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ENGENHARIA CIVIL PROJETO UNIFICADO I Alysson Kleyton de Souza Amorim Bianca Mendes Gabriela Rodrigues Leite Marlon Loiola Almeida Matheus Batista da Silva Tatiane Baleiro Wesley Bueno Quintino Weverson Batista de Oliveira PONTE DE PALITO DE PICOLÉ ETAPA Nº 2 VÁRZEA GRANDE - MT 2016 1 CENTRO UNIVERSITARIO DE VARZEA GRANDE ENGENHARIA CIVIL 1º SEMESTRE – GRUPO 07 PROJETO UNIFICADO 01 Alysson Kleyton de Souza Amorim Bianca Mendes Gabriela Rodrigues Leite Marlon Loiola Almeida Matheus Batista da Silva Tatiane Baleiro Wesley Bueno Quintino Weverson Batista de Oliveira ETAPA Nº 2 - PESQUISAS BIBLIOGRÁFICAS E PRÉ-PROJETO DA PONTE DE PALITO DE PICOLÉ Prof. Orientadores: Ana Carla Stieven e Gilcimar Ruezzene VÁRZEA GRANDE – MT 2016 2 Sumário 1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 3 2 OBJETIVOS ............................................................................................................. 5 2.1 GERAL ......................................................................................................... 5 3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ................................................................................ 6 3.1 TIPOS DE PONTE ....................................................................................... 6 3.1.1 Pontes de Concreto Armado. .................................................................... 6 3.1.2 Ponte de Concreto Protendido .................................................................. 9 3.1.4 Pontes em Arco ....................................................................................... 12 3.1.5 Ponte em treliça ...................................................................................... 15 3.2 Normas Brasileiras (ABNT). ....................................................................... 17 4 PONTES ESCOLHIDAS......................................................................................... 19 4.1 A Ponte Apollo - Bratislava ......................................................................... 19 4.1.1 O Projeto ................................................................................................. 21 4.1.2 Financiamento ......................................................................................... 21 4.1.3 Questões ambientais ............................................................................... 22 4.1.4 Fim Da Construção.................................................................................. 23 4.1.5 A Grande APOLLO. ................................................................................. 24 4.2 Ponte da Arrábida ...................................................................................... 24 4.2.1 História .................................................................................................... 25 4.3 Ponte Ernesto Dornelles............................................................................. 26 4.3.1 História da estrutura ................................................................................ 27 5 CROQUIS DE PONTES ......................................................................................... 30 5.1 Vista frontal, lateral e superior da Ponte Apollo – Bratislava ...................... 30 5.2 Vista frontal, lateral e superior da Ponte Ernesto Dornelles ....................... 32 5.3 Vista frontal, lateral e superior da Ponte Arrábida ...................................... 33 6 MATERIAIS E PRÉ-PROJETO. ............................................................................. 34 6.1 Materiais ..................................................................................................... 34 6.2 Pré-projeto .................................................................................................. 34 7 CRONOGRAMA E ORÇAMENTO ......................................................................... 36 3 1 INTRODUÇÃO Ponte é uma construção que permite interligar ao mesmo nível pontos não acessíveis separados por rios, vales, ou outros obstáculos naturais ou artificiais. As pontes são construídas para permitirem a passagem sobre o obstáculo a transpor, de pessoas, automóveis, comboios, canalizações ou condutas de água (aquedutos). Desde os tempos remotos o homem precisou ultrapassar seus obstáculos naturais e continuar seu trajeto em busca de alimentos, abrigo ou expandindo seu território e com isso veio a surgir naturalmente às primeiras pontes de madeira de tronco de arvores. Após a descoberta de matérias primas como bronze, cimento e etc., foi aperfeiçoando o seu desenvolvimento, principalmente na era Romana onde se utilizavam o cimento para diminuir a força natural da pedra, onde eram construídas pontes em arcos. Logo após a era romana começa o uso dos tijolos e argamassas. Durante a renascença o aumento das necessidades de deslocamento e transporte levou a uma evolução das técnicas construtivas, as de projeto das pontes de treliça, como consequência do seu estudo mais aprofundado pelos artistas do renascimento. O grande avanço tecnológico e o desenvolvimento de novos métodos cada vez mais precisos na área do cálculo estruturais têm permitido superar as limitações e dificuldades inerentes à concepção e execução dessas obras, que são fundamentais para Engenharia Civil, de tal modo que algumas delas figuram na relação das obras físicas mais notáveis do planeta. É interessante notar que as pontes mais longas estão situadas na China, verdadeiros exemplos da engenharia, como a*Ponte Jintang na cidade de Zhegiang,*Grande Ponte de Tianjin que liga Langfang e Qingxian,*Ponte Qingdao Haiwan na cidade de Qingdao Província de Shandong, Ponte da Baia de Hangzhou na costa leste da China. E também nos EUA a ManchacSwamp no Estado de Louisiana, Ponte Lake PontchartrainCauseway no Sul do Estado de Louisiana, ponte Golden Gate São Francisco. No Brasil também há exemplos de belas pontes como a Rio-Niterói, Atualmente é considerada a maior ponte em Concreto Protendido do Hemisfério Sul; Ponte Rio do Rio Negro no Amazonas que liga a cidade de 4 Manaus ao município de Iranduba; Ponte Ayrton Senna que liga o Mato Grosso do Sul ao Paraná. Neste trabalho abordaremos a 2º Etapa do projeto unificado, que consiste em um pré-projeto onde o objetivo é a escolha de 03 tipos de ponte sendo uma delas construídas com material de madeira que são Palitos de picolé e Cola Branca. Abordaremos técnicas para construção da ponte e faremos o teste de quebra para medir a resistência, e obtermos melhor resultado na sua construção. Apresentaremos também as bibliografias em memorial das pontes escolhidas. 5 2 OBJETIVOS 2.1 GERAL O seguinte projeto tem como objetivo elaborar uma ponte feita de palitos de picolé capaz de transpor um vão de 50 centímetros, com dimensões de no mínimo 5 cm e máximo 10 cm de largura e comprimento máximo de 60 cm. 6 3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 3.1 TIPOS DE PONTE Os conceitos existentes sobre o tema apresentam diversas definições para uma ponte. De modo geral, todas estão corretas,diferenciando-se entre si apenas pela forma como estão redigidas. Genericamente, ponte é toda a obra necessária para manter a continuidade de uma via quando existe algum tipo de obstáculo. Denomina-se Ponte a obra a destinada à transposição de obstáculos à continuidade do leito de uma via, tais como rios, braços de mar, vales profundos e outras vias etc. (PFEIL 1980). Segundo (PINHOS, 2007) com a evolução do aço como material de construção e o surgimento do concreto armado e Protendido, as pontes em arco puderam ter vãos cada vez maiores. Esses materiais propiciaram o surgimento de novos tipos de estruturas de ponte com comprimento e vãos ainda maiores. Além das em arco e em vigas, e pontes de treliça, surgiram as Pontes de Viga Caixão, Suspensas, Estaiadas e mistas. 3.1.1 Pontes de Concreto Armado. No final do século do XIX surgiram às primeiras pontes de concreto armado, e a primeira dela foi construída na França em 1875 por Joseph Monier, no castelo de Chazelet, com 13,80 x 4,25 metros. A partir do século XX, começaram a construir na forma de arcos, substituindo a pedra como principal material para a construção, pois a pedra resistia bem à compressão, e pouca resistência à tração, e o concreto armado, equilibravam essas forças (tração e compressão) fazendo com que os vãos das pontes aumentassem. 7 Figura 1 FONTE: livro Concreto Armado Eu te Amo Vol. 1 - 7º Edição pag.23 Segundo MARCHETTI E BOTELHO 2013, eles explicam sobre a situação da imagem acima. “[...] Pequeno vão: No meio da viga, surgem esforços internos em cima de compressão e embaixo de tração”. Como o vão é pequeno, os esforços são pequenos e a pedra resiste. Grande vão: Para os vãos maiores, os esforços de compressão e os de tração crescem. A pedra resiste bem aos de compressão e mal aos de tração. Se aumentar o vão, a pedra rompe por tração. Na parte tracionada do concreto, preenche com aço, e na parte de compressão deixa somente o concreto, pois o aço resiste bem à tração, assim forma a ideia de concreto armado. [“...]”. Figura 2 FONTE: livro Concreto Armado Eu te Amo Vol. 1 - 7º Edição pag.24 8 O concreto armado atualmente é indispensável na engenharia civil, e com o avanço tecnológico pode se construir belas obras da engenharia como é a ponte Salginatobel com 133 metros de comprimento e 90 metros de vão livre, construída em 1930 na Suíça. Também no Brasil a Ponte Internacional da Amizade construída entre 1950 e 1960, com 554,4 metros de comprimento, que liga Foz do Iguaçu e a cidade de Ciudaddel Del Este no Paraguai e foi um recorde com 290 metros de vão. Figura 3 FONTE: Ponte Salginatonel, Suíça (www.cimentoitambe.com.br). Figura 4 Ponte da amizade, Foz do Iguaçu (https://geolocation.ws/v/P/53569508/ponte-da-amizade/en). 9 3.1.2 Ponte de Concreto Protendido Em 1930, surgiram na Alemanha as pontes de Concreto Protendido, mas sua utilização se fortaleceu após a Segunda Guerra Mundial, onde o Engenheiro Francês Eugene Freyssisnet. Através de estudos e ensaios e observações, consistiu um importante passo para associar o concreto com aços de alta resistência, permitindo o aumento dos vão livres das estruturas. A partir de 1948 começaram a serem construídas grandes pontes em vigas de concreto protendido e a primeira ponte a ser construída no Brasil foi a Ponte do Galeão, no Rio de Janeiro em 1948 utilizando o sistema de Freyssinet, e os materiais foram importados da França. A segunda obra foi à ponte dos Juazeiros e esta foi feita com aço brasileiro. (VERÍSSIMO e CESAR 1998). O concreto protendido é atualmente o material mais empregado nas superestruturas das pontes rodoviárias. A sua competitividade no mercado se deve a grandes vantagens sobre o concreto armado convencional, sendo que a alta resistência dos materiais empregados possibilita a maiores vão. Uma da característica é a criação de fissuras e na medida em que o concreto se fissura ele transfere uma carga de tração da peça para o aço de concreto armado e o concreto protendido pode ser classificado como um estágio superior, onde é introduzido um estado prévio de tensões na estrutura, ou seja, é um concreto que trabalha a compressão, o que faz com que ele tenha maior capacidade de resistência aos esforços de tração, já que ele fica previamente comprimido antes de receber as cargas as quais vai ser submetido. (Grandes Construções: Concreto Protendido: o aliado da arquitetura e da produtividade publicado em 05/04/2012). A Ponte Rio-Niterói, Atualmente é considerada a maior ponte em Concreto Protendido do Hemisfério Sul aproximadamente 13 km de extensão e 72 m de altura em seu ponto mais alto, ela faz ligação entre o bairro do Caju na cidade do Rio de Janeiro e à Avenida do Contorno em Niterói. 10 Figura 5 FONTE: Imagem Aérea Ponte Rio Niterói, Rio de Janeiro (www.mundodastribos.com). 3.1.3 Pontes Suspensas As pontes suspensas são excelentes obras da engenharia civil, começaram a ser projetada em 1617 a partir de um projeto Faustus Verantius para uma ponte em Veneza. Coma Revolução Industrial e a renovação tecnológica, desenvolveram- se novos sistemas de armações em ferro-forjado e também o de aço, que possui maior força de tensão. No século XX, teve a aparição das primeiras pontes modernas com corrente metálicas e posteriormente fio de aço entrelaçado permitindo vãos cada vez maiores. A ponte suspensa é caracterizada pelo funcionamento de um sistema de cabos que resistem à tração e por sua vez transmitindo os esforços para as torres que as suportam, e necessitam de uma rigidez considerável para resistir aos ventos. No entanto são somente as torres que precisam resistir aos efeitos aerodinâmicos dos ventos. Atualmente as pontes suspensas estão entre as maiores do mundo como a Golden Gates com 2.737 metros de comprimento e 227 metros de alturas das torres onde ficam suspensos os cabos que suportam o tabuleiro. 11 Figura 6 Ponte Golden Gates, Califórnia, Estados Unidos (http://www.seguroviagem.org/sao-francisco-o- moderno-e-o-pitoresco). Outra Ponte bem conhecida é a Ponte 25 de Abril construído em Novembro de 1962, que liga na cidade Lisboa e Almada em Portugal, que possui 2.227 metros de comprimento e 70 metros de vão. Figura 7 Ponte 25 de Abril em Portugal. (http://www.dicasdelisboa.com.br/2015/06/ponte-25-de-abril-em- lisboa-portugal.html) 12 3.1.4 Pontes em Arco De acordo com Mattos (2001 pg. 20), a ponte em arco foi à forma estrutural mais utilizada ao longo do tempo. Os romanos, que foram os primeiros construtores de pontes e utilizavam este estilo para construção de suas pontes e aquedutos (tipos de ponte que conduz água). As rochas foram os materiais predominantes encontrados na construção destas obras. PFEIL 1983b, p. 89 descreve que os materiais utilizados nas pontes mais antigas em arco, os tímpanos eram geralmente cheios, isto é, eram construídos de material de enchimento como pedras, terra e concreto magro. Figura 8 FONTE: Ponte Romana Aquae Flaviae (pt.wikipedia.org). De acordo com Morissey (2000) as pontes em arco são caracterizadas por uma estrutura semicircular que transmite o peso para cada um dos suportes localizados nas extremidades. Esse tipo de ponte pode ser construído de concreto armado convencional, aproveitando ao máximo à boa resistência a compressão que o concreto possui, com baixo consumo de materiale ainda exigindo armações exageradas nas peças, como mostra a figura abaixo. E ele completa ainda que: 13 [...] A curva natural do arco e sua capacidade de dissipar a força para fora em muito os efeitos de tensão sobre a parte de baixo do arco. Quanto maior for o grau de curvatura (quanto maior o semicírculo do arco). No entanto maiores será a tensão na parte de baixo [...]. Figura 9 De acordo com MATTOS, 2001, são classificadas as pontes de acordo com as figuras abaixo. 14 Figura 10 Segundo (CALISTO 2011), na metade do século XIX o ferro forjado substitui o ferro fundido como material de construção. O ferro forjado tem menor fragilidade e maior resistência à tração do que o ferro fundido, o que permite aumentar os vãos das pontes através de arcos reticulados. A Ponte Maria Pia (160 metros de vão) e o Viaduto de Garabit em França (165 metros de vão), ambos da autoria de G. Eiffel, são bons exemplos deste período. Com o Avanço na tecnologia, surge o aço, utilizado primeiramente na Ponte Eads em St. Louis, EUA, sobre o rio Mississipi. Esta ponte é constituída por tubos de aço, formando 03 arcos de 158,5 metros de corda, sendo uma ponte rodo ferroviária com dois tabuleiros a níveis diferentes. Atualmente também são exemplos de ponte em arco de estrutura de aço, como a Ponte da Baya de Sydney, na Austrália, teve início a sua construção em 1923, com 1.149 metros de extensão do tabuleiro e 503 metros do arco. 15 Figura 11 Ponte da Baya de Sydney, na Austrália (pt.wikipedia.org/wiki/Ponte_da_Baía_de_Sydney). 3.1.5 Ponte em treliça Em seu livro Leet, Uang, Gilbert, 2010 fala que a treliça e um elemento estrutural composto de um arranjo estável de barras delgadas interligadas. O padrão das barras frequentemente subdivide em áreas trianguladas, é selecionado para produzir um membro de apoio leve e eficiente. Como as barras de treliça trabalham em tensão direta eles transmitem a carga eficiente em geral em seções transversais relativamente pequenas, e supõem se que as barras da treliça transmitem somente força axial, tração ou compressão. A figura abaixo exemplifica uma treliça e suas características. Figura 12 FONTE: Leet, Uang, Gilbert, 2010 (Fundamentos da análise estrutural 3º edição). 16 Conforme VITÓRIO (2015) leva-se em consideração para a utilização deste tipo de estrutura, as etapas de fabricação, proteção e manutenção ao longo do tempo e laje do tabuleiro pode ser posicionada na face superior ou inferior das treliças conforme as diretrizes do projeto da ponte. De modo geral este tipo de sistema e considerado o mais econômico para altura entre 1/8 a 1/15 de vão. OuterBridge Crossing, uma ponte de treliça que liga a Staten Island a Nova Jersey. Foi aberto o trafego em 29/06/1928. Com 3.091 metros de comprimento e 18,9 metros largura, possui um vão livre de aproximadamente 41 metros no meio do vão central que permite os grandes navios mercantes passem sob a ponte. Figura 13 FONTE: Ponte OuterBridge - EUA, (www.flickriver.com) 17 PINHO e BELLEI (2007) descrevem os tipos de treliça da seguinte forma: Figura 14 3.2 Normas Brasileiras (ABNT). A Associação Brasileira de Normas Técnicas é o Fórum Nacional de Normalização encarregada de elaborar editar os regulamentos técnicos adotados no Brasil. E para construção de pontes a norma que regulamenta é NBR – 7187, 2003, e outras normas relacionadas são: NBR 6118:2003 - Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. NBR6123: 1988 - Forças devidas ao vento em edificações - Procedimento. NBR 7188: 1984 - Cargas móveis em ponte rodoviária e passarela de pedestre – Procedimento. 18 NBR 7189:1985 - Cargas móveis para projeto estrutural de obras ferroviárias – Procedimento. NBR 8681:2003 - Ações e segurança nas estruturas – Procedimento. NBR 10839:1989 - Execução de obras de arte especiais em concreto armado e concreto Protendido – Procedimento. NBR 12655:1996 - Concreto - Preparo, controle e recebimento. 19 4 PONTES ESCOLHIDAS 4.1 A Ponte Apollo - Bratislava Figura 15 https://www.google.com.br/search?q=Ponte+Apollo+- +Bratislava&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiN5IK5p7fMAhUMIZAKHYAAA2MQ _AUICCgC&biw=1366&bih=599#imgrc=3fj-iOWm5S8i-M%3A Ficha Técnica Nome: Ponte Apollo. Localização: Bratislava - Eslováquia. Proprietário: Metro Bratislava A.S. Projeto: Dopravoprojekt A.S. Contratante: Doprastav A.S. Construção de Aço: MICE AG. DYWIDAG Início das obras: 2003 Conclusão: 5 de Setembro de 2005 Status: em uso Comprimento: 854m. Extensão do Arco: 231m. Largura: 32m. Altura: 36m. Peso: 5240t. Coordenadas: 48° 8 ' 14,00 " N° 17 7' 41.00 “E A ponte Apollo está localizada sobre o Rio Danúbio, na capital da Eslováquia. Ela liga o distrito Petržalka e o centro da cidade de Bratislava. A 20 mesma fica entre outras duas pontes, a Stary Most (Ponte Velha) e Bridges Pristavny. O projeto da Ponte Apollo tem uma longa história. O local foi escolhido em 1976 e, com algumas pequenas alterações, o trabalho de construção estava definido para começar em 2000. O local adequado para a ponte foi encontrado em uma área pouco desenvolvida na margem esquerda do Rio Danúbio e uma área plana no lado de Petržalka. A ponte era estrategicamente muito importante para o desenvolvimento de Bratislava. Um levantamento da situação e projeções para os fluxos de tráfego rodoviário na época confirmou a inevitabilidade da nova ponte. Estava previsto que o tráfego teria se tornado insuportável até 2010, com estradas sobrecarregadas, compotas nos cruzamentos, uma taxa de acidentes alta, aumento de emissões e de ruído, etc. A construção da nova ponte era uma necessidade inadiável. O lado esquerdo da margem da ponte leva á Košická e á ruas adjacentes em uma área relativamente compacta. Do lado de Petržalka, a rede de tráfego da cidade conecta em um cruzamento com rampas de acesso que conduzem a um sistema de autoestrada que oferece acesso a outras pontes no lado sul. Em ambas as extremidades, a ponte se conecta a rede de transporte público existente. A ponte foi construída a partir da estrada Dolnozemská Street, indo ao Mlynské Nivy - Košická - Prievozská cruzamento. Esta estrada possui 1.853 metros de comprimento.·. Em virtude da sua forma, seus materiais coloridos e sua iluminação eficiente, a Ponte Apollo tornou-se um elemento atrativo da paisagem urbana. Incluindo rampas de acesso, a ponte possui 854m de comprimento e 32m de largura. Atravessado por uma estrutura de aço em forma de arco têm 231 metros de comprimento e 36 metros de altura. A estrutura da ponte principal apoia-se em dois suportes, afundado a 40 metros. Financiamento da estrutura foi garantido por meio de um empréstimo do Banco Europeu de Investimento no Luxemburgo, no valor de 45 milhões de euros, e os fundos adicionais foram garantidos pelo orçamento do Estado e do futuro proprietário. Este modelo de financiamento foi aprovado pelo Decreto do 21 Governo n. 241, de 15 de Março de 2001. Os custos totais de construção ascenderam a SKK 4,3 bilhões. Atualmente, a quinta ponte de Bratislava sobre o Danúbio ajuda a fornecer para o tráfego intra-cidade e desempenha um papel social importante, como um elemento definitivo docentro da cidade. 4.1.1 O Projeto Duas estradas e duas pontes rodoviárias sobre o rio Danúbio atualmente conectam o centro da cidade de Bratislava (lado norte) com Petrzalka (lado sul), uma grande área de habitação com uma população de 130 000 pessoas, ou 30% da população residente em Bratislava. Como a área de Petrzalka fornece apenas cerca de 10% das oportunidades de emprego da cidade, tráfego suburbano pesado atravessa o rio para o emprego no centro da cidade. As quatro pontes existentes não podem adequadamente lidar com o fluxo de tráfego. A nova ponte foi à solução para os habitantes. Cerca de 18% do tráfego que cruza o rio, utiliza a ponte Apollo, aliviando o congestionamento na ponte Pristavny (leste) separando local a partir de tráfego de trânsito de longa distância. A vizinha Stary Most (Ponte Velha) foi fechada para o tráfego. No momento, ela continua como uma passagem para pedestres e ciclistas. Além da ponte Apollo que possui quatro pistas sobre o Danúbio, o projeto consiste também, em ligações à rede de autoestrada na margem sul, assim a melhoria de estradas na margem norte ligam a nova ponte. Ele faz parte de um plano de desenvolvimento estratégico de longa data para Bratislava, aprovado pelo Conselho da Cidade. 4.1.2 Financiamento Em 10 de setembro de 2001, o Banco Europeu de Investimento (BEI) e METRO Bratislava, assinaram um acordo sobre um empréstimo do BEI de 45 milhões de euros para a nova ponte. METRO é uma sociedade de propósito específica pertencente à cidade de Bratislava e da República Eslovaca. 22 O desembolso dos fundos foi, entre outras coisas, sujeito a conclusões bem sucedidas de uma avaliação contínua de Impacto Ambiental (EIA), incluindo a identificação de medidas de mitigação, á consulta pública adequada e concursos públicos em conformidade com as normas internacionais. 4.1.3 Questões ambientais METRO, que é a implementação do projeto, estava ciente de que completar todas as ações em circulação que teriam sido realizados como parte de um EIA completo ao abrigo da Diretiva da UE 97/11, era uma condição necessária antes de quaisquer fundos do BEI. Isso inclui consulta pública adequada, particularmente no que diz respeito aos impactos na zona norte e na margem sul do rio, e sobre as medidas de mitigação apropriadas sobre o barulho, poluição e indenização na via corredores do norte. Outras questões-chave foram à necessidade de um estudo de impacto ambiental da área afetada pelo projeto na margem sul e à necessidade de uma investigação de terra contaminada na margem norte. Também foi necessário um resumo não técnico do estudo de impacto ambiental do projeto para a circulação para o público. Para atender às exigências do BEI, METRO contratou os serviços de consultores internacionais com experiência ambiental em 2001. Os consultores internacionais produziram um relatório em Fevereiro de 2002, que incluiu uma revisão do processo de AIA e outras ações listadas necessárias. Em novembro, um segundo relatório resumido as ações que haviam sido realizadas para completar o EIA. Ambos os relatórios foram discutidos com o BEI e revisto pela Unidade Ambiental do Banco. Em janeiro de 2003, o relatório de novembro foi formalmente emitido com as medidas de mitigação e acompanhamento contínuo dos impactos ambientais acordados com a gerência METRO. Na sequência desse relatório e após confirmação por escrito do consultor especialista em meio ambiente e as medidas de mitigação (seja incorporada no projeto ou sujeitos a ações em curso de metro), BEI confirmou a METRO, sua aceitação que o EIA está completo. 23 4.1.4 Fim Da Construção A construção da quinta ponte sobre o rio Danúbio, em Bratislava, conhecido sob o nome de trabalho Košická Bridge finalmente chegou ao fim. No dia 21 de agosto os construtores posicionaram a parte central de 5.240 toneladas da ponte sobre o rio. Uma extremidade da extensão da ponte foi transportada a partir da margem esquerda com a ajuda de quatro navios equipados para a sua posição final sobre um pilar no rio perto da margem direita. Esta operação muito exigente atraiu muitos espectadores. Antes da finalização da ponte, os construtores abriram seu site (antes privado) para o público por algumas horas, visando expandir a grandiosidade do negócio e atrair a atenção dos mesmos. O alto interesse público foi confirmado. Em vez de 5.000 visitantes esperados pelos organizadores, mais de 15.000 pessoas chegaram a ver o trabalho em andamento. A equipe de construção montou a parte central da ponte, na margem esquerda do rio Danúbio. Uma extremidade do arco de 231 metros de comprimento foi instalada em uma enorme influência construída especialmente para o efeito. A extensão foi movida para a sua posição final em condições ideais de nível de água e do tempo. "Durante o primeiro dia da operação de posicionamento, a extremidade livre da extensão foi movida para os quatro navios manipulados em conjunto", o diretor geral da empresa investidora Metro, Ladislav Csáder, disse à imprensa. No segundo dia, os navios manipulados foram arrastados do outro lado do rio com a ajuda de cordas, garantidos na margem oposta. Com a ajuda das correntes do rio, os navios flutuaram para o pilar, o que é cerca de 40 metros da margem oposta. Assim, a extremidade livre se transformou por um quarto de círculo. Cada operação exata durou cerca de cinco á seis horas. Ela, com toda a certeza, foram à parte mais interessante de toda a operação. Cerca de 15 mil pessoas assistiram ao espetáculo, divididos entre a ponte Star’y Most e Bridges Pristavny.·. No terceiro e último dia da operação, o período foi movido por dois navios equipados para a sua sede definitiva sobre o pilar. Depois disso, a 24 extensão foi fixada na posição. As operações de acabamento seguiram adiante. A construção de ponte começou em fevereiro de 2003 e foi aberta ao público em 5 de Setembro de 2005. Os custos foram estimados em Sk 4.280 bilhões (cerca de 110 milhões de euros). 4.1.5 A Grande APOLLO. Bratislava não escolheu um nome oficial para a ponte assim que o projeto ficou pronto. Na realidade, a ponte Košická (saudosamente apelidada dessa forma, pois, se referiam ao nome da rua na qual a ponte foi conduzida), só ganhou nome após os cidadãos apresentaram propostas. Muitas das ideias refletiram o mais recente desenvolvimento no país na época (admissão na União Europeia), personalidades da Eslováquia (como Alexander Dubcek), e do próprio local (o local da ex-refinaria de petróleo bruto Apollo, que foi destruída na Segunda Guerra Mundial), porém muitos não concordaram, porque na Eslováquia, o nome Košická é um absurdo gramatical. A Ponte Apollo foi o único projeto europeu nomeado um dos cinco finalistas para o Prêmio Trajetória Engenharia Civil 2006 (OPAL Award) pela Sociedade Americana de Engenheiros Civil e no mesmo ano, recebeu o grande prêmio. 4.2 Ponte da Arrábida Figura 16 25 https://www.google.com.br/search?q=ponte+de+arr%C3%A1bida&source=lnms&tbm=isch&sa= X&ved=0ahUKEwjmncu7rrfMAhUF1B4KHXveDcsQ_AUICCgC&biw=1366&bih=599#imgrc=fGO AiWoCNKSjTM%3A Estilo Arquitetônico: Ponte em Arco Design: Edgar Cardoso Mantida por: Estradas de Portugal EP Inicio da Construção: Março de 1957 Término da Construção Maio de 1963 Dimensões e Tráfego Comprimento Total: 493,2 m Largura: 26,5 m Altura: 70 m Tráfego: Rodoviário A Ponte de Arrábida é uma ponte em arco sobre o Rio Douro que liga o Porto a Vila Nova de Gaia, em Portugal.Em sua construção 1963, a ponte tinha o maior arco em Betão armado de qualquer ponte no mundo. O comprimento total da plataforma é de 614,6m, tendo uma largura de 26,5m. O seu vão de 270 m, e 52 m de flecha, arco esse constituído por duas costelas ocas paralelas, de 8m de largura ligadas entre si por contraventamento longitudinal e transversal. Tinha duas faixas de rodagem e duas faixas laterais para peões e ciclistas. Na década de 90 foi alterado o número de faixas rodoviárias. O engenheiro responsável pelo seu projeto e construção foi Edgar António de Mesquita Cardoso que teve a colaboração do arquiteto Inácio Peres Fernandes e do engenheiro José Francisco de Azevedo e Silva. 4.2.1 História A Ponte da Arrábida foi à segunda ponte entre o Porto e V. N. Gaia a ser construída para a circulação rodoviária, sendo uma das seis pontes ainda existentes na cidade do Porto, sendo estas por ordem de construção a Ponte de D. Maria Pia, a Ponte Luiz I, a própria Ponte da Arrábida, a Ponte de São João, a Ponte do Freixo e a Ponte do Infante. Por volta da década de quarenta constatou-se que a circulação na Ponte D. Luiz I, entre o Porto e V.N. de Gaia, se fazia com muita dificuldade, motivado, sobretudo pela expansão demográfica do distrito do Porto e do Concelho de Vila Nova de Gaia, e reconheceu-se a necessidade de uma travessia alternativa. Em Março de 1952 a J.A.E. (Junta Autónoma das 26 Estradas),adjudicou a elaboração dos anteprojetos a um Engenheiro de Pontes de renome mundial - o Professor Edgar António de Mesquita Cardoso. O projeto viria a ser aprovado em 1955. A 22 de Junho de 1963 é finalmente inaugurada a Ponte da Arrábida, no mandato de Nuno Pinheiro Torres, dispondo de quatro elevadores para que os peões pudessem vencer a distância de setenta metros do rio ao tabuleiro, facilitando em muito a travessia pedonal. Nas torres dos elevadores, parte integrante da estrutura daquela obra de arte, podem observar-se quatro esculturas ornamentais com cinco metros de altura, fundidas em bronze. Duas do lado do Porto, do escultor Barata Feyo conjuntamente com o escultor Gustavo Bastos, simbolizando "O Génio Acolhedor da Cidade do Porto" e "O Génio da Faina Fluvial e do Aproveitamento Hidroelétrico"; e duas do lado de Gaia, do escultor Gustavo Bastos, representando "O Domínio das Águas pelo Homem" e "O Homem na sua Possibilidade de Transpor os Cursos de Água". Em 23 de maio de 2013 foi classificada como monumento nacional. 4.3 Pontes Ernesto Dornelles Figura 17 https://www.google.com.br/search?q=ponte+ernesto+dornelles&source=lnms&tbm=isch&sa=X &ved=0ahUKEwivgY62sbfMAhVLlJAKHTQ8DRkQ_AUICCgC&biw=1366&bih=599#imgrc=IeXI- Q2X1oczDM%3A 27 A ponte Ernesto Dornelles é uma ponte em arco sobre o Rio das Antas, entre os municípios de Bento Gonçalves e Veranópolis, no estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Faz parte da rodovia RST-470. É popularmente conhecida também como ponte do Rio das Antas ou Ponte dos Arcos. A ponte não possui pilares apoiados no leito do rio. A estrutura de sustentação em concreto armado é formada por dois Arcos Paralelos, um vão livre de 186 metros de extensão entre os pontos de apoio situados na margem do rio. A pista passa por entre os arcos, com uma extensão total de 227 metros. Foi considerada a maior ponte da América construída na época. É considerada uma das maiores Pontes em Arcos Paralelos suspensos do mundo. A ponte está representada no logotipo do departamento autônomo de Estradas de Rodagem do Estado do Rio Grande do Sul. Sua construção foi iniciada em 16 de fevereiro de 1942 e sua abertura se deu em 31 de agosto de 1952. 4.3.1 História da estrutura A ponte Ernesto Dornelles, mais conhecida como ponte do Rio das Antas, é uma obra que chama a atenção na Engenharia, ganha destaque pela sua geometria em arcos paralelos e pelas soluções adotadas com os recursos da época. Situada na RST-470, entre Bento Gonçalves e Veranópolis, no Estado do Rio Grande do Sul - Brasil, a ponte tornou-se uma necessidade para a população local que fazia a travessia do Rio com balsas de madeira. Um problema que se enfrentava quando o nível do Rio estava cheio, era á respeito da dificuldade da travessia da balsa, pois a correnteza da água tornava-se muito forte. Sua construção iniciou-se em 1942, com um projeto que previa a construção da ponte em dois Arcos Paralelos de 45 metros de vão e três pilares dentro do Rio, nível normal das águas e dois nos taludes da margem do rio. 28 O comprimento da ponte era de 225 metros e mais os dois encontros. Neste primeiro projeto, a pista era superior, apoiado nos arcos. Desta forma, os arcos ficariam por baixo da pista de Rodagem. Neste projeto, os três pilares dentro do Rio trouxeram muitas dificuldades no aspecto construtivo. Estes pilares interligavam os arcos, passando por baixo da pista. Em 1944, concluída a parte estrutural da ponte, houve a necessidade da realização da prova de carga com utilização de pedras. Esta prova foi uma exigência frente algumas dúvidas quanto ao desempenho estrutural da ponte. Durante um ensaio, um dos pilares cedeu, fazendo com que o trecho central da ponte, desabasse. O desabamento fez várias vítimas. Iniciava-se então, a busca por um modelo estrutural que, além de vencer um vão de 186 metros, também utilizasse os recursos locais. Após o desabamento, o Engenheiro Henrique Mayall realizou estudos locais para fixar diretrizes no desenvolvimento do projeto. Com base nestes estudos, concluiu-se que a estrutura teria que ser do tipo Arco em concreto armado. Descartando outras possibilidades como a estrutura tipo pênsil, que seria preferível do ponto de vista de favorecer a seção de vazão. Foi verificado também que sistemas aporticados com montantes inclinados não apresentavam vantagens quando comparados com sistemas em arcos. Hoje, talvez optassem pela estrutura em concreto protendido, mas na época, essa solução não era utilizada no Brasil. Para definição da solução de um problema, ficou evidente: a variação do nível do Rio. Em épocas de cheia, o Rio das Antas acumula uma quantidade de água muito grande, que somando a sua velocidade, torna-se um aspecto decisivo para definição do modelo estrutural. A obra só reiniciou em 1950, com projeto do engenheiro carioca Antônio Alves de Noronha, uma das maiores autoridades em concreto armado do mundo na época. Sendo responsável pela execução do projeto a empresa christiani-nielsen do Rio de Janeiro. No segundo e definitivo projeto, a ponte possuía dois Arcos paralelos, e a pista estava localizada a uma altura média dos Arcos. Não possuía pilares intermediários, isso é, dentro do Rio. Somente durante sua construção foram 29 utilizados pilares no meio do rio como sustentação do escoramento da pista, que foram removidos após a conclusão da obra. A ponte do Rio das Antas possui um vão livre em 186 metros, 287,7 metros de extensão e uma altura de 46 metros. Foi a maior ponte construída na época em toda a América. Durante todo o período de construção da ponte, foram empregados uma média de 150 homens em atividade, e em mais ou menos, 800.000 horas de trabalho. Neste período, acoplaram um canteiro de obras próximo ao local da construção e um alojamento dos trabalhadores, que a sua grande maioria tinham vindo de outras localidades. A construção atraiu muitos trabalhadores de várias partes do Brasil e também do exterior, como por exemplo, o mestre da obra Sr. Jean Albert Knoivers, que veio da Holanda. Nesta obra, foram utilizados 41000 sacos de cimento,440 toneladas de Ferro, 2000 metros cúbicos de madeira e 3300 metros cúbicos de areia. Parte dos materiais, foram obtida no local e parte vinham de outras regiões, principalmente da cidade de Porto Alegre. Na época, a obra atraiu muitos curiosos, jornalistas, estudantes e Engenheiros, todos interessados em saber se esta solução, era mesmo a mais adequada. Essa segunda fase causou grande expectativa por parte da população local, principalmente por causa do desabamento da primeira ponte. Inaugurada pelo governador de estado Ernesto Dornelles, em 31 de agosto de 1952, a ponte era a terceira do mundo em Arcos isolados e a primeira ponte com Arcos Paralelos do mundo. "A obra era de tal envergadura que se tornou o símbolo do departamento autônomo de Estradas de Rodagem (DAER)", revela o engenheiro José Augusto Oliveira. A cerimônia de inauguração contou com a presença de várias autoridades, após a cerimônia, o tráfego na ponte foi liberado oficialmente, marcando o início de um período de desenvolvimento para região. 30 Apesar do longo período de construção, num total de 10 anos, e de todos os problemas enfrentados, não há dúvidas que a ponte do Rio das Antas é uma obra de arte que ficou totalmente inserida nas paisagens locais e é motivo de orgulho para os moradores da Serra, que trouxe progresso e desenvolvimento para o local. Hoje, a ponte tornou-se cartão postal da cidade de Veranópolis e Bento Gonçalves, e alvo de muitos turistas e curiosos, além de ser destaque na área da engenharia pelas técnicas e recursos utilizados. 5 CROQUIS DE PONTES 5.1 Vista frontal, lateral e superior da Ponte Apollo – Bratislava Figura 18 – Vista frontal https://3dwarehouse.sketchup.com/model.html?id=128965c9cc8d0d089b9665f4586b4e77 31 Figura 19 – Vista lateral https://3dwarehouse.sketchup.com/model.html?id=128965c9cc8d0d089b9665f4586b4e77 Figura 20 – Vista superior https://3dwarehouse.sketchup.com/model.html?id=128965c9cc8d0d089b9665f4586b4e77 32 5.2 Vista frontal, lateral e superior da Ponte Ernesto Dornelles Figura 21 – Vista frontal https://3dwarehouse.sketchup.com/model.html?id=128965c9cc8d0d089b9665f4586b4e77 Figura 22 – Vista Lateral https://3dwarehouse.sketchup.com/model.html?id=128965c9cc8d0d089b9665f4586b4e77 Figura 23 – Vista superior https://3dwarehouse.sketchup.com/model.html?id=128965c9cc8d0d089b9665f4586b4e77 33 5.3 Vista frontal, lateral e superior da Ponte Arrábida Figura 24 – Vista frontal Fonte: autoria própria Figura 25 – Vista lateral Fonte: autoria própria 34 Figura 23 – Vista superior Fonte: autoria própria 6 MATERIAIS E PRÉ-PROJETO. 6.1 Materiais Palitos de Picolé em madeira; Cola Branca Escolar; Prendedores; Cartolina; Estilete; Serra; Pincel; Lixa para madeira 6.2 Pré-projeto Após escolhermos detalhadamente a melhor ponte a ser reproduzida (tendo como embasamento, o peso, a dificuldade de criação e o peso suportado), faremos a separação do material necessário, escolhendo-os manualmente, eliminando quaisquer imperfeições existentes. Em seguida, transferiremos o projeto da ponte em uma cartolina, produzindo-a em tamanho real para ser utilizada como molde. Com base no alinhamento das mesmas, começaremos a etapa de colagem. 35 A primeira estrutura ser confeccionada será o tabuleiro (pavimento que suporta as cargas de circulação e as transmitem aos apoios laterais), pois as extremidades dos arcos de nossa ponte posicionam-se exatamente em cima da estrutura. Em seguida, montaremos e colaremos o arco, deixando por último, a estrutura de sustentação dos mesmos, isto é, o suporte que une os dois arcos pela parte superior. Diminuiremos o tamanho de alguns palitos para que se adaptem em nossa ponte; Utilizaremos os prendedores para aumentar a fixação dos palitos, certificando que os mesmos não se romperiam facilmente. Para garantir a perfeita união, deixaremos secar por 24 horas antes de prosseguirmos com a segunda etapa: a junção de todas as partes da ponte de palitos de picolé. Em seguida, realizaremos o contraventamento (travamento das estruturas entre si, proporcionando maior reforço, proteção e estabilidade) cravaremos os arcos na base já pronta, e deixaremos secar com o auxílio de prendedores, para começarmos, posteriormente, a fase de testes de carga. 36 7 CRONOGRAMA E ORÇAMENTO Figura 24 - Cronograma Cronograma de execução do trabalho. Etapas do cronograma Data Prevista Local Objetivo Parte I 13/04/2016* Centro Universitário UNIVAG* Formação do Grupo. Parte II 17/04/2016* Centro Universitário UNIVAG* Escolhas dos tipos de pontes a serem construídas. Parte III 20/04/2016* - Divisão de trabalho para pesquisas bibliográficas. Parte IV 30/04/2016* Residência de um dos alunos* Envio do arquivo 2º etapa. Parte V 01/05/2016* Residência de um dos alunos* Comprar o material e Construir o tabuleiro, os dois arcos e a estrutura superior de fixação. Parte VI 04/05/2016* Centro Universitário UNIVAG* Unir todos os componentes da ponte. Parte VII 06/05 a 20/05/2016* Supermercados; Residências etc. Arrecadação dos alimentos para campanha Solidária. Parte VIII 07/05/2016* Centro universitário UNIVAG* Realizar o primeiro teste de resistência da ponte, analisar e corrigir erros. Parte IX 14/05/2016* Centro Universitário UNIVAG* Realizar o segundo teste de resistência da ponte, analisar e corrigir erros. Parte X 18/05/2016* Centro Universitário UNIVAG* Último teste de resistência e adaptação de quaisquer erros. Parte XI 21/05/2016* Centro Universitário UNIVAG* Confecção da ponte Oficial do projeto. Parte XII 27/06/2016 a 02/072016* Centro Universitário UNIVAG* Apresentação final Fonte: autoria própria 37 Figura 25 - Orçamento Fonte: autoria própria MATERIAL QUANTIDADE PREÇO TOTAL PALITO DE PICOLÉ (12cm x 1cm) 1000 (ESTIMATIVA) 2,29R$ 100und 22,90R$ COLA BRANCA 1 Kg 9,99R$ Kg 9,99R$ PINCEL 4 2,80R$ und 11,20R$ SERRA 2 17,90R$ 2und 17,90R$ ESTILETE 1 13,90R$ und 13,90R$ PREGADOR DE MADEIRA 3 9,99R$ 12und 29,97R$ CARTOLINA 1 1,00R$ und 1,00R$ LICHA PARA MADEIRA 2 1,50R$ und 3,00R$ 109,86R$ TOTAL DE CUSTO 38 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ABNT. – NBR7187, Projeto de pontes de concreto armado e de concreto protendido, 2002. ABNT. – NBR 7188 – Carga móvel em ponte rodoviária e passarela de pedestre, Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, 1982. ABNT. – NBR 8800 – Projeto de Estruturas de Aço e de Estruturas Mistas de Aço e Concreto de Edifícios, Rio de Janeiro, 2008. 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Acesso em 29 abr. 16 39 VITÓRIO, José Afonso Pereira, Pontes metálicas e mistas: Tópicos de conservação e recuperação de estruturas. Recife 2015. Capturado: http://vitorioemelo.com.br/publicacoes/Pontes_Metalicas_e_Mistas.pdf. 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