terça-feira, 26 de maio de 2015

7 famosos erros de engenharia

Os engenheiros são frequentemente propensos a cometer erros. É por isso que constantemente tem que verificar tudo o que fazemos. No entanto, os detalhes são por muitas vezes esquecidos. Embora alguns desses erros são pequenos e podem ser corrigidos, a história tem testemunhado alguns descuidos colossais que levaram a grandes catástrofes, e em alguns casos são destinos de viagem populares.

A torre inclinada de Pisa
Uma das maiores atrações do mundo é realmente um resultado de um erro de engenharia. Por mais de 800 anos, a torre inclinada de Pisa continua a chamar a atenção em todo o mundo e é um destino popular para turistas. A construção começou em 1173 em uma base instável que composta de lama, areia e argila. Quando os engenheiros chegaram ao terceiro andar, a torre começou a afundar no solo macio e inclinar-se em um lado. Eles tentaram corrigir o problema, tornando as colunas e arcos do terceiro andar no lado norte afundando um pouco mais alto. No entanto, a construção parou devido à agitação política e só voltou um século depois. A torre foi fechada em 1990 por razões de segurança e milhões de dólares foram despejados para estabilizar a estrutura e configurá-lo de volta à posição que tinha em 1838. Engenheiros adicionaram cabos para estabilizar a estrutura, e então foi escavado sob a torre, treliças e contrapesos foram acrescentados.

Ponte Tacoma Narrows
Conhecido como o "galope Gertie", a ponte Tacoma Narrows foi inaugurado em Julho de 1940 e no momento em que foi a terceira maior ponte suspensa do mundo. O seu apelido foi derivado de sensibilidade da ponte a ventos elevados, fazendo com que chegasse a balançar e vibrar. Apenas quatro meses após a abertura, a estrutura desabou embora sua única fatalidade foi um cão da raça Cocker Spaniel. Os engenheiros calcularam as forças aerodinâmicas dentro do local, especialmente durante períodos de ventos fortes. Assim, a ponte estava vulnerável a vibrações geradas pelo vento. Uma ponte de substituição foi construída dez anos mais tarde, após o fim da Segunda Guerra Mundial. Os restos da ponte original permanecem na parte inferior do estreito de Puget, onde eles formam um dos maiores recifes artificiais do mundo.
  
Usina Nuclear de Chernobil
 Em 26 de abril de 1986, um reator estruturalmente instável na Central Nuclear de Chernobyl, localizada na Ucrânia, explodiu. Foi o pior desastre na usina nuclear da história, resultando em um colapso nuclear grave. Materiais altamente radioativos foram lançados na atmosfera e sobre uma extensa região geográfica na sequência da explosão. Espalhou-se a até a Itália e até hoje mais de 500.000 mortes têm sido associados a esta catástrofe. Em maio de 1986, cerca de 116 mil pessoas que viviam num raio de 30 quilômetros tiveram que ser evacuadas e mais tarde mudou-se para regiões mais seguras. O acidente foi causado por um projeto do reator defeituoso, que foi operado com pessoal inadequadamente treinados e regulamentos de segurança pobres.

Colapso da passarela do Hyatt Regency
 2.000 dançarinos reunidos no pátio do Hotel Hyatt Regency em 17 de Julho de 1981 paraa participar de um concurso de dança. Os visitantes se reuniram em três passarelas suspensas no teto para que pudessem observar as festividades no lobby abaixo. À medida que a noite avançava, duas destas passarelas suspensas desabou, matando 114 pessoas e ferindo mais 216. As investigações sobre o colapso revelou sérias falhas de projeto na estrutura que eram como resultado da falta de comunicação entre a empresa de engenharia, Jack D. Gillum and Associates, e a empresa de construção Havens Steel. Os engenheiros que tinham assinado fora dos planos perderam suas licenças e o proprietário do hotel pagou mais de US$ 140 milhões em ações judiciais para as vítimas e suas famílias.

Explosão da plataforma Deepwater Horizon
 Um dos piores desastres ambientais da história dos Estados Unidos, a Deepwater Horizon ocorreu em abril de 2010 depois de uma explosão através de uma sonda de perfuração de petróleo britânica. 11 membros da tripulação foram mortos e estima-se que 180 milhões de galões de petróleo foi lançado para o abismo. Mais de 8.000 animais foram relatados mortos em apenas 6 meses após o derrame e mais de 25.000 km de litoral foi afetado, incluindo as costas do Texas, Louisiana, Mississippi, Alabama e Flórida. A falha mecânica e o erro humano levou a esta catástrofe colossal. A torre estava na fase final da perfuração de um poço, na qual se reforça com concreto. Este é um processo delicado, pois há possibilidade de os fluidos do poço serem libertos descontroladamente. No dia 20 de abril de 2010 houve uma explosão na torre, e esta incendiou-se.

Acidente do ônibus espacial Challenger
 Apenas alguns segundos depois que o ônibus espacial Challenger ser lançado em janeiro de 1986, ele se partiu e matou todos a bordo. Resultou devido à falha de vedação do lado direito do foguete de combustível sólido, permitindo que os gases de combustão quentes a fuga a partir do lado do reforço e queimar através do tanque de combustível externo. Embora os problemas com os anéis de vedação tinham sido conhecidos por nove anos, os engenheiros continuam a ignorá-lo, como eles assumiram segurança foi assegurada com a presença do segundo anel. Ansioso para lançar o ônibus espacial, os gerentes da Nasa também ignorou os avisos de engenheiros que as temperaturas baixas poderiam exacerbar o problema.
  
Inundação de melaço de Boston
Foi um incidente ocorrido em Boston, Estados Unidos, em 15 de janeiro de 1919, quando um grande tanque de armazenamento de melaço arrebentou, espalhando o produto pelas ruas a uma velocidade estimada de 56 km/h, matando 21 pessoas e ferindo 150.

O desastre ocorreu na fábrica Purity Distilling Company, um tanque, com 15 metros de altura, 27 de diâmetro e capacidade para mais de 8700 m3 arrebentou repentinamente, lançando uma imensa onda de melaço a uma altura de aproximadamente 3 metros, a uma velocidade de 56 km/h e pressão de 200 kPa. A força da onda foi suficiente para quebrar as vigas da ferrovia elevada adjacente e tirar um trem dos trilhos. Perto dali, construções foram arrancadas de suas fundações e demolidas. Diversos quarteirões ficaram cobertos de melaço, que chegou a alcançar uma profundidade de 60 a 90 cm.

sexta-feira, 22 de maio de 2015

Calcular as quantidades de materiais para CONCRETO

As quantidades de materiais para a produção da quantidade necessária de betão de determinadas proporções de mistura pode ser calculado pelo método de volume absoluto. Este método baseia-se no princípio de que o volume de totalmente compactado concreto é igual ao volume total de todos os materiais de concreto, ou seja, cimento , areia, grosseiras de agregados e água.
betão-materiais-cálculo-para-qualquer-de volume
A fórmula para o cálculo do volume necessário para materiais de concreto é dada por:
quantidades-de-mateirals-de-concreto-fórmula

Onde, V c = volume absoluto de totalmente compactado betão fresco
W = massa de água
C = massa de cimento
Fa = massa de agregados finos
Ca = massa de agregados graúdos
c , S fa e S ca são as gravidades específicas de cimento, agregados finos e agregados graúdos, respectivamente.
O conteúdo do ar tem sido ignorada neste cálculo.
Este método de cálculo para as quantidades de materiais para concreto leva em conta as proporções de mistura de mistura de design ou misturas nominais para resistência estrutural e exigência durabilidade.
Agora vamos aprender o cálculo de material por exemplo.
Considere concreto com proporção de mistura 1: 1,5: 3, onde, uma parte de cimento, 1.5 é parte de agregados finos e 3 faz parte de agregados graúdos de tamanho máximo de 20 milímetros. A relação água cimento necessária para a mistura de betão é tomado como 0,45.
Assumindo densidades de materiais como segue:
Cimento = 1500 kg / m 3
Areia = 1700 kg / m 3
Agregados graúdos = 1650 kg / m 3
Gravidades específicas de materiais de concreto são como se segue:
Cimento = 3,15
Areia = 2,6
Agregados graúdos = 2.6.
A percentagem de ar arrastado assumido é de 2%.
A proporção de mistura de 1: 1,5: 3 em volume a seco de materiais pode ser expressa em termos de massas como:
Cimento = 1 x 1500 = 1500
Areia = 1,5 x 1700 = 2550
Agregado graúdo = 3 x 1650 = 4950.
Portanto, a relação de massas de cimento estes materiais wrt vontade como se segue =
Rácio de massas de cimento, areia e agregados grossos
= 1: 1,7: 3,3
A relação água cimento = 0,45
Agora vamos calcular o volume de betão que pode ser produzido com um saco de cimento (isto é, 50 kg de cimento) para as proporções em massa de materiais de concreto.
Assim, o volume absoluto de concreto para 50 kg de cimento =
Volume de concreto para um saco de cimento
Assim, a proporção da mistura considerada, com o saco on3 de cimento de 50 kg, 0,1345 m3 de cimento pode ser produzido.
Nós consideramos um ar arrastado de 2%. Assim, o volume real de concreto de um metro cúbico de concreto construção compactado será = 1 -0,02 = 0,98 m 3 .
Assim, a quantidade de cimento requerida para um metro cúbico de betão = 0,98 / 7,29 = 0,1345 sacos de cimento.
As quantidades de materiais para 1 m3 de betão de produção pode ser calculada como se segue:
O peso de cimento requerida = 7,29 x 50 = 364,5 kg.
Peso do agregado fino (areia) = 1,5 x 364,5 = 546,75 kg.
Peso da grosseiras de agregados = 3 x 364,5 = 1093,5 kg.