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AVALIAÇÃO AV3. Curso: ENGENHARIA CIVIL – 10o Semestre CCE0288 – Pontes – Turmas 3002 e 3003 Professor: RICARDO DAIBERT PINTO Data da prova: 12/12/2014 Período: 2014/02 Período: Noite Matrícula: Resultado: Aluno: Assinatura: Questões Propostas (1,0 ponto) 1. Nas pontes construídas com a técnica dos balanços sucessivos e dos deslocamentos progressivos, moldados no local ou pré-moldados, o uso da seção celular é praticamente inevitável. Qual a causa que leve a esta análise estrutural? Resposta: altos momentos negativos que ocorrem durante a fase construtiva, o que praticamente inviabiliza o uso de outro tipo de seção transversal. (1,0 ponto) 2. Defina o que é um encontro? Resposta: Denomina-se encontro, o pilar que situado na extremidade da ponte, na transição entre a ponte e o aterro da via, tem a finalidade suplementar de arrimar o solo do aterro. Os encontros são elementos de transição entre a estrutura da ponte e o terrapleno, e têm a dupla função, de suporte da ponte, e de proteção do aterro contra a erosão. (1,0 ponto) 3. Descreva qual a principal desvantagem de aparelhos de apoio metálicos, fixos ou móveis. Resposta: Os aparelhos de apoio metálicos (Fixos ou móveis) exigem manutenção periódica, pois a sujeira e a corrosão do metal podem prejudicar o seu funcionamento correto. (1,0 ponto) 4. Qual a diferença principal entre uma articulação mesnager e uma articulação do tipo freyssinet? Resposta: Ambas são obtidas pelo estrangulamento da seção do elemento de concreto, porém, na articulação freyssinet, a reação transmitida pela articulação é resistida apenas pelo concreto do trecho estrangulado. Na articulação mesnager, o concreto do trecho estrangulado não é considerado como elemento resistente à reação transmitida pela articulação, e tem como única função proteger a armadura, que portanto deve estar dimensionada para resistir a toda a reação. (1,5 pontos) 5. O aterro existente atrás do encontro, mesmo bem compactado, recalca mais do que a extremidade da ponte, surgindo assim uma depressão que é incômoda para o tráfego de alta velocidade, conforme figura abaixo. Descreva a solução técnica encontrada para equacionar o problema, dando os parâmetros dimensionais adequados ao pré dimensionamento. Resposta: Essa depressão pode ser compensada por uma laje de transição que se apoia rigidamente no encontro e que ao longo da sua extensão acompanha o assentamento do aterro. (1,5 pontos) 6. Os pilares estão submetidos a esforços verticais e horizontais. Descreva como são produzidos estes esforços. Resposta: a) Esforços verticais são produzidos por: • Reação do carregamento permanente sobre a superestrutura (Rg); • Reação da carga móvel sobre a superestrutura (Rq). Como a carga móvel assume várias posições, determina-se uma reação máxima e uma reação mínima, a qual pode ser negativa; • Peso próprio do pilar e das vigas de travamento. b) Esforços horizontais: b.1) Esforços longitudinais: • Frenagem ou aceleração da carga móvel sobre o tabuleiro; • Empuxo de terra e sobrecarga nas cortinas; • Componente longitudinal do vento incidindo na superestrutura b.2) Esforços transversais: • Vento incidindo na superestrutura; • Força centrífuga (pontes em curva horizontal); • Componente transversal de empuxo nas cortinas (pontes esconsas) b.3) Esforços Parasitários: • Variação de temperatura do vigamento principal; • Retração do concreto do vigamento principal; b.4) Esforços que atuam diretamente nos pilares: • Empuxo de terra; • Pressão do vento; • Pressão de água. (3,0 pontos) 7. Para a ponte rodoviária dada abaixo, calcular a ação do vento (componente longitudinal) em cada um dos pilares – considerar: 1) A ponte carregada. 2) Rigezas dos pilares: Para P1 e P1A - K1 = 369 tf/m³ Para P2 e P2A - K2 = 339 tf/m³ Para P3 e P3A - K3 – 277 tf/m³ ∆ = Fvl / ki Fi = Ki x ∆ e Fi = (Fi) / n Resposta: Considerando a ponte carregada, teremos o seguinte modelo, de acordo com a norma brasileira: Σ FvL = componente longitudinal do vento; qv = carga de vento sobre a ponte qv = 150 kgf/m² para ponte descarregada; qv = 100 kgf/m²para ponte carregada h = altura da superestrutura; hTB = altura da carga móvel (2,0 m) l = comprimento total da ponte Cálculo do componente do esforço longitudinal do vento em cada um dos pilares: Fi = Ki x ∆ e Fi = 1 / n (Fi) Onde “n” corresponde ao número de pilares da linha de pilares. a) Cálculo para a linha de pilares – eixo 1 – n = 2: F1 = F1A = (369 x 0,00548) / 2 F1 = F1A = 1,01 tf/m² b) Cálculo para a linha de pilares – eixo 2 – n = 2: F2 = F2A = (339 x 0,00548) / 2 F2 = F2A = 0,93 Kgf/m² c) Cálculo para a linha de pilares – eixo 3 – n = 2: F3 = F3A = (277 x 0,00548) / 2 F3 = F3A = 0,76 Kgf/m² F = Σ Fi logo, F = F1 + F1A + F2 + F2A + F3 + F3A F = 1,01 + 1,01 + 0,93 + 0,93 + 0,76 + 0,76 F = 5,40 tf / m² Assim, teremos: Fvl = qv x (0,25 x h + 0,40 htb) x L Fvl = 100 x {0,25 x (1,60 + 0,87) + 0,40 x 2,00} x 38,00 Fvl = 5.386,50 Kgf/m² = 5,40 tf/m² Considerando as rigezas, teremos: ki = Fi / ∆ Onde, Ki – Rigeza do Pilar i; Fi – Componente da força longitudinal do vento no pilar i; ∆ - deslocamento do topo do pilar i Logo: ∆ = Fvl / ki = 5,40 / (369 + 339 + 277) ∆ = 5,40 / 985 ∆ = 0,00548 mts
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