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 com Balanços:
´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 fletores máximos 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, conforme Leonhardt (1979) são:
´Laje superior:
forma a mesa colaborante 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. Segundo Leonhardt (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 nos tubulões
ou estacas devido à força horizontal;
15ª:
Dimensionamento dos pilares, vigas de travamento e sapatas;
16ª:
Apoio de elastômeros (neoprene).
Exemplos de Pontes em Viga:
´Ponte sobre o
Rio Peixotinho I (MT)
´Ponte sobre o
Rio Cuiabá (MT)
´Ponte sobre o
Rio Teles Pires (MT)
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