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1 CENTRO UNIVERSITÁRIO MAURÍCIO DE NASSAU NÚCLEO DE ENGENHARIA ENGENHARIA CIVIL TATIANE MARIA DA SILVA GUDEMBERG J. DE SANTANA MARCELO ASSUNÇÃO TEODOSIO RODOLFO EDUARDO FERREIRA DIAS PRISCILA DOS SANTOS SILVA MANOEL DAVID DOS SANTOS GUSMÃO Recife-PE 2016 2 CENTRO UNIVERSITÁRIO MAURÍCIO DE NASSAU NÚCLEO DE ENGENHARIA - ENGENHARIA CIVIL PONTES Aluno: TATIANE MARIA DA SILVA Mat.: 01066614 Aluno: GUDEMBERG J. DE SANTANA Mat.: 01096208 Aluno: MARCELO ASSUNÇÃO TEODOSIO Mat.: 01185883 Aluno: RODOLFO EDUARDO FERREIRA DIAS Mat.: 01073085 Aluno: PRISCILA DOS SANTOS SILVA Mat.: 01054967 Aluno: MANOEL DAVID DOS SANTOS GUSMÃO Mat.: 01066898 Prof.º: CLAUDIO JOSE DE FREITAS VASCONCELOS Turma: 9º NB/ Noite Recife-PE 2016 3 Sumário 1. Introdução ...................................................................................................... 4 2. Objetivos. ....................................................................................................... 5 2.1 Objetivos gerais ....................................................................................... 5 2.2 Objetivos específicos ............................................................................... 5 3. Historia. .......................................................................................................... 5 3.1 - Ponte ..................................................................................................... 5 4. Classificações de pontes. ............................................................................... 7 5. Sistemas estruturais. ...................................................................................... 8 5.1. Pontes em Laje ....................................................................................... 8 5.2 - Ponte em viga ........................................................................................ 8 5.2.1 - Pontes em Viga de Alma cheia ....................................................... 8 5.2.2 - Pontes em Vigas Caixão ................................................................. 8 5.3 - Ponte de treliças .................................................................................... 9 5.4 - Ponte cantiléver ..................................................................................... 9 5.5 - Pontes em Pórticos ............................................................................. 10 5.6 - Ponte em arco ...................................................................................... 10 5.7 - Ponte suspensa ................................................................................... 10 5.8 - Ponte suspensas por cabos ................................................................. 10 5.9 - Pontes móveis e flutuantes .................................................................. 11 6. Quanto ao uso. ............................................................................................. 11 7. Elementos constituintes das pontes ............................................................. 12 8. Descrição das estruturas de pontes consideradas ....................................... 13 9. Classificação das pontes .............................................................................. 14 9.1 - Natureza do tráfego ............................................................................. 14 9.2 - Material da superestrutura .................................................................. 14 9.3 - Planimetria ........................................................................................... 15 9.4 - Altimetria .............................................................................................. 16 10. Ações atuantes nas pontes rodoviárias ...................................................... 17 10.1 - Ações permanentes .......................................................................... 17 10.2 - Ações variáveis .................................................................................. 17 10.3 - Ações excepcionais ........................................................................... 18 11. Alça Paulo Guerra ...................................................................................... 18 11.1 - Informações técnicas ......................................................................... 18 11.2 - Sistema Estrutural .............................................................................. 19 12. Viaduto Alça Rio Mar - (Trecho 05) ............................................................ 19 12.1 - Localização ....................................................................................... 19 12.2 - Partes Constituintes ........................................................................... 19 12.3 - Processo Construtivo ......................................................................... 20 12.4 - Materiais ............................................................................................ 20 13. Metodologia ................................................................................................ 21 14. Fotos .......................................................................................................... 22 15. Conclusão .................................................................................................. 25 16. Bibliografia .................................................................................................. 26 17. Referências Normativas ............................................................................. 26 18. Anexos ....................................................................................................... 27 4 1. INTRODUÇÃO Desde o princípio da humanidade que se evidencia a necessidade do homem em vencer obstáculos, seja para sua sobrevivência atrás de terrenos mais cultiváveis, abrigos mais eficientes ou ate mesmo por buscas de rotas mais curtas para sua locomoção. No princípio eram utilizados apenas os meios que se dispunham na época como madeira e cipó, com o passar dos tempos e a evolução de conhecimentos sobre outros materiais e técnicas mais avança- das, buscou-se soluções mais ousadas de engenharia que viriam por propor- cionar obras mais seguras e duradoras que as anteriormente construídas. Com constantes necessidades em ultrapassar obstáculos, é rotineira a opção de pontes para resolução de problemas que buscam vencer vãos com o objetivo de proporcionar ao homem sua transição sobre o referido “empecilho”. Para cada situação deparada, uma solução diferenciada, com um custo variável. Dai uma enormidade de tipos de pontes que dependendo da técnica construtiva aplicada ou da intenção quanto ao seu uso, pode ser classificada de uma maneira diferente. Posteriormente, diante dessa variedade de tipos de pontes, será focado em uma ponte específica localizada entre os bairros do Cabanga e do Pina, chamada ponte Paulo Guerra, de coordenadas 8°4'58"S 34°53'26"W, que liga a Zona Sul ao Centro do Recife, sentido Centro - Zona Sul. A partir dos parâ- metros classificatórios quanto a tipos de ponte e dos documentos como plantas e outros mais, levantados junto a empresa responsável pelo alargamento da supra citada ponte, será feita uma categorização da mesma. 5 2. Objetivos 2.1 Objetivos gerais O objetivo deste trabalho consiste em, a partir de parâmetros classificató- rios quanto à construção de uma ponte,identificar tais características na obra de alargamento da ponte Paulo Guerra, principalmente a construção do trecho 05 (viaduto alça Rio Mar). Bem como apresentar documentações obtidas junto à empresa responsável por essa construção. Serão apresentadas plantas de forma, plantas de armação, dentre outros dados que serviram como base de sustentação para categorizarmos a referida obra. 2.2 Objetivos específicos Buscar informações referente ao projeto da Alça Paulo Guerra, principal- mente o trecho 05 que é a Alça Shopping Rio Mar, e fazer uma analisar rela- cionada a pesquisa feita dura. 3. História 3.1 - Ponte É uma construção que permite interligar ao mesmo nível pontos não a- cessíveis separados por rios, vales, ou outros obstáculos naturais ou artificiais. A palavra ponte provém do latim Pons que por sua vez descende do Etrusco Pont , que significa “estrada”. Tão antigas quanto a humanidade, as pontes são um grande símbolo de beleza para arquitetura e por muitas vezes consideradas como milagres da en- genharia, representando literalmente acesso e conexão, ajudando o ser hu- mano a se instalar em novas regiões, ligando assim diferentes lugares e povos. Desde tempos remotos que o homem necessita ultrapassar obstáculos, com o objetivo de vencer barreiras e buscar sustento ou mesmo abrigo, as pri- meiras pontes surgem de forma natural através de troncos que caíram sobre os rios criando a possibilidade de passar para à outra margem. Assim o homem passa a copiar, surgindo as pontes, que a princípio eram feitas de troncos de árvores. Então desde a antiguidade os povos passaram a construir pontes cada vez melhor e com mais perfeição, usando novos métodos e materiais, sendo estas de troncos, cordas, pedras, pranchas associadas em forma de vigas, vi- gas escoradas entre outros tantos recursos disponíveis na natureza. Algumas tribos americanas, inclusive do amazonas, usavam árvores e ci- pós para construir passarelas. Com o tempo aprenderam a criar cordas com o cipó ou cascas de árvores trançados que permitiam unir os diferentes elemen- tos da ponte. Estas cordas também serviam para criar primitivas pontes de cor- das, as mães das pontes pênseis. Mas as pontes significavam muito mais que obras de engenharia na bus- ca do alimento, serviam também de ferramentas para transpor desafios, co- nhecer e conquistar novas terras, vencer inimigos e, principalmente, fazer no- vos amigos e estabelecer parcerias. Com o surgimento da idade do bronze e a predominância da vida seden- tária, tornou-se mais importante a construção de estruturas duradouras, nome- 6 adamente, pontes de lajes de pedra. Das pontes em arco há vestígios desde cerca de 4000 a.C. na Mesopotâmia e no Egito e, mais tarde, na Pérsia e na Grécia (cerca de 500 a.C.). Segundo PINHO et al, as mais antigas pontes de pedra foram construídas em Roma empregando a técnica de arcos aprendida com os etruscos. Dentre as pontes de pedra mais antigas podemos citar três delas que ainda hoje ser- vem à população local, que são: Fabrício (62 a.C.) (Figura 1), São Ângelo (134 d.C.) e Céstio (365 d.C.). Figura 1 - Gravura de Piranesi mostrando a Ponte Frabício em Roma. (Imagem extraída de www.structurae.de) Há noticias que pontes de madeira foram utilizadas pelos romanos para a travessia de rios e lagos. Durante o Renacentismo, o arquiteto Palladio construiu vãos de 30 m com treliças triangulares elaboradas por ele. Exemplos deste tipo de estrutura são as pontes Grubenmann, sobre o Rio Reno, em S- chaffhausen – Suíça, com dois vãos de 52 e 59 m; a ponte sobre o rio Elba em Wittemberg – Alemanha, com 14 vãos de 56 m em treliça. No fim do século XVIII iniciou-se a fase de transição entre as pontes de madeira para as pontes metálicas, transição esta que durou aproximadamente 40 anos, iniciando e terminando em uma mesma geração. Inicialmente foram construídas em ferro fundido, sendo a ponte construída pelo exercito alemão sobre o Rio Oder, na Prússia, a primeira ponte a utilizar este material em sua construção. Já a primeira a ser construída totalmente em ferro fundido situa-se sobre o rio Severn, Inglaterra (1779), com um vão de 31 m, 15 de largura e com 59 m de comprimento total (Figura 2). As primeiras pontes treliçadas totalmente feitas em aço foram construídas nos Estados Unidos (1840), Inglaterra (1845), Alemanha (1853) e Rússia (1857). 7 Entre 1850 e 1880, foram construídas as primeiras pontes em aço no Brasil. As pontes em concreto armado apareceram no início do século XX. Es- tas possuíam os tabuleiros em concreto armado e suas estruturas de sustenta- ção eram construídas em arcos triarticulados de concreto simples. O concreto armado só veio a ser utilizado na mesoestrutura a partir de 1912, quando as pontes de viga e de pórtico, com vãos de até 30 m, começaram a ser construí- das. Figura 2 - Ironbridge, a primeira ponte em ferro fundido, Século XVIII. Em 1938 o concreto protendido começou a se difundir, como material de construção de pontes, mas somente após o final da Segunda Guerra Mundial que ele começou a ser utilizado com freqüência. 4. Classificações de pontes As pontes podem ser classificadas de diversas maneiras, sendo as mais comuns: quanto sua finalidade de utilização, material de construção, tipo estru- tural, tempo de utilização e mobilidade do estrato. Quanto a sua finalidade as pontes podem ser rodoviárias, ferroviárias, passarelas, rodoferroviárias, etc. Podem, também, destinar-se ao suporte de dutos e, até mesmo, de vias navegáveis. Ao serem classificadas quanto ao material que são construídas, as pontes podem ser de madeira, pedras, concreto (simples, armado ou protendido) e metálicas. Pode-se classificá-las, também, quanto ao seu tipo estrutural e podendo ser em laje, viga, caixão, treliça, pórtico arco ou suspensa. Em termos de tempo de utilização as pontes se subdividem em perma- nentes e provisórias. Por ultimo, pode-se classificar as pontes quanto a sua mobilidade do substrato, que são: flutuantes, corrediça, levadiça, basculante e giratória. 8 5. Sistemas estruturais 5.1. Pontes em Laje As pontes em laje possuem a seção transversal desprovida de qualquer vigamento, podendo ter um sistema estrutural simplesmente apoiado ou contí- nuo. A (Figura a) mostra um exemplo desta estrutura em um sistema simples- mente apoiado em encontros e algumas seções transversais típicas. Este sis- tema estrutural apresenta algumas vantagens, como pequena altura de cons- trução, boa resistência à torção e rapidez de execução, possuindo também boa relação estética. Podem ser moldadas no local ou constituídas de elementos pré-moldados, e os detalhes de formas e das armaduras e a concretagem são bastante simples. As soluções de pontes em laje podem ser de concreto armado ou proten- dido com a relação entre a espessura da laje e o vão variando de 1/15 a 1/20 para concreto armado e até 1/30 para concreto protendido. Quando os vãos são muito grandes, o peso próprio é muito alto e costuma-se adotar a solução da seção transversal em laje alveolada, onde os vazios podem ser conseguidos com fôrmas perdidas, através de tubos ou perfilados retangulares de compen- sado ou de plástico (Mason, 1977). Figura a - Ponte em laje 5.2 - Ponte em viga Uma tábua ou um tronco atravessando um riacho é o tipo mais básico e mais antigo de ponte. Chama-se “ponte em viga”. É uma estrutura horizontal, ou plana, com um suporte em cada extremidade. Outros suportes, chamados pilares, podem dar apoio à ponte ao longo de sua extensão. As pontes em viga modernas geralmente são feitas de vigas de aço. As pontes em rodovias são, na maioria, desse tipo. 5.2.1 - Pontes emViga de Alma cheia As pontes em vigas de alma cheia possuem um sistema de vigas que su- portam o tabuleiro. As vigas principais são denominadas longarinas e as vigas destinadas a aumentar a rigidez da estrutura são transversinas. 5.2.2 - Pontes em Vigas Caixão As vigas caixão como o próprio nome indica, são vigas formadas por duas ou mais almas e por uma mesa inferior única, alem da mesa superior. Ao con- trario das pontes em vigas de alma cheia, neste tipo de estrutura não é neces- sário utilizar transversinas intermediárias, já que este tipo de estrutura confere grande rigidez à torção ao sistema. 9 Figura b - Ponte em viga 5.3 - Ponte de treliças Como a ponte em viga, a ponte de treliças tem um suporte em cada ponta e também se apoia sobre pilastras no meio. Mas ela tem uma estrutura de bar- ras de metal ou de madeira conectando as duas extremidades, o que lhe ga- rante mais força que uma ponte em viga simples. Essas barras se encaixam em formas triangulares chamadas “tesouras”. É muito comum essas tesouras formarem uma espécie de túnel pelo qual passa a rodovia. A treliça pode ser descrita como um conjunto de triângulos formados por peças retas e articuladas entre si. Quando adequadamente projetada, com proporções normais, uma treliça tem as seguintes características: Os eixos de todos os elementos são retos e concorrentes nos nós ou juntas; A treliça propriamente dita é carregada somente nos nós. O sistema de treliças tem duas grandes vantagens: a primeira é a dos e- lementos só serem solicitados por cargas axiais, a segunda permitir alturas maiores com menor peso e redução de flecha. A desvantagem econômica das pontes em treliça é o custo maior de fa- bricação, pintura e manutenção, e às vezes o fator estético, pelo cruzamento visual dos elementos (PINHO, 2007). Figura c - Ponte em treliça 5.4 - Ponte cantiléver A ponte tipo cantiléver é feita de estruturas que têm o mesmo nome: can- tiléveres. Um cantiléver é uma viga que tem um pilar em apenas uma das pon- tas, como uma plataforma de mergulho ou um trampolim. Uma estrutura de muitas barras confere força adicional à viga, como numa ponte de treliças. Pelo menos duas dessas vigas se estendem em direção uma à outra, formando a ponte. Figura d - Ponte em cantiléver 10 5.5 - Pontes em Pórticos Neste tipo de ponte a mesoestrutura é solidarizada monoliticamente a su- perestrutura, não sendo necessário, portanto, aparelhos de apoio nos pilares e reduzindo o comprimento de flambagem dos mesmos. Normalmente possuem pilares inclinados, necessitando fundações incli- nadas, também. Estes pilares, usualmente, estão sujeitos a uma grande carga de compressão. Segundo Pinho et al., isto faz com que esta solução seja re- comendada para terrenos de bom suporte de cargas. Figura e - Ponte em pórtico 5.6 - Ponte em arco Como a ponte em viga, a ponte em arco é um projeto de desenho muito antigo e de resultado muito bonito. Ela é sustentada por uma estrutura de um ou mais arcos. Esse tipo de ponte é construído com frequência so- bre rios e vales. Estas estruturas, devido à sua configuração geométrica, permitem o uso de concreto simples em pontes de grandes vãos. Isto acontece quando o eixo do arco é projetado segundo as linhas de pressão devidas à carga permanente, tirando proveito, desta maneira, da boa resistência a compressão do concreto. Figura f - Ponte em arco 5.7 - Ponte suspensa Na ponte suspensa, a plataforma (a parte plana pela qual atravessam ve- ículos ou pessoas) fica suspensa por cabos fortes. Os cabos principais ficam suspensos entre duas ou mais torres. Cabos menores ficam pendurados dos cabos principais, curvos, e sustentam a plataforma. As pontes suspensas po- dem cobrir distâncias mais longas que qualquer outro tipo de ponte. 5.8 - Ponte suspensas por cabos Neste tipo de ponte os tabuleiros são contínuos e são sustentados por cabos atirantados, podendo ser pênseis ou estaiadas. Nas pontes pênseis os cabos são ligados a dois outros cabos maiores que, por sua vez, ligam-se às torres de sustentação. A transferência das princi- pais cargas às torres e às ancoragens em forma de pendurais é feita simples- 11 mente por esforços de tração. Os cabos maiores comprimem as torres de sus- tentação, que transferem os esforços de compressão para as fundações. Neste tipo de ponte, quando sujeita a grandes cargas de vento, o tabuleiro apresenta grandes deslocamentos, por esta razão, exige-se que o mesmo seja projetado com grande rigidez à torção para minimizar este efeito. As pontes estaiadas diferem das pênseis na forma com que os cabos são ancorados. Nesse caso, os cabos são ancorados diretamente às torres de sus- tentação. Seu sistema estrutural consiste em um vigamento, com grande rigi- dez à torção, que se apoia nos encontros e nas torres de ancoragem, e por um sistema de estais partindo dos acessos do vigamento, que passam por uma das torres de ancoragem e dirigem-se ao vão central, para então ancorá-los e sustentar o vigamento. Segundo Mattos, 2001 as torres deste tipo de ponte podem ser projetadas com grande esbeltez porque os estais transmitem ape- nas pequenas forças provenientes do vento e contribuem em muito para a segurança contra a flambagem. Figura g - Ponte suspensa 5.9 - Pontes móveis e flutuantes Alguns tipos de pontes são móveis. Outras, como as pontes basculares ou levadiças, se abrem para cima, para permitir a passagem de navios altos. Algumas podem girar lateralmente. Outras ainda, chamadas pontes flutuantes, flutuam sobre a água. 6. Quanto ao uso Segundo a sua utilização as pontes podem ser classificadas como: Pontes ferroviárias: para o tráfego de comboios. Pontes rodoviárias: para o tráfego de automóveis e também chamada de viadutos nas áreas urbanas Pontes pedonais: utilizadas exclusivamente por peões e também cha- madas de 'passarelas' Pontes oleodutos: para o transporte de produtos químicos ou de água. A construção de pontes é tema constante de pesquisas por parte dos en- genheiros que buscam o aprimoramento das técnicas e dos materiais. 12 7. Elementos constituintes das pontes Os elementos estruturais constituintes das pontes são classificados em dois ou três grandes grupos dependendo de cada autor. Leonhardt (1979) divi- de a estrutura da ponte em superestrutura e infraestrutura. Na superestrutura estão contidos o tabuleiro, vigas principais e secundárias, sendo que pilares, encontros e apoios fazem parte da infraestrutura. Já Liebenberg (1992) reparte a estrutura da ponte em superestrutura, subestrutura e fundações. Debs e Ta- keya (2003) apresentam uma divisão em elementos conforme (Figura 3). Figura 3 - Elementos constituintes das pontes A nomenclatura utilizada neste estudo segue a classificação encontrada em Mason (1977) e Pfeil (1983), a qual desmembra os elementos em três gru- pos: superestrutura, mesoestrutura e infraestrutura como mostra a (Figura 4). Figura 4 - Vista geral de uma ponte, mostrando os principais elementos estruturais Como superestrutura, pode-se entender a parte da ponte destinada a vencer o obstáculo. É dividida em estrutura principal (vigas e longarinas) e se- cundária (tabuleiro ou estrado composto por laje, tábuas ou chapas metálicas) que recebe a ação direta das cargas. A mesoestrutura é composta por: Pilares: elemento de suporte situado na região intermediária e sem a função de arrimar o solo; Encontro: elemento situado nas extremidades da ponte e com fun- ção de arrimar o solo e suportar a ponte Entende-secomo infraestrutura, os elementos de fundação (blocos, esta- cas e tubulões), os quais transmitem as cargas ao solo. Entre a superestrutura e a mesoestrutura encontram-se os aparelhos de apoio que são elementos destinados a transmitir as reações de apoio e permitir deslocamentos e movi- mentos da superestrutura. 13 8. Descrição das estruturas de pontes consideradas A geometria das pontes é obtida em função do sistema estrutural, do vão a ser vencido, da altura estrutural disponível, do processo de construção e das características da via. O Departamento Nacional de Estradas de Rodagem – DNER em seu ma- nual de projeto de obras-de-arte especiais define alguns parâmetros a serem considerados durante o projeto de pontes. Dentre estes, pode-se citar aqueles utilizados para o projeto das estruturas aqui consideradas, que são: Classe de projeto: I-B (pista simples) Região: Plana Largura da faixa de rolamento: 3,60 m Largura do acostamento externo: 2,40 m Velocidade diretriz: 100 km/h Além destas recomendações, o DNER também recomenda valores míni- mos para a alma das vigas, espessura das lajes e esbeltez. O presente estudo restringiu-se as pontes de concreto armado, moldado in loco, com vãos de 20, 30 e 40 m, sendo o esquema estrutural longitudinal de vigas bi-apoiadas. As seções transversais são ilustradas na Figura 10, que constam de lajes associadas às vigas principais de seção retangular constante, sendo as transversinas desligadas das lajes. Figura 5a - Vão de 20m Figura 5b - Vão de 30m 14 Figura 5c - Vão de 40m 9. Classificação das pontes A classificação das pontes pode seguir vários critérios conforme apontado por diversos autores como Leonhardt (1979), Debs e Takeya (2003) e Salles et al (2005). Segundo Vasconcelos (1993), “ao engenheiro interessa a classifica- ção pelo tipo estrutural, pelo modo de funcionamento da estrutura, pela manei- ra como os carregamentos são transferidos para os pilares e deles para a fun- dação”. Já para um tecnologista, importa saber a classificação pelos materiais utilizados 9.1 - Natureza do tráfego A classificação quanto a natureza do tráfego das pontes, abrange as pon- tes rodoviárias, ferroviárias, passarelas, aeroviárias, canais e mistas. Estas úl- timas são ditas mistas quando comportam dois tipos de tráfego, como exemplo uma ponte rodoferroviária. Nos casos analisados pela pesquisa, destacam-se as pontes rodoviárias e para pedestres (passarelas). 9.2 - Material da superestrutura Ao serem classificadas as pontes através do material da superestrutura, deve-se considerar que cada tipo de material apresentará concepções estrutu- rais particulares. Dentre os mais utilizados, conforme Pfeil (1985), Vasconcelos (1993) e Debs e Takeya (2003) estão: Alvenaria de tijolos; Alvenaria de pedra; Madeira em estado bruto (roliça); Madeira em peças desdobradas ou laminado colado; Aço; Concreto simples; Concreto armado; Concreto protendido; Mistas (aço/concreto e madeira/concreto). Nas pontes estudadas, destacam-se a utilização do concreto armado, madeira bruta e aço. 15 9.3 - Planimetria Conforme Agostini, o desenvolvimento em planta do traçado das pontes é função do traçado da via e das condições de interferência no local da obra. As pontes podem ser classificadas em: Retas: possuem eixo reto e subdividem-se em ortogonais e esconsas; Curvas: possuem eixo curvo. Figura 6a - Ponte reta ortogonal Figura 6b - Ponte reta esconsa Figura 6c - Ponte reta curva 16 9.4 - Altimetria Pelo critério da altimetria, as pontes podem ser retas (horizontais ou em rampa) e curvas (tabuleiro convexo ou côncavo) Figura 7a - Horizontal Figura 7b - Em rampa Figura 7c - Tabuleiro convexo Figura 7d - Tabuleiro côncavo 17 10. Ações atuantes nas pontes rodoviárias No projeto de pontes rodoviárias, a consideração das ações e segurança devem seguir a NBR 8681:2003 - Ação e segurança nas estruturas, e NBR 7187:2003 - Projeto e execução de pontes de concreto armado e protendido, onde a classificação é feita em ações permanentes, variáveis e excepcionais. 10.1 - Ações permanentes Ações cujas intensidades podem ser consideradas como constantes ao longo da vida útil da construção. Também são consideradas permanentes as que crescem no tempo, tendendo a um valor limite constante. As ações perma- nentes em pontes rodoviárias compreendem, entre outras: a) as cargas provenientes do peso próprio dos elementos estruturais; b) as cargas provenientes do peso da pavimentação, dos revestimentos, das barreiras, dos guarda-rodas, dos guarda-corpos e de dispositivos de sinalização; c) os empuxos de terra e de líquidos; d) as forças de protensão; e) as deformações impostas, isto é, provocadas por fluência e retração do concreto, por variações de temperatura e por deslocamentos de apoios. Gusmão (2003) descreve que a superestrutura pode ser rígida ou flexível, podendo ser solta ou ancorada com os pilares. Em função destas característi- cas, a estrutura apresentará diferente sensibilidade aos recalques de apoio. A Figura 8 apresenta o efeito de recalque em uma superestrutura de vigas isostá- ticas e de viga hiperestática. Figura 8 - Efeito do recalque em estrutura isostática e hiperestática FONTE: Gusmão (2003, p. 145) 10.2 - Ações variáveis Em pontes rodoviárias de pequeno porte, as ações variáveis principais geralmente são as cargas móveis definidas pela NBR 7188:1984 - Carga móvel em ponte rodoviária e passarela de pedestres. O trem-tipo é composto de um veículo e de cargas uniformemente distribuídas. O trem-tipo da ponte é coloca- do no sentido longitudinal e seus efeitos podem ser determinados por linhas de influência 18 Figura 9 - Posicionamento das cargas para a determinação do trem tipo FONTE: Manual do DNIT (2004, p.32) 10.3 - Ações excepcionais São aquelas cuja ocorrência se dá em circunstâncias anormais. Compre- endem os choques de objetos móveis, as explosões, os fenômenos naturais pouco frequentes, como ventos ou enchentes catastróficos e sismos, entre ou- tros. 11. Alça Paulo Guerra 11.1 - Informações técnicas A antiga Ponte Paulo Guerra, com sua superestrutura em caixão de con- creto armado em forma de arcos contínuos, o que lhe confere grande beleza estética, é uma das mais tradicionais da cidade e está implantada numa das regiões mais bonitas do Recife, a Bacia do Pina. Com a chegada da Via Mangue, tornou-se necessário fazer uma alça na ponte com a seguinte característica: promover um alargamento no trecho inicial da mesma e em seguida separar-se da Paulo Guerra e seguir em direção à Via Mangue permitindo uma bifurcação para a entrada do Shopping Rio Mar. Houve uma discussão inicial entre representantes da URB/Recife, da JBR e da Engedata, com a preocupação de não fazer uma solução simplória que parecesse estranha ao ser emendada com a ponte tradicional. Houve um consenso entre as partes e foram escolhidos o engenheiro pro- jetista da estrutura José do Patrocínio Figueirôa e o arquiteto Juliano Dubeux, para conceber uma solução que atendesse ao seguinte critério: Encontrar um modelo que tivesse uma forma de monumento que, ao mesmo tempo, desviasse a atenção da estranha emenda na antiga ponte, justi- ficasse a sua inserção na paisageme fosse um símbolo da entrada da Via Mangue. Nasceu, então, a concepção da Ponte Estaiada cujo modelo estrutural di- fere das outras pontes do mesmo gênero por apresentar um estaiamento transversal. 19 11.2 - Sistema Estrutural: A alça completa é composta pelos seguintes trechos: Trecho 1 - com superestrutura em caixão protendido, com vãos de 47m e largura variável. Trecho 2 – ponte estaiada com tabuleiro em concreto protendido; os quatro mastros são de concreto armado com seção transversal variável e oca, desenvolvendo uma curva al longo da altura e se encontrando na câmera de estais, de onde partem 12 estais na direção transversal da ponte. Cada estai é composto de 37 cordoalhas de diâmetro 15,2mm protendidas, com carga máxima de 450tf, apoiando as extremidades das vigas radiais. Trecho 3 – com a superestrutura em caixão protendido, que faz a liga- ção entre o trecho 2 e a bifurcação com os trechos 4 e 5. Trecho 4 – com superestrutura em caixão protendido, fazendo a ligação com a Via Mangue. Trecho 5 – com superestrutura em caixão protendido fazendo a ligação com o Shopping Rio Mar. 12. Viaduto Alça Rio Mar - (Trecho 05) 12.1 - Localização Construída pelo Rio Mar Shopping, para servir de acesso ao novo centro de compras e fica compreendida entre as avenidas República Árabe Unida e República do Líbano. Trecho 5 corresponde ao acesso do Shopping Rio Mar, e possui compri- mento total de 148,62m, quatro vãos 39,58m / 40,03m / 40,01m / 29,00m, pos- sui quatro apoios, sendo o último um encontro com a terra armada, 2 faixas de rolamento com 3,50m casa, guarda-rodas de 0,40m. A alça Rio Mar, é decorrente de uma solicitação da URB para o atendi- mento ao shopping, afim de viabilizar seus acessos, sob e através da alça da Ponte Paulo Guerra. 12.2 - Partes Constituintes Estacas Hélice contínua Blocos Pilares Travessas Barreiras Vigas Lajes Transversinas 20 12.3 - Processo Construtivo Ponte classe 45. A execução do estaqueamento foi feita com um martelo de cravação acoplado a um guindaste montado sobre flutuante. A superestrutura foi executada sobre escoramento em treliças alugadas, com uso de estacas metálicas provisórias para reduzir os vãos e o concreto moldado in loco. 12.4 - Materiais A) - Concreto Estrutural: a. - Blocos, Pilares, Travessa e Barreiras fck≥ 40MPa. Fator á- gua/cimento < 0,40 b. - Vigas, Lajes e Transversinas fck≥ 40MPa. Fator água/cimento < 0,40 B) - Aço CA-50 e CP 190-RB C) - Concreto Magro: fck= 15MPa. D)- Estacas: a. - Estaca Hélice Contínua Ø=600mm b. - Carga máxima na estaca= 130tf c. - Armação Longitudinal - 6ϕ20.0 p/estaca E) - Cobrimentos: a. - Blocos = 40mm b. - Demais elementos = 35mm F) - Trem tipo TB-450kN conforme a NBR 7188/1984 G) - Classe de Agressividade Ambiental II 21 13. Metodologia O processo utilizado para o trabalho, foi analisar o Trecho 05 (Viaduto Al- ça Rio Mar) que é uma inclusão do alargamento da Ponte Paulo Guerra, que finaliza na via de contorno do Shopping. Para podermos fazer esta análise, antes foi necessário, um estudo da parte histórica do surgimento de pontes, para podermos compreender um pou- co do processo de construção da obra. No processo da pesquisa, estivemos na Empresa de Urbanização do Re- cife (URB), duas vezes, a primeira para fazer a solicitação do memorial descri- tivo e dos projetos. Ao retornarmos, fomos passando de setor e setor, e nin- guém sabia nos informar sobre os projetos, após tantas horas, sem conseguir uma informação sequer, fomos a Engedata, conversar com o calculista respon- sável, Jose do Patrocínio, onde nos recebeu muito bem, deu uma boa explica- ção do processo de construção de toda a obra e nos passou as informações necessária. O grupo conseguiu o projeto estrutural do trecho 05 e também, foi visitado o local para obter alguns registros fotográficos, e podemos observar com os dois registros e as informações obtidas, Trata-se de uma alça em viga de con- creto armado para uso rodoviário Classe 45, com uma laje central e duas lajes em balanços, observar-se que de acordo com a sua planimetria é uma alça curva e em relação a altimetria ela é em rampa, é um tabuleiro inferior (rebai- xado) e sua seção transversal, é de uma celula, e uma estrutura isostática, tem as transversinas e longarinas. 22 14. Fotos 23 24 25 15. Conclusão Concluímos que a Alça Shopping Rio Mar, não fazia parte do projeto, de ampliação da alça Paulo Guerra, pois, antes não se existia o projeto de um shopping para aquela área. Com o surgimento do Rio Mar, a Empresa de Ur- banização do Recife (URB), fez a solicitação de alterar o projeto executivo, e introduzir a Alça Shopping Rio Mar (trecho 05), para atender as necessidades do shopping, viabilizando o acesso. Quem ficou responsável pela construção, do trecho 05, foi o próprio Rio Mar, que junto com JBR engenharia pode executar a obra. A nova alternativa de solução se baseia em um modelo onde as pistas são estruturadas com ele- mentos pré-fabricados em concreto armado e protendido, apoiados sobre esta- cas pré-moldadas pretendidas, dispensando o uso de aterro sobre o mangue. 26 15. Bibliografia 1. http://www.itti.org.br/portal/oitti/equipe-tecnica/297-historia-das- pontes.html 2. https://pt.wikipedia.org/wiki/Ponte 3. http://www.mdig.com.br/index.php?itemid=29230 4. https://mobilidadehumana.wordpress.com/2014/05/07/pontes-da-historia- e-do-mundo/ 5. http://escola.britannica.com.br/article/480845/ponte 6. http://www.recife.pe.gov.br/especiais/copa2014/documentos/viamangue/ projetoexecutivo 7. Relatorio-de-acompanhamento-n14_2 8. http://www.julianodubeux.com/alca-da-ponte-paulo-guerra/ 9. Engedata engenharia estrutural - Eng. José do Patrocínio Figueirôa. 10. Dimensionamento e análise de diferentes propostas de longarinas para pontes de concreto armado / Luiz Antonio Forte - Florianópolis, SC, 2014 11. Identificação de patologias em pontes de vias urbanas e rurais no muni- cípio de Campinas - SP / Artur Lenz Sartorti. - Campinas, SP: [s.n.], 2008. 12. Avaliação dos coeficientes de impacto utilizados no cálculo de pontes rodoviárias via análise dinâmica de estruturas / Waldir Neme Felippe Fi- lho - Juiz de Fora, MG, 2008 16. Referências Normativas 1. ABNT, NBR 7188 – Carga móvel em ponte rodoviária e passarela de pedestre, Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, 1982 2. ABNT, NBR 6118 – Projeto de estruturas de concreto - Procedimento. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, 2003 3. ABNT, NBR 6123 – Forças devidas ao vento em edificações. Associa- ção Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, 1988 4. ABNT, NBR 7187 – Projeto de pontes de concreto armado e de concreto protendido – Procedimento, Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, 2003 27 17. Anexos
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