TRABALHO DE PONTES

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UNIASSELVI
ENGENHARIA CIVIL 10° SEMESTRE
PONTES
ARLAN DIAS LEMOS OLIVEIRA RA. 6489276896
CAIO FERNANDES SILVA MENDES RA. 1299152314
FRANCIELE RENATA DO PRADO VANNI RA. 1299152288
IZABEL CAMILA DE PAULA RA. 1299152320
JEFFERSON THAYRLLES PEREIRA DOS SANTOS RA. 1299151536
PONTES SEGUNDO SEU DESENVOLVIMENTO PLANIMÉTRICO
CUIABÁ-MT
2017
UNIASSELVI
ENGENHARIA CIVIL 10° SEMESTRE
PONTES
ARLAN DIAS LEMOS OLIVEIRA RA. 6489276896
CAIO FERNANDES SILVA MENDES RA. 1299152314
FRANCIELE RENATA DO PRADO VANNI RA. 1299152288
IZABEL CAMILA DE PAULA RA. 1299152320
JEFFERSON THAYRLLES PEREIRA DOS SANTOS RA. 1299151536
PONTES SEGUNDO SEU DESENVOLVIMENTO PLANIMÉTRICO
Trabalho avaliativo para obtenção de nota parcial da disciplina de Pontes, orientada pelo Prof. Rodolpho Santos Lugato, no Curso de Engenharia Civil, 10° Semestre, na Faculdade Uniasselvi.
CUIABÁ-MT
2017
1. INTRODUÇÃO
As pontes são construções destinadas a vencer obstáculos entre dois seguimentos, possibilitando a continuidade de uma via. Quando esse obstáculo trata-se de um obstáculo formado por água, a estrutura feita para a transposição da via é denominada ponte e, na ausência de qualquer curso d’água, é denominado por viaduto. Há ainda a existência de outro tipo de construção que, em determinada situação, se enquadram como uma ponte.
A estrutura de uma ponte é constituída pela superestrutura, mesoestrutura e infraestrutura. A superestrutura é composta pelas longarinas, transversinas, laje superior e inferior e recebe as cargas provenientes dos tráfegos de veículos. A mesoestrutura é constituída pelos pilares e possui a função de absorver as cargas provenientes da superestrutura e transmiti-las para a infraestrutura. A infraestrutura, que também é definida como fundação, é constituída pelas sapatas ou estacas e recebe a função de resistir às cargas provenientes da superestrutura e da mesoestrutura e transmiti-las ao solo.
Para que uma ponte atenda as funções definidas, é preciso que ela atenda a alguns requisitos básicos como funcionalidade, segurança, estética, economia e durabilidade. Esses requisitos são de extrema importância, pois garantirão que a estrutura mantenha suas características iniciais ao longo de sua vida útil.
As pontes são classificadas de acordo com o material da superestrutura, segundo seu comprimento, natureza do tráfego, desenvolvimento planimétrico, desenvolvimento altimétrico, sistema estrutural da superestrutura, seção transversal, posição do tabuleiro e processo de execução.
A escolha do tipo de ponte a ser executado em determinado local, é feita por meio de diversas análises, dentre elas cabe citar a localização do terreno, sua topografia, seus aspectos hidrológicos e geotécnicos, qual o carregamento será empregado em sua estrutura, qual a finalidade da sua construção. Essa análise irá contribuir para a escolha da melhor estrutura juntamente com aspectos econômicos.
Conhecer todas as estruturas de uma ponte é um quesito indispensável ao Engenheiro, desta forma, é importante que seu conhecimento busque se embasar nas necessidades de cada estrutura de forma que todos os aspectos esperado sejam atendidos.
Embora seja importante a análise de todos os elementos de classificação de uma ponte, este trabalho buscará trazer conhecimentos apenas sobre pontes classificadas segundo o seu desenvolvimento planimétrico.
2. OBJETIVOS
Este trabalho tem como objetivo o estudo de pontes segundo o seu desenvolvimento planimétrico. Esse estudo trará pesquisa sobre todas as características apresentadas por uma ponte segundo esse desenvolvimento planimétrico, bem como de quais os fatores que levaram a adoção dessa disposição de estrutura. 
3. CLASSIFICAÇÃO DAS PONTES SEGUNDO O SEU DESENVOLVIMENTO PLANIMÉTRICO
A classificação das pontes segundo seu desenvolvimento planimétrico é caracterizada pela visão de seu desenvolvimento em planta. De acordo com esse tipo de desenvolvimento, as pontes podem ser de classificadas em dois tipos: Retas e curvas. As pontes retas, por sua vez são classificadas em esconsas ou ortogonais.
O desenvolvimento planimétrico de uma ponte é influenciado pelo tipo de obstáculo a ser transposto. Na maioria das vezes, esse desenvolvimento acompanha o projeto da estrada que será interligada, em casos onde os cursos das águas são relativamente pequenos. Já nos casos onde os obstáculos a ser transpostos tratam-se de grandes rios, o projeto da estrada deverá ser desenvolvido acompanhando d melhor localização para a locação da ponte.
Um dos fatores que mais influenciam no custo de uma ponte é o vão. Quanto maior for o vão onde será construída a ponte, maior será o custo para a execução da superestrutura e menor será o custo da superestrutura e, quanto menor for o vão, menor será o custo da superestrutura e maior o custo para a infraestrutura. O gráfico abaixo ilustra de forma adequada as das situações:
Para o traçado de uma ponte, deve-se procurar cruzar o eixo dos cursos de águas segundo o ângulo reto com o eixo da rodovia. Além disso, deve-se procurar cruzar na seção mais estreita do rio de forma a minimizar o comprimento da ponte. Há ainda que salientar que o traçado não deve ser muito distante do traçado original da via.
Desta, forma por questões econômicas, a melhor localização para se fazer a locação da ponte é onde o vão do obstáculo será menor. Isso tornará o empreendimento economicamente viável, uma vez que, aumentando-se o comprimento do vão, aumentam-se os gastos com toda a estrutura.
3.1 Pontes Retas
As pontes retas são aquelas em que o eixo que o cruzamento do eixo da ponte forma com a linha de apoio da estrutura, forma um ângulo reto. 
3.1.1 Pontes Retas Ortogonais
As pontes ortogonais são aquelas em que o ângulo formado pelo cruzamento do eixo da ponte com a linha de apoio da estrutura forma um ângulo de 90°. A Imagem abaixo esquematizada demonstra de forma mais clara esse cruzamento:
Como exemplo real de uma ponte reta ortogonal, pode-se citar a ponte Sergio Motta, localizada na cidade de Várzea Grande-MT, conforme abaixo:
3.1.2. Pontes Retas Esconsas
As pontes esconsas são aquelas em que, quando observada em planta, o seu eixo longitudinal forma um ângulo diferente de 90º com relação aos bordos do tabuleiro. Essa situação ocorrerá em alguns casos quando o eixo longitudinal da ponte não formar um ângulo reto com o eixo longitudinal do obstáculo proposto. A estrutura esconsa é frequentemente utilizada para minimizar erosão em pontes fluviais e também em passagens superiores e inferiores de ferrovias e auto-estradas. 
A esconsidade de uma ponte pode ser dar à sua direita ou esquerda e tem grande influência no comprimento da ponte. Para o cálculo da esconsidade deve usar o vão reto medido segundo o eixo longitudinal da ponte.
A imagem abaixo demonstra a esquematização desse cruzamento:
A esconsidade de uma ponte é determinada pelo ângulo que ela forma no cruzamento das linhas do tabuleiro. A utilização de pontes esconsas ocorre quando não é possível traçar um cruzamento normal da via de tráfego onde ela será instalada, sendo principalmente motivada por questões econômicas.
Nesse tipo de ponte, a disposição estrutural merece algumas atenções. Os pilares das pontes que estão em contato com a água devem ser dispostos de modo que sua menor dimensão fique perpendicular ao fluxo da água a fim de que haja a redução da erosão localizada na base do pilar.
	O dimensionamento das pontes esconsas deve ser feitos a partir de alguns valores que influenciam mais significativamente a estrutura, como a largura do tabuleiro na esconsidade (b), largura do tabuleiro na normal, perpendicular à borda livre (b’), comprimento do tabuleiro, paralelo à borda livre (l), comprimento do tabuleiro, perpendicular à borda livre (lx), ângulo de esconsidade (, sistema de coordenadas, considerando o eixo “u” paralelo à borda livre, coincidente ao sentido do tráfego (u,v) e sistema de coordenadas, considerando o eixo “y” paralelo à bordaapoiada (x,v). 
A imagem abaixo trás a ilustração dos elementos de forma mais clara:
Em pontes retas ortogonais, quando a superestrutura funciona como arrimo dos aterros de acesso, a ação do empuxo de terra proveniente desses aterros deve ser levada em conta apenas em uma das extremidades do tabuleiro. Já nos casos em que o tabuleiro é esconso, deve ser feita também a verificação para a atuação simultânea dos empuxos em ambas as extremidades, da maneira mais desfavorável. 
No passado, o cálculo dos esforços solicitantes de uma ponte esconsa, ainda apresentava dificuldades. Mas agora, com o grande avanço de programas de cálculos estruturais, as dificuldades estão cada vez reduzindo mais. 
	Desta forma, em análise aos fatores considerados para a elaboração de uma ponte esconsa, a solução mais indicada para esse tipo de ponte é a execução do tabuleiro em laje maciça, uma vez que a laje maciça é a solução ideal por transmitir as cargas aplicadas ao apoio pelo caminho mais custo.
	Exemplo de ponte esconsa. Ponte Ponte Júlio Müller, entre Cuiabá e Várzea Grande.
3.2. Pontes Curvas
As pontes curvas são aquelas que apresentam o eixo, em planta, curvo, conforme pode-se verificar pela imagem abaixo:
As pontes em curva ocorrem devido ao traçado geométrico de uma rodovia solicitar, em alguns casos, a necessidade da curvatura de seus elementos. As pontes curvas podem ser constituídas de apenas um vão em curva ou em vãos contínuos em que ocorrem vários trechos curvos com raios de curvatura horizontal diferente. 
A curvatura horizontal das pontes além de solicitadas pelo traçado geométrico de uma rodovia pode ainda ser utilizada como um elemento estético para a ponte. Entretanto é importante observar que, nesse caso as pontes curvas pré-fabricadas podem ser tornar menos estética em razão das limitações da pré-fabricação, em especial quando trata-se da aplicação de forças de pré-tensão, uma vez que, em princípio, as peças são retas. 
Um fator importante em pontes curvas é que a seção transversal do tabuleiro deve ter superelevação e superlargura. A superelevação para garantir a estabilidade do veículo à força centrífuga na curva. A superlargura para impedir que o veículo saia da faixa de tráfego na curva.
Quanto maior for o raio de curvatura horizontal, maior o aumento da força centrífuga que irá agir com a tendência de levar o veículo para fora da pista. O DNIT estabelece raios mínimos de curvatura horizontal para a segurança da via, conforme imagem abaixo:
As pontes curvas são mais solicitadas que as pontes retas, principalmente, às solicitações de torção. Desta forma, a solução mais adequada para uma ponte em formato circular é as vigas de seção celular (ou vigas-caixão). 
	As vigas de seção celular são protendidas, trazendo a vantagem de permitir pontes com grandes vãos, maior resistência e diminuição da fissuração. Além dessas vantagens, as vigas de seção circular apresentam maior resistência à flexão e torção da peça, o que torna mais vantajoso seu uso na construção de pontes circulares.
Isto se dá em razão das vigas celulares apresentar uma eficiente distribuição vertical de cargas excêntricas, grandes rigidez e, principalmente, alta resistência à torção, elemento de grande importância quando trata-se de vigas curvas.
A figura a seguir mostra exemplo de um viaduto curvo localizado na cidade de Cuiabá-MT:
4. NORMATIVO PARA O TRAÇADO DE UMA PONTE 
O desenvolvimento planimétrico de uma ponte dependerá do levantamento topográfico de uma rodovia. A NBR 13133/1994, Execução de levantamento topográfico, fls. 3, define levantamento planimétrico como sendo:
Levantamento dos limites e confrontações de uma propriedade, pela determinação do seu perímetro, incluindo, quando houver, o alinhamento da via ou logradouro com o qual faça frente, bem como a sua orientação e a sua amarração a pontos materializados no terreno de uma rede de referência cadastral, ou, no caso de sua inexistência, a pontos notáveis e estáveis nas suas imediações. Quando este levantamento se destinar à identificação dominial do imóvel, são necessários outros elementos complementares, tais como: perícia técnico-judicial, memorial descritivo, etc.
A NBR 13133/1994, Execução de levantamento topográfico, fls. 3, ainda determina como deve ser feito esse levantamento, conforme segue:
Levantamento planimétrico acrescido da determinação planimétrica da posição de certos detalhes visíveis ao ní- vel e acima do solo e de interesse à sua finalidade, tais como: limites de vegetação ou de culturas, cercas internas, edificações, benfeitorias, posteamentos, barrancos, árvores isoladas, valos, valas, drenagem natural e artificial, etc. Estes detalhes devem ser discriminados e relacionados nos editais de licitação, propostas e instrumentos legais entre as partes interessadas na sua execução.
O Manual de Obras de Arte Especial, elaborado pelo antigo DNIT, indica os levantamentos topográficos obrigatórios para a elaboração de um projeto de uma ponte, conforme listagem abaixo:
Traçado do 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 a definição da obra e dos aterros de acesso. Em caso de transposição dos cursos d’água, será levantada a seção transversal dos mesmos, com indicação das cotas de fundo, a intervalos máximos de cinco metros.
 Execução de planta topográfica do trecho em que será implantada a obra, com curvas de nível de metro a 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 deverão ser amarrados ao estaqueamento e RRNN do projeto da rodovia, devendo ser especificadas essas amarrações e suas localizações perfeitamente definidas nos desenhos.
Estudos detalhados da transição obra-de-arte-rodovia 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-rodovia somente poderão ser bem definidos com o desenho preliminar dos ―off- sets‖ das saias de aterro em queda livre. Deve 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.
5. CONCLUSÃO
A questão econômica sempre foi um fator importante no momento de planejar a construção de uma ponte ou em qualquer tipo de construção. Em razão disso, o fator de regra é tentar minimizar o custo o máximo possível. No caso de construção de pontes, os elementos que influenciam em seu custo é a soma da infraestrutura, superestrutura e aparelhos de apoio.
Conforme dito anteriormente, o comprimento da ponte é um fator que influencia diretamente no custo de uma ponte. Quanto maior por o vão, maior é o custo da superestrutura e menor a soma dos custos da infraestrutura e dos aparelhos de apoio, e vice-versa, quanto menor é o vão, menor é o custo da superestrutura e maior a soma dos custos da infraestrutura e dos aparelhos de apoio para uma situação genérica. Numa primeira aproximação, o vão indicado é aquele em que o custo da superestrutura resulta aproximadamente igual ao custo da infraestrutura.
Portanto, o melhor traçado de uma ponte é fazer seu cruzamento na menor largura do obstáculo de forma a diminuir seu comprimento e, por consequência, diminuir o custo da obra. Entretanto deve-se atentar para que esse traçado não seja tão distante do traçado original da via.
A escolha do traçado do projeto irá determinará em qual desenvolvimento planimétrico a ponte irá resultar, podendo ser conforme aqueles apresentados nesse trabalho, qual seja, reto ou curvo.
6. REFERÊNCIASBIBLIOGRÁFICAS
DNER, 1996. Manual De Projeto De Obras-De-Arte Especiais.
NBR 13133/1994, Execução de levantamento topográfico, fls. 3. ABNT-Associação Brasileira de Normas Técnicas.
Khalil, M. K. E. D. e Takeya, T. T., São Carlos 2007. Introdução Às Pontes De Concreto. Universidade De São Paulo. Escola De Engenharia De São Carlos. Departamento De Engenharia De Estruturas.
Rebouças, F. R. S., São Paulo, 2006. Pontes E Grandes Estruturas. Universidade De São Paulo Escola Politécnica. Departamento De Estruturas E Fundações.
Lima, D. L. A., Goiânia, 1999. Projeto de ponte em concreto armado com duas longarinas. Universidade Federal De Goiás Escola De Engenharia Civil
Almeida, 2014. Pontes De Concreto Armado.
Lisboa, 2001. Pré-Fabricação De Pontes E Viadutos.
Vitório, José Afonso Pereira, 2002. Pontes Rodoviárias. Conselho Regional de Engenharia Arquitetura e Agronomia de Pernambuco – CREA-PE
Francisca e Bezerra, 2008. Sistemas estruturais de edificações e exemplos.
Monteiro, R. M. Pontes De Concreto Armado. Classificação Das Pontes.
Vitor, A.V.B. F. e Costa, V. C. C., 2017. Uma Introdução Ao Estudo Das Pontes Em Viga. Ciências Exatas E Tecnológicas.