Aula 6 Seções transversais das pontes

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Disciplina: PONTES DE CONCRETO
Professor: Everton Luiz da Silva Mendes
Material fornecido por: Gustavo Henrique Ferreira Cavalcante
SEÇÕES TRANSVERSAIS
	As seções transversais empregadas com mais freqüência nas pontes de concreto podem ser divididas e caracterizadas da seguinte forma (El Debs e Takeya, 2009):
SEÇÕES TRANSVERSAIS
A pista de rolamento compreende o espaço de tráfego mais intenso dos veículos que são divididos em faixas. 
O acostamento é a região adicional às faixas que devem ser utilizados em situações emergenciais e deverá seguir com defensas que servem como elementos de proteção em impactos de automóveis.
Os passeis destinam-se ao tráfego de pedestres e devem ser protegidos por guarda-rodas que impedirão o acesso dos veículos no espaço e de guarda-corpos para prevenir acidentes.
SEÇÕES TRANSVERSAIS
As defensas são constituídas por barreiras de concreto ou defensas metálicas. 
O Manual de Projetos de Obras-de-Arte Especiais (1996) define as barreiras de concreto como sendo dispositivos rígidos, de concreto armado, de proteção lateral de veículos. 
Elas devem possuir altura, capacidade resistente e perfil internado adequados para impedir a queda do veículo, desgovernado, absorver o choque lateral e propiciar sua recondução à faixa de tráfego.
SEÇÕES TRANSVERSAIS
As defensas metálicas também possuem as mesmas funções das barreiras de concreto, mas possuem aplicações distintas, visto que as metálicas são utilizadas nas vias de acesso e as barreiras de concreto ao longo da ponte.
O Manual de Projetos de Obras-de-Arte Especiais (1996) recomenda que: “As defensas metálicas, dispositivos de proteção lateral nas rodovias, não fazem parte, propriamente, das obras-de-arte especiais; entretanto, a transição entre as defensas metálicas, flexíveis, da rodovia, e as barreiras de concreto, rígidas, das obras-de-arte especiais, deve ser feita sem solução de continuidade e sem superfícies salientes”.
SEÇÕES TRANSVERSAIS
As seções transversais podem ser divididas em:
seções maciças;
seções vazadas;
seções “T”;
Seções celulares.
SEÇÕES TRANSVERSAIS
As seções maciças são típicas de pontes em laje e possuem a secção transversal desprovida de qualquer vigamento, podendo ter um sistema estrutural simplesmente apoiado ou contínuo. 
SEÇÕES TRANSVERSAIS
Fonte: O’Brien e Keogh (1999)
Este sistema estrutural apresenta algumas vantagens:
pequena altura de construção;
boa resistência à torção e rapidez de execução;
boa relação de estética.
Podem ser moldadas no local ou constituídas de elementos pré-moldados
SEÇÕES TRANSVERSAIS
As soluções de pontes em laje podem ser de concreto armado ou protendido 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. 
Para vãos muito grandes, o peso próprio é muito alto e costuma-se adotar a solução da secção transversal em laje alveolar, onde os vazios podem ser conseguidos com formas perdidas, através de tubos ou perfis retangulares de compensado ou de plástico (Mason, 1977).
SEÇÕES TRANSVERSAIS
Possuem uma melhor relação custo-benefício para vãos de até 20 metros segundo O’Brien e Keogh (1999), já Chen e Duan (2000) afirmam que se tornam econômicas em vãos simplesmente apoiados até 9 metros e em vãos contínuos até 12 metros.
O uso de balanços com espessuras reduzidas melhora o comportamento estrutural do elemento, diminuindo o peso do conjunto sem diminuir excessivamente os momentos de inércia, mas é uma medida adotada principalmente para melhorar a estética.
SEÇÕES TRANSVERSAIS
Em alguns casos são utilizados elementos pré-moldados que podem dispensar escoramentos e aceleram a execução da obra, tornando o sistema mais competitivo. O’Brien e Keogh (1999) ilustram um caso de tabuleiro composta por vigas pré-moldadas justapostas com adição posterior de concreto in loco, assim sendo, o escoramento pode ser dispensado sem comprometimento da estrutura. 
SEÇÕES TRANSVERSAIS
Fonte: adaptado de O’Brien e Keogh (1999)
Caracterizam-se por seções vazadas em pontes de lajes com a redução da massa e melhor relação de momento de inércia por massa, sendo executadas em concreto armado ou por sistemas de protensão com pós-tração.
SEÇÕES TRANSVERSAIS
Fonte: adaptado de O’Brien e Keogh (1999)
São preferíveis em situações que o projetista requer espessuras pequenas comparáveis a outros tipos de seções transversais. O’Brien e Keogh (1999) caracterizam esse sistema como sendo vantajoso financeiramente para vãos entre 20 e 30 metros. 
Apresenta-se como desvantagem a maior complexidade de execução em relação as seções maciças pelos furos ao longo da peça.
SEÇÕES TRANSVERSAIS
SEÇÕES TRANSVERSAIS
SEÇÕES TRANSVERSAIS
Possui vigamentos suportando o tabuleiro. As vigas principais são denominadas de longarinas e normalmente são introduzidas vigas transversais denominadas de transversinas para aumentar a rigidez do conjunto.
SEÇÕES TRANSVERSAIS
Fonte: adaptado de O’Brien e Keogh (1999)
SEÇÕES TRANSVERSAIS
SEÇÕES TRANSVERSAIS
VIADUTO POÇO - CENTRO, MACEIÓ/AL
SEÇÕES TRANSVERSAIS
SEÇÕES TRANSVERSAIS
Esse tipo de seção é caracterizada pelas longarinas que costumam ser: (a) treliçadas, (b) em perfis metálicos com seção I, (c) em vigas pré-moldadas ou pré-fabricadas em concreto armado ou protendido com seção I ou T e (d) em vigas de concreto armado ou protendido retangulares moldadas in loco. 
As lajes apresentam espessuras reduzidas e consolidam a seção, conferindo monoliticidade, isto se dá ao fato de que estas trabalham predominantemente à flexão no sentido perpendicular ao sentido do tráfego.
SEÇÕES TRANSVERSAIS
São seções menos vantajosas estruturalmente que as vazadas, pois possuem mais matéria próxima a linha neutra. O’Brien e Keogh (1999) afirmam que são mais utilizadas para vãos entre 20 e 40 metros e Chen e Duan (2000) indicam que é geralmente mais econômico em vãos entre 12 e 18 metros. Para vigas pré-fabricadas ou pré-moldadas têm-se o peso como limitação desse sistema.
SEÇÕES TRANSVERSAIS
Esse tipo de seção transversal, apresenta como vantagens:
flexibilidade na escolha dos materiais a serem utilizados: possibilidade de usar vigas em concreto armado ou protendido, em aço ou mistas e de se utilizar lajes em concreto armado ou protendido;
flexibilidade na escolha da seção transversal das vigas;
possibilidade de usar elementos pré-moldados, pré-fabricados ou moldados in loco, conferindo maior flexibilização quanto à logística do canteiro;
SEÇÕES TRANSVERSAIS
d) possibilidade de usar elementos pré-moldados, pré-fabricados ou moldados in loco, conferindo maior flexibilização quanto à logística do canteiro;
e) pode desprezar o uso de escoramentos em determinadas situações;
f) facilidade na determinação dos esforços, obtendo-se bons resultados com cálculos analíticos;
g) execução rápida.
SEÇÕES TRANSVERSAIS
Tonais e Zhao (2007) afirmam que as transversinas são elementos secundários que atuam, geralmente, sem receber carregamentos principais da superestrutura, mas são dimensionados para prevenir deformações nas seções transversais dos pórticos da superestrutura e fornece melhor distribuição de cargas verticais entre as longarinas, permitindo que o tabuleiro trabalhe de forma única. 
SEÇÕES TRANSVERSAIS
Tonias e Zhao (2007) afirmam que o espaçamento longitudinal das transversinas dependem do tipo de elementos primários escolhido e do comprimento dos vãos, já a escolha varia com o tipo de estrutura e com a preferência do projetista.
Algumas desvantagens no uso de transversinas são:
aumento do custo;
Aumento do tempo de execução.
SEÇÕES TRANSVERSAIS
Quando a secção transversal é feita com vigas sem laje inferior, pode-se adotar transversinas intermediárias além das transversinas de apoio, e quando a seção transversal é feita em caixão celular não é necessário ter-se
transversinas intermediárias em função da grande rigidez à torção do conjunto.
Quando a obra não termina em encontros, a transversina extrema possui características particulares, substituindo o encontro na função de absorver os empuxos dos aterros de acesso, sendo normalmente denominada de cortina.
SEÇÕES TRANSVERSAIS
São extensões da concepção de seções vazadas e possuem alto momento polar de inércia, conferindo rigidez elevada à torção com pequena taxa de massa. Tornam-se convenientes para vãos superiores à 40 metros (O’Brien e Keogh, 1999).
SEÇÕES TRANSVERSAIS
 Fonte: Fu e Wang (2015)
SEÇÕES TRANSVERSAIS
SEÇÕES TRANSVERSAIS
SEÇÕES TRANSVERSAIS
O comportamento do elemento devido à torção pode ser descrito a partir do equilíbrio de tensões, aumentando ou diminuindo as tensões cisalhantes e axiais em seções diferentes a depender do posicionamento do carregamento móvel e da esconsidade do tabuleiro.
Exigem altura suficiente para inspeção e recuperação, visto que são pontos frágeis suscetíveis às patologias. Na prática, surgiram muitos problemas com pessoas morando nesses locais, agravando às patologias.
SEÇÕES TRANSVERSAIS
Schlaich e Scheef (1982) ilustram a evolução da concepção das seções transversais com redução de massa e ganho na relação de rigidez e momento de inércia.
SEÇÕES TRANSVERSAIS
Fonte: Schlaich e Scheef (1982)
Para se estudar a distribuição dos esforços ao longo da seção transversal nesse tipo de estrutura deve-se simular diferentes posições de carregamentos para que seja possível caracterizar os momentos fletores e torsores, esforços cortantes e axiais nas mesas e almas da seção celular. Schlaich e Scheef (1982) descrevem com maiores detalhes os locais que ocorrem os maiores esforços ao longo da seção transversal.
SEÇÕES TRANSVERSAIS