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• Disciplina: PONTES DE CONCRETO • Professor: Jonas Rafael Duarte Cavalcante • Material fornecido por: Aline da Silva Ramos Barboza AÇÕES NAS PONTES AÇÕES NAS PONTES De acordo com a NBR8681- Ações e segurança nas estruturas, as ações podem ser classificadas em: • Ações permanentes: diretas e indiretas • Ações variáveis: normais e especiais • Ações excepcionais In tr o d u ç ã o AÇÕES NAS PONTES Considerando a norma NBR7187- Projeto e execução de pontes de concreto armado e protendido, as ações nas pontes podem ser agrupadas da seguinte forma: • Ações permanentes • cargas provenientes do peso próprio dos elementos estruturais; • cargas provenientes do peso da pavimentação, dos trilhos, dos dormentes, dos lastros, dos revestimentos, das defensas, dos guarda-rodas, dos guarda-corpos, canalizações; • empuxos de terra e de água; • forças de protensão; • deformações impostas: fluência, retração e recalque dos apoios. In tr o d u ç ã o • Ações variáveis • cargas móveis; • força centrífuga; • choque lateral (impacto lateral); • efeitos de frenagem e aceleração; • variações de temperatura; • ação do vento; • pressão da água em movimento; • empuxo de terra provocados por cargas móveis; • cargas de construção. • Ações excepcionais • choques de veículos; • outras ações excepcionais. AÇÕES NAS PONTES In tr o d u ç ã o Ações permanentes • Peso próprio dos elementos estruturais • calculado a partir do volume de cada peça obtida através de um pré-dimensionamento. • diferença de peso < 5% • Peso próprio de elementos não estruturais • pavimentação: = 24kN/m3 • recapeamento: carga adicional de 2kN/m2. • lastro ferroviário: 18 kN/m3. • dormentes, trilhos e acessórios: mínimo de 8 kN/m por via. AÇÕES NAS PONTES A ç õ e s p e rm a n e n te s • Empuxo de terra • mecânica dos solos. • empuxos ativo e de repouso: situações mais desfavoráveis. • pilares implantados em aterro: largura fictícia igual a 3 vezes a largura do pilar. • pilares alinhados transversalmente • pilares externos: a semidistância entre eixos acrescida de uma vez e meia a largura do pilar; • pilares intermediários: a distância entre eixos. • Empuxo de água • situações mais desfavoráveis: níveis máximo e mínimo dos cursos d'água e do lençol freático. AÇÕES NAS PONTES A ç õ e s p e rm a n e n te s • Força de protensão • considerada de acordo com a NBR6118. • Deformações impostas • fluência e retração: NBR6118 • deslocamentos de apoio AÇÕES NAS PONTES A ç õ e s p e rm a n e n te s Ações variáveis • Carga móvel • Ponte rodoviária e passarela: NBR7188- Carga móvel em ponte rodoviária e passarela de pedestres • Os veículos mais pesados que trafegam pelas rodovias normalmente são os caminhões, as carretas e, mais recentemente, as chamadas CVCs – Combinações de Veículos de Carga, que correspondem a uma unidade tratora e duas ou mais unidades rebocadas. Esses veículos e as CVCs devem atender a chamada “Lei da Balança”. AÇÕES NAS PONTES A ç õ e s v a ri á v e is AÇÕES NAS PONTES Valores das máximas cargas por eixo nas rodovias nacionais kN tf Eixo isolado com 2 pneus (Distância entre eixos superiores a 2,4m) 60 6 Eixo isolado com 4 pneus (Distância entre eixos superiores a 2,4m) 100 10 Conjunto de 2 eixos em tandem com espaçamento de 1,2m a 2,4m entre eixos 170 17 Conjunto de 3 eixos em tandem com espaçamento de 1,2m a 2,4m entre eixos 255 25,5 Lei da Balança (1998) A ç õ e s v a ri á v e is AÇÕES NAS PONTES A ç õ e s v a ri á v e is Fonte: Pfeil (1979) AÇÕES NAS PONTES A ç õ e s v a ri á v e is Fonte: Pfeil (1979) • Classificação das pontes rodoviárias (NBR 7188/1982): • Classe 45: veículo-tipo de 450 kN de peso total; • Classe 30: veículo tipo de 300 kN de peso total; • Classe 12: veículo tipo de 120 kN de peso total. AÇÕES NAS PONTES A ç õ e s v a ri á v e is ( N B R 7 1 8 8 /1 9 8 2 ) Tipo 45 e 30 Tipo 12 Fonte: El Debs Vista lateral esquemática dos veículos tipo Dimensões da área de contato da roda no pavimento • Trem-tipo • Veículo tipo e cargas q e q' uniformemente distribuídas • q - aplicada em todas as faixas da pista de rolamento, nos acostamentos e afastamentos, descontando-se apenas a área ocupada pelo veículo • q' - aplicada nos passeios sem efeito dinâmico AÇÕES NAS PONTES A ç õ e s v a ri á v e is ( N B R 7 1 8 8 /1 9 8 2 ) Classe da ponte Veículo Carga uniformemente distribuída Peso total q q’ (kN) (kN/m2) (kN/m2) 45 450 5 3 30 300 5 3 12 120 4 3 AÇÕES NAS PONTES A ç õ e s v a ri á v e is ( N B R 7 1 8 8 /1 9 8 2 ) NBR 7188 (1982) Item Unidades Tipo 45 Tipo 30 Tipo 12 Quantidade de eixos Eixo 3 3 2 Peso total do veículo kN 450 300 120 Peso de cada roda dianteira kN 75 50 20 Peso de cada roda intermediária kN 75 50 - Peso de cada roda traseira kN 75 50 40 Largura de contato b1 - roda dianteira m 0,5 0,4 0,2 Largura de contato b2 - roda intermediária m 0,5 0,4 - Largura de contato b3 - roda traseira m 0,5 0,4 0,3 Comprimento de contato da roda m 0,2 0,2 0,2 Área de contato da roda m2 0,2bi 0,2bi 0,2bi Distância entre eixos m 1,5 1,5 3,0 Distância entre centros das rodas de cada eixo m 2,0 2,0 2,0 AÇÕES NAS PONTES A ç õ e s v a ri á v e is ( N B R 7 1 8 8 /1 9 8 2 ) NBR 7188 (1982) • Passarela de pedestres: • classe única • q= 5kN/m2 não majorada pelo coeficiente de impacto • Estruturas de transposição com carregamentos especiais: órgão com jurisdição sobre a referida obra. • Estrutura de suporte do passeio: sobrecarga de 5kN/m2 sem efeito dinâmico. • Guarda-rodas, defensas, meio-fio e dispositivos de contenção: força horizontal de 100kN sem efeito dinâmico, aplicada na aresta superior (NBR 7188/2013). • Guarda-corpo: força horizontal transversal linearmente distribuída de 2 kN/m. AÇÕES NAS PONTES A ç õ e s v a ri á v e is ( N B R 7 1 8 8 /1 9 8 2 ) AÇÕES NAS PONTES A ç õ e s v a ri á v e is ( N B R 7 1 8 8 /2 0 1 3 ) Disposição das cargas estáticas (NBR 7188/2013) • Tipos de cargas móveis rodoviárias para a atualização da NBR 7188 (2013): • TB-450: veículo-tipo de 450 kN de peso total (P = 75 kN); • TB-240: veículo tipo de 240 kN de peso total – carga móvel mínima para obras em estradas vicinais municipais de uma faixa e obras particulares (P = 40 kN). AÇÕES NAS PONTES A ç õ e s v a ri á v e is ( N B R 7 1 8 8 /2 0 1 3 ) • P = Carga concentrada em kN, é a carga estática concentrada aplicada no nível do pavimento, com valor característico e sem qualquer majoração; • CIV = Coeficiente de impacto vertical; • CNF = Coeficiente de número de faixas; • CIA = Coeficiente de impacto vertical; • Q = Carga concentrada em kN, com valor de cálculo. • Para a carga distruibída p: • TB-450: p = 5 kN/m²; • TB-240: p = 4 kN/m²; • Passeios: p = 3 kN/m², com CIV = CNF = CIA = 1 (Obs:. Os elementos estruturais dos passeios devem ser dimensionados utilizando p = 5 kN/m². AÇÕES NAS PONTES A ç õ e s v a ri á v e is ( N B R 7 1 8 8 /2 0 1 3 ) • q = Carga distribuída em kN/m², é a carga estática concentrada aplicada no nível do pavimento, com valor característico e sem qualquer majoração; • CIV = Coeficiente de impacto vertical; • CNF = Coeficiente de número de faixas; • CIA = Coeficiente de impacto vertical; • Q = Carga distribuída em kN/m², com valor de cálculo. • Coeficiente de Impacto Vertical (CIV): • O coeficiente de impacto vertical (CIV) majora os carregamentos concentrados P e distribuídos q no dimensionamento dos elementos estruturais. O coeficiente amplifica a carga estática a partir do efeito de amplificação dinâmica da carga em movimento e a suspensão de veículos. É definido como: AÇÕES NAS PONTES A ç õ e s v a ri á v e is ( N B R 7 1 8 8 /2 0 1 3 ) • Coeficiente de Número de Faixas (CNF): • O coeficiente de número de faixas (CNF) ajusta os valores das cargas móveis a partir do número de faixas definido naseção transversal da ponte. O coeficiente leva em conta a probabilidade da carga móvel ocorrer em função do número de faixas. AÇÕES NAS PONTES A ç õ e s v a ri á v e is ( N B R 7 1 8 8 /2 0 1 3 ) • n = Número inteiro de faixas de tráfego rodoviário a serem carregadas sobre um tabuleiro transversalmente contínuo. Acostamentos e faixas de segurança não são faixas de tráfego na rodoviária • Coeficiente de Impacto Adicional (CIA): • O coeficiente de impacto adicional (CIA) majora os esforços em função de imperfeições ou descontinuidades da superestrutura para seções com afastamento inferiores à 5 metros desses pontos. AÇÕES NAS PONTES A ç õ e s v a ri á v e is ( N B R 7 1 8 8 /2 0 1 3 )
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