Apresentação Sobre Pontes em Viga
A Qualidade em Projetos de Pontes:
´Segundo
O’Connor (1976), a qualidade de uma ponte pode ser medida pelo êxito com que
satisfaz os objetivos básicos implícitos em seu projeto, que são: (a)
funcional, (b) estrutural, (c) econômico, (d) estético.
´Este trabalho
faz relação principalmente com a suficiência estrutural de uma ponte, que não
só deve manter a ponte em pé, mas também evitar que as características de
funcionamento fujam de suas finalidades ou aumentem o custo de manutenção.
Pontes em Vigas:
´A ponte em
viga é o tipo estrutural mais antigo, pois uma tora de árvore caída sobre um
rio caracteriza uma ponte em viga em sua forma mais simples. Estruturalmente
este tipo de ponte é basicamente uma estrutura rígida colocada sobre dois
pilares, assim o tabuleiro é solicitado por tração nas fibras inferiores e, por
compressão, nas superiores. Na concepção de um projeto de ponte em viga de
concreto armado, deve-se definir o tipo de seção transversal adotada, os
métodos construtivos e o carregamento (QUADROS, 2013).
´Umas das
principais características de ponte em viga é que suas vinculações não
transmitem momentos fletores da superestrutura para a infraestrutura.
Vinculações Típicas:
´Vigas
simplesmente apoiadas sem balanços.
Este tipo de viga pode ser usada com um tramo único ou com sucessão
de tramos.
Vigas Simplesmente Apoiadas comBalanços:
´Este tipo de
vinculação possibilita uma melhor distribuição de esforços solicitantes, uma
vez que ao introduzir momentos negativos nos apoios haverá uma diminuição dos
momentos positivos no meio do vão. Além dessa vantagem, o tipo estrutural em
questão permite a eliminação do encontro, a qual é uma estrutura relativamente
cara.
Vigas Contínuas:
´Este tipo de
viga apenas pode ser utilizado quando o comprimento da ponte pode ser
subdividido em vãos parciais. Quando não houver restrições de ordem
urbanística, topográfica ou construtiva, deve-se utilizar vãos extremos cerca
de 20% menores que os vãos internos de forma que os
momentos fletoresmáximos sejam aproximadamente iguais, proporcionando uma
melhora na distribuição das solicitações.
Vigas Gerber:
´Viga Geber pode
ser considerada como derivada da viga contínua, em que são colocadas articulações
de tal maneira a tornar o esquema isostático, e em decorrência disto, não
receberá esforços adicionais devidos aos recalques diferenciais dos apoios.
Tipos de Vigas:
´A
superestrutura de uma ponte pode ter sua seção de duas formas: seção aberta e a
celular. A seção aberta mais conhecida como T ou I é composta por longarinas,
transversinas e lajes, que agem em conjunto formando uma grelha. A seção
celular (caixão) é composta por uma única grande peça que possui uma
distribuição uniforme de cargas por toda sua seção.
´Segundo Mason
(1977), a ponte em seção aberta pode apresentar a superestrutura em grelha, em
que as vigas longitudinais e as transversais e o tabuleiro trabalham em
conjunto.
Viga T:
´A viga de
seção transversal em “T” é uma forma de seção transversal muito utilizada. É
constituída basicamente pela laje, vigas e transversinas. É possível observar
uma seção transversal de uma ponte em viga “T” com base alargada.
´A ponte em
viga bi apoiada possui no vão a parte superior solicitada por compressão e, a
inferior, por tração.
Viga Caixão:
´A viga em
seção caixão é formada por uma única peça, na qual não é visível a divisão
entre vigas e lajes. As partes constituintes, conformeLeonhardt (1979)
são:
´Laje
superior: forma a mesacolaborante das vigas, transmite e distribui a carga
móvel às vigas;
´Viga: possui
no mínimo duas almas, que são dimensionadas conjuntamente com a laje, de forma
a vencer o vão, sustentar a estrutura e transmitir as cargas para a laje
inferior;
´Laje
inferior: permite a distribuição das cargas das vigas.
Transversinas:
´As
transversinas são vigas transversais e em pontes com viga caixão, de acordo
com Leonhardt(1979), só são utilizadas nos apoios, pois cada vez mais fica
provado que esses elementos se tornam desnecessários para um maior
enrijecimento e manutenção da forma transversal. Em pontes em seção aberta, as
transversinas servem de apoio para as lajes e garantem rigidez à estrutura
(PUCHER, 1961).
´As
transversinas de entrada, também conhecidas como cortinas são projetadas para
conter o aterro e servir de apoio para a laje. Caso esse elemento não fosse
colocado, a viga seria solicitada em excesso nesse ponto. As transversinas de
entrada geralmente acompanham toda a largura da ponte (PFEIL, 1983).
´As
transversinas de apoio, segundo Leonhardt(1979), são necessárias para
absorver os esforços produzidos pelo vento e como enrijecimento à torção das
vigas principais. Para esta função a alma da transversina deve ser apoiada em
toda a largura. Para as transversinas de apoio de seções caixão pode ser
utilizada, na maioria dos casos uma chapa com base de 0,3 a 0,5 m.
´As
transversinas de meio de vão são utilizadas com fins estruturais normalmente
nas pontes em viga de seção aberta. SegundoLeonhardt (1979), são dispostas
no meio do vão (l/2), de modo a obter uma melhor distribuição de cargas,
pode-se também projetar duas transversinas a l/3 quando necessário. As
transversinas de meio de vão são indicadas quando existe mais de duas vigas
principais para realizar a transferência das cargas, obtendo assim uma grelha.
Aparelhos de Apoio:
´Por
definição, aparelho de apoio é o elemento situado entre a infraestrutura e a
superestrutura, que tem como propósito transmitir as reações da superestrutura
para a infraestrutura, e ainda permitir os movimentos previstos em projeto,
criados pelos esforços,pro-tensão, variação de temperatura, retração do
concreto, etc., que modificam as dimensões dos elementos (EL DEBS; TAKEYA,
2010).
Aparelhos de Apoio de Neoprene:
´Os aparelhos
de apoio metálicos e de concreto não são normalmente usados, pois sofrem com
alguns problemas que impeçam, seja o custo, manutenção ou as propriedades dos
materiais. Dessa maneira, buscando a otimização do dispositivo surgiram os
aparelhos de apoio de elastômero (borracha sintética), mais conhecidos
como neoprene. Para a formação do neoprene, inicialmente o elastômero
se apresenta como uma massa fraca, muito plástica e sem propriedades mecânicas.
Após o processo de vulcanização, o elastômero é transformado em um produto
forte, resistente e com boas características elásticas (CORDEIRO, 2014). O
apoio de neoprene consiste em um bloco elastomérico que
pode apresentar diversas formas, circular vazado (oco), circular e retangular.
Procedimentos Para
o Dimensionamento de uma Ponte em Viga :
´Inicialmente,
para a realização de um projeto e dimensionamento de pontes é realizada a
concepção estrutural que engloba a definição do tipo de estrutura, materiais a
serem utilizados e processo construtivo. Essas escolhas dependem de fatores
econômicos e técnicos que poderão interferir diretamente ou indiretamente na
execução da ponte.
´Após a
conclusão da concepção estrutural, adota-se um modelo que melhor represente o
seu comportamento real, fazendo um pré-dimensionamento de todos os elementos,
em que se faz necessária a verificação dos mesmos. Para essa verificação
deve-se realizar o procedimento a seguir:
1ª: Analisar plantas e cortes;
2ª: Calcular carga permanente;
3ª: Calcular cargas móveis;
4ª: Calcular linhas de influência das forças cortantes;
5ª: Calcular linhas de influência dos momentos fletores;
6ª: Calcular impacto vertical;
7ª: Encontrar envoltórias das solicitações de serviço;
8ª: Calcular cargas acidentais ou adicionais (Ex: frenagem ou
aceleração, variação da temperatura, vento, retração do concreto, forças
sísmicas etc.);
9ª: Dimensionamento das armaduras longitudinais das vigas principais;
10ª: Dimensionamento das armaduras de cisalhamento das vigas principais;
11ª: Dimensionamento das transversinas;
12ª: Cálculo dos encontros, cortinas e lajes de aproximação;
13ª: Dimensionamento das lajes (tabelas de Rusch);
14ª: Calculo dos momentos nostubulões ou estacas devido à força
horizontal;
15ª: Dimensionamento dos pilares, vigas de travamento e sapatas;
16ª: Apoio de elastômeros (neoprene).
Exemplos de Pontes emViga:
´Ponte sobre o
Rio Peixotinho I (MT)
´Ponte sobre o Rio Cuiabá (MT)
´Ponte sobre o
Rio Teles Pires (MT)
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