PONTES E GRANDES ESTRUTURAS

Prévia do material em texto

PONTES E GRANDES ESTRUTURAS – PGE 
5,7 
CONCEITOS GERAIS 
PONTE: Destinada a transpor obstáculos 
como rio, lago ou braço de mar. 
VIADUTO: obstáculo não possui corpo 
d’agua. 
 
PONTILHÕES: Pontes de pequeno porte até 
10m. 
PASSARELAS: Permite a passagem somente 
de pedestres. 
GALERIAS: As galerias de água pluviais são 
sistemas de dutos subterrâneos que 
funcionam para coletar e drenar dejetos e 
águas usadas pela população. 
 
VIADUTO DE ACESSO: Ligação da ponte 
com a estrada. 
 
ENCONTROS: Suporte da ponte/Muro de 
arrimo 
 
TIPOS DE ENCONTROS: 
 
TIPOS DE MATERIAIS DE PONTES: 
• Madeira 
• Metálicas 
• Pedra 
• Concreto 
• Concreto protendido 
 
PONTES PODEM SER CLASSIFICADAS 
COMO: 
• De pequeno vão (até 30m) 
• De médio vão (30,60,80m) 
• De grande vão (acima de 80m) 
 
 
 
 
 
 
ELEMENTOS CONSTITUINTES (infra, meso 
e supra) 
 
INFRAESTRUTURA: 
 
É a fundação! Parte da ponte por meio da 
qual são transmitidos ao terreno de 
implantação da obra os esforços recebidos 
da Mesoestrutura. 
Elementos da Infraestrutura: 
• Blocos sobre estacas; 
• Sapatas; 
• Estacas; 
• Tubulões. 
MESOESTRUTURA: 
É o elemento que recebe os esforços da 
superestrutura e os transmite à 
infraestrutura. 
 
SUPRAESTRUTURA: 
• Estrutura principal tem a função de vencer o 
vão livre. (Elementos da seção longitudinal) 
• Estrutura secundária - recebe as ações 
diretas das cargas e a transmite para a 
estrutura principal. (Elementos da seção 
transversal) 
 
ELEMNTOS DE SEÇÃO TRANSVERSAL 
• Pista de rolamento 
• Acostamento 
• Defesa 
• Passeio 
• Guarda roda 
• Guarda corpo 
 
 
 ELEMENTOS DE SEÇÃO LONGITUDINAL 
• Vão total 
• Vão 
• Vão livre 
• Altura 
• Altura livre 
 
 
 
 
 
APARELHO DE APOIO: 
Elemento responsável pela TRANSIÇÃO 
entre a mesoestrutura e a superestrutura 
destinado a transmitir as reações de apoio 
e permitir certos movimentos da 
superestrutura. 
 
 
 
TIPOS DE APARELHO: 
CHUMBO: Não é mais indicado por ser um 
material inadequado. Com o tempo o 
chumbo escoava e se detorava mudando 
sua forma original. 
METÁLICO: Combina-se chapas e roletes 
metálicos. (apenas movimentos de rotação 
são permitidos). 
 
NEOPREME: Borracha sintética, reações 
horizontais, verticais, translação e rotação. 
 
NEOPREME CINTADO: Redução do 
achatamento. 
 
DESLIZANTE: Neopreme revestido por uma 
face de teflon. 
 
NEOPREME EM PANELA: 
 
METÁLICO COM TEFLON: 
 
DISPOSITIVO PARA IMPEDIR O 
DESLISAMENTO 
COLAGEM: Cola epóxi 
CALÇO: Calço soldado 
 
 
 
 
APARELHO DE APOIO DE CONCRETO 
Tipos: 
 
ARTICULAÇÃO DE FREYSSINET: (FIXO) 
Tem 2cm de altura, e trabalha c tensões 
elevadas, permitido rotações. 
 
ARTICULAÇÃO DE CONTATO (fixo) 
Constituída por suas superfícies 
cilíndricas: 
• Convexa 
• Concava 
Acabamento cuidadoso para que haja 
distribuição adequada das tensões. 
 
ARTICULAÇÃO DE MESNAGER (FIXO) 
Transmitem esforços por aderência, o 
concreto tem a função apenas e proteger o 
aço. 
 
PENDULOS DE CONCRETO 
O pêndulo é vinculado a supra e a meso por 
meio de uma das três articulações, ou por 
placa de chumbo ou elastômetro. 
APARELHO DE APOIO DE DESLIZAMENTO 
Duas placas de aço polido, com lubrificante 
entre elas. O funcionamento desse aparelho 
era, além de precário, temporário, o 
lubrificante retinha detritos que 
prejudicavam o deslizamento e absorviam 
humidade provocando umidade e corrosão. 
ARELHO DE ROLO ÚNICO 
São mais simples, movimentos de rotação e 
translação, utilizados em pequenas cargas. 
 
APARELHO DE ROLOS MULTIPLOS 
Quando um rolo único n é o suficiente, 
utiliza-se o de rolo múltiplo, como a rotação 
fica impedida, terá uma rotula o que 
complica a usinagem do aparelho de apoio. 
 
ARTICULAÇÕES FIXAS 
No caso das articulações fixas as chapas 
possuem cavidades usinadas e lubrificadas 
onde se encaixa o rolete. (apenas 
movimentos de rotação são permitidos). 
 
ARTICULAÇÕES MÓVEIS 
No caso das articulações móveis um ou mais roletes 
ficam confinados entre chapas planas. Permitem 
tanto a rotação como a translação, gerando vínculo 
apenas a reação vertical (atrito usualmente é 
desprezado) 
MANUTENÇÃO: 
• Corrosão 
• Sujeira 
• Lubrificação 
PRINCIPAIS REQUISITOS DE UMA PONTE 
SEGURANÇA 
A ponte deve ter seus materiais constituintes 
solicitados por esforços que neles provoquem 
tensões menores que a admissíveis. 
FUNCIONALIDADE 
Deverá a ponte satisfazer de forma perfeita as 
exigências de trafego, vazão etc. 
ECONOMIA 
Estudo comparativo de várias soluções, escolhendo 
a mais econômica, que atendem os requisitos da 
ponte. 
ESTÉTICA 
Apresentar aspecto agradável e se harmonizar com o 
ambiente. 
DURABILIDADE 
Deve atender exigências de uso durante um 
determinado tempo previsto. 
MANUTENÇÃO 
O aspecto de durabilidade deve ter um plano de 
manutenção. 
PONTES PERMANENTES 
Construídas com caráter definitivo. 
PONTES PROVISÓRIA 
Duração limitada, geralmente até q se construa a 
obra definitiva. 
PONTES DESMONTAVEIS 
Construídas para uma duração limitada, 
reaproveitáveis. 
 
DESENVOLVIMENTO PLANIMÉTRICO 
PONTES RETAS: 
• ORTOGONAIS 
 
• ESCONSAS 
 
 
PONTES CURVAS: 
 
 
DESENVOLVIMENTO ALTIMÉTRICO 
PONTE EM NIVEL: 
 
PONTE EM RAMPA RETILINEA: 
 
PONTE EM RAMPA CURVILINEA: 
 
PONTE EM TABULEIRO CONVEXO: 
 
PONTE EM TABULEIRO CONCAVO: 
 
TIPOS DE PONTES: 
• RODOVIÁRIA 
• FERROVIÁRIA 
• PASSARELA 
• AEROVIÁRIA 
• AQUEDUTOS 
• CANAL 
• MISTAS 
TIPOLOGIA/SEÇÃO TRANVERSAL 
• PONTES DE LAJE: 
MACIÇA 
 
VAZADA 
 
• PONTES DE VIGA 
SEÇÃO T 
 
SEÇÃO CELULAR 
 
POSIÇÃO DO TABULEIRO 
• SUPERIOR 
 
• INTERMEDARIO REBAIXADO 
 
• INFERIOR REBAIXADO 
 
 
PONTES MÓVEIS 
• BASCULANTE DE PEQUENO VÃO 
 
• BASCULANTE DE GRANDE VÃO 
 
• LEVADIÇA 
 
• CORREDIÇA 
 
• GIRATÓRIA 
 
• MÓVEL EM ARCO 
 
SISTEMA ESTRUTURAL DA 
SUPRAESTRUTURA 
• PONTE EM VIGA TRELIÇADA 
 
 
• PONTE EM QUADRO RIGIDO 
 
 
• PONTE ABÓBADA 
 
 
• PONTE EM ARCO SUPERIOR 
 
 
• PONTE PENSIL 
 
• PONTE ESTAIADA 
 
 
PONTE ISOESTATICA 
 
ESTRUTURA DA SUPER TEM EQUILIBRIO 
 
 
 
 
 
PONTE HIPERESTÁTICA 
ESTRUTURA DA SUPER NÃO TEM 
EQUILIBRIO E É NECESSARIO 
EQUAÇÕES COMPLEMENTARES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EXECUÇÃO 
• CONSTRUÇÃO COM CONCRETO 
MOLDADO IN LOCO, COM 
CIMBRAMENTO FIXO. 
• CONSTRUÇÃO COM ELEMENTO 
PRE-MOLDADOS. 
• CONTRUÇÃO COM BALANÇOS 
SUCESSIVOS. 
• CONTRUÇÃO COM 
DESLOCAMENTOS 
PROGRESSIVOS. 
 
• CIMBRAMENTO 
É UMA ESTRUTURA DE SUPORTE 
PROVISÓRIA, QUE APOIAM FORMAS, 
SUPORTANDO AS CARGAS ATUANTES DA 
MOVIMENTAÇÃO DE OPERÁRIOS E 
EQUIPAMENTOS. 
 
 
• CONTRUÇÃO DE ELEMNTOS PRÉ-
MOLDADOS 
SÃO EXECUTADOS FORA DO LOCAL 
DEFINITIVO E POSTERIORMENTE 
TRANSPORTADOS PARA O LOCAL 
DEFINITIVO. 
 
 
• MONTAGEM DE VIGAS 
LONGARINAS PRÉ-MOLDADAS 
 
A SUPRA É EXECUTADA 
PROGRESSIVAMENTE, A PARTIR DE 
PILARES, CADA PARTE NOVA SE APOIA 
EM BALANÇO NA PARTE JÁ EXECUTADA. 
 
• CONTRUÇÃO DOS BALANÇOS 
 
 
• CONSTRUÇÃO DOS 
LANÇAMENTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROJETO 
• TRAÇADO DA PONTE 
• INFORMAÇÃO TOPOGRÁFICAS 
• GEOMETRIA 
• ESTUDO DE TRAFEGO 
• SEÇÃO TRANVERSAL 
• PERFIL LONGITUDINAL 
• POSICIONAMENTO DOS APOIOS 
• ENCONTROS 
IMPORTANTE 
• NO PROJETO DEVE-SE VISAR O 
ATENDIMENTO DAS CONDIÇÕES 
DE USO, COM MINIMO DE 
MANJUTENÇÃO, EVITANDO 
TRANSTORNOS DE UMA DE UMA 
INTERRUPÇÃO DE TRAFEGO. 
• ESTETICA É UM PAPEL DE 
GRANDE IMPORTANCIA, 
JUSTIFICANDO AS VEZES O 
AUMENTO DO CUSTO. 
• CONSIDERAR EFEITO DINAMICO 
DAS CARGAS. 
• DETERMINAR ENVOLTÓRIA DOS 
ESFORÇOS SOLICITANTES. 
• COMPOSIÇÃO ESTRUTURAL 
UTILIXADA EM PONTES SÃO 
DIFERENTES DAS USADAS EM 
EDIFICIOS. 
• CALCULO DA ESTRUTURA EM 
GRELHA CONSIDERANDO 
ELEMENTOS INDEFORMÁVEIS NA 
DIREÇÃO TRANVERSAL. 
PARAMETROS INICIAIS/PONTESSOBRE 
RIO 
• ANALISAR AS CONDIÇÕES DE 
ESCOAMENTO DE ÁGUA 
• RISCO DE SOLAPAMENTO DA 
FUNDAÇÃO E 
• EROSAO DAS CABECEIRAS DA 
PONTE. 
PROJETOS DE PONTES DEVEM INCLUIR 
• DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO 
• DISPOSITIVO DE TRANSIÇÃO 
• JUNTAS DE DILATAÇÃO 
• DRENAGEM 
• PAVIMENTAÇÃO 
• PLANO DE MANUTANÇÃO E 
PROGRAMA DE INSPEÇÃO 
ESTUDO DE TRÁFEGO 
• CONFORME O DNIT 
• DETERMINAÇÃO DO TRAFEGO 
ATUAL 
• ESTIMATIVA DE TRAFEGO FUTURO 
TOPOGRAFIA 
• ESTUDO TOPOGRAFICO E 
AEROFOTOGAMETRIA 
• NIVELAMENTO GEOMÉTRICO 
• LEVANTAMENTO 
PLANIALTIMÉTRICO 
• LOCAÇÃO DE SONDAGEM 
• ESTUDOS BATIMÉTRICOS 
BATIMETRIA 
MEDIÇÃO DA PROFUNDIDADE DOS 
OCEANOS, LAGOS E RIOS E É EXPRESSA 
CARTOGRAFICAMENTE POR CURVAS 
BATIMÉTRICAS. 
 
ESTUDO GEOTÉCNICO 
MAPEAMNETO GEOLOGICO: ANALISE DE 
SOLOS PARA FINS DE PROJETOS DE 
FUNDAÇÃO 
ESTUDO HIDROLOGICO 
• AVALIAR E DETERMINAR A VAZÃO 
QUE PASSARA SOB A PONTE EM 
PERIODO DE GRANDE 
RECORRENCIA. 
• DETERMINAR A MXAIMA CHEIA A 
SER UTILIZADA NO PROJETO, 
DETERMINANTE PARA INDICAR A 
ALTURA FINAL DA PONTE 
• VELOCIDADE DE ESCOAMENTO 
• REGIME PLUVIOMÉTRICO, 
ATRAVEZ DAS CURVAS DE CHUVA 
E CALCULO DAS VAZÕES 
GEOMETRIA 
• LARGURA 
• ACOSTAMENTOS 
• GABARITOS 
• ATENDER O MANUAL DO DNIT 
• ATEDER O DNER 
 
TERRAPLANAGEM 
Avaliação criteriosa das alternativas entre as 
necessidades de empréstimos e bota-foras, proteção 
ao meio ambiente, deslocamentos longitudinais de 
volumes de terra para fins de compensação e 
ocorrência de materiais identificados pelos estudos 
geotécnicos e cotas definidas pelos projetos. 
DRENAGEM 
As pontes devem ser dotadas de um sistema 
eficiente de drenagem da pista, com dispositivos de 
coleta e lançamento das águas no terreno. 
Geralmente essa tubulação de descida da drenagem 
é composta por tubulações presas aos pilares, que 
chegam até o terreno e lançam as águas no sistema 
de drenagem local. A pista, por sua vez, deve ter 
declividade longitudinal e transversal para evitar o 
acumulo de água na pista. Esses detalhes devem ser 
definidos no momento do projeto de drenagem 
Projeto de Drenagem 
• Estudo de escoamento superficial seguindo 
parâmetros como área de contribuição e intensidade 
das chuvas; 
• Estudos hidráulicos - Critérios adotados: Fórmula 
de Manning; Velocidade máxima (escoamento) 
AÇÕES 
ILUMINAÇÃO 
Em muitos casos, como na maioria das obras 
urbanas, há a necessidade da instalação de postes 
para iluminação da pista. 
 
SINALIZAÇÃO VIARIA 
SINALIZAÇÃO DE SOLO HORIZONTAL 
 
SINALIZAÇÃO DE PLACAS VERTICAL 
 
COMPONENTES AMBIENTAIS 
PROGRAMA AMBIENTAL DA 
CONSTRUÇÃO 
Criar medidas que diminuam os impactos no solo e 
nos trabalhadores da obra, minimizando a 
degradação gerada pela implantação da 
ponte/viaduto e otimizando as ações dos outros 
programas ambientais. 
IMPERMEABILIZAÇÃO DO TABULEIRO 
Vale destacar que as impermeabilizações de pontes 
e viadutos devem ser feitas não somente no 
tabuleiro da superestrutura mas, também, devem 
ser realizadas na mesoestrutura e na infraestrutura 
visando a completa proteção 
ORÇAMENTOS 
O gráfico a seguir apresenta um padrão genérico de 
custo com relação ao vão da ponte/viaduto segundo 
o material da superestrutura 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AÇÕES NA PONTE 
São as causas que provocam esforços e ou 
deformações nas estruturas. 
• AÇÕES PERMANENTES 
1. Diretas 
2. Indiretas 
3. Distribuídas 
4. Concentradas 
• AÇÕES VARIÁVEIS 
1. Normais 
2. Especiais 
• EXCEPCIOANAIS 
- AÇÕES PERMANENTES 
- São aquelas que ocorrem com valores 
constantes ou de pequena variação em 
torno da sua média durante toda a vida útil. 
• PESO PRÓPRIO DOS ELEMENTOS 
ESTRUTURAIS 
No caso de pontes metálicas ou de madeira, 
quanto maior o numero de peças torna 
conveniente calcular o peso próprio por 
meio de fórmulas. 
Em concreto armado ou protendido, 
esboça-se um anteprojeto e em seguida é 
calculado o peso próprio a partir do volume 
de concreto. 
• PESO DA PAVIMENTAÇÃO 
Em pontes rodoviárias: deve ser 
considerado o peso da pavimentação e 
prever um recapeamento. 
Em pontes ferroviárias: ser considerados 
lastros ferroviários, trilhos e dormentes. 
• EMPUXOS DE TERRA E DE 
LIQUIDOS 
I. Empuxos ativos e de repouso 
Ser considerados nas situações mais 
desfavoráveis, só é levado em conta 
quando a ocorrência puder ser garantida 
ao longo da vida útil da obra. 
II. EMPUXO DE ÁGUA E A 
SUBPRESSÃO 
Ser considerados nas situações mais 
desconfortáveis, dar atenção ao estudo dos 
níveis máximos e mínimos dos cursos 
d’agua e do lençol freático. 
• FORÇAS DE PROTENSÃO 
 
• DEFORMAÇÕES IMPOSTAS 
 
a) FLUÊNCIA 
Acarreta acréscimo de deformação nas 
estruturas. 
b) RETRAÇÃO 
Redução do volume por perca de 
umidade. 
- AÇÕES VARIAVEIS 
São aquelas cujos valores apresentam 
variações significativas em torno de sua 
média, durante a vida útil da 
construção. 
• CARGAS MÓVEIS 
Pontes rodoviárias e passarelas: Os 
veículos mais pesados que trafegam sob a 
ponte, são caminhões e carretas. 
A carga móvel é constituída por um veiculo 
e por cargas q e q’ uniformemente 
distribuídas. 
A carga q é aplicada em todas as faixas da 
pista de rolamento, nos acostamentos e 
afastamentos. 
A carga q’ é aplicada nos passeios. 
3 CLASSES DE PONTES RODOVIÁRIAS 
1. CLASSE 45 
- Veiculo tipo de 450kn de peso total. 
- Situadas em estradas tronco federais ou 
estaduais ou nas estradas principais com 
mais de 1000 veículos por dia em 
movimento. 
2. CLASSE 30 
- Veiculo tipo de 300kn de peso total. 
- Situadas em estradas secundárias de 
ligação nas quais prevê a passagem de 
veículos pesados, e com trafego médio de 
500 a 1000 veículos por dia. 
3. CLASSE 12 
- Veiculo tipo de 120kn de peso total. 
- Pontes situadas em estradas secundárias 
que não se enquadram na classe 30, com 
trafego menor que 500 veículos por dia. 
OBSERVAÇÃO: 
Podemos considerar uma 4 classe, a de 
pontes situadas em estradas particulares. 
Geralmente se executa de um modo geral, 
apenas as pontes de classe 45. 
 
- TREM TIPO 
Conjunto formado pelas cargas dos 
veículos e da multidão. 
 
- GUARDA RODAS E DEFESAS 
- FORÇA CENTRIFUGA 
Aparece nas pontes em curvas aplicada 
pelo veículo ao tabuleiro através do atrito 
das rodas com o pavimento, ou em pontes 
ferroviárias, pelos frisos das rodas aos 
trilhos. 
 
- FRENAGEM OU ACELERAÇÃO 
 
• CARGAS DE CONSTRUÇÃO 
• AÇÃO DO VENTO 
• EMPUXO DA TERRA PROVODADO 
POR CARGAS MÓVEIS 
• PRESSÃO DA ÁGUA EM 
MOVIMENTO 
• VARIAÇÃO DE TEMPERATURA 
 
- AÇOES EXCEPCIONAIS 
Ações de baixa probabilidade durante a 
vida útil da ponte mas que devem ser 
consideradas. 
 
• CHOQUES DE OBJETOS 
MÓVEIS 
• EXPLOSÕES 
• FENOMENOS NATURAIS