sapatas, vigas, pilares e os resultados podem ser visualizados em 3D. 3.2. Fundações Fundações são obras realizadas geralmente sob a terra para transferir as cargas da edificação para o solo. As fundações podem ser executadas com diversas formas e materiais diferentes dependendo do local e o tipo de solo que esta sendo utilizado. Os tipos mais utilizados de fundação são: Baldrame Sapata Estaca Tubulão Seguem descrição dos principais softwares empregados no cálculo das fundações na Engenharia Civil: 3.2.1. ESTAQ Cálculo de esforços axiais em estacas. Estacas são elementos em sua maioria esbeltos que tem a função de transferir cargas da edificação para o solo através de atrito lateral com o solo ou pela resistência sob sua ponta ou ainda pela combinação das duas. As estacas são instaladas no solo por meio de cravação ou perfuração e este programa faz o cálculo de esforços axiais gerados durante a instalação e depois de toda a carga ser depositada sobre a estaca. 3.2.2. COLUMN BASE PLATE DESIGN Programa para dimensionamento de sapatas. Sapatas são elementos de fundação de concreto armado que utilizam as armaduras para resistir aos esforços de tração com pouca altura em relação às dimensões de base:
- 6. Sapatas isoladas: sapata exclusiva para um pilar. Sapatas associadas: sapata que recebe uma parte dos pilares da edificação 8 mesmo que não sejam alinhados. 3.3. Transportes O objetivo da engenharia de transportes é mensurar a melhor combinação entre os componentes (veículos, vias e terminais) levando em consideração o local onde será instalado o sistema. A engenharia de transportes é um segmento relativamente novo dentro da engenharia civil que utiliza conhecimentos comuns da área como o dimensionamento de estradas e terminais além de disciplinas de administração e planejamento. Segue o principal software empregado na engenharia de Transportes: 3.3.1. TRANSPLAN Software para modelação de transportes. 3.4. Mecânica dos solos Obras de Engenharia Civil em sua grande maioria se apoiam sobre ou no interior da costa terrestre e a mecânica de solos é a ciência que estuda o comportamento dos solos (VARGAS, 1978, p.4). A estabilidade e funcionalidade dos elementos de fundação dependem muito do comportamento do solo. Seguem descrição dos principais softwares empregados no cálculo da mecânica dos solos: 3.4.1. SLOPE/W Software para cálculo de fator de segurança de taludes. Talude é a formação de um plano inclinado nos limites do aterro que tem como principal função garantir a estabilidade do terreno. Software desenvolvido para análise de estabilidade de talude utilizando como parâmetros os métodos mais utilizado pelos profissionais de geotécnica (Bishop, fellenius, janbu), além de considerar em seus cálculos os carregamentos provocados sobre carga de aterro, cargas sísmicas, cargas concentradas e ancoragens.
- 7. Os cálculos são baseados em parâmetros dos solos como análise granulométrica, ângulo de atrito, coesão resistência total ou efetiva (ABACUSRJ, 2009). 9 3.4.2. SCCLAT Classificação de solos através do triangulo de Feret. Este software realiza a classificação textural dos solos através de análises percentuais da quantidade de areia, silte e argila presentes na amostra retirada no local do ensaio, após a classificação o resultado e dado com base na tabela brasileira de classes texturais brasileiro (ABACUSRJ, 2009). 3.5. Softwares de uso geral São programas auxiliares que ajudam muito a elaboração de projetos. Segue descrição dos principais softwares de uso geral emprega dos no segmento da Engenharia Civil: 3.5.1. AUTO CAD Software para desenho. Este software é a mais usada e conhecida ferramenta de desenho gráfico do Brasil, embora seja um programa americano é possível encontrá-lo em mais de 20 idiomas inclusive o português. Com o Auto CAD é possível realizar todo e qualquer tipo de desenho. Sua utilização é relativamente simples, é necessário uma boa base operacional devido seus aplicativos ser geralmente pesados e um profissional que entenda parâmetros e normas de desenhos técnicos (Wikipédia, 2009). 3.5.2. MS Project Software para acompanhamento de projeto. Software para acompanhamento e controle do projeto, com ele é possível gerenciar agendas, finanças, recursos humanos, entrega de materiais, compras etc. Este software possui grande facilidade de alimentação de dados e seus resultados são facilmente entendidos por que podem ser demonstrados através de tabelas e gráficos comparativos.
- 8. 10 3.5.3. Microsoft Office Conjunto de softwares auxiliares. O Office é um conjunto de programas auxiliares para todos os segmentos de engenharia. Possui as seguintes ferramentas: Word – software para desenvolvimento de textos utilizado em correspondências em geral, relatórios, memorandos, trabalhos acadêmicos etc. Excel – importante software para realização de tabelas e planilhas de acompanhamento. É uma ferramenta completa para elaboração de todos os tipos de planilha, pois com ele é possível a adição de fórmulas inteligentes que podem realizar cálculos muitas vezes bem complexos. Outlook – software completo para transmissão, recepção e armazenamento de correio eletrônico. Possui grande variedade de atividades complementares como acompanhamento de correspondências, agendamento de compromissos, facilidade em armazenar dados, etc. Power Point – software que alia texto e imagens que é usado para elaboração de apresentações, seu formato simples auxilia os usuários a desenvolver os mais variados tipos de apresentações. 3.6. Google Earth Software para visualização geográfica. Este deve ser o software mais utilizado no momento por profissionais de todos os segmentos de engenharia que procuram uma visualização rápida e espacial do local onde é será construído a edificação. Com ele é possível, por exemplo, verificar quais são as vias de acesso ao local, quais as dimensões das vias de acesso, se existe rios ou lagos perto do local, etc. Por se tratar de uma ferramenta relativamente nova, ainda existem falhas em alguns detalhes, sua evolução esta caminhando muito rápido e logo esses detalhes serão resolvidos e com certeza outras possibilidades de visualização serão empregados no sistema.
- 9. 11 4. TQS – Uma Importante Ferramenta Auxiliar TQS – Software totalmente desenvolvido no Brasil é a ferramenta mais conhecida pelos engenheiros para cálculos estruturas em concreto armado e concreto protendido. A estrutura é toda concebida em um modelador gráfico onde são modelados os elementos como pilares, vigas, cargas, fundações e escadas. A análise é rica e completa que vão desde combinações de carregamentos passando por flechas e análise de estabilidade global até cálculo de abertura de fissuras. A documentação que é gerada é rica em informações e fornece todos os desenhos para projeto e execução da estrutura. 4.1. Base Operacional necessária Este software roda nas principais bases operacionais Win98SE, Win2000, WinXP e WinVista e como usa um poderoso modelador gráfico é interessante, mas não é obrigatória a utilização de um monitor de grande definição e tamanho confortável ao usuário. O computador deve conter configuração suficiente para o bom funcionamento do software que utiliza linguagens gráficas o que exige que a base tenha memória de trabalho suficiente para armazenar dados durante a execução do projeto. 4.2. Abrangência Este software foi desenvolvido para auxiliar o engenheiro calculista em todos os tipos de projetos de concreto armado. Sua aplicação pode variar de uma simples laje até um edifício complexo passando por torres conjugadas e projetos de obras de arte. O Software TQS faz a análise por elementos compondo-os até completar o projeto final. Os elementos tratados pelo sistema são: Pilares: o softwareanalisa qualquer forma geométrica para pilares (quadrado, retangular, redondo, triangular, forma de “u”, etc.). Pilares Parede: é possível dimensionar pilares parede, porém seu dimensionamento deve ser diferente do cálculo de um pilar comum, pois utiliza outros parâmetros de análise.
- 10. Pilares Especiais: pilaretes, pilares com pé direito duplo, pilar inclinado, pilar 12 com variação de seção e tirantes. Vigas: o software analisa vigas curvas, retas, inclinadas, vigas com vários apoios e balanços, vigas de transição, viga faixa (contida na espessura da laje). Lajes: laje maciça apoiada em vigas, lajes retangulares e trapezoidais nervuradas, lajes treliçadas ou pré-moldadas, lajes planas apoiadas diretamente em pilares, lajes inclinadas ou rampas, lajes tipo cogumelo e lajes protendidas. Elementos complementares: capitéis de laje, escadas são dimensionadas por lances ou patamares de descanso, sapatas de fundação, blocos de fundação limitados a 12 estacas. Análise estrutural: o software realiza cálculos e análises de furos e vãos e recortes de laje para acomodação de instalações em qualquer ponto do pavimento. Elementos especiais: o TQS realiza cálculo de deslocamento e esforços em elementos presentes no meio da estrutura, por exemplo, vigas metálicas. (TQS, 2009) 4.3. Normas de Referência O TQS esta apoiado em normas técnicas para concreto armado e protendido e foi totalmente adaptado para a norma NBR 6118: 2003 e sua apresentação gráfica e documentação estão dentro dos padrões de apresentação de projetos gráficos utilizados nas empresas brasileiras. 4.4. Entrada/Alimentação de Dados O Software possui uma interface de fácil manuseio e o profissional cria a configuração da estrutura definindo a posição dos elementos estruturais, pilares e dimensões entre eles, vigas e lajes. Os carregamentos atuantes na estrutura são definidos e aplicados nos elementos estruturais e sua aplicação é feita na planta que já esta desenvolvida no monitor podendo colocá-las no ponto exato que estão atuando pois o desenho gráfico é feito em escala. 4.5. Métodos de cálculo Utilizando sua base de dados composta por pórticos planos, espaciais e grelhas o sistema compõe um modelo matemático que faz a análise de todo o comportamento da estrutura.
- 11. O resultado da análise pode ser visto graficamente em diagramas que demonstram os pontos de maior esforço e deslocamento da estrutura são apresentados relatórios detalhados dos esforços de cada elemento estrutural. Um poderoso editor gráfico permite ao engenheiro realizar alterações no dimensionamento e na configuração de cada elemento estrutural além de permitir a análise individual de cada elemento estrutural. 13 4.6. Resultados – Forma e Apresentação O TQS organiza as informações em relatórios e pranchas para serem impressos formando o projeto executivo completo com desenhos para obra devidamente numerados na sequencia de execução. Os arquivos são gerados em extensão DXF e posteriormente convertidos em extensão DWG ou PLT para ser plotados em formatos padronizados conforme ABNT com legendas e carimbo da instituição.
- 12. 14 5. CONCLUSÃO Portanto, diante do novo panorama mundial é indispensável para o Engenheiro, o uso de novas tecnologias de informação, bem como o domínio de softwares especializados na sua área. Desta forma o profissional de engenharia necessita ter conhecimentos em informática para se manter atualizado no mercado de trabalho. É preciso não esquecer que o computador é uma máquina capaz de realizar cálculos de uma maneira extremamente rápida e eficiente, mas não pode e não deve substituir o engenheiro, que sempre precisa rever os resultados em busca de possíveis erros.
- 13. 15 6. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS <http://pt.wikipedia.org/wiki/Engenharia#O_uso_do_computador> <http://engenharia.anhembi.br> <http://www.tqs.com.br.htm> <http://construcaocivilpet.wordpress.com> <http://bobcivil.blogspot.com.br/> <http://www.ofitexto.com.br/conteudo/deg_231115.pdf>