Atividade 1 - Pontes de Concreto

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Ponte Presidente Costa e Silva (Ponte Rio-Niterói) 
O local 
A construção da Ponte Rio-Niterói foi caracterizada por uma abordagem 
tecnologicamente avançada, incluindo a presença de um laboratório de ensaios 
completo. Quando necessário, eram contratados serviços de laboratórios 
externos ou conduzidas pesquisas especiais. A resistência das estruturas 
utilizadas foi verificada por meio de modelos reduzidos ou testes de carga em 
peças de tamanho real. 
A seleção da localização da Ponte Rio-Niterói na Baía de Guanabara foi 
influenciada pela necessidade de minimizar interferências com os portos da 
região, resultando em um traçado que passa por trás deles. No entanto, a ponte 
é atravessada por petroleiros de grande porte devido à presença do terminal 
marítimo da Petrobras, localizado no interior da baía. 
 
Localização geográfica da Ponte Rio-Niterói | Imagem reproduzida de Blog Viajando pela 
História do Rio de Janeiro 
 
O modelo de engenharia adotado 
Na área mais profunda da baía, foi adotado um gabarito de navegação com 260 
metros de largura e 60 metros de altura. Para atender a esse gabarito, foi 
projetado um vão central de 300 metros (com os vãos adjacentes de 200 metros 
cada), com a pista elevada a 70 metros acima do nível d'água. Embora o gabarito 
pudesse ser mais alto, foi limitado devido à presença de dois aeroportos na 
região. 
Vista dos vãos centrais e adjacentes | Imagem reprodução 
 
Ao longo da maior parte da baía, há navegação de pequenos barcos ou navios 
médios. Para atender a essa navegação, foram adotados vãos de 80 metros, 
com a pista elevada a 24 metros acima do nível da água. Em termos de tráfego, 
a Ponte possui duas pistas, separadas por uma mediana de concreto, cada uma 
com 12,20 metros de largura, correspondendo a três faixas de rolamento. 
A capacidade de tráfego projetada para a Ponte é de 50.000 veículos diários. No 
entanto, a média atual de tráfego na ponte é de 135.000 veículos por dia, com 
base em dados de 2021. 
 
As empresas envolvidas 
A Ponte Presidente Costa e Silva faz parte da BR-101, uma rodovia federal 
litorânea que se estende desde Osório, no Rio Grande do Sul, até Natal, no Rio 
Grande do Norte. Como parte integrante da rede rodoviária federal, a ponte foi 
construída com recursos do Departamento Nacional de Estradas de Rodagem 
(DNER). 
Para gerenciar o projeto e a construção da Ponte, o Ministério dos Transportes 
criou a ECEX (Empresa de Construção e Exploração da Ponte Presidente Costa 
e Silva), uma empresa pública que supervisionava as empresas responsáveis 
pelo projeto e pela construção da ponte. 
Desenvolvimento do projeto 
O projeto e a supervisão da obra foram realizados por um consórcio formado 
pelas empresas Howard, Needles Tammen and Bergendoff International, Inc., de 
Nova Iorque, e Antonio A. Noronha – Serviços de Engenharia S. A., do Rio de 
Janeiro. 
A execução das fundações e estruturas de concreto foi realizada por um 
consórcio de empresas brasileiras: Construções e Comércio Camargo Correa S. 
A., Construtora Rabelo S. A. e Construtora Mendes Junior S. A. 
Fabricação de peças e controle de qualidade 
A fabricação e a montagem das estruturas metálicas foram contratadas com o 
consórcio das empresas inglesas Redpath Dorman Long Ltd. e The Cleveland 
Bridge and Engineering Co. Ltd., que por sua vez utilizaram os serviços da 
empresa brasileira Montreal Engenharia S. A. como subempreiteira. 
O controle de qualidade dos materiais foi realizado pela empresa Geotécnica S. 
A., que operou o laboratório de ensaios do canteiro na ilha do Fundão e também 
participou de trabalhos de sondagens e medições. A empresa Tecnosolo S. A. 
também participou dos trabalhos de sondagem e provas de carga. Além disso, 
diversas outras empresas foram contratadas pela ECEX para executar tarefas 
especiais. 
As características gerais 
A grandiosidade dos números associados à Ponte Rio-Niterói é notável: com 
uma extensão total de 13.290 metros, é a maior ponte do hemisfério sul e a maior 
do mundo em viga reta contínua. Seu vão principal, em viga metálica soldada, 
possui impressionantes 300 metros de comprimento. 
Durante a fase de projeto e construção, diversos desafios técnicos e construtivos 
surgiram. Um deles foi a concretagem submersa de elementos delgados, como 
os tubulões de 1,8 metro de diâmetro, em meio agressivo, como a água do mar. 
Outro desafio foi a substituição do processo clássico de avanços progressivos 
para a montagem da superestrutura metálica. Esse processo foi substituído por 
um esquema ousado que envolvia a montagem das vigas por meio de 
segmentos pré-fabricados de até 5000 toneladas de força, entre outros desafios. 
 
Sequência executiva em avanços progressivos 
Resumo dos dados técnicos 
Aqui está o texto reorganizado em itens para facilitar a compreensão: 
• Longarinas: 
o Lado do Rio de Janeiro: 777 unidades 
o Lado de Niterói: 365 unidades 
o Total de longarinas: 1.142 unidades 
• Aduelas de Concreto: 
o Total de aduelas: 3.250 
▪ Aduelas correntes: 3.000 unidades 
▪ Aduelas de apoio: 182 unidades 
▪ Aduelas de articulação: 68 unidades 
• Blocos-Pilares e Tubulões: 
o Conjuntos bloco-pilares no mar: 103 unidades 
o Tubulões no mar: 1.138 unidades 
• Faixas de Tráfego: 
o Duas pistas de 12,20 m cada 
o Cada pista possui: 
▪ Trecho geral: três faixas de rolamento 
▪ Trecho entre a praça de pedágio e o vão central: quatro 
faixas de rolamento 
Nas tabelas abaixo, algumas dimensões de maior relevância da Ponte Rio-
Niterói e números relativos ao consumo de materiais da estrutura: 
Resumo dos principais comprimentos | Quantitativo de materiais empregados na construção 
 
Os principais elementos estruturais da Ponte Rio-Niterói 
1. Superestrutura 
A Ponte Rio-Niterói, sob o ponto de vista estrutural, apresenta três trechos 
principais: 
• vãos centrais, junto ao canal de navegação; 
• vãos de acesso sobre o mar; 
• vãos de acesso em terra. 
Cada um dos três trechos da Ponte Rio-Niterói apresenta requisitos funcionais e 
construtivos distintos, o que resultou em soluções estruturais com características 
próprias. 
 
Vãos centrais 
Conforme mencionado anteriormente, devido à altura máxima de construção 
disponível de 12 metros, pontes pênseis ou estaiadas com torres altas não 
puderam ser utilizadas no vão central. A solução adotada para os vãos centrais 
foi uma viga contínua, com um vão principal de 300 metros e vãos laterais de 
200 metros. A seção transversal da viga é composta por duas vigas-caixão, cada 
uma com 6,86 metros de largura, e a distância livre entre as almas internas é de 
6,34 metros. 
Seções transversais das estruturas metálicas 
Segmento de 292m de comprimento sobre o píer de lançamento 
 
Vãos de acesso sobre o mar 
Os vãos de acesso sobre o mar compõem a parte mais extensa da obra, e não 
há restrição de altura para a navegação, permitindo vãos inferiores a 100 metros. 
Nessa área, o concreto protendido foi escolhido como a solução mais econômica 
devido a várias razões: 
• O tamanho da obra justificava a industrialização da construção. 
• As condições de acesso e exposição ao meio ambiente não eram favoráveis 
para a concretagem no local. 
• O transporte de elementos pré-moldados pesados pelo mar era mais 
eficiente. Por isso, optou-se pela técnica de construção segmental com 
aduelas pré-moldadas, coladas e protendidas. Isso garantiu um padrão 
estético de alta qualidade e prazos de construção reduzidos. Além disso, os 
trechos de concreto e os trechos metálicos foram compatibilizados, pois a 
seção transversal dos trechos de concreto é composta por duas vigas-caixão 
com as mesmas dimensões externas dos trechos metálicos. 
Seção típica de acesso sobre o mar (a) fase de construção e (b) fase final 
Estrutura de acesso sobre o mar - esquema de montagem de aduelas 
Montagem das aduelas 
Vãos de acesso em terra 
Os acessos terrestres do lado do Rio incluem um viaduto sobre a Avenida Riode Janeiro e três rampas. O projeto inicial previa um viaduto em viga-caixão 
protendida e rampas com vigas contínuas protendidas. O viaduto chegou a ser 
parcialmente construído com transversinas pré-moldadas, enquanto o restante 
das estruturas foi alterado para usar longarinas pré-moldadas em forma de 
"barriga de peixe". Algumas partes das rampas foram feitas com vigas "I" 
contínuas formadas por segmentos pré-moldados com a mesma forma das 
longarinas em "barriga de peixe". 
Montagem das aduelas 
 
2. Mesoestrutura dos trechos sobre o mar 
Os pilares sobre o mar são compostos por colunas retangulares ocas, 
construídas com formas deslizantes, cada uma suportando as reações de uma 
viga-caixão. As dimensões externas dos pilares são constantes 
transversalmente, iguais à largura da viga-caixão, e variáveis longitudinalmente, 
dando-lhes a forma de um tronco de cone. As colunas são ocas, com uma parte 
maciça no topo chamada cabeça, que recebe as cargas dos aparelhos de apoio 
e as transmite às paredes do pilar. Os pilares se engastam em blocos de 
fundação na base, com altura de dois a dois metros e meio, e no vão central a 
altura dos blocos é de cinco metros, variando em planta conforme o número de 
tubulões existentes em cada pilar. 
Mesoestrutura - pilares em concreto 
3. Infraestrutura dos trechos sobre o mar 
As fundações marítimas foram construídas usando três métodos diferentes: 
• Tubulões a ar comprimido, com base alargada, utilizados até profundidades 
de 25 a 30 metros. 
• Tubulões mistos, combinando estacas metálicas cravadas dentro de camisas 
metálicas pré-escavadas, preenchidas com concreto submerso. 
• Tubulões tipo Bade-Wirth, com camisas metálicas inseridas em escavações 
até o terreno resistente e preenchidas com concreto submerso. 
Dos 1.138 tubulões utilizados, 462 foram do primeiro tipo, 199 do segundo e 477 
do terceiro, devido à limitação prática de profundidade para os tubulões a ar 
comprimido e à disponibilidade de equipamentos para os outros métodos. 
As fundações a ar comprimido foram instaladas em solos sedimentares 
resistentes, enquanto as estacas das fundações mistas foram cravadas na 
camada de alteração de rocha. Os tubulões Bade-Wirth tiveram suas bases 
engastadas na rocha. 
Além disso, foram instaladas estruturas de proteção para absorver choques de 
navios e proteger a ponte. Essas estruturas foram planejadas para os pilares dos 
vãos centrais, pilares adjacentes e entre as ilhas Mocanguê Grande e Caju. 
4. Mesoestrutura dos trechos sobre terra 
Os pilares dos trechos em terra têm formas variáveis, dependendo dos pontos 
de apoio. Um formato comum é o pilar em "T", com fuste retangular oco de 
concreto armado e travessão maciço de concreto protendido, construído com 
formas deslizantes e escoramento com painéis metálicos Bailey. 
5. Infraestrutura dos trechos sobre terra 
As fundações dos trechos em terra foram realizadas em estacas metálicas e em 
estacas Franki. 
As condições atuais da Ponte Rio-Niterói 
Adequações e melhorias 
Em 2000, a Concessionária Ponte S/A realizou a maior intervenção na história 
da Ponte Rio-Niterói, reforçando os caixões metálicos da superestrutura do vão 
central e substituindo o pavimento asfáltico por concreto rígido. A passagem de 
grandes caminhões foi limitada das 22h às 4h para permitir a implantação de 
uma quarta faixa de rolamento em ambos os sentidos, aumentando a capacidade 
da ponte de 6 mil para 7,5 mil veículos/hora durante o horário de pico e reduzindo 
retenções em Niterói. Para apoiar essas melhorias, foram construídas bases 
operacionais avançadas na Ilha do Caju, com alças de ligação sob as pistas para 
agilizar os atendimentos SOS Usuário. 
O problema das vibrações e solução implementada 
Na mesma época, a Ponte Rio-Niterói recebeu uma importante melhoria em sua 
estrutura para reduzir as oscilações causadas por fortes ventos: o sistema de 
Atenuadores Dinâmicos Sincronizados (ADS), instalado nos caixões metálicos 
do vão central. Desenvolvido pela Coopetec/UFRJ, o sistema é composto por 32 
conjuntos de molas e contrapesos em aço, totalizando 120 tf, distribuídos 
simetricamente para diminuir a frequência natural de oscilação da estrutura. 
Análise crítica 
A Ponte Presidente Costa e Silva foi um grande desafio de engenharia para época que 
foi construída e é ainda hoje a segunda ponte mais extensa da América Latina e a maior 
do hemisfério sul em concreto protendido. Além disso, foi um grande avanço para a 
região que foi implantada, permitindo o acesso entre as cidades que antes era feito 
somente por balsas ou percorrendo 120km de rodovia. Indicador desse avanço 
econômico é o fluxo diário de cerca de 150 mil veículos. 
A Ponte Rio-Niterói impulsionou o desenvolvimento econômico das cidades ao facilitar 
o acesso a mercados, fornecedores e mão de obra, gerando empregos e receitas fiscais. 
Ela também atraiu investimentos em infraestrutura e se tornou um ícone turístico, 
atraindo visitantes interessados na vista panorâmica da Baía de Guanabara e dos 
principais pontos turísticos do Rio de Janeiro. 
Referências 
https://naveguetemporada.com/o-impacto-da-ponte-rio-niteroi-nos-negocios-e-
investimentos/ 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ponte_Rio-Niterói 
https://www.sinduscon-rg.com.br/ponte-rio-niteroi-uma-das-maiores-obras-da-
engenharia-mundial-completa-50-anos/ 
https://engenharia360.com/como-impermeabilizar-de-lajes-de-cobertura/ 
https://naveguetemporada.com/o-impacto-da-ponte-rio-niteroi-nos-negocios-e-investimentos/
https://naveguetemporada.com/o-impacto-da-ponte-rio-niteroi-nos-negocios-e-investimentos/
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ponte_Rio-Niterói
https://www.sinduscon-rg.com.br/ponte-rio-niteroi-uma-das-maiores-obras-da-engenharia-mundial-completa-50-anos/
https://www.sinduscon-rg.com.br/ponte-rio-niteroi-uma-das-maiores-obras-da-engenharia-mundial-completa-50-anos/