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Pontes I Elementos para elaboração de projeto de uma ponte Elementos geométricos das pontes Largura das pontes rodoviárias As pontes urbanas e rurais devem ter seções transversais iguais às das vias (ruas, avenidas ou estradas) de modo a não reduzir a capacidade das mesmas. Seções transversais de pontes rodoviárias Gabaritos das pontes Conjuntos de espaços livres (largura e altura) que devem apresentar o projeto de uma ponte para atender a diversas finalidades. Ponte sobre o rio Paraguai, em Cáceres (BR 70-MT), na qual o gabarito de navegação foi fixado em 35m de largura por 12m de altura, sobre o nível máximo das águas. Gabaritos das pontes Gabaritos das pontes Gabaritos das pontes Elementos para elaboração de projeto de uma ponte Elementos topográficos Planta topográfica do trecho em que será implantada a obra, com curvas de nível de metro em metro Perfil longitudinal do terreno, ao longo do eixo do traçado, numa extensão tal que exceda 50m, em cada extremidade, o comprimento provável da obra Seções transversais do rio a ser transposto, a cada 5m, com indicação das cotas de fundo Elementos topográficos Elementos topográficos - Perfil Longitudinal Elementos topográficos Elementos hidrológicos Cotas de máxima enchente e estiagem observadas indicação das épocas, freqüência e período dessas ocorrências verificação dos meses mais convenientes para a execução das fundações Direção e velocidade da correnteza Existência e tipo de erosão do fundo e das margens do rio Arraste de material sólido Gabarito de navegação Espaçamento mínimo entre pilares Considerações hidrológicas Elementos geotécnicos Estudos preliminares sondagens à percussão no local da obra de arte; mínimo de 4 furos Estudos complementares 1 furo de sondagem sob cada fundação PRÉ-DIMENSIONAMENTO Tamanho da Ponte = 74 metros II. Pré-dimensionamento dos elementos da superestrutura Seção transversal Laje (2,5+3,6+3,6+2,5=12,20) elemento de suporte direto da pista de rolamento e, eventualmente, dos passeios podem ser moldadas in situ, ou pré-moldadas AULA 3 (20/08) PARÂMETROS GERAIS DE PRÉ-DIMENSIONAMENTO Parâmetros iniciais para projeto de pontes em viga reta de concreto armado Viga contínua 90% das pontes no Brasil; comprimento > 50m escolha dos vãos (distância entre apoios) depende: tipo de fundação e custos 1o) vãos limites Llim ≤ 30m, vigas com inércia constante Llim > 30m, vigas com inércia variável 2o) fundações rasas em sapatas ou blocos 15m ≤ L ≤ 20m e inércia constante 3o) fundações profundas (tubulões até 20m) 20m ≤ L ≤ 30m e inércia constante 4o) fundações profundas (tubulões ~ 40m) 60m ≤ L ≤ 70m e inércia variável pontes ferroviárias L ≤ 40m e inércia variável Parâmetros iniciais para projeto de pontes em viga reta de concreto armado Viga contínua 1o) L > 100m juntas de dilatação atenuar efeitos de retração do concreto e temperatura vigas principais simétricas 2o) melhor estética número ímpar de vãos não deve prevalecer sobre aspecto econômico 3o) viga contínua de 2 vãos: L1 = L2 a = L/4 Viga contínua (cont.) Viga contínua de 3 vãos 0,6L2 < L1 < 0,8L2 a = L1 /4 se L2 > 60m L1 = 0,65L2 e inércia variável Viga contínua (cont.) Viga contínua de 4 vãos 0,6L2 < L1 < 0,8L2 a = L1 /4 Parâmetros iniciais para projeto de pontes de concreto Seções transversais mais comuns Pontes em viga reta com 2 vigas principais quando não há restrição de altura da seção concretagem realizada “in situ” Hviga longitudinal laje transversina Pontes em viga reta Com 2 vigas principais altura das vigas: L/12 < H < L/10 concreto armado: inércia constante: Hvão = Hapoio = L/10 a L/12 inércia variável: Hvão = L/15 a L/20; Hapoio = L/12 a L/18 concreto protendido: inércia constante: Hvão = Hapoio = L/15 a L/17 inércia variável: Hvão = L/30 a L/40; Hapoio = L/15 a L/20 II. Pré-dimensionamento dos elementos da superestrutura Seção transversal Laje elemento de suporte direto da pista de rolamento e, eventualmente, dos passeios podem ser moldadas in situ, ou pré-moldadas Distância entre as Vigas Principais De 5 a 8 metros II. Pré-dimensionamento dos elementos da superestrutura Elevação longitudinal Cálculo da superestrutura de uma ponte em viga reta contínua com duas vigas principais II. Pré-dimensionamento dos elementos da superestrutura Elevação e cortes longitudinais transversinas II. Pré-dimensionamento dos elementos da superestrutura Seção transversal As pontes rodoviárias, quanto à situação geográfica, podem ser divididas em urbanas e rurais Pontes urbanas possuem pistas de rolamento com largura igual à da rua ou avenida onde se localiza a obra, e passeios correspondentes às calçadas da rua Pontes rurais são construídas com a finalidade de escoar o tráfego das rodovias possuem pistas de rolamento com a largura total da estrada (pistas + acostamentos) trecho da ponte apresenta a mesma capacidade e segurança da estrada com acostamento II. Pré-dimensionamento dos elementos da superestrutura Seção transversal Largura da pista: classe I 7,20m (3,6m+3,6m) classe II 6m a 7,20m Largura do acostamento: classe I, adotam-se, em geral, 2,5m, resultando em 12,20m a largura da pista II. Pré-dimensionamento dos elementos da superestrutura Seção transversal As pontes rodoviárias, quanto à situação geográfica, podem ser divididas em urbanas e rurais Pontes urbanas possuem pistas de rolamento com largura igual à da rua ou avenida onde se localiza a obra, e passeios correspondentes às calçadas da rua Pontes rurais são construídas com a finalidade de escoar o tráfego das rodovias possuem pistas de rolamento com a largura total da estrada (pistas + acostamentos) trecho da ponte apresenta a mesma capacidade e segurança da estrada com acostamento II. Pré-dimensionamento dos elementos da superestrutura Laje do tabuleiro Aparelhos de apoio Pilares Alargamento da viga principal Transversinas Cortinas e Abas Laterais abas laterais proporcionam a contenção lateral do aterro Viga principal 3ª aula Transversinas II. Pré-dimensionamento dos elementos da superestrutura Laje II. Pré-dimensionamento dos elementos da superestrutura Barreira lateral II. Pré-dimensionamento dos elementos da superestrutura Seção transversal Laje elemento de suporte direto da pista de rolamento e, eventualmente, dos passeios podem ser moldadas in situ, ou pré-moldadas II. Pré-dimensionamento dos elementos da superestrutura Laje do tabuleiro Aparelhos de apoio Pilares Alargamento da viga principal Transversinas Cortinas e Abas Laterais abas laterais proporcionam a contenção lateral do aterro Viga principal 3ª aula I. Pré-dimensionamento dos elementos da superestrutura Detalhes dos aparelhos de apoio Neoprene Freyssinet II. Pré-dimensionamento dos elementos da superestrutura Laje do tabuleiro Aparelhos de apoio Pilares Alargamento da viga principal Transversinas Cortinas e Abas Laterais abas laterais proporcionam a contenção lateral do aterro Viga principal 3ª aula I. Pré-dimensionamento dos elementos da superestrutura Alargamento da viga I. Pré-dimensionamento dos elementos da superestrutura Alargamento da viga Neoprene Freyssinet I. Pré-dimensionamento dos elementos da superestrutura Alargamento da viga no apoio extremo Alargamento da viga no apoio intermediário II. Pré-dimensionamento dos elementos da superestrutura Laje do tabuleiro Aparelhos de apoio Pilares Alargamento da viga principal Transversinas Cortinas e Abas Laterais abas laterais proporcionam a contenção lateral do aterro Viga principal 3ª aula Transversinas São vigas secundárias, transversais às vigas principais e que nelas se apoiam Funções: interligar vigas principais dando-lhe maior rigidez apoio às lajes, diminuindo o seu vão diminuir tensões de torção na viga principal Classificação: transversina ligada à laje transversina independente da laje transversina de entrada ou de extremidade; ou cortina (solidária à laje; serve p/ arrimar aterro) transversina de apoio transversina intermediária Transversinas Transversinas Transversinas de apoio e intermediárias solidárias ou desligadas da laje Transversinas Transversinas nos apoios utilizadas como elemento de pórtico sobre pilares individuais para absorver esforços devidos ao vento como enrijecimento à torção das vigas principais Espaçamento máximo entre transversina: c ≤ 2e1 (e1 = distância entre eixos das vigas principais) c ≤ 10m Espessura mínima 20cm 40cm (pontes nas quais é feita previsão de troca dos aparelhos de neoprene) Altura ≈ 75% da altura das vigas principais II. Pré-dimensionamento dos elementos da superestrutura Laje do tabuleiro Aparelhos de apoio Pilares Alargamento da viga principal Transversinas Encontro em cortina e abas laterais abas laterais proporcionam a contenção lateral do aterro Viga principal 3ª aula Transversinas Transversinas de extremidade ou cortina nos apoios extremos diminuir a carga de impacto sobre a laje e arrimar o aterro Encontro em cortina e aba lateral Transversina de extremidade Cortina e aba lateral (ponte em balanço) Comprimento da aba lateral: 2 60 3 50 Hl c Transversina de extremidade e Laje de transição apoiada nesta transversina EXERCÍCIO CARGA PERMANENTE III. Cálculo da viga principal Levantamento da carga permanente Cargas devidas ao peso próprio da superestrutura Cargas devidas ao peso próprio da laje de transição Carga devida à previsão de recapeamento Esquema estrutural (1ª e 2ª hipóteses) III. Cálculo da viga principal Aparelhos de apoio Carga estimada por m A – ponte classe 30 B – ponte classe 45 Caso I – passeio com largura ≤ 75cm Caso II – passeio com largura > 75cm Largura total do tabuleiro B (m) Sem passeio Com passeio Normal Caso I Caso II A B A B A B 11 130 155 140 170 150 180 12 135 160 150 180 155 185 13 140 170 155 190 160 195