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CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 1/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 REVISÕES TE: TIPO EMISSÃO A - PRELIMINAR B - PARA APROVAÇÃO C - PARA CONHECIMENTO D - PARA COTAÇÃO E - PARA CONSTRUÇÃO F - CONFORME COMPRADO G - CONFORME CONSTRUÍDO H - CANCELADO Rev. TE Descrição Por Ver. Apr. Aut. Data 0 C EMISSÃO INICIAL, CANCELA E SUBSTITUI O CP-B-502 RPS EMG MB GCC 17/05/16 1 C REVISÃO DOS ITENS 3.0, 4.0, 8.2.2 E 8.3.5.4 RPS EMG MB GCC 22/11/16 2 C REVISÃO DOS ITENS 2.0; 4.0; 7.1; 7.5; 8.1.2; 8.3.5; 8.5.5; 8.5.6, 8.5.7; 8.5.11 ALB EMG MB GCC 21/02/20 3 C REVISÃO DOS ITENS 3.0; 4.0; 7.5, 8.5.1.2 E INCLUSÃO ITEM 9.0 (REF. PNR) ALB EMG EMG GCC 11/12/20 4 C REVISÃO DOS ITENS 3.0; 4.0; 7.5; 8.3.5; 8.3.5.4; 8.3.5.5; 8.3.5.6 E 9.0 ALB EMG MB CIU 13/04/21 5 C REVISÃO DOS ITENS 3.0; 8.1.3; 8.2.4; 8.3.4 E 9.0 ALB BAR BAR CIU 06/08/21 Este documento tem o objetivo de orientar e estabelecer diretrizes para o desenvolvimento dos Projetos da Vale. A sua aplicaç ão e adequação é de responsabilidade da Equipe do Projeto, considerados os princípios de segurança e de maximização de valor para a Vale. Soluções alternativas, que venham a ser propostas pelas projetistas contratadas, devem ser encaminhadas para a Equipe do Projeto da Vale com as devidas justificativas para aprovação. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 2/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 ÍNDICE ITEM DESCRIÇÃO PÁGINA 1.0 OBJETIVO 3 2.0 APLICAÇÃO 3 3.0 DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA 3 4.0 CÓDIGOS E NORMAS 4 5.0 DEFINIÇÕES 5 6.0 CÓDIGOS DA FONTE 6 7.0 REQUISITOS GERAIS 6 7.1 DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 7 7.2 UNIDADES 7 7.3 AGRESSIVIDADE DO AMBIENTE 7 7.4 VIDA ÚTIL DE PROJETO 8 7.5 MATERIAIS 8 8.0 REQUISITOS ESPECÍFICOS 9 8.1 ESTUDOS 9 8.2 DEFINIÇÃO DO TIPO ESTRUTURAL 13 8.3 ELEMENTOS DO PROJETO 17 8.4 DISPOSIÇÕES CONSTRUTIVAS 23 8.5 DIRETRIZES COMPLEMENTARES 23 8.6 PASSARELAS 30 9.0 ATENDIMENTO A PADRÕES NORMATIVOS DA VALE 31 10.0 REQUISITOS DE SAÚDE E SEGURANÇA E MEIO AMBIENTE 31 CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 3/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 1.0 OBJETIVO Estabelecer os critérios para o desenvolvimento dos projetos de engenharia de pontes e viadutos. 2.0 APLICAÇÃO Aplica-se a todas as áreas de desenvolvimento e implantação de projetos de capital da Vale. Este documento deverá ser usado pela empresa projetista como base para a elaboração dos critérios de projeto específico do empreendimento. Os procedimentos para elaboração do CP estão descritos no PR-E-027. 3.0 DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA Os documentos relacionados abaixo foram utilizados na elaboração deste documento ou contêm instruções e procedimentos aplicáveis a ele. Devem ser utilizados na sua revisão mais recente. PNR-000015 Sistemas de Proteção e Combate a Incêndio (SPCI) - Geral PNR-000019 Estruturas - Obras de Artes Especiais - Geral PNR-000020 Estruturas - Obras de Artes Especiais - Pontes Rodoferroviárias PNR-000021 Estruturas - Obras de Artes Especiais - Viadutos PNR-000047 Integridade Estrutural - Geral PNR-000069 Requisitos de Atividades Críticas - RAC PNR-000083 Estruturas - Fundações PNR-000084 Integridade Estrutural - Estruturas de Concreto CP-B-501 Critérios de Projeto para Civil/ Infraestrutura, Rodovias, Acessos e Sistema Viário CP-B-506 Critérios de Projeto para Ferrovias CP-C-501 Critérios de Projeto para Estruturas de Concreto CP-N-501 Critérios de Meio Ambiente para Projetos de Engenharia CP-R-501 Critérios de Saúde e Segurança para Elaboração de Projetos de Engenharia CP-S-501 Critérios de Projeto para Estruturas Metálicas CP-X-501 Critérios de Projeto para Fundações de Estruturas e Obras de Terra CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 4/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 EG-C-401 Especificação Geral para Concretos EG-S-401 Especificação Geral para Fabricação de Estrutura Metálica ES-C-401 Especificação de Serviços para Obras de Concreto Armado ES-C-405 Especificação de Serviços para Obras de Concreto Protendido ES-X-401 Especificação de Serviços para Investigações e Instrumentações Geotécnicas de Campo ES-X-402 Especificação de Serviços para Fundações de Estruturas GU-E-344 Guia de Engenharia para Desenvolvimento de Projeto Básico (FEL 3) Civil/Infraestrutura GU-E-360 Guia de Engenharia para Desenvolvimento de Projeto Detalhado (Execução) Civil/Infraestrutura GU-E-400 Glossário de Termos e Siglas Utilizados nos Empreendimentos GU-E-411 Guia de Engenharia para Desenvolvimento de Projeto Conceitual (FEL 2) Civil/Infraestrutura PE-F-664 Seleção entre Alternativas Estruturais de Pontes - FAST EV 4.0 CÓDIGOS E NORMAS Os códigos e/ou normas relacionados abaixo foram utilizados na elaboração deste documento ou contêm instruções e procedimentos aplicáveis a ele. Devem ser utilizados na sua revisão mais recente. • ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR 6118 Projeto de estruturas de concreto – Procedimento NBR 6120 Ações para o cálculo de estruturas de edificações NBR 6122 Projeto e execução de fundações NBR 7187 Projeto de pontes de concreto armado e de concreto protendido – Procedimento NBR 7188 Carga móvel rodoviária e de pedestres em pontes, viadutos, passarelas e outras estruturas NBR 7480 Aço destinado a armaduras para estruturas de concreto armado - Especificação NBR 7481 Tela de aço soldada - Armadura para concreto NBR 7482 Fios de aço para estruturas de concreto protendido - Especificação NBR 7483 Cordoalhas de aço para estruturas de concreto protendido - CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 5/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 Especificação NBR 8522 Concreto - Determinação dos módulos estáticos de elasticidade e de deformação à compressão NBR 8681 Ações e segurança nas estruturas – Procedimento NBR 8800 Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios NBR 8953 Concreto para fins estruturais - Classificação pela massa específica, por grupos de resistência e consistência NBR 9050 Acessibilidade a edificações, mobiliário, espaços e equipamentos urbanos NBR 9452 Inspeção de pontes, viadutos e passarelas de concreto - Procedimento NBR 12655 Concreto de cimento Portland - Preparo, controle, recebimento e aceitação - Procedimento NBR 14931 Execução de estruturas de concreto - Procedimento NBR 15823 Concreto autoadensável • DNIT - Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte IPR 698 Manual de Projetos de Obras-de-Arte Especiais IPR 715 Manual de Hidrologia Básica para Estruturas de Drenagem IPR 726 Diretrizes Básicas para Elaboração de Estudos e Projetos Rodoviários - Escopos básicos/instruções de Serviço A Vale exige o atendimento integral às normas regulamentadoras – NRs da Consolidação das Leis do Trabalho, relativas à Segurança e Medicina do Trabalho, conforme portaria 3214, de 08/06/1978 e suas atualizações, bem como o atendimento integral aos requisitos de saúde e segurança da legislação local vigente.Em casos especiais ou no caso de omissão das normas brasileiras vigentes, deverão ser consultadas e/ou utilizadas as normas internacionais de conceituação comprovada. Os requisitos legais têm sempre prevalência sobre os requisitos constantes neste documento, com exceção de situações onde estes sejam mais restritivos. 5.0 DEFINIÇÕES As definições de caráter geral, comuns ao universo de implantação de projetos, podem ser encontradas no GU-E-400. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 6/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 6.0 CÓDIGOS DA FONTE O código em letras listado abaixo se refere à fonte de informação utilizada na execução deste documento. Código Descrição A Critério fornecido pela Vale B Prática Industrial C Recomendação da Projetista D Critério do Fornecedor E Critério de Cálculo de Processo F Código ou Norma G Dado Assumido (com aprovação da Vale) H Critério fornecido pelo Detentor da Tecnologia J Regulamento Federal, Estadual ou Municipal 7.0 REQUISITOS GERAIS Código de Fonte A/F/J Os projetos de pontes e viadutos deverão ser elaborados de acordo com as normas aplicáveis, sob a responsabilidade de profissionais legalmente habilitados e com experiência anterior comprovada. Entende-se por projeto o conjunto de documentos, especificações, manuais, dimensionamentos e desenhos necessários à implantação do empreendimento. Os critérios a empregar são apresentados neste documento, abordando as etapas de estudos e projetos nas diversas disciplinas. Na etapa de estudos deverão ser abordados todos os estudos e parâmetros necessários para a definição da alternativa de projeto mais adequada à implantação da obra, aos processos construtivos e sistemas estruturais, incluindo: estudos topográficos e batimétricos, quando necessário, estudos de interferências, estudos hidrológicos, estudos geológicos e geotécnicos, estudos geométricos, gabaritos, parâmetros executivos, parâmetros operacionais e de segurança, parâmetros arquitetônicos. Quanto mais precisos e detalhados forem os elementos coletados, maior é a probabilidade de se alcançar uma solução adequada, econômica, durável e estética. Na etapa de projeto deverão ser abordados os tópicos pertinentes a, sem a eles se limitar: projeto geométrico, projeto de terraplenagem, projeto de drenagem, projeto de pavimentação, projeto de estabilização de taludes e encostas, projeto de sinalização, projeto de fundação, projetos estruturais da superestrutura, mesoestrutura e infraestrutura. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 7/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 Os projetos deverão ser desenvolvidos de maneira a obter soluções técnico-econômicas compatíveis sob o ponto de vista estrutural, geotécnico, geológico, hidrológico, de execução, de integração ao meio ambiente e às características regionais, de estética, e que atenda às condições locais de acesso à obra e de disponibilidade de materiais e mão-de-obra. Deverão ser apresentadas em desenhos ou outros documentos todas as justificativas, cálculos, dimensionamentos, especificações e informações, necessários para o entendimento do projeto e correta execução da obra. Os requisitos descritos nos documentos CP-C-501 e CP-S-501 deverão ser atendidos no desenvolvimento de projetos de pontes e viadutos. 7.1 DESENVOLVIMENTO DO PROJETO Os guias listados abaixo deverão ter suas diretrizes seguidas no desenvolvimento do projeto em suas diferentes fases: • Projeto Conceitual: GU-E-411; • Projeto Básico: GU-E-344; • Projeto Detalhado: GU-E-360. Deverão ser atendidas as prescrições das normas NBR 7187, NBR 7188, e de demais normas aplicáveis ao projeto. Recomenda-se seguir as orientações da publicação do DNIT IPR-698 durante o desenvolvimento do projeto. Os projetos complementares, como drenagem, sinalização, terraplenagem, etc, deverão ser elaborados conforme critérios do CP-B-501, de civil/infraestrutura. Para pontes e viadutos ferroviários, deverão ser atendidos também os requisitos do CP-B-506. Nos casos de cruzamentos com vias sob domínio de órgãos oficiais, rodovias, ferrovias ou vias navegáveis, deve-se atender também aos critérios, prescrições e requisitos legais dos respectivos órgãos, que têm sempre prevalência sobre os requisitos constantes neste documento, com exceção de situações onde estes sejam mais restritivos. 7.2 UNIDADES Deverão ser usadas as unidades do Sistema Internacional, exceto onde a tradição de uso ou disponibilidade de mercado tenha consagrado o uso de outras unidades. 7.3 AGRESSIVIDADE DO AMBIENTE Deverá ser definida a classe de agressividade ambiental a que a estrutura está sujeita. A agressividade do meio ambiente está relacionada às ações físicas e químicas que atuam sobre as estruturas, independentemente das ações mecânicas, das variações volumétricas de origem térmica e outras previstas no dimensionamento das estruturas. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 8/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 7.4 VIDA ÚTIL DE PROJETO As estruturas deverão ser projetadas e construídas de modo que, sob as condições ambientais previstas e utilizadas conforme preconizado em projeto, conservem a segurança, a estabilidade e a aptidão em serviço durante o período correspondente à sua vida útil. Por vida útil de projeto, entende-se o período de tempo durante o qual se mantêm as características das estruturas, sem intervenções significativas, desde que atendidos os requisitos de uso e de manutenção prescritos pelo projetista e pelo construtor, bem como de execução dos reparos necessários decorrentes de danos acidentais. O conceito de vida útil aplica-se à estrutura como um todo ou às suas partes. Dessa forma, determinadas partes das estruturas podem merecer consideração especial com valor de vida útil diferente do todo, como, por exemplo, aparelhos de apoio e juntas de dilatação. 7.5 MATERIAIS Os materiais deverão satisfazer às especificações da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e aos requisitos das especificações da Vale: EG-C-401; ES-C-401, ES-C- 405 e EG-S-401. A utilização de materiais não previstos nesses documentos deverá ser submetida à apreciação da Vale. Para estruturas de concreto, o projeto deverá especificar a resistência característica mínima necessária e fator água/cimento para atender a todas as fases de solicitações e nas idades previstas para sua ocorrência. Quando necessário, outras características principais, como diâmetro máximo do agregado, deverão ser indicadas para garantir durabilidade e aparência adequadas ao concreto. As propriedades do concreto e do aço da armadura passiva ou ativa estão indicadas nos PNR-000019 e PNR-000084 e nas normas NBR 6118, NBR 7480, NBR 7481, NBR 7482, NBR 7483, NBR 8522, NBR 8953, NBR 12655, NBR 14931, NBR 15823 e demais aplicáveis. Para estruturas metálicas, o projeto deverá especificar os tipos de aço que serão utilizados na estrutura, que devem ser compatíveis entre si, evitando a formação de pilha galvânica e que tenham resistência estrutural e durabilidade compatíveis com as necessidades do projeto. As propriedades dos aços estruturais e dos materiais de ligação estão indicadas nos PNR- 000019 e PNR-000084 e na NBR 8800. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 9/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_168.0 REQUISITOS ESPECÍFICOS Código de Fonte A/F/J 8.1 ESTUDOS 8.1.1 Estudos Topográficos e de Interferências Fazem parte dos estudos topográficos e de interferências, sem a eles se limitar: • Perfil longitudinal do terreno ao longo do eixo do traçado, com greide cotado, desenhado em escala de 1/100 ou 1/200 e numa extensão tal que seja exequível e suficiente para a definição da obra e dos aterros de acesso. Em caso de transposição dos cursos d’água, deverá ser levantada a seção transversal dos mesmos a intervalos máximos de cinco metros e com indicação das respectivas cotas de fundo; • Planta topográfica do trecho em que será implantada a obra, com curvas de nível de metro em metro, contendo o eixo do traçado, interferências existentes tais como limites de divisas, linhas de transmissão, etc., e obstáculos a serem vencidos com suas respectivas esconsidades, abrangendo área suficiente para a definição da obra e de seus acessos; Tanto o perfil como a planta topográfica do trecho em que será implantada a obra deverão ser amarrados ao estaqueamento e à referência de nível (RRNN) do projeto da rodovia ou ferrovia, devendo ser especificadas essas amarrações e suas localizações perfeitamente definidas nos desenhos; • Estudos detalhados da transição da obra-de-arte para a rodovia ou ferrovia, seja ela feita através de encontros ou de dispositivos de transição das pontes com extremos em balanço. O comprimento da obra e a transição da obra-de-arte para a rodovia ou ferrovia somente poderão ser bem definidos com o desenho preliminar dos “off-sets” das saias de aterro em queda livre. Deverá ser assegurada a perfeita contenção dos aterros de acesso, evitando-se escorregamentos e o consequente descalçamento da via projetada; • Conhecimento de todas as condições topográficas de implantação das fundações, evitando-se escavações exageradas que venham a comprometer a estabilidade de encostas. 8.1.2 Estudos Hidrológicos Os estudos deverão atender aos requisitos apresentados no CP-B-501 e poderão se orientar pelo documento do DNIT IPR-715. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 10/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 Os estudos hidrológicos da região deverão permitir uma adequada implantação da obra-de- arte especial e o completo conhecimento das condicionantes a eles pertinentes, que influenciam na escolha do tipo de fundação e em um correto dimensionamento das seções de vazão dos dispositivos de drenagem. Para os estudos de vazão dos rios, deverá ser considerado período de recorrência de 100 anos, salvo nos casos em que se apresente justificativa técnica para consideração de outro valor. Nesses casos, os tempos de recorrência e de concentração para a drenagem superficial deverão ser definidos em função da complexidade da obra e de uma análise de risco quanto à estabilidade e segurança da OAE e dos acessos. Deverão ser definidos, sem a eles se limitar: • Níveis máximo e mínimo das águas; • Seção de vazão do projeto; • Regime fluvial, com indicação de períodos de enchente e seca e dos meses mais convenientes para execução das fundações; • Necessidade de proteção das encostas e das margens, nas proximidades da obra-de-arte especial; • Direção e velocidade da correnteza; • Existência e tipo de erosão do fundo e das margens do rio; • Arraste de material sólido; • Necessidade de gabarito de navegação; • Forma conveniente e espaçamento mínimo dos pilares. 8.1.3 Estudos Geológicos e Geotécnicos Os estudos geológicos e geotécnicos necessários à implantação das obra-de-arte especiais deverão permitir a determinação do comprimento total da obra e sua extensão, dos aterros de acesso e da definição estrutural da mesma no que concerne à interação solo-estrutura. Uma vez definida a diretriz básica da obra, deverão ser programadas investigações ao longo da diretriz, com um mínimo de quatro furos, simétricos em relação ao eixo do acidente a ser vencido, sendo dois nas transições da obra-de-arte com os aterros de acesso. O tipo de investigação (sondagens a percussão, mistas, CPTu, entre outras) deverá ser definido com base na geologia local de modo que as investigações sejam representativas e permitam traçar o perfil geológico/geotécnico ao longo da diretriz básica da obra. Na fase de Projeto Básico, os estudos deverão permitir à projetista o dimensionamento da infraestrutura em função das cargas aplicadas. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 11/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 Após a conclusão do Projeto Básico, no qual foram definidas as posições dos pilares, as investigações deverão ser complementadas de modo que haja, pelo menos, um furo no exato local de cada fundação na fase de Projeto Detalhado. Todos os boletins de investigações deverão apresentar indicação de coordenadas e cotas das bocas dos furos e atender a ES-X-401. Para a escolha do tipo adequado de fundação deverá ser atendido o PNR-000083 e o CP-X- 501. 8.1.4 Estudos Geométricos Os estudos geométricos tratam da integração do projeto de obra-de-arte especial com o projeto geométrico da rodovia ou ferrovia e com as condições locais, topográficas, geotécnicas, hidrológicas e ambientais. Deverão ser evitadas obras desnecessariamente longas, travessias em pontos desfavoráveis de rios, travessias de grande esconsidade e travessias em locais com solos que exijam fundações particularmente difíceis de executar. O cruzamento com qualquer obstáculo (rodovia, rio, vale, etc.) deverá ser realizado tão próximo de 90° quanto possível, assegurando-se, ao mesmo tempo, um traçado suave e contínuo. O cruzamento ortogonal, ou quase ortogonal, conduz a obras mais curtas e econômicas. É indispensável a participação do projetista de estruturas durante a elaboração dos estudos geométricos. Os estudos geométricos deverão atender aos requisitos constantes no CP-B-501 e CP-B- 506. 8.1.5 Gabaritos Em cruzamentos sob domínio de órgãos oficiais, rodovias, ferrovias, vias navegáveis, serão obedecidos todos os gabaritos horizontais e verticais aprovados pelas autoridades competentes, tanto da via superior quanto da via inferior. Em cruzamentos com cursos d’água não navegáveis, a folga mínima a ser exigida entre o nível da enchente máxima e a face inferior da superestrutura será: • De 1,00 m para condições normais de escoamento; • De 0,50 m no caso de bacia de represamento, quando houver controle do nível máximo d’água e não existir vegetação flutuante; • De 2,00 m no caso de rios de regime torrencial e com possibilidade de transporte superficial de vegetação densa. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 12/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 8.1.6 Parâmetros Executivos O tipo estrutural deverá atender às disponibilidades existentes na região, adequando-o aos resultados das análises de: • Condições de segurança; • Equipamentos; • Mão-de-obra; • Vias de acesso existentes ou a projetar; • Topografia local; • Custo inicial e facilidade de manutenção; • Elementos repetitivos; • Duração da construção. No caso particular de estruturas em elementos pré-moldados ou metálicos, deverão ser considerados os seguintes fatores adicionais: • Peso dos elementos; • Dimensões máximas dos elementos e rotogramas; • Duração da linha de produção; • Produção industrial comparada com produção local; • Custo de transporte e de montagem. 8.1.7 Parâmetros Operacionais e de Segurança O tipo estrutural selecionadodeverá atender às utilidades funcionais da via projetada, considerando-se os seguintes fatores: • Prazo da construção; • Condições de segurança; • Desvio ou acomodação do tráfego durante a construção; • Manutenção do tráfego fluvial; • Flexibilidade para ajustes futuros. A segurança da estrutura será observada: CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 13/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 • Durante a construção, para proteção das propriedades vizinhas, equipamentos, equipe de construção e tráfego existente; • Após a construção, de forma a minimizar os efeitos do tráfego ou eventuais impactos sobre a estrutura. 8.1.8 Parâmetros Arquitetônicos Entre soluções estruturais comparáveis, deverá ser escolhida aquela que apresentar: • Semelhança e harmonia com estruturas vizinhas; • Integração com o meio ambiente e com paisagens urbanas ou rurais; • Formas e revestimentos adequados. A estrutura deverá ser projetada de tal maneira que atenda, da melhor maneira possível, ao seu propósito principal, e apresentar uma forma simples e que inspire uma sensação de estabilidade. Na engenharia estrutural, além da função principal de suportar cargas e vencer vãos, outros requisitos, tais como proteção adequada contra intempéries e vandalismo, limitação de deformações e vibrações, entre outros, deverão ser atendidos. 8.2 DEFINIÇÃO DO TIPO ESTRUTURAL A escolha da solução estrutural e a otimização de comprimento e número de vãos será definida depois de elaborados todos os estudos necessários e após o conhecimento de todos os parâmetros de implantação da obra. O tipo estrutural que melhor atender à interação solo-estrutura e que apresentar maiores vantagens após a análise técnico-econômica de todas as variáveis envolvidas será o escolhido. Recomenda-se a utilização do PE-F-664, que é um padrão FAST-EV para seleção de alternativas de sistemas estruturais de pontes e viadutos. 8.2.1 Comprimento da Obra e Distribuição dos Vãos O comprimento total da obra será estabelecido em função da seção a ser transposta pela estrutura e conforme a utilização prevista para a obra. O comprimento da obra deverá ser suficiente para: • Permitir o seu perfeito encaixe nos taludes extremos, quando se tratar de terrenos acidentados; CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 14/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 • Permitir que os aterros de acesso fiquem permanente e convenientemente protegidos das enchentes, quando se tratar de travessias fluviais. O número e comprimento dos vãos será definido pelos seguintes fatores: • Vão máximo permitido pela seção da viga longitudinal escolhida; • Complexidade de execução das fundações escolhidas; • Gabarito da via inferior (caso aplicável); • Análise de carga nas fundações de acordo com o vão escolhido. 8.2.2 Sistemas construtivos Deverão ser definidos os sistemas construtivos da mesoestrutura e da superestrutura, uma vez que os mesmos influem no dimensionamento e detalhamento dos elementos estruturais. A escolha do sistema construtivo da mesoestrutura depende principalmente da altura dos pilares, podendo ser executados, pelo menos, de quatro maneiras distintas: • Através de peças metálicas ou pré-moldadas, em passarelas e obras de pequenos vãos; • Através de concretagem convencional, na qual são executadas as fôrmas e feitas as concretagens contínuas; • Através de fôrmas deslizantes, de cerca de 1,0 m de altura, empurradas continuamente para cima, simultaneamente com a concretagem, contínua e vibrada; • Através de fôrmas trepantes, de cerca de 3,0 m de altura, concretagem por segmentos, vibrada e interrompida. No caso particular de fôrmas deslizantes, recomenda-se um cobrimento adicional das armaduras, de 3 a 4 cm, para combater a tendência à fissuração da camada superficial do concreto, provocada pelo arraste das fôrmas. Os principais sistemas construtivos da superestrutura são: • Execução sobre escoramentos; • Lançamento por empurramento sobre roletes ou Teflon; • Lançamento por treliças; • Balanços sucessivos; • Lançamentos por incrementos modulados. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 15/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 8.2.3 Escolha da Seção Transversal Deverá ser definida a seção transversal da obra-de-arte especial que melhor atenda a uma série de fatores, dentre eles: • Comprimento dos vãos e sistema estrutural longitudinal; • Altura disponível para a estrutura ou a esbeltez desejada; • Gabarito inferior; • Condições locais, métodos construtivos e equipamentos disponíveis; • Economicidade da solução e do método construtivo. A largura da seção transversal da obra-de-arte especial deverá ser determinada de forma a considerar, quando aplicável e em conformidade com a via projetada, os seguintes elementos: • Faixas de rolamento/linha férrea; • Acostamentos ou faixas de segurança; • Faixa de aceleração e desaceleração; • Faixa para pedestre; • Faixa para ciclista; • Elementos de proteção: barreiras e guarda-corpos; • Tubulações. Sempre que possível, deverá ser adotada uma seção transversal constante ao longo da obra-de-arte especial. Para uma mesma classe de projeto de rodovia, dependendo das características topográficas da região, plana, ondulada ou montanhosa, há variações, às vezes mínimas, de larguras de acostamentos e de faixas de rolamento. É de toda conveniência limitar, nas obras-de-arte especiais, estas variações, para reduzir o número de tipos de seções transversais. 8.2.4 Escolha do Tipo de Fundação Em função da carga atuante na mesoestrutura e do resultado das prospecções efetuadas no terreno, a escolha do tipo de fundação deverá considerar seguintes fatores, sem a eles se limitar: CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 16/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 • As cargas da mesoestrutura deverão ser transmitidas às camadas do subsolo capazes de suportá-las com segurança; • As deformações das camadas subjacentes à fundação deverão ser compatíveis com as permitidas pela superestrutura; • A implantação das fundações não deve causar danos às estruturas vizinhas nem comprometer a estabilidade das encostas ou dos maciços em que as mesmas se apoiem. Na escolha do tipo adequado de fundação deverão ser atendidos o PNR-000083, CP-X-501, ES-X-402 e as prescrições da NBR 6122. 8.2.4.1 Fundações Diretas A utilização de fundações diretas superficiais, em sapatas de concreto armado ou em blocos de concreto simples, deverá fundamentar-se na análise dos seguintes elementos: • Características do subsolo: expressas, em geral, pela pressão admissível sobre o terreno da fundação e nas camadas de solo subjacente, estabelecida não apenas em função da resistência, mas também da capacidade de deformação admitida pela estrutura; • Profundidade da camada resistente: o nível de assentamento de uma fundação direta deverá situar-se suficientemente próximo da superfície, de forma que a implantação das sapatas não implique em escavações exageradas ou que possam afetar estruturas ou apoios próximos. Entre as condicionantes de assentamento de fundações diretas está o de não expor as fundações a descalçamentos provocados por fenômenos superficiais ou subterrâneos, tais como fluxos d’água, erosão, etc; • Uniformidade do subsolo:o nível de assentamento da fundação deverá respeitar, sempre que possível, a localização em uma mesma camada de solo, de modo a reduzir os recalques diferenciais. No caso das fundações se situarem em camadas não uniformes, deverá considerar a possibilidade da ocorrência de recalques diferenciais. 8.2.4.2 Fundações Profundas Nos casos em que seja inviável a utilização de fundações diretas, seja porque a camada resistente se situe muito abaixo da superfície, ou porque ocorram camadas subjacentes sujeitas a recalques incompatíveis com a estrutura ou, ainda haja dificuldades ou gastos excessivos na implantação de uma fundação direta, deverão ser adotadas fundações profundas. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 17/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 A opção entre um ou outro tipo dependerá, fundamentalmente, da análise técnico econômica dos fatores ligados à resistência da fundação e pela inviabilidade do processo executivo característico de cada tipo. Nesse sentido, deverão ser analisadas as condições de acesso ao local, necessidade de deslocamento de equipamentos e características do subsolo tais como problemas de posição do lençol freático e profundidade da fundação. 8.3 ELEMENTOS DO PROJETO 8.3.1 Geometria da Obra O projeto geométrico deverá ser desenvolvido de acordo com a sua finalidade, atender ao volume de tráfego e à topografia regional. Nos casos de cruzamentos sob domínio de órgãos oficiais, rodovias, ferrovias ou vias navegáveis, deve-se atender também aos parâmetros físicos, geométricos e funcionais para cada tipo de via definidos pelos respectivos órgãos. Os desenhos deverão conter elementos geométricos que permitam a execução do projeto, tais como: declividades transversal e longitudinal, elementos de curvas verticais e horizontais, valor e posição de gabaritos mínimos da passagem superior ou inferior, coordenadas dos eixos dos pilares, e toda informação necessária para o entendimento do projeto. O desenvolvimento em perfil deverá ser feito para todo o comprimento da obra, considerando o alinhamento anterior e posterior da estrada. No caso de transposição de rios, deverão ser indicados os níveis máximo e mínimo das águas. No desenvolvimento em planta deverá ser previsto o cruzamento com o obstáculo (rodovia, rio, vale, etc) tão próximo de 90° quanto possível, assegurando-se, ao mesmo tempo, um traçado suave e contínuo. O cruzamento ortogonal, ou quase ortogonal, conduz a obras mais curtas e econômicas. Em rios, os pilares deverão ser locados preferencialmente em posições que tenham os efeitos da correnteza reduzidos. 8.3.2 Drenagem Superficial Deverão ser dimensionados dispositivos de drenagem superficial, os quais darão o correto escoamento das águas superficiais de modo a preservar a estrutura do corpo estradal, dos acessos e de suas áreas adjacentes resguardando sua estabilidade e segurança, bem como possibilitar a operação durante a incidência de precipitações mais intensas. 8.3.3 Superestrutura e Mesoestrutura A mesoestrutura e a superestrutura deverão ser projetadas com pleno conhecimento do processo construtivo que será adotado. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 18/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 A utilização de fôrmas convencionais, trepantes, ou deslizantes, implica em, pelo menos, diferentes espessuras de cobrimentos e armaduras com detalhes também diferenciados. No caso de mesoestrutura ou de superestrutura com seção caixão, deverá ser previsto o acesso a seu interior e um sistema de drenagem para o caso de eventual infiltração de águas. Nos pilares-parede e nos pilares celulares, as transições entre blocos e pilares deverão ter armaduras horizontais convenientemente dispostas para absorver efeitos de retrações diferentes, de concretos de idades diferentes. Nos topos destes pilares, além das fretagens convencionais, haverá necessidade de armaduras horizontais adicionais, levando-se em conta a possibilidade de carregamento parcial, como a entrada de cargas da superestrutura. Se houver pontos de descontinuidade nos pilares, como é o caso da transição de uma seção caixão para uma seção com apenas duas lâminas verticais, estes deverão ser cuidadosamente estudados. Para o dimensionamento das mesoestruturas destinadas a suportar estrados de vigas pré- moldadas ou estrados construídos por incrementos modulados, haverá necessidade de se conhecer todo o processo construtivo e as cargas de construção. Toda a mesoestrutura deverá ser projetada de maneira a possibilitar uma fácil e rápida troca de aparelhos de apoio. 8.3.4 Infraestrutura Serão considerados, agindo sobre a infraestrutura, todos os esforços provenientes da mesoestrutura, dos aterros de acesso, dos cursos d’água e do próprio terreno atravessado pela fundação. Os efeitos de segunda ordem, considerados para a mesoestrutura, deverão ser levados em conta no cálculo e dimensionamento dos elementos de fundação. Quando os efeitos da aplicação das ações diretamente na infraestrutura originarem deslocamentos ou esforços importantes sobre as meso e superestruturas, esses efeitos deverão ser considerados. O cálculo dos esforços solicitantes e das deformações de estacas e tubulões submetidos a esforços horizontais poderá considerar o confinamento provocado pelo solo desde que os valores dos coeficientes de recalque horizontal sejam estabelecidos criteriosamente em função das características do terreno. O confinamento não poderá ser considerado em comprimento inferior a 1,5 vezes o diâmetro do tubulão ou da estaca, ou 1,5 m contados a partir da face inferior do bloco ou da superfície do terreno natural, nos casos em que o processo executivo da fundação prejudique o confinamento. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 19/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 A menos de situações especiais e convenientemente justificadas, não se considerará o efeito do confinamento sobre o bloco de coroamento das estacas. No modelo da análise estrutural, o vínculo a ser admitido na extremidade enterrada de estacas será: • Livre, nos casos onde a base da fundação esteja assente no solo; • Articulado, nos casos onde a base esteja assente em rocha; • Engastado, nos casos onde a base esteja embutida na rocha a uma profundidade maior ou igual a 1,5 vezes o diâmetro do fuste do tubulão ou estaca, desde que devidamente comprovada a resistência da rocha aos esforços laterais provenientes da flexão no engastamento. No caso de fundações profundas em solo mole, deverá ser analisada a possibilidade da ocorrência de esforços horizontais induzidos nos elementos de fundação provenientes de deslocamento do solo muito deformável em virtude de carregamentos na superfície do terreno (Efeito Tschebotarioff). A análise da estabilidade dos aterros de acesso deverá determinar a inclinação aconselhável com um fator de segurança mínimo de 1,50. Deverá ser apresentada memória de cálculo justificativa, com análise em termos de tensões totais e/ou efetivas, conforme a necessidade. Os parâmetros de resistência deverão ser definidos em função do solo de empréstimo, devendo os mesmos ser justificados em função de ensaios geotécnicos disponíveis. No caso do mapeamento geológico e dos estudos geotécnicos indicarem a ocorrência de instabilidade em encostas vizinhas que possam acarretar danos para o aterro ou viaduto, ou ainda, que a própria execução dos aterros possa vir a provocar tal instabilidade, deveráser realizada uma análise para estabilização e contenção das encostas. No caso de possibilidade de ocorrência de rebaixamento rápido do lençol freático, como por exemplo, nos aterros em bacias inundáveis por barragens, deverá ser apresentada memória de cálculo justificativa da segurança do aterro a esse rebaixamento. Além dos aspectos estruturais já indicados, os recalques deverão ser analisados no trecho de transição rodovia/ferrovia-estrutura, no que se refere à durabilidade da pavimentação. Quando os estudos indicarem a possibilidade de a mesma ser afetada, deverá ser apresentada solução para o problema. Casos especiais poderão surgir indicando a necessidade de acompanhamento do comportamento do terreno ao longo da vida da estrutura. Quando isso ocorrer, deverão ser especificados os critérios de acompanhamento e a instrumentação necessária. No caso de fundações profundas, os desenhos deverão apresentar tabela de locação de todos os pontos de estacas ou tubulões. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 20/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 No dimensionamento da infraestrutura deverão ser atendidos o PNR-000083, o CP-X-501 e as prescrições da NBR 6122. 8.3.5 Dimensionamento Estrutural As estruturas das pontes e viadutos deverão ser projetadas e dimensionadas de modo a atender, para todas as combinações de ações suscetíveis de ocorrer durante a sua construção e utilização, a todos os estados limites últimos e de utilização exigíveis, bem como às condições de durabilidade requeridas. Os critérios de segurança adotados na norma NBR 8681 deverão ser atendidos, bem como os prescritos nos PNR-000047 e PNR-000084. 8.3.5.1 Estados limites e durabilidade As estruturas devem ser concebidas, dimensionadas e detalhadas de modo a garantir que, para todas as combinações de ações suscetíveis de ocorrer durante sua construção e utilização, sejam respeitados os estados limites: • Estados limites últimos: - Estado-limite último de perda de equilíbrio da estrutura; - Estado-limite último de esgotamento da capacidade resistente da estrutura, no seu todo ou em parte, devido às solicitações normais e tangenciais; - Estado-limite último de esgotamento da capacidade resistente da estrutura, no seu todo ou em parte, considerando os efeitos de segunda ordem; - Estado-limite último de fadiga; - Outros estados-limites últimos que eventualmente possam ocorrer, gerados por certos tipos de ação, como sismos, impactos e fogo, ou por métodos construtivos, como concreto pré-moldado, concreto protendido, etc. • Estados limites de utilização: - Estado limite de deformações excessivas; - Estado limite de vibrações excessivas; - Outros estados-limites que eventualmente possam ocorrer, gerados por certos tipos de ação ou por métodos construtivos. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 21/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 Deverão ser atendidos os estados-limites últimos e de serviços e os requisitos destinados especificamente à garantia da durabilidade indicados na NBR 6118, para estruturas de concreto, das Instruções de Serviço IS-214: Projeto de Obras-de-arte Especiais, das Diretrizes Básicas para Elaboração de Estudos e Projetos Rodoviários – Escopos Básicos e Instruções de Serviço (Publ. IPR 726), e na NBR 8800, para estruturas metálicas. Outros estados-limites últimos ou de serviço que eventualmente possam ocorrer, gerados por certos tipos de ação, como sismos, impactos e fogo, ou por métodos construtivos, como concreto pré-moldado, concreto protendido, formas deslizantes, balanços sucessivos, lançamentos progressivos, etc, deverão ser complementados e eventualmente ajustados para as condições ou prescrições de normas específicas. 8.3.5.2 Ações a Considerar Deverão ser consideradas as ações descritas na norma NBR 7187 e qualquer outra que possa ocorrer na estrutura em projeto, classificando-as conforme a norma NBR 8681: • Ações Permanentes; • Ações Variáveis; • Ações Excepcionais. Para vias ferroviárias, deverá ser feito estudo para definição do trem-tipo que atenda ao carregamento da composição ferroviária a ser utilizada na via. Deverá ser comparada, para todos os vãos entre pilares, a envoltória de esforços solicitantes devidos aos carregamentos do trem-tipo e devidos aos carregamentos da composição ferroviária. Os esforços do trem- tipo não poderão ser inferiores, em valores absolutos, aos esforços da composição ferroviária. Poderá ser adotado trem-tipo definido na NBR 7188 ou em outras normas, desde que corretamente estudado e justificado. Quando não definido pela Vale, em vias rodoviárias deverá adotar carga móvel de veículo- tipo de 450kN, conforme prescrições da norma NBR 7188. Para veículo-tipo diferente daqueles apresentados na NBR 7188, deverá ser feito estudo equivalente ao de vias ferroviárias. Quando os efeitos da aplicação das ações diretamente na infraestrutura originarem deslocamentos ou esforços importantes sobre as meso e superestruturas, esses efeitos deverão ser considerados. 8.3.5.3 Propriedades dos Materiais As propriedades do concreto e do aço de armadura passiva ou ativa estão indicadas na NBR 6118. As propriedades dos aços estruturais e dos materiais de ligação estão indicadas na NBR 8800. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 22/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 8.3.5.4 Análise Estrutural Na análise estrutural deverá ser considerada a influência de todas as ações que possam produzir efeitos significativos para a estrutura, levando-se em conta os estados-limites últimos e de serviço. A análise estrutural deverá ser feita com um modelo realista, que permita representar a geometria dos elementos estruturais, os carregamentos atuantes, as condições de contorno, as características e respostas dos materiais, sempre em função do objetivo específico da análise. Em um projeto pode ser necessário mais de um modelo para realizar as verificações necessárias. Onde necessário, a interação solo-estrutura e o comportamento das ligações deverão ser contemplados no modelo. O modelo estrutural pode ser idealizado como a composição de elementos estruturais básicos, formando sistemas estruturais resistentes que permitam representar de maneira clara todos os caminhos percorridos pelas ações até os apoios da estrutura. No caso de modelos baseados no método dos elementos finitos, diferenças finitas ou analogia de grelha, entre outros, estes devem ser comparados com um modelo análogo unifilar de forma a garantir que a estrutura se comporta de maneira adequada e conhecida. A discretização da estrutura deverá ser suficiente para não trazer erros significativos para a análise quando comparados com o modelo unifilar. Nos casos em que esteja previsto diferentes fases construtivas, como por exemplo, obras com elementos pré-fabricados ou estruturas mistas, deverão ser consideradas as particularidades de todas as etapas construtivas na análise estrutural. As condições de equilíbrio deverão ser necessariamente respeitadas. As equações de equilíbrio podem ser estabelecidas com base na geometria indeformada da estrutura (teoria de 1ª ordem), exceto nos casos em que os deslocamentos alterem de maneira significativa os esforços internos (teoria de 2ª ordem). Em estruturas de concreto armado, quando as condições de compatibilidade não forem verificadas no estado-limite considerado, deverão ser adotadas medidas que garantam ductilidade adequada da estruturano estado-limite último, resguardado um desempenho adequado nos estados-limites de serviço. Deverão ser atendidas as recomendações e prescrições dos PNR-000047 e PNR-000084 e das normas NBR 7187, NBR 6118 e NBR 8800, quando aplicáveis. 8.3.5.5 Solicitações, deformações e deslocamentos Deverão ser atendidas as recomendações e prescrições dos PNR-000047 e PNR-000084 e das normas NBR 7187, NBR 6118 e NBR 8800, quando aplicáveis. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 23/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 8.3.5.6 Dimensionamento, verificações de segurança e detalhamento Deverão ser atendidas as recomendações e prescrições dos PNR-000047 e PNR-000084 e das normas NBR 7187, NBR 6118 e NBR 8800, quando aplicáveis. O detalhamento do projeto deve considerar as necessidades do fácil acesso a toda a obra, do bom escoamento das águas pluviais, de evitar superfícies horizontais, da previsão de drenos em pontos baixos, da previsão de drenos internos nas obras em caixão e da drenagem dos aterros de acesso. 8.4 DISPOSIÇÕES CONSTRUTIVAS Deverão ser atendidas as recomendações e prescrições da norma NBR 7187 e das normas NBR 6118 e NBR 8800, quando aplicáveis. 8.5 DIRETRIZES COMPLEMENTARES 8.5.1 Dispositivos Básicos de Proteção 8.5.1.1 Barreiras de Concreto As barreiras de concreto são dispositivos rígidos, de concreto armado, de proteção lateral de veículos. Elas deverão ter altura, capacidade resistente e perfil adequados para impedir a queda do veículo desgovernado, absorver o choque lateral e propiciar sua recondução à faixa de tráfego. Em rodovias de pista simples, as barreiras laterais deverão ser posicionadas logo após as faixas de segurança ou acostamentos incorporados. Em rodovias de pista dupla, deverá usar barreira mediana como elemento separador. No dimensionamento dos guarda-rodas, deverão ser consideradas as prescrições da norma NBR 7188. 8.5.1.2 Guarda-corpos Deverão ser previstos guarda-corpos quando houver passeios laterais, com a finalidade de assegurar proteção adequada a pedestres e ciclistas. A escolha dos guarda-corpos deverá considerar aspectos técnico-econômicos. Deverão proporcionar leveza à obra e desestimular o roubo ou vandalismo. Podem ser de concreto armado, metálicos ou de soluções mistas. No dimensionamento dos guarda-corpos, de acordo com a NBR 6120, deverão ser consideradas cargas que poderão variar entre 0,4 kN/m a 5 kN/m de acordo com a finalidade da barreira. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 24/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 8.5.1.3 Defensas Metálicas A transição entre as defensas metálicas, flexíveis, da rodovia, e as barreiras de concreto, rígidas, das pontes ou viadutos, deverá ser feita sem superfícies salientes. 8.5.2 Passeios de Pedestres Os passeios são destinados, essencialmente, ao tráfego de pedestres e, eventualmente, ao de ciclistas. Os passeios laterais deverão ser colocados entre a barreira rígida de concreto e os guarda- corpos extremos. A largura mínima recomendada para passeios laterais será de 1,50 m, sendo o mínimo admissível 1,20 m, para passeios predominantemente de pedestres e de 3,00 m para passeios e ciclovias, em conjunto. As prescrições da norma NBR 9050 deverão ser atendidas. 8.5.3 Dispositivos Básicos de Transição e Contenção Problemas na transição rodovia/ferrovia e obra-de-arte estão ligados às deficiências de projeto, de construção e de conservação, como aterros mal compactados ou em processo de adensamento, drenagem insuficiente ou mal cuidada e excessiva movimentação das extremidades dos balanços. Por conta disso, deverão ser adotadas medidas que garantam compactação e conservação eficientes dos aterros de acesso e limitação das deformações admissíveis nas extremidades dos balanços das pontes rodoviárias com extremos em balanço. Em obras rodoviárias, os dispositivos básicos de contenção e transição rodovia com obra- de-arte são as lajes de transição, os encontros e as cortinas e alas. Basicamente, as pontes e viadutos rodoviários têm apoios extremos ou os extremos em balanço. As obras com apoios extremos realizam a transição com a rodovia através de encontros dotados de cortinas, alas e lajes de transição, enquanto que as obras com extremos em balanço fazem a transição através de, cortinas, alas e lajes de transição. Em obras ferroviárias, os dispositivos básicos de contenção e transição ferrovia com obra- de-arte são os encontros. 8.5.3.1 Encontros Os encontros, ao mesmo tempo em que são os apoios extremos das pontes ou viadutos, são elementos de contenção e estabilização dos aterros de acesso. Deverão possibilitar uma boa transição entre as obras-de-arte especiais e rodovias ou ferrovias. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 25/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 Em viadutos e pontes ferroviários, os encontros, do tipo caixa, deverão ser preenchidos com material adequado e de fácil compactação. 8.5.3.2 Lajes de Transição Os viadutos e pontes rodoviários deverão ser providos de lajes de transição, de espessura não menor que 0,25 m e comprimento 4,0 m, ligados à estrutura ou ao encontro por meio de articulações de concreto, sem armaduras passantes, e apoiadas no aterro de acesso compactado em toda sua extensão nos casos em que os estudos de tráfego realizado no projeto da Vale indicarem semelhanças com os parâmetros técnicos definidos pelo DNIT. Nas demais situações, quando tecnicamente justificado e adequadamente dimensionado, em cruzamentos que não se encontram sob a jurisdição do DNIT, esses limites poderão ser modificados. As lajes de transição serão de espessura maior que 0,25 m e de comprimento mínimo de 4 m nos. Nos demais casos, as dimensões mínimas deverão ser dimensionadas de acordo com as solicitações a serem resistidas pela estrutura. As características do aterro nas proximidades das lajes de transição deverão ser indicadas no projeto. Os esforços de carga permanente da laje de transição somente deverão ser considerados quando desfavorável para a estrutura. 8.5.3.3 Cortinas Recomenda-se que estas sejam dimensionadas para um trem-tipo constituído de duas cargas concentradas, afastadas de dois metros e cada uma com o valor da metade da carga do veículo-tipo, sem impacto; as solicitações de carga permanente das lajes de transição somente poderão ser consideradas quando desfavoráveis para a estrutura. 8.5.3.4 Alas Alas são estruturas laminares, solidárias às cortinas e com geometria adequada para contenção lateral dos aterros de acesso e confinar a laje de transição. As alas deverão ser projetadas de forma que fiquem mergulhadas, pelo menos, 50 cm no terrapleno projetado e, de preferência, deverá confinar toda a laje de transição. Como as barreiras rígidas de concreto deverão ser prolongadas até as extremidades das alas, onde se fazem as transições com as defensas metálicas da rodovia, as alas deverão ter um aumento localizado de espessura para acomodar as barreiras e serem dimensionadas para absorver, além do empuxo de terra e da sobrecarga, o eventual impacto do veículo na barreira. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 26/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 Havendo passeios laterais, as barreiras e os guarda-corpos deverão ser prolongados até o alinhamento com as extremidadesdas alas. 8.5.4 Taludes de Acesso O reaterro da região situada entre a obra e a estrada/ferrovia deverá ser feito com material selecionado que confira ao aterro condições satisfatórias de apoio da laje de transição com um mínimo de recalque. Poderá ser utilizado solo-cimento em proporções tais que resulte em uma mistura homogênea e que, após devidamente compactado, apresente condições de suporte adequadas. O projeto deverá prever, sempre, proteção superficial dos taludes nos trechos da estrada/ferrovia adjacentes às obras-de-arte especiais. Os comprimentos desses trechos não devem ser inferiores a três vezes as alturas dos aterros de acesso. Sob as obras-de- arte, onde os raios solares não alcançam e consequentemente a vegetação não floresce, a proteção dos taludes poderá ser constituída por placas pré-moldadas de concreto, rejuntadas, ou por alvenaria argamassada. Nos trechos laterais, onde há incidência de raios solares, a proteção dos taludes poderá ser efetuada por vegetação adequada. 8.5.5 Juntas As juntas de dilatação intermediárias, quando necessárias, e as situadas nos encontros deverão ser escolhidas em função da movimentação prevista após a sua colocação. O projeto das juntas deverá ser detalhado considerando-se os efeitos residuais da retração e deformação lenta, a partir daquela data, além dos efeitos de temperatura e movimentação de apoios previstos ao longo da vida útil da estrutura. 8.5.6 Drenagem de Tabuleiros O projeto geométrico do greide nas imediações das pontes e viadutos deverá prever a maior declividade longitudinal possível, desaconselhando-se valores menores que 0,5%. No caso de situações favoráveis, rampa com declividade maior ou igual a 2% e comprimento menor que 50 m, a drenagem será prevista apenas por captação localizada no extremo mais baixo da obra, desde que se tenham seções transversais favoráveis, declividade transversal maior ou igual a 2%. No caso de situações desfavoráveis, declividade longitudinal nula, ou trecho mais baixo de uma curva vertical côncava, a drenagem será projetada com o auxílio de canaleta lateral, com declividade não nula. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 27/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 8.5.6.1 Elementos de Captação Na impossibilidade de situar-se fora da obra-de-arte especial a captação de águas pluviais, a drenagem deverá ser feita pela adequada localização de elementos de captação sobre o tabuleiro. Esses elementos, com a maior capacidade de captação possível, deverão situar- se, de preferência, na faixa próxima à barreira. Quando houver possibilidade de descarga direta, em obras sobre cursos d'água ou terreno natural protegido contra a erosão das descargas, a captação será feita através de buzinotes com diâmetros e espaçamentos estabelecidos em função da área de contribuição. Nos outros casos, como nas obras urbanas, a solução de drenagem deverá ser composta por elementos de grande capacidade de vazão e prumadas semi-verticais. Os elementos de captação, como as caixas com grelhas, deverão ser dispostos próximos aos pilares para facilidade de fixação ou da instalação embutida da prumada semi-vertical. 8.5.6.2 Drenagem das Partes Internas da Estrutura Sempre que houver possibilidade de acúmulo de água em partes internas da estrutura deverão ser deixados buzinotes, de diâmetro mínimo de 75 mm, nos pontos baixos de cada parte dessa estrutura. 8.5.6.3 Drenagem dos Encontros Quando o viaduto for drenado por buzinotes, a captação sobre a região do aterro de encontro deverá ser lançada fora dos limites da obra-de-arte especial, evitando-se a consequente erosão dos aterros. Caso exista entre as pistas um canteiro central fora da obra-de-arte especial, este poderá ser drenado com valeta e o deságue deverá ser feito antes da obra-de-arte. 8.5.6.4 Pingadeiras As pingadeiras são elementos de drenagem essenciais à manutenção, ao bom aspecto das obras-de-arte especiais e ao aumento de sua durabilidade. Elas deverão ser eficazes, impedindo o livre escoamento das águas pluviais. 8.5.7 Pavimentação A pavimentação da superestrutura de uma ponte ou viaduto rodoviário poderá ser rígida, de concreto, ou flexível, de concreto asfáltico. Para pavimento rígido ou flexível, caso o estudo de tráfego realizado no projeto da Vale apresentar semelhanças com os parâmetros técnicos definidos pelo DNIT, poderá ser utilizada a metodologia de dimensionamento do DNIT. Nas demais situações, deverão ser CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 28/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 aplicados métodos já consagrados na engenharia ou métodos mecanístico-empírico ou mecanístico. Nas pontes e viadutos com pavimento rígido, além das juntas de dilatação da estrutura, deverão ser previstas juntas de contração e de construção. As juntas de contração deverão ser executadas tanto longitudinalmente quanto transversalmente para o combate às trincas provocadas pelas variações volumétricas do concreto e pela combinação dos efeitos do empenamento restringido das placas e das solicitações do tráfego. As juntas de construção deverão ser executadas, necessariamente, nos pontos onde houver paralisação na concretagem da placa. Deverão ser atendidas as recomendações e prescrições da norma NBR 6118. 8.5.8 Aparelhos de Apoio O projeto deverá conter todos os elementos necessários para garantir o correto funcionamento dos aparelhos de apoio, tais como: • Dimensões; • Posicionamento; • Tipo; • Características do material de constituição; • Instruções de colocação e montagem; • Detalhes do berço de assentamento. Quando utilizados aparelhos de apoio fixos, unidirecionais ou multidirecionais, deverão ser corretamente distribuídos para não gerar sobrecargas diferenciais na meso e na superestrutura. A distância mínima entre faces de aparelhos de apoio e faces de pilares ou de vigas não deve ser inferior a 10 cm. As armaduras de cantos de pilares e vigas deverão ser detalhadas de maneira a garantir a integridade do concreto. Nas estruturas com vigas pré-moldadas que utilizam placas de ancoragem, o apoio em aparelhos de neoprene deverá ser feito inteiramente na placa de ancoragem ou inteiramente na viga pré-moldada, e nunca parcialmente ou simultaneamente nestes dois elementos estruturais. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 29/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 Deverão ser previstos no projeto estruturas que, através de nichos, rebaixos ou outros dispositivos, permitam a troca dos aparelhos de apoio com relativa facilidade. Deverão ser previstos e indicados: • Equipamentos destinados ao levantamento do tabuleiro; • Posicionamento dos equipamentos; • Dimensões e capacidades de carga dos equipamentos; • Especificações para as operações de levantamento; • Especificações para a substituição dos aparelhos de apoio. 8.5.9 Detalhamento das Armaduras 8.5.9.1 Estruturas de Concreto Armado Convencional O detalhamento das armaduras deverá atender a função estrutural e as condições adequadas de execução, particularmente com relação ao lançamento e ao adensamento do concreto no interior da fôrma. O arranjo das armaduras deverá ser projetado de forma a garantir a passagem dos agregados, a introdução do vibrador sem a segregação dos agregados e geração de vazios no interior das formas dos elementos estruturais. Todos os pontos que apresentam descontinuidades deverão ser tratados, dimensionados e detalhados.8.5.9.2 Estruturas de Concreto Protendido As obras-de-arte especiais em concreto protendido serão projetadas com cabos internos e aderentes. Cabos externos ou internos, não aderentes, somente poderão ser utilizados em fases transitórias de execução ou em obras de reforço. No detalhamento deverá ser observado o posicionamento e a distância entre as armaduras passivas da estrutura e as bainhas das armaduras ativas de modo a evitar perfuração da bainha pela agulha do vibrador de imersão. Deverão ser evitados cabos com saídas superiores e inferiores. Deverá ser dada preferência para as saídas de topo, nas extremidades das vigas ou das aduelas, e para as saídas laterais. Cabos com ancoragens mortas não devem ser protendidos com tensões muito altas, pois a ruptura de uma cordoalha poderá trazer problemas de difícil e trabalhosa solução. A introdução e a difusão da protensão deverão ser convenientemente consideradas. Cabos ancorados em lajes ou faces de vigas implicam na obrigatoriedade de colocação de armaduras especiais de dispersão das tensões de tração. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 30/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 O gradiente térmico deverá ser, obrigatoriamente, considerado. Deverão ser previstos e indicados nos desenhos relativos a detalhes de protensão, os seguintes elementos, sem a eles se limitar: • Força a ser aplicada na extremidade do macaco de protensão; • Tipo de bainha e coeficientes de atrito previstos em trechos retos e curvos; • Sequência de protensão dos cabos; • Tabela de alongamentos previstos, de acordo com o diagrama tensão/deformação do aço utilizado; • Idade e resistência mínimas do concreto previstas para a operação de protensão. 8.5.10 Escoramento e Plano de Concretagem Todas as informações referentes ao processo construtivo, como fases e processos de concretagem, juntas construtivas, sentido da concretagem e eventuais transferências rápidas de cargas, deverão ser apresentadas, seja em desenhos, especificações técnicas ou outros documentos, de modo que a obra tenha condições de elaborar os projetos de escoramento e planos de concretagem. 8.5.11 Inspeção da Obra O projeto deverá ser desenvolvido e detalhado de forma a garantir o acesso a todos os pontos da estrutura, para inspeção e manutenção permanentes, exigindo-se atenção especial no caso de estruturas em caixão, articulações do tipo Gerber, aparelhos de apoio e pilares vazados especiais, como prevê a norma ABNT NBR 9452 que determina inspeções anuais em pontes, viadutos e passarelas de concreto. As aberturas destinadas a esse fim, previstas na estrutura, deverão ser localizadas em regiões de pequenas solicitações, consideradas no cálculo e convenientemente armadas ou reforçadas, devendo ser evitadas as aberturas de inspeção na laje superior. Deverão ser atendidas as recomendações e prescrições da norma NBR 6118, quando aplicáveis. 8.6 PASSARELAS As passarelas são obras-de-arte especiais destinadas, essencialmente, ao tráfego de pedestres e, eventualmente, ao de ciclistas. Sempre que crescer a importância de separar o tráfego de veículos do cruzamento de pedestres, aumentando a segurança dos pedestres e facilitando o fluxo de tráfego, faz-se necessária a construção de uma passarela. CLASSIFICAÇÃO USO INTERNO SISTEMA DE PADRONIZAÇÃO DE ENGENHARIA - SPE TÍTULO CRITÉRIOS DE PROJETO PARA PONTES E VIADUTOS Nº VALE CP - B - 508 PÁGINA 31/31 REV. 5 PE-G-608_Rev_16 As rampas de acesso deverão ter início e fim em pontos de atração natural tais como cruzamentos de ruas, saídas de fábricas, escolas, etc. Geralmente, as passarelas são construídas sobre rodovias/ferrovias já existentes e de tráfego intenso. A execução deverá se processar com segurança, causar o mínimo de transtornos ao fluxo normal de veículos e com o menor prazo possível. Para a definição da geometria da passarela, deverão ser atendidas as prescrições da norma NBR 9050 e de demais normas aplicáveis ao projeto. Os gabaritos exigidos para as passarelas são os mesmos das demais obras-de-arte especiais. Quando há pilares em canteiros centrais, deverão ser protegidos por meio de defensas ou barreiras contra eventuais choques de veículos desgovernados. 9.0 ATENDIMENTO A PADRÕES NORMATIVOS DA VALE Os ativos, componentes e diretrizes relacionados ao objeto deste documento deverão seguir integralmente os padrões normativos de gestão, meio ambiente, segurança e integridade de ativos da Vale (PNR). Caso eventualmente ocorra alguma divergência entre requisitos estabelecidos neste documento e no PNR, esse último deverá prevalecer. Para este fornecimento, o fornecedor deverá atender os requisitos estabelecidos nos PNR- 000015, PNR-000019, PNR-000020, PNR-000021, PNR-000047, PNR-000069, PNR- 000083 e PNR-000084 conforme aplicabilidade. 10.0 REQUISITOS DE SAÚDE E SEGURANÇA E MEIO AMBIENTE Deverá ser realizada uma análise de risco a cada nova situação e projeto. Esta análise deverá englobar os riscos próprios da execução dos serviços, das suas interfaces com outras atividades e sistemas, e do ambiente em que está inserido. Os requisitos de saúde e segurança descritos no CP-R-501 e de meio ambiente descritos no CP-N-501 deverão ser contemplados na realização dos projetos. DÚVIDAS, CRÍTICAS OU SUGESTÕES Para dúvidas, críticas ou sugestões relacionadas ao SPE, acesse a central online SPE Responde, disponível no Portal de Projetos, ou utilize o endereço eletrônico spe@vale.com Sua participação é fundamental nos processos de melhoria e manutenção do acervo do SPE. mailto:spe@vale.com