Desenvolvimento da engenharia civil

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DISCIPLINA: INTRODUÇÃO À ENGENHARIA 
Profa. Míriam Carmen Maciel da Nóbrega Pacheco
Turmas: Engenharia de Produção e Telecomunicações
Definições:
PROJETO: é o conjunto de atividades que precede a execução de um produto, sistema, processo. Projetar é estabelecer um conjunto de procedimentos e especificações que, se postos em prática, resultam em algo concreto ou em um conjunto de informações. Assim, o processo do projeto é a aplicação específica de uma metodologia de trabalho na resolução de problemas
De forma geral, pode-se identificar dois tipos de projeto:
Projeto por Evolução - Surge da adaptação ou variação de um projeto anterior.
Projeto por Inovação - Surge da aplicação de conhecimentos anteriormente não experimentados. Normalmente é uma resposta a uma descoberta científica, que gera um novo conjunto de conhecimentos técnicos, cuja utilização pode romper com práticas tradicionais.
PROCESSO DE PROJETO:
A sucesso de um projeto está intimamente ligado à adoção de um bom processo solucionador, como bons profissionais e professores de engenharia o admitem. Apenas um bom método de trabalho, por si só, não garante tal sucesso, mas é um fator determinante para isto. 
As técnicas de projeto têm evoluído continuamente, sendo aprimoradas a partir de experiências particulares. Isto explica porque não existe um padrão único e absoluto para o processo de projeto e nem uma seqüência de passos aceita universalmente.
Esquema de um Processo de Projeto:
IDENTIFICAÇÃO DE UMA NECESSIDADE
DEFINIÇÃO DO PROBLEMA
COLETA DE INFORMAÇÕES
CONCEPÇÃO
AVALIAÇÃO ESPECIFICAÇÃO DA SOLUÇÃO
COMUNICAÇÃO
AÇÃO CIENTÍFICA E AÇÃO TECNOLÓGICA
Na educação formal universitária aprende-se o método científico através da progressão lógica de eventos que conduzem à solução de problemas científicos. A solução de problemas de engenharia, embora semelhante, apresenta diferenças em relação aos problemas científicos. Podemos considerar a seguinte comparação entre ambas:
 
 AÇÃO CIENTÍFICA
Conhecimentos
Curiosidade
Hipótese
Análise
Prova
.
AÇÃO TECNOLÓGICA
Estado da Arte
Necessidade
Concepção Viabilidade
Produção
OTIMIZAÇÃO
A Procura de Melhores Soluções:
O trabalho do engenheiro é uma incessante procura pela redução de peso, custo, consumo e pelo rendimento de sistemas , da sua produtividade, etc. Como geralmente, existem várias soluções para cada problema, o engenheiro deve também estar apto a selecionar a melhor dentre elas. O procedimento utilizado para se chegar a estes objetivos é a OTIMIZAÇÃO.
A Otimização é o processo de procura por uma solução que forneça o máximo benefício segundo algum critério, ou seja, é a busca da condição ideal para a solução de um problema.
CRIATIVIDADE
Um Atributo Importante:
De uma maneira geral, o engenheiro é considerado aquele indivíduo frio e calculista, dedicado apenas a assuntos técnicos e a problemas práticos bem específicos. O seu trabalho dependeria estritamente de conhecimentos científicos formais já consagrados e dos desenvolvimentos tecnológicos dominados. 
Entretanto, o momento atual tem demonstrado que este julgamento é inconsistente e completamente equivocado.
Deve-se dizer que a Engenharia é a arte de aplicar conhecimentos científicos e tecnológicos à criação de estruturas, dispositivos, processos e informações, que possibilitem converter recursos disponíveis na natureza em formas adequadas ao entendimento das necessidades humanas. Para fazer frente a estas necessidades e solucioná-las adequadamente, há que se ter qualidade e diversidade de idéias.
A Criatividade pode percebida nas pessoas que geram idéias calcadas em características tais como: novidade, utilidade e simplicidade.
Uma pessoa criativa também é distinguida pela capacidade de sintetizar novas combinações de idéias e conceitos, entre formas comuns e usuais.
Requisitos para a Criatividade:
Muitos aspectos influem no grau de criatividade de uma pessoa. Identificá-los e procurar ampliar as suas fronteiras é um excelente início para desenvolver a criatividade.
Quatro dos Requisitos Básicos para Influenciar a Criatividade:
Conhecimentos
Esforço exercido
Aptidão
Método empregado
Passos para a execução de um Processo Criativo:
Preparação
Esforço concentrado
Afastamento do Problema
Visão da Idéia
Revisão da Solução
Barreiras que afetam a Criatividade:
A Força do Hábito
Fixação Funcional
Preocupação Antecipada com Detalhes
Dependência Excessiva dos Outros
Motivação em Excesso
Medo da Crítica
Conservadorismo
Satisfação Antecipada 
Rejeição Antecipada
OBS.: O Brainstorming é uma Ferramenta que estimula a criatividade.
HISTÓRIA DA ENGENHARIA
Síntese Histórica:
A evolução da humanidade, embora se processe de forma contínua, tem dado alguns saltos esporádicos de maior desenvolvimento, quer quando diante de grandes crises, quer quando diversos fatores propícios para tal, tenham se conjugado. Um elemento constante na história desta evolução é a capacidade do ser humano de dar forma a objetos naturais e a empregá-los para determinados fins. Exemplo: a fabricação de ferramentas.
As técnicas primitivas tiveram origem na descoberta da alavanca - quando o homem sentiu que podia mover cargas bem mais pesadas do que as que normalmente moviam com seus próprios braços -, no domínio do fogo - conseguido através da fricção de dois pedaços de madeira, fundamentado, provavelmente, na observação do efeito de atrito entre as ramas secas balançadas pelo vento -, no polimento das pedras e no cozimento dos alimentos, surgidos ainda no Período Paleolítico.
As Primeiras Tecnologias: 
Há cerca de 6 mil anos uma verdadeira revolução técnica aparece, provocando um conjunto de modificações culturais caracterizando, basicamente, pela introdução da agricultura, da domesticação de animais, da modelagem da cerâmica, e da fabricação de vinho e da cerveja - Este é o chamado Período Neolítico.
Com uma nova Organização Social, o homem começou a dedicar-se a novas descobertas e a realizar grandes obras. Como exemplo destas grandes obras temos as pirâmides de Gizé - Miquerinos, Quefrén e Queóps -, construídas há aproximadamente 4,6 mil anos. A eolípila, um tipo de máquina à vapor inventada por Héron de Alexandria, por volta de 130 anos a .C. Construída apenas como um brinquedo, ela representa a preocupação e curiosidade do ser humano em utilizar os recursos da natureza de forma mais elaborada.
Após as Idades da Pedra lascada e da pedra polida, o homem começou a conhecer e a utilizar os primeiros metais, que foram o cobre e o estanho, usados inicialmente para a fabricação de instrumentos de caça e defesa. Este período é denominado de Idade do Bronze. 
Historiadores indicam que por volta do ano 2000 a .C., mais ou menos junto com a invenção do alfabeto para a escrita e a numeração, o homem passou a utilizar o processo de fundição de metais, pois os etruscos - povo que habitava a península itálica - por volta desta época, já fundiam o ferro com alguma perfeição. 
Ainda nessa época, a arquitetura foi enriquecida com novas técnicas. A invenção da roda e a construção das primeiras máquinas simples. Estas novas descobertas promoveram a transformação das antigas sociedades rurais patriarcais em cidades governadas.
Enquanto isso, ocorriam fatos marcantes graças aos egípcios, que começavam a utilizar o papiro para a escrita e canalizavam o Nilo para a irrigação. 
Os povos mediterrâneos e escandinavos desenvolviam técnicas mais sofisticadas para a construção de navios, ao mesmo tempo em que em Jerusalém surgia um sistema subterrâneo para o fornecimento de água e na China era publicado o primeiro manual de matemática.
Um marco importante para a disseminação da ciência e da técnica foi estabelecido em 1450, quando Johannes Glensfleisch (Gutenberg), partindo de uma invenção muitoantiga dos chineses, a imprensa, a aperfeiçoou - implantando os tempos móveis para a composição gráfica - e mecanizou o processo, garantindo uma impressão mais rápida. Este fato motivou o dinamismo no progresso intelectual porque a partir daí os conhecimentos passaram a circular com maior velocidade, pois eram reproduzidos mais facilmente. Até esta época, os conhecimentos circulavam verbalmente ou através de manuscritos, que eram raros.
Surgimento da Engenharia Moderna: 
As técnicas evoluíram e com isto ocorreu o aparecimento gradual de um especialista na solução de problemas. Estes especialistas inicialmente não tinham a preocupação com os fundamentos teóricos e ocupavam-se em construir dispositivos, estruturas, processos e instrumentos com base em experiências passadas. 
Com a rápida expansão dos conhecimentos científicos e sua aplicação aos problemas práticos, surge o engenheiro, que é o resultado de todo um processo ocorrido durante milênios.
Aos poucos a engenharia foi se estruturando, fruto do desenvolvimento da matemática e da explicação dos fenômenos físicos.
No século XVIII foi criado um conjunto sistemático e ordenado de doutrinas que determinou definitivamente a semente de uma nova engenharia.
Esse fato estabelece um marco divisório entre duas engenharias: A Engenharia do Passado e a Engenharia Moderna.
A engenharia do passado caracterizada pelos grandes esforços do homem no sentido de criar e aperfeiçoar dispositivos que aproveitassem os recursos naturais. A característica básica destes indivíduos foi o empirismo, pois trabalhavam com base na prática transmitida pelos que antecediam, na sua própria experiência e no seu espírito criador.
A Engenharia Moderna é aquela que se caracteriza pela aplicação generalizada dos conhecimentos científicos à solução de problemas. Ela pode dedicar-se basicamente a problemas da mesma espécie que a engenharia do passado se dedicava, porém com a característica distinta e marcante que é a aplicação da ciência. Esta aplicação é sempre pautada em conhecimentos tais como:
Estrutura da Matéria
Fenômenos Eletromagnéticos
Composição Química dos Materiais
Leis da Mecânica
Transferência de Energia
Modelagens Matemáticas dos Fenômenos Físicos
A abordagem levada a efeito para a solução de problemas pela engenharia moderna considera, por exemplo, para o caso da máquina à vapor, não mais apenas a preocupação com a concepção da máquina e o seu funcionamento, mas, principalmente, a aplicação de leis da termodinâmica e da transferência de calor, a queima otimizada dos combustíveis, a análise dos efeitos térmicos sobre a distribuíção das tensões na estrutura da máquina, a melhoria geral do projeto para permitir a automatização na produção.
Fatos Marcantes da Ciência e da Tecnologia:
Alguns fatos históricos relativos à evolução das técnicas e da ciência têm importância marcante na definição do estágio atual de desenvolvimento da engenharia:
1620 - Bacon preconiza o método experimental;
1637 - René Descartes publica o primeiro tratado da geometria analítica e formula as leis da refração;
1642 - Blaise Pascal - Constrói a primeira máquina de calcular;
1660 - é estabelecida a Lei de Hooke, princípio básico para o estudo da resistência dos Materiais, ciência fundamental das engenharias;
1674 - o cálculo infinitesimal, ferramenta básica para a análise matemática, é inventado por Newton e Leibnitz;
1729 - Stephen Gray descobre que há corpos condutores e não condutores de eletricidade;
1745 - Ewald Jurgen Von Kleist inventa o capacitor elétrico;
1752 - Benjamin Franklin inventa o pára-raios;
1764 - James Watt inventa o condensador, componente fundamental para o motor a vapor;
1768 - Gaspar Monge cria a geometria descritiva;
1775 - Pierre Simon inventa a turbina d`água;
1789 - Lavoiser enuncia a lei da conservação da massa;
1790 - O mesmo Lavoiser publica a tábua dos trinta e um primeiros elementos químicos;
1800 - Alessandro Volta constrói a primeira bateria de zinco e chapas de cobre;
1802 - Joseph Gay Lussac formula a lei da dilatação dos Gases;
1805 - Joseph Fourier formula a teoria do desenvolvimento das funções em séries trigonométricas;
1811 - Avogadro formula a hipótese sobre a composição molecular dos gases.
1814 - George Stephenson constrói a primeira locomotiva;
1819 - Hans Derstet descobre o eletromagnetismo;
1824 - Sadi Cartona cria a termodinâmica;
1831 - Faraday descobre a indução eletromagnética;
1834 - Charles Babbage inventa máquina analítica - ancestral do computador;
1837 - Samuel Morse inventa o telégrafo elétrico;
1860 - Construção do primeiro conversor Bessemer’;
1867 - Joseph Monier inventa o processo de construção de concreto reforçado;
1878 - Thomas Edison inventa a lâmpada elétrica;
1885 - Gottlieb Daimle & Karl Benz constroem o primeiro automóvel;
1891 - é construída a primeira linha de transmissão elétrica, em corrente alternada;
1892 - Rudolf Diesel estuda, inventa, patenteia e produz industrialmente o motor de combustão interna.
Estes são apenas alguns exemplos da arrancada decisiva da conjugação da ciência à tecnologia que, a partir daí, cada vez mais se completam e entrelaçam. Porém, a tecnologia só se firmaria como atividade importante no início do século XX.
O ENGENHEIRO
Engenharia e Sociedade
É incontestável a dependência cada vez maior da sociedade moderna em relação aos frutos da engenharia. A engenharia esteve presente em quase todos os momentos da evolução da História.
Outro aspecto que merece atenção, é a atuação do engenheiro na sociedade. Para que o seu trabalho contribua de forma significativa para o avanço da tecnologia, que virá beneficiar a humanidade, deve haver uma certa dose de ousadia neste trabalho. Se todos os engenheiros fossem excessivamente cautelosos, usando apenas materiais, processos e sistemas já consagrados, a engenharia permaneceria estagnada.
Deve-se considerar ainda, quem o engenheiro ao trabalhar com obras de vulto, empregando novas técnicas e aplicando novas teorias, tem a oportunidade de contribuir de forma mais significativa para o desenvolvimento de sua profissão e, consequentemente, para o avanço da própria sociedade.
As Funções do Engenheiro:
O engenheiro desempenha várias funções. Quanto a forma de trabalho, pode-se dizer que ele atua como autônomo, como empregado ou como empresário.
O autônomo é aquele que tem maior independência de decisão sobre a sua profissão, estabelecendo seus honorários e condições de trabalho, atuando geralmente em escritório próprio.
O empregado trabalha diretamente para uma empresa com a qual mantém um contrato de trabalho estabelecendo um vínculo mais duradouro prestando serviços técnicos permanentes.
empresário, é bom que o estudante de engenharia saiba - representa atualmente cerca de 90% dos profissionais atuantes na área. Esta percentagem, segundo Estudos, tende a aumentar. O engenheiro empresário é o empreendedor, que estabelece alguma empresa e contrata outros profissionais, com vínculo trabalhista para operá-la.
Setores de atuação do Engenheiro:
Industrias
Instituições Públicas e Privadas
Escritórios de Profissionais Liberais
Escritórios de Consultoria
Empresas de Assessoramento
Estabelecimentos de Ensino
Institutos de Pesquisa
Bancos de Investimento e desenvolvimento
Nas suas atividades, os engenheiros desempenham tarefas que vão desde a pesquisa básica - onde aplicam muitos princípios científicos e poucos conceitos de Administração e finanças - até a Administração - onde, aplicam além dos conceitos científicos, o gerenciamento e as finanças.
Espectro das Funções que o Engenheiro exerce no Mercado de Trabalho:
Pesquisa Básica
Pesquisa Aplicada
Ensino
Desenvolvimento
Projeto
Construção
Produção
Operação
Manutenção
Consultoria
Vistoria
Vendas
Administração
Qualidadesdo Profissional:
As armas do engenheiro, sem dúvida são a formação básica e o raciocínio analítico. Estas características são muito procuradas no mercado de trabalho. Por isto devem estar sempre sendo aperfeiçoadas através, principalmente do aprimoramento contínuo.
A competência do profissional não se encerra no conhecimento específico do campo técnico, ao contrário, estende-se pelos campos da economia, da psicologia, da sociologia, da ecologia, do relacionamento pessoal e de muitos outros que sem dúvida, auxiliarão na análise de diversificados problemas e para todo e qualquer Modelo de Gestão. 
Múltiplas Atividades:
campo de atuação do engenheiro é muito amplo para que alguém possa dominar, com excelência, a tecnologia, o embasamento científico específico e as experiências vinculadas a todas as sua múltiplas tarefas. É da competência dos engenheiros, por exemplo: projetar, executar, administrar, verificar, fiscalizar e pesquisar Trabalhos como:
Hidroelétrica - Barragem, geração e distribuição de energia, painés de controle;
Automóvel - Sistemas de suspensão, direção e freio, motor, chassi, perfil aerodinâmico, painel de instrumentos;
Jato Comercial - sistema de navegação e de propulsão, trem de pouso, , estrutura da aeronave, aproveitamento interno, perfil aerodinâmico;
Planta Química - Reatores. Sistema de distribuíção dos produtos, vasos pressurizados. Lay Out da planta, tanques de armazenamento, torres de fracionamento, processos químicos envolvidos;
Prédio Residencial - Fundações, estrutura, efeitos de ventos e outras interpéries, planta baixa, arquitetura da edificação, canteiro de obras, pessoal necessário para a obra;
Aeroporto - Pista de pouso, torre de observação, hangar, prédio da Administração, sistema de armazenamento e abastecimento de combustíveis, sistemas de segurança, vias de acesso, transporte de bagagens;
Obras de Saneamento - Barragens, captação, tratamento e distribuição de água, retificação de canais, serviços de esgoto, levantamento topográfico.
PROCESSO DE FORMAÇÃO
Em linhas gerais o processo de formação e os campos de trabalho da engenharia são:
Formação Básica
Formação Geral
Formação Profissional Geral
Formação Profissional específica
Matérias Complementares
Formação Profissional:
Nos diversos países existem áreas de formação distintas para os profissionais da engenharia.
No Brasil, seis grandes áreas são estabelecidas pela Resolução 48/76 do CFE (Conselho Federal de Educação). Estas seis grandes áreas, que englobam as diversas atividades da engenharia no Brasil são:
CIVIL
ELÉTRICA
MECÂNICA
METALÚGICA
MINAS
QUÍMICA
Área Civil - Topografia/ Mecânica dos Solos/Hidrologia Aplicada/ Hidráulica/Teoria das Estruturas/Materiais de Construção Civil/Sistemas estruturais/Transportes/Saneamento Básico/Construção civil.
Área Elétrica - Circuitos Elétricos/Eletromagnetismo/Eletrônica/Materiais Elétricos/Conversão de Energia/Controle e Servomecanismo.
Área Mecânica - Mecânica Aplicada/Termodinâmica Aplicada/Materiais de Construção Mecânica/Sistemas Mecânicos/Sistemas Térmicos/Sistemas Fluídomecânicos/Processos de Fabricação.
Área Metalúrgica - Físico-Química/Mineralogia e Tratamento de Minérios/Ciência dos Materiais/Metalurgia Física/metalurgia extrativa/Processos de Fabricação.
Área Minas - Topografia/Geologia geral/Geologia Econômica/mineralogia e Petrologia/ Sistemas Mecânicos/ Pesquisa mineral/ Lavra de Minas/Tratamento de Minérios.
Área Química - Química Analítica/Química Descritiva/Físico-Química/Materiais/Química Industrial/Operações Unitárias/Processos Químicos.