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APS PONTES 9º Semestre

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Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia
Engenharia Civil
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS
“PONTES E GRANDES ESTRUTURAS”
NOME - RA
NOME - RA
NOME - RA
NOME - RA
	
São Paulo
2016
Sumário
INTRODUÇÃO	
OBJETIVO	
HISTÓRICO	
PONTE OCTÁVIO FRIAS DE OLIVEIRA	
TIPO DE PONTE E SUAS CARACTERISTICAS	
CONSTRUÇÃO E MATÉRIAS UTILIZADAS	
CONTEUDO	
COMPRIMENTO POR SEÇÃO	
FICHA TÉCNICA	
FOTOS DA VISITA TÉCNICA	
CONCLUSÃO	
BIBLIOGRAFIAS	
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).
Quando é construída sobre um curso de água, o seu tabuleiro é frequentemente situado a altura calculada de forma a possibilitar a passagem de embarcações com segurança sob a sua estrutura. Quando construída sobre um meio seco costuma-se chamar pontes de viaduto como uma forma de apelidar pontes em meios urbanos. Do contrário não pode ser usado já que um viaduto é uma ponte que visa não interromper o fluxo rodoviário ou ferroviário, mantendo a continuidade da via de comunicação quando esta se depara e têm que transpor um obstáculo natural constituído por depressão do terreno (estradas, ruas, acidentes geográficos, etc.), cruzamentos e outros sem que este seja obstruído.
Viadutos são muito comuns em grandes metrópoles, onde o intenso tráfego de veículos normalmente de grandes avenidas ou vias expressas não podem ser ligeiramente interrompidos. Além de cidades que possuem muitos acidentes geográficos, onde o viaduto serve para ligar dois pontos mais altos de uma determinada região e relevo.
OBJETIVO
O presente objeto de estudo tem como finalidade relatar a visita técnica feita à ponte estaiada Octávio Frias de Oliveira realizada no dia 19/03/2016 e, através disso, discorrer sobre pesquisas e cálculos efetuados nessa estrutura com base específica em dados desenvolvidos em sala de aula.
As pontes estaiadas foram inicialmente projetadas como uma alternativa para transpor grandes vãos de forma eficaz, possibilitando a utilização de estruturas mais leves, esbeltas e econômicas. Por isso, após tornar-se a primeira ponte estaiada do mundo com dois tabuleiros em curva sustentados por um único mastro, a ponte Octávio Frias de Oliveira servirá também como base para estudo do processo dos balanços sucessivos indo de encontro às alças de acesso, da análise dinâmica da ação do vento, da projeção dos tabuleiros e do arranjo dos cabos, dentre outros.
HISTÓRICO 
O princípio das pontes estaiadas vem de longa data. As estruturas suportadas por cabos, cordas ou correntes vem se mostrando uma solução interessante desde as antigas civilizações até atualmente.
Exemplos significativos são a utilização pelo egípcios para a sustentação dos mastros de suas embarcações e dos índios norte-americanos que construíam passarelas de madeira sustentadas por cordas.
A vários exemplos e inúmeros estudos e tentativas forma feitos ao longo da história, mas as primeiras tentativas de se construir uma ponte estaiada propriamente dita foi em 1784, com o projeto do carpinteiro alemão C.T. Lescher, o qual projetou uma ponte com estrutura estaiada inteiramente em madeira.
Com o Avanço da ligas metálicas, estas soluções começaram a se tornar mais viáveis e capazes de suportar maiores esforços e como consequência maiores vãos.
Em 1817, a passarela estaiada de pedestre de King’s Meadow foi projetada e construída por Brow e Redpath, dois engenheiros britânicos.
Com isso, o século XVIII foi marcado pelo surgimento das pontes estaiadas modernas, construídas nos Estados Unidos e na Inglaterra.
Apesar de diversas estruturas apresentarem um comportamento estrutural dentro do esperado, alguns acidentes foram decisivos para o parcial abandono desta técnica durante muitos anos.
Os acidentes envolvendo as pontes estaiadas, e também as pontes pênseis, ocorreram principalmente pela falta de conhecimento dos aspectos aerodinâmicos destas estruturas. A maneira como o vento provoca efeitos de vibração e ressonância no tabuleiro e principalmente nos estais foi a incógnita durante muitos anos.  
PONTE OCTÁVIO FRIAS DE OLIVEIRA
A ponte Octávio Frias de Oliveira é uma ponte estaiada localizada na cidade de São Paulo, estado de São Paulo, Brasil. A ponte, que faz parte do Complexo Viário Real Parque, é formada por duas pistas estaiadas em curvas independentes de 60º que cruzam o rio Pinheiros, no bairro do Brooklin, sendo a única ponte estaiada do mundo com duas pistas em curva conectadas a um mesmo mastro. Foi inaugurada em 10 de maio de 2008, após três anos de construção, e hoje é um dos mais famosos cartões postais da cidade.
 TIPO DE PONTE E SUAS CARACTERISTICAS
A ponte Octávio Frias de Oliveira é um marco na arquitetura nacional, pois foi construída com um formato único no mundo: duas pontes em curva formando um X e sustentadas por estais ligados a um único mastro. Uma ponte estaiada é uma ponte suspensa por conjuntos de cabos de aço (os chamados estais, que dão origem ao nome estaiada), conectados a uma torre ou mastro com a função de dar sustentação às suas pistas. Moderna, é construída em locais onde o uso dos pilares não é aconselhável. É considerada a evolução da tradicional ponte pênsil.
CONSTRUÇÃO E MATÉRIAS UTILIZADAS
    Sua construção, executada pela OAS, foi feita por meio de avanços sucessivos e formas deslizantes. 
                                          
   
A ponte é sustentada por estais, que variam de 15 a 25 cordoalhas de aço, que são revestidas por uma camada de polietileno amarelo, que serve para proteger os estais da chuva, vento e dos raios do sol. O maior estal tem 195 metros e o menor 78 metros. A distância entre os estais é de 7 metros do lado do rio, e de 6,5 metros do lado do sistema viário. Conforme o arquiteto João Valente, projetista da ponte estaiada, “a cor amarela dos estais foi escolhida por razões estéticas. A idéia foi montar uma espécie de ‘rede de luz’ no meio do céu”.
      
CONTEUDO 
 
     São utilizados 2 mastros de estaiamento, que tem uma altura de 138,00m e são interligados por uma seção secular de 9,0m, para suportarem os tabuleiros, sendo estes compostos de 2 faixas de rolamento de 3,50 metros, 1 acostamento de 2,00m, 2 faixas de segurança de 0,60m e 2 passeios de emergência de 1,00 m.
O estaiamento em si seria de 2 vãos simétricos de 143,00m de comprimento, com 2x22 estais em cada vão espaçados longitudinalmente a cada 6,0m.
     A ponte tem comprimento de 2.887 metros, os vãos estaiados possuem 290 metros de comprimento e 16 metros de largura, sendo 10,5 metros para as faixas de rolamento. A ponte mais alta, sentido Avenida Jornalista Roberto Marinho para a Marginal Pinheiros, tem um vão de 23,4 metros de altura, e a mais baixa, sentido Marginal Pinheiros para avenida Jornalista Roberto Marinho, tem 12 metros.
    O asfalto utilizado nas pontes é da categoria SMA (Stone Mastic Asphalt), mesmo tipo usado no Autódromo José Carlos Pace (Interlagos). Essa pavimentação apresenta alta resistência a impactos e a cargas em movimento. Também permite maior drenagem e evita deformações do asfalto.
    Nos 290 metros estaiados de cada lado foram colocadas placas de alumínio chamadas de “narizes de vento”, utilizadas para dissipar o vento nas pistas. Tanto as pontes quanto o mastro são pintados com um verniz antipichação que permite até quatro lavagens consecutivas.
    As pontes possuem um sistema de drenagem de águas pluviais que faz com que a água passe por caixas de passagem antes de ser lançada ao solo, o que evita a sujeira nas pistas.
    Algumas interferências locais foram localizadas na hora de projetara fundação, como por exemplo, a linha de transmissão, canal de adução, Rio Pinheiros, CPTM e a Marginal Pinheiros, sendo assim, sua fundação é composta de 28 estacas escavadas f130cm e 10 estacas raiz f41cm.
     
         
    Na construção da ponte e todos os seus componentes foram utilizados quase 60 mil m³ de concreto.
    São utilizados 18 pares de estais, compostos por 9 a 25 cordoalhas, em cada um dos 4 vãos, totalizando 144 estais. Próximo ao mastro há o cruzamento de estais. Consumo de estais – 370.350m de cordoalha – 462 toneladas de aço.
O tabuleiro tem 16,0m de comprimento, passeio de emergência de 0,85m, defesas de 0,40m e leito carroçável de 10,50m.
COMPRIMENTO POR SEÇÃO
Alças de acesso - Margem esquerda: 639 metros
Alças José Bonifácio de Oliveira - Margem direita: 1.668 metros
Ponte Estaiada: 580 metros
Comprimento total: 2.887 metros
Volume de concreto por frente de serviço
Alças de acesso - Margem esquerda: 12.200 m³
Alças José Bonifácio de Oliveira - Margem direita: 32 mil metros
Ponte Estaiada: 6.100 m³
Mastro: 8.500 m³
Volume total: 58.800 m³
Peso de aço por frente de serviço
Alças de acesso - Margem esquerda: 1.200,00 toneladas
Alças José Bonifácio de Oliveira - Margem direita: 3.300 toneladas
Ponte Estaiada: 650 toneladas
Mastro: 1.000 toneladas
Peso total: 6.150 toneladas
Principais características
Altura do mastro: 138 metros
Fundação do mastro: 112 (28 x 4) estações, com diâmetro de 1,30 metro e comprimento médio de 25 metros + 40 (10 x 4) estacas raiz com diâmetro de 410 milímetros e comprimento médio 25 metros
Quantidade de cabos (estais): 18 x 2x 4 = 144
Peso dos cabos de estaiamento: 492 toneladas
Principais comprimentos dos estais: entre 79 e 195 metros
Quantidade de cabos por estai: entre 10 e 25 unidades
Bainhas PEAD - (Polietileno de alta densidade) proteção contra corrosão e radiação solar serve com guia para as cordoalhas.
Tubo anti-vandalismo -3 metros
Macaco tipo monocordoalha - Tenciona cada cabo, para protensão. A quantidade de cabos varia conforme a distância para o mastro, e força de cada conjunto varia entre 40 e 60 tf.
Aço de protensão: 785 toneladas ou 378 mil metros
Quantidade total de aduelas: 80 unidades (40 em cada ponte)
Comprimento aproximado das aduelas: 7 metros
Quantidades média e máxima de funcionários: 450 e 650 funcionários respectivamente.
Iluminação pública e monumental: 142 LED's + 20 projetores de 1000 W + 206 postes com 6,00 m de altura e lâmpadas de 140 W.
FICHA TÉCNICA
Contratante: EMURB – Empresa Municipal de Urbanização SP
Projeto Estrutural:
Enescil Engenharia e Projetos Ltda
ANTW Engenharia de Projetos Ltda
Antranig Muradian Ltda
Eng. Catão F. Ribeiro; Heitor Afonso Nogueira Neto; Antranig Muradian
Projeto Viário:
Geométrica Engenharia de Projetos Ltda
Eng. Leonardo Pedro Lorenzo
Construtora:
Construtora OAS Ltda
Eng. César de Araújo Mata Pires Filho; Eládio Alves; Francisco Germano
Estudo em túnel de vento:
Prof. Joaquim Blessmann - LAC / UFRGS
Eng. Acir Mercio Loredo-Souza
Arquitetura:
Valente, Valente Arquitetos
Arq. João Valente Filho
Figura 3 - Neoprene
Figura 4 – Pilar de sustentação
Figura 5 - Ancoragem
Figura 6 - Estais
Figura 7 - Ancoragem
Figura 8 – Estrutura central de sustentação
CONCLUSÃO
Conforme o avanço das pontes estaiadas, descobre um grande avanço, principalmente devido ao aprimoramento dos materiais utilizados na construção e das ferramentas matemáticas computacionais utilizadas no dimensionamento.
Com este avanço proporciona uma grande economia para a execução das pontes estaiadas e uma maior segurança no comportamento estrutural. Além disso, sua utilização tornou-se mais comum, aumentando muito o número de pontes deste tipo construídas pelo mundo. Conforme a evolução tecnológica das pontes estaiadas, houve uma melhora significativa no aspecto visual, tornando estas estruturas mais leves e esbeltas.
No Brasil a utilização da pontes estaiadas é mais recente, uma vez que o domínio da tecnologia por parte de construtoras e calculistas também é recente. Contudo no Brasil atualmente possui um número considerável de pontes estaiadas e o seu uso encontra-se cada vez mais comum.
Mesmo com o desenvolvimento da engenharia nacional é usual que algumas pontes sejam projetadas e executadas com a consultoria de calculistas e empresas estrangeiras, que contribuem para a execução de uma obra de qualidade e para um continuo aprimoramento dos profissionais envolvidos.
Com tudo isso a tendência é que as consultorias acabem, já que os profissionais brasileiros vão se aperfeiçoando e passam a serem capazes de resolver muitos problemas sem a necessidade de consultoria estrangeira.
Um fato marcante para o Brasil foi a construção as ponte estaiada Octavio Frias de Oliveira, localizada em São Paulo, deixando o pais em destaque internacional, uma vez que foi a primeira ponte estaiada do mundo com dois tabuleiros curvos sustentados por um único mastro. Com isto a engenharia nacional ganhou reconhecimento internacional.
No Brasil e no mundo as pontes estaiadas são motivos de orgulho para a grande maioria da população das cidades onde são construídas, virando pontos turísticos e muitas vezes referência e pontos turísticos, agregando valor financeiro e cultural ao local onde são construídas.
Justamente devido a questão estética, e de ser um motivo de orgulho para as cidades, muitas pontes estaiadas vem sendo construídas em locais onde está solução não seria a mais viável tecnicamente, devido a topografia e os vão serem vencidos, podendo ser superados com outros tipos de pontes.
As primeiras pontes estaiadas brasileiras foram construídas com o intuito de superação e inovação, provando que a engenharia nacional seria capaz de realizar um grande feito. Mas atualmente em alguns casos este intuito passa ser apenas uma competição entre as cidades, motivo de orgulho para as cidades.
Analisando o aspecto estrutural, que possui inúmeras vantagens, quanto o aspecto cultural, as pontes já garantiram posição de destaque, tornando-as cada vez mais comuns. A tendência mundial é o aumento da utilização das pontes estaiadas, não só pelo fator técnico-econômico, mas pelo fator estético. Porém é necessário um bom senso na construção dessas pontes, a fim de as mesmas não se tornem estruturas exageradas, ficando destoadas do contexto físico e cultural onde estão construídas.
Existem outras soluções estruturais que, quando realizado um trabalho conjunto entre engenheiros e arquitetos, podem ser tão eficazes e estéticas quanto uma ponte estaiada. A engenharia não deve nunca deixar de inovar, de vencer desafios e se superar, porem cada caso deve ser analisado a fim de que se obtenha a melhor técnica e econômica, visando o bem da sociedade e do país. 
BIBLIOGRAFIAS
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ponte
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ponte_Oct%C3%A1vio_Frias_de_Oliveira
http://wwwo.metalica.com.br/ponte-estaiada-octavio-frias-de-oliveira-em-sp
Histórico da pontes estaiadas e suas aplicações no Brasil, (Diego Montagnini Mazarim)

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