Aula Introdução e Conceitos Gerais I

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Universidade Paulista
Pontes e Grandes Estruturas
Introdução e Conceitos Gerais
Curso de Engenharia Civil
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Introdução
As estruturas destinadas a passar sobre espaços, vencendo
obstáculos naturais como cursos de água, vales profundos e
baías ou obstáculos criados pelo homem, como ruase
avenidas, praças, ou centros urbanos, são denominadas
obras de arte.
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As obras de arte, normalmente denominadas obras de arte
especiais (OAE), podem também ser chamadas de pontes,
viadutos, elevados ou passarelas, em função de seu uso.
O termo ponte é utilizado quando o obstáculo a ser vencido é
composto de um curso de água, como rios, lagos, baías etc.
Quando o obstáculo é seco, como vales, ruas e avenidas,
utiliza-se o termo viaduto, e se esse viaduto for muito longo,
ele acaba sendo chamado de elevado.
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Tanto as pontes quanto os viadutos podem ser destinados à
passagem de veículos rodoviários, ferroviários ou
metroviários.
Quando a obra de arte se destina à passagem de pessoas
no seu leito, o nome dado é passarela.
Mas existem outros tipos de obras de arte definidas em
função de seu objetivo.
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Essas estruturas que possuem dimensões elevadas, muitas
vezes de uma forma genérica, são chamadas genericamente de
pontes.
Portanto, ao longo desta aula, muitas vezes o termo ponte será
utilizado de forma geral, mas se aplica à maioria dos casos das
OAEs.
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No meio técnico especializado em pontes, é usual chamar as
passagens usando o complemento inferior ou superior, em
função do projeto principal que está sendo elaborado.
Por exemplo, ao se projetar uma rodovia, as passagens
inferiores são aquelas que passam por debaixo de seu traçado,
enquanto as passagens superiores são as que passam por cima
da pista da rodovia.
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Ponte: Estrutura em forma de obra de arte, que tem a função de
dar continuidade de uma determinada via, quando esta
encontra um obstáculo molhado( rio, estreito, etc).
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Viaduto: Obra de arte que permite a continuidade de uma via,
quando transpõe um obstáculo seco, em nível inferior (vale,
depressão).
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Elevado: obra que permite a continuidade de uma via, com
elevação da estrutura, quando cruza um obstáculo em mesmo
nível (outra via).
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Classificação das obras de arte especiais
As pontes podem ser classificadas de acordo com:
• Tempo de uso;
• Tráfego;
• Planimetria e altimetria;
• Material da estrutura;
• Mobilidade dos tramos;
• Sistema estrutural;
• Seção transversal;
• Processo construtivo
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Classificação das obras de arte especiais
Segundo o vão a ser vencido. As obras de arte especiais podem
ser denominadas bueiros quando o vão total a ser vencido é de
até 3 metros, ou pontilhão, caso o vão chegue até 10 metros.
Acima disso são chamadas de pontes.
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Geralmente as pontes são consideradas de pequenos vãos
quando possuem vãos de até 30 metros; de médios vãos, entre
30 e 60 metros; e de grandes vãos, se acima de 60 metros.
Essa classificação é apenas uma questão de nomenclatura para
associar o nome à magnitude da travessia e não modifica as
condições de seu cálculo, que seguem sempre a mesma técnica.
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Tempo de uso Provisórias: (normalmente em madeira ou
metálicas) enquanto a execução da definitiva não fica pronta,
ou para fins militares, e que podem ser fixas ou móveis
(flutuantes ou desmontáveis);
Definitivas: executadas para o fim que se destinam de forma
definitiva e de todos os materiais e técnicas, com durabilidade
de acordo com o material utilizado.
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Natureza do tráfego Podem ser para uso ferroviário, rodoviário
(sempre devem prever faixas de utilização para pedestres,
podem ser de uso exclusivo de pedestres(passarelas), para
transporte de água (aquedutos) ou ainda mistas (rodoviário e
ferroviário por exemplo).
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Planimetria e altimetria Podem ser consideradas pontes retas
quando as linhas de fechamento do contorno for de 90º;
esconsas quando esse ângulo for diferente de 90º; ou ainda
podem apresentar conformação em curva.
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Podem se classificar como sendo em nível, quando as cotas do
greide do eixo da via se mantém inalteradas de uma cabeceira a
outra, podem ser em aclive ou declive quando inclinadas ou em
rampa, ou ainda em curva vertical(concava ou convexa).
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Material Estrutural
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Mobilidade dos tramos
Quanto ao tipo de mobilidade dos tramos de pontes, esta
mobilidade normalmente destinada a dar passagem sob a
mesma de embarcações que navegam as águas do obstáculo
transposto, podem se apresentar de diversas formas:
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Sistema estrutural: Viga reta Pontes constituídas por vigas
principais, secundárias, lajes e pilares com articulação no topo
dos mesmos. Atendem a grande maioria dos casos de pontes
com pequenos vãos.
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Sistema estrutural: Pórtico Uma variação das pontes retas são
conhecidas como pontes em pórticos, que através das formas
dos pilares ou da ligação com as vigas principais (sem aparelho
de apoio), fazem com que o conjunto vigas principais/pilares
devem ser analisados como pórticos
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Sistema estrutural:
Laje Um dos sistemas estruturais mais simples, usadas para
pequenos vãos de até ~10m para isostáticas e ~15m para
contínuas.
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Sistema estrutural:
Arco Outro sistema estrutural muito empregado nas primeiras
décadas do século passado (em concreto armado), para vencer vãos
maiores para a época, são as pontes em arco;
Pelo posicionamento do estrado (estrutura da pista de rolamento),
podem ser em estrado superior, intermediário ou inferior;
As cargas acidentais do estrado são conduzidas aos arcos através de
tirantes ou pilares, e este por sua vez transmite diretamente às
fundações.
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Sistema estrutural:
Pênsil As pontes pênseis são as que permitem vencer os
maiores vãos (distância entre duas torres de sustentação),
atingindo os 2000m.
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Sistema estrutural:
Estaiada
As pontes estaiadas, de desenvolvimento mais recente, em
características semelhantes às pontes penseis, porém a
sustentação do estrado é feita por tirantes de aços (estais),
diretamente às torres principais, não tendo como elemento
intermediário os cabos principais.
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Seção transversal
Quanto à seção transversal às pontes de concreto podem ser
classificadas em laje, vigas e seção celular:
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Processo construtivo:
Pré-fabricadas Até a década de 90 a maioria das pontes de
concreto eram executadas no local.
Comum a maior industrialização, o processo de execução de
pontes prémoldadas tornou-se uma solução bastante
empregada.
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Processo construtivo:
Balanços sucessivos A primeira ponte projetada e construída
por balanços sucessivos sobre o Rio do Peixe, em Santa
Catarina, foi erguida ainda na década de 1930.
Na ocasião, o projeto inovador do engenheiro Emílio Baumgart
utilizou concreto armado, e ovão central da ponte de 68m foi o
maior do mundo durante vários anos.
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Processo construtivo:
Balanços sucessivos A figura apresenta as principais etapas de
execução de uma ponte embalanço sucessivos.
Na primeira etapa os pilares são executados com um trecho
pequeno da estrutura. Já nas etapas posteriores são executadas
aduelas em balanço, a esquerda e a direita do trecho em cima
de cada pilar.
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Processo construtivo:
Balanços sucessivos Concretagem de uma aduela em balanço:
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FIM !