Golden Gate

Prévia do material em texto

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ 
ESCOLA POLITÉCNICA 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
EMILY DE AZEVEDO DELSOTO 
TAYNÁ XAVIER 
 
 
 
 
 
PONTE GOLDEN GATE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CURITIBA 
2018 
 
 
 
EMILY DE AZEVEDO DELSOTO 
TAYNÁ XAVIER 
 
 
 
 
PONTE GOLDEN GATE 
 
 
 
 
Trabalho apresentado na 
disciplina de Tópicos Especiais 
de Construção Civil do curso de 
Graduação em Engenharia Civil 
da Pontifícia Universidade 
Católica do Paraná - PUCPR. 
Orientador: Profº Rafael Êrico Kalluf Pussoli 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Curitiba, Abril de 2018 
 
 
 
 
Sumário 
1. INTRODUÇÃO 5 
2. A PONTE GOLDEN GATE 6 
2.1. CONTEXTO HISTÓRICO 6 
2.2. A HISTÓRIA DO PROJETO E DA CONSTRUÇÃO 7 
2.2.1. UMA PONTE SOBRE O GATE- INÍCIO 7 
2.2.2. A ENGENHARIA DO PROJETO 7 
2.2.3. TRABALHANDO DE BAIXO D’ÁGUA 8 
2.2.4. UMA BANHEIRA PARA A TORRE SUL 9 
2.2.5. A PONTE COM AS TORRES MAIS ALTAS DO MUNDO 10 
2.2.6. TREFILAÇÃO DOS CABOS PRINCIPAIS 11 
2.2.7. SUSPENDENDO O TABULEIRO DA PISTA DE ROLAMENTO 12 
2.2.8. UM MONUMENTO DURADOURO 13 
2.3. INFORMAÇÕES TÉCNICAS 15 
2.3.1. ESPECIFICAÇÕES GERAIS 15 
2.3.2. ESPECIFICAÇÕES DA CONSTRUÇÃO 15 
3. CURIOSIDADES 18 
4. CONCLUSÃO 20 
5. REFERÊNCIAS 21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INDICE DE FIGURAS 
 
1. Strauss e principais consultores examinando as plantas .................... 7 
2. Modelo da torre em escala de 1:56 ..................................................... 8 
3. Cargas de explosivo ............................................................................ 8 
4. Mergulhador ........................................................................................ 8 
5. Acesso da margem à Torre Sul ........................................................... 9 
6. Ilustração do corte transversal das paredes e fundação da defesa da 
torre. Feita por: Chesley Bonestell. ........................................................ 10 
7. Seções chegando através do Canal do Panamá ............................... 10 
8. Plataforma e guindastes móveis ........................................................ 11 
9. Seção transversal do cabo principal em tamanho real. ..................... 12 
10. Compactação dos fios metálicos. .................................................... 12 
11. Colocação dos segmentos que formam o tabuleiro ......................... 13 
12. Aparelho de pintura, "sky box" ......................................................... 14 
13. Corte transversal do modelo do tabuleiro original. .......................... 14 
14. Corte transversal do modelo atual dos tabuleiros ............................ 15 
15. Nevoeiro presente na Golden Gate. ................................................ 16 
16. Aplicação de primer e tinta .............................................................. 16 
17. Sirene presente na torre sul. ........................................................... 17 
18. Maquina utilizada para testes .......................................................... 17 
19. Alternativa de pintura ....................................................................... 18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Em 1849, com a Corrida do Ouro, houve um crescimento populacional 
significativo na cidade de São Francisco, no Oeste dos Estados Unidos, 
havendo a necessidade de se ter uma rodovia que atravessasse o rio. Foi 
somente em 1921 que Joseph Baermann Strauss apresentou o projeto inicial 
da ponte, que depois foi chamada de Golden Gate. 
A construção se iniciou em 1933, alguns anos após a Crise de 1929, 
diminuindo a taxa de desempregabilidade local, por conta da necessidade de 
muita mão-de-obra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. A PONTE GOLDEN GATE 
 
2.1. CONTEXTO HISTÓRICO 
 Na cidade de São Francisco, passa o Estreito de Golden Gate, que 
atravessa o meio de montanhas que foram cortadas por um rio, onde antes, era 
um vale seco. Atualmente, 60% da chuva e da neve escoam pelo rio Golden 
Gate. 
 Para a construção da ponte foi considerado os seguintes problemas 
naturais: 
o As marés fortes; 
o Os ventos frequentes; 
o O nevoeiro e maresia 
o A falha de San Andreas, que se localiza a 11 quilômetros da 
costa. 
A população da cidade em 1848 era inferior a 500 habitantes, porém por 
causa da Corrida do Ouro sua população aumentou em 10 vezes. E logo após 
1900 a população chegou a Um milhão. Esse crescimento gerou a necessidade 
de se prolongar a Highway 101 para atravessar o rio, tornando-a uma via de 
transporte viável. 
Porém uma grande ponte sobre o rio Gate foi considerada um problema 
para muitos, pois naquela época um projeto dessa dimensão seria algo 
impossível. Houve problemas políticos, financeiros (por conta da crise que se 
iniciou em 1929) e físicos. Para ajudar a crise econômica do projeto, os seis 
condados do norte da Califórnia, votaram a favor de um financiamento. 
 
 
 
 
2.2. A HISTÓRIA DO PROJETO E DA CONSTRUÇÃO 
2.2.1. UMA PONTE SOBRE O GATE- INÍCIO 
 O engenheiro responsável foi Joseph B. Strauss, que sempre 
sonhou com uma ponte sobre o Estreito Golden Gate. Ele superou os 
obstáculos da obra para obter apoio público. Strauss foi responsável por 
coordenar uma equipe de engenheiros, operários, geólogos e arquitetos para 
projetar e executar a ponte e unir a metrópole em desenvolvimento. 
 
1. Strauss e principais consultores examinando as plantas 
2.2.2. A ENGENHARIA DO PROJETO 
 Em 1921 foi apresentado o primeiro projeto da ponte, por Joseph, 
que constituía em uma ponte híbrida, com um vão suspenso, apoiada por 
treliças em cada uma de suas extremidades. Porém em 1929, os engenheiros 
consultores, Leon S. Moisseiff e O.H. Ammann, convenceram Strauss a aderir 
um novo projeto mais elegante que era de uma ponte totalmente suspensa (o 
projeto que vemos hoje). A construção iniciou-se em Janeiro de 1933. 
 Para a realização dos cálculos, além de Moisseiff, Baermann 
designou o também engenheiro Charles A. Ellis. O instrumento utilizado para 
os cálculos estruturais complexos foi uma régua de cálculo, e os desenhos 
foram feitos com papel e lápis. Os cálculos da ponte pênsil foram testados em 
um modelo de escala 1:56, feito de aço, e com isso foi confirmado a exatidão 
dos cálculos. 
 Como em qualquer construção, a geologia do terreno foi 
analisada antes do início da execução começar. Andrew C. Lawson, geólogo. 
foi o responsável por supervisionar os testes de cargas realizados em uma 
área de 50 ��� da rocha serpentina, que estava localizada na encosta, com um 
 
 
 
peso equivalente a um vagão ferroviário carregado. O resultado dos testes foi 
um sucesso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.2.3. TRABALHANDO DE BAIXO D’ÁGUA 
 Um dos desafios encontrados na execução da ponte foi debaixo 
d’água. Para a construção da base da torre sul, foi necessário uma equipe de 
mergulhadores, que desceram até 33 metros abaixo do nível das turbulentas 
águas do Estreito. Foram colocados cargas de dinamites, e depois houve uma 
remoção de material com mangueiras de alta pressão. Subsequentemente 
guiavam os moldes e funis utilizados para a concretagem da proteção da torre 
sul. 
 
4. Mergulhador 
2. Modelo da torre em escala de 1:56 
 3. Cargas de explosivo 
 
 
 
 As condições de trabalho eram águas escuras, turvas e frias. A 
descida acontecia 4 vezes por dia, quando a maré baixava e as correntes 
fortes diminuíam. Como não havia cilindrode ar, a forma de respiração 
embaixo d’água, era por bombeamento de ar ao longo de uma mangueira que 
se iniciava na superfície. 
 
2.2.4. UMA BANHEIRA PARA A TORRE SUL 
 A torre sul estava localizada a mais de 335 metros do litoral de 
São Francisco. Para acessar o local da fundação da torre, foi construída uma 
via de acesso temporário de madeira. Devido ao perigo de nevoeiro, em 1933 a 
via de acesso foi destruída por um navio que não conseguiu ver o cais. Dois 
meses depois, a metade da estrutura desabou em uma tempestade. Logo 
após, os engenheiros e operários consertaram a estrutura e voltaram a 
trabalhar. 
 Para proteger a base da torre contra colisões de navios durante 
os nevoeiros, foi construída uma barreira de concreto, de forma oval, por meio 
de tubos submarinos, que os mergulhadores encaixavam, em moldes de 
madeira. Após a visibilidade da barreira no nível d’água, os operários a 
apelidaram de “banheira gigante”. Com o término da concretagem, a fase da 
montagem do aço se iniciou em Janeiro de 1935 e durou apenas 6 meses. 
 
 
5. Acesso da margem à Torre Sul 
 
 
 
 
 
6. Ilustração do corte transversal das paredes e fundação da defesa da torre. Feita por: 
Chesley Bonestell. 
 
2.2.5. A PONTE COM AS TORRES MAIS ALTAS DO 
MUNDO 
 A ponte possui duas torres, Sul e Norte, com 227 metros de altura 
cada uma, sendo consideradas as torres mais altas do mundo quando a ponte 
foi concluída. Foram construídas com o içamento de segmentos, de aço pré-
fabricado, até sua posição. As peças de aço foram levantadas por guindastes 
que tinham que trabalhar ao mesmo tempo para que o peso não compensasse 
apenas de um lado, o que poderia ocasionar um tombamento. 
 Cada torre possuía um peso estimado de 44.000 toneladas de 
aço. O aço foi transportado da siderúrgica até o local da obra pelo Canal do 
Panamá. As torres foram elevadas a uma altura superior a um prédio de 60 
andares. 
 
7. Seções chegando através do Canal do Panamá 
 
 
 
 
 
8. Plataforma e guindastes móveis 
 
2.2.6. TREFILAÇÃO DOS CABOS PRINCIPAIS 
 Em meados de 1935, as torres estavam finalizadas para sustentar 
os dois cabos principais. Cada cabo possuía, aproximadamente, um diâmetro 
de 1 metro e pesava 12.000 toneladas. Por conta do peso, não havia a 
possibilidade de serem transportados e içados, assim a solução foi usar um 
processo chamado trefilação de cabos, isso foi feito no alto das torres. 
 Os operários que fizeram o processo para trançar os 27.572 fios, 
com espessura de 1 lápis, existentes em cada cabo, esticavam cada fio, 
prendiam em uma das margens e em seguida voltavam para fixar na outra 
margem. A trefilação durou apenas 6 meses e 9 dias. 
 Ponte pênsil necessita de torres altas, a altura das torres 
direciona as forças de tração dos cabos principais para cima, dessa forma os 
cabos efetuam o trabalho de sustentação do tabuleiro da pista de rolamento de 
forma eficiente. 
 
 
 
 
9. Seção transversal do cabo principal em tamanho real. 
 
10. Compactação dos fios metálicos. 
 
2.2.7. SUSPENDENDO O TABULEIRO DA PISTA DE 
ROLAMENTO 
 O peso das pistas de rolamento e passeio são sustentadas por 
vigas, que por sua vez, são sustentadas pelas treliças, que possuem 7,8 
metros de profundidade. Essas não se mantêm ao longo da ponte sozinhas, a 
cada 15 metros tem um cabo, feito de aço, que as sustentam. Os cabos 
suspensores comportam o peso do tabuleiro e do tráfego. 
 Após a construção das torres, ancoragens e cabos principais, não 
é mais necessário o uso de suporte provisório para construir o tabuleiro da 
 
 
 
pista. O tabuleiro foi colocado em seções a partir das torres, sendo que cada 
segmento pendeu dos 500 cabos de suspensão. 
 A finalização da estrutura completa foi em 19 de Abril de 1937, no 
mês que antecedeu a inauguração da ponte. 
 
 
 
11. Colocação dos segmentos que formam o tabuleiro 
 
2.2.8. UM MONUMENTO DURADOURO 
 Joseph disse que a ponte duraria para sempre, quando lhe 
perguntaram. O projeto da ponte foi feito para ter uma alta durabilidade e 
estabilidade, mas para isso é necessário manutenções constantes. Desde sua 
inauguração já foram feitas melhorias, como: 
o Para diminuir a envergadura o tabuleiro recebeu reforço 
em sua parte inferior. 
o Uma parte do tabuleiro foi trocada por uma estrutura 
mais leve. 
o Todos os 500 cabos verticais de suspensão foram 
trocados um por um. 
o Instalação de aparelhos sísmicos por toda a extensão 
da ponte. 
o Troca de tirantes por peças de aços mais fortes. 
 
 
 
o Para prevenir contra ferrugem a repintura da ponte é 
feita com a cor laranja, que também conserva sua 
aparência. 
 
12. Aparelho de pintura, "sky box" 
o Instalação de sensores que monitoram a reação da 
ponte à: ventos, terremotos, carga de tráfego e 
alterações de temperatura. 
o Devido a uma tempestade que ocorreu em 1951, a 
ponte entortou, por isso, de 1953 a 1954, foram 
adicionados novos esforços de aço, aumentando a 
rigidez torcional da ponte. 
 
 
13. Corte transversal do modelo do tabuleiro original. 
 
 
 
 
 
14. Corte transversal do modelo atual dos tabuleiros 
 
2.3. INFORMAÇÕES TÉCNICAS 
 
2.3.1. ESPECIFICAÇÕES GERAIS 
 A ponte possui 2237 metros de comprimento e 27 metros de 
largura, com 1966 metros suspensos. Cada torre possui 227 metros de altura, 
e entre elas há uma distância de 1280 metros. O tabuleiro da ponte está a 65 
metros acima da água e possui 27.4 metros de largura. 
 
2.3.2. ESPECIFICAÇÕES DA CONSTRUÇÃO 
 A estrutura de suspensão da ponte recebe todas as cargas de 
gravidade que são transportadas pelas torres de uma ponta à outra até a 
fundação, onde ocorre a ultima etapa do transporte de cargas. As forças 
passam pelas fundações e chegam ao solo de base rochosa, que também 
recebe a tensão e tração dos cabos presentes na ancoragem de concreto, que 
esta cravada no solo. 
 O nevoeiro formado pela evaporação e condensação da água do 
mar acelera a corrosão por conta da presença de sal.Para prevenir a corrosão 
causada pela exposição do aço ao oxigênio e a água marítima, as seções de 
aço tiveram seu tamanho aumentado. A primeira tinta utilizada para pintar a 
ponte continha �
�
 de chumbo/peso para a prevenção da ferrugem, porém foi 
descoberto que este elemento era prejudicial à saúde da população e ao 
ambiente, então substituíram o componente e atualmente a ponte é pintada 
com primer que contém zinco, que também serve como metal de sacrifício. A 
tinta de cor laranja é aplicada no ferro por cima do primer. 
 
 
 
 
 
15. Nevoeiro presente na Golden Gate. 
 
16. Aplicação de primer e tinta 
 
 Devido à força do vento, ocorre vibrações transversais na ponte 
que levam cerca de 20 segundos para completar um ciclo. Os ventos sopram 
da direção oeste, fazendo que a ponte vá para leste, curvando-se cerca de 1 
metro. A ponte esta projetada para aguentar ventos fortes, que façam com que 
ela desloque 8,4 metros em relação ao meio do vão central. A força do vento 
também causa uma oscilação vertical na ponte, o ciclo demora cerca de 8 
segundos para se completar. 
 
 
 
 Na torre sul existe uma sirene que toca quando há nevoeiro, para 
a prevenção de colisões de embarcações com a ponte. 
 
 
17. Sirene presente na torre sul. 
 Na Universidade da Califórnia existem modelos para serem 
realizados testes sobre abalos sísmicos na ponte. Com a analise matemática 
dos resultados dos ensaios, podem ser tomadas decisões para substituir ou 
reforçar algumas partes da ponte, preservando-a contra danos em futuros 
terremotos. 
 
 
18. Maquina utilizada para testes 
 
 
 
 
 
 
 
3. CURIOSIDADES 
o A obra custou cerca de 27 milhõesde dólares; 
o A ponte já foi fechada, ao longo do anos, três vezes por causa do 
nevoeiro; 
o Em 70 anos aconteceram inúmeros terremotos na cidade; 
o Passam mais de 100 mil carros por dia; 
o Cada torre possui aproximadamente 1 milhão de rebites; 
o A cor laranja tradicional foi escolhida para se destacar no meio do 
nevoeiro. Uma das alternativas foi pintar a ponte de amarelo e 
preto. 
 
19. Alternativa de pintura 
o Para evitar acidentes na construção, foi instalada uma rede de 
segurança. 
o Há um projeto, no valor de 76 milhões de dólares, de instalação 
de rede de proteção de aço. 
o A pintura não é realizada anualmente. Alguns reparos na pintura 
são feitos conforme a necessidade. 
o O nome Golden Gate foi escolhido por conta da Baía de São 
Francisco cuja ponte passa por cima, e possui o mesmo nome. 
 
 
 
o Em comemoração dos seus 50 anos, houve uma travessia de 
pedestres pela ponte, porém devida a grande quantidade de 
pessoas, as partes arqueadas da ponte foram danificadas. 
o A ponte é o local que possui o maior índice de suicídios no 
mundo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. CONCLUSÃO 
 
É perceptível, que após a construção da ponte, o acesso entre São 
Francisco e o Condado de Marin, possibilitou um maior crescimento da cidade, 
apesar do Departamento de Defesa alegar que a Golden Gate atrapalharia e 
dificultaria a passagem de navios para chegar à Baía. Além disso, houve um 
desenvolvimento econômico, industrial e comercial na cidade por conta da 
maior procura turística. 
Muitos países utilizaram o modelo da Golden Gate como inspiração. A 
ponte foi um marco histórico, pois, enfrentou diversos problemas desde o 
projeto até a sua conclusão, considerada até como uma obra impossível. 
Problemas esses, solucionados pelos engenheiros e operários envolvidos na 
execução. A obra já completou seus 80 anos e continua sendo o acesso entre 
2 cidades, devido às manutenções recorrentes feitas. 
Apesar de ser uma ponte conhecida por suas características físicas, 
com o tempo, ela ganhou a fama de ser o lugar onde ocorrem os maiores 
índices de suicídio no mundo. Medidas de prevenções estão sendo adotadas 
para que esses acidentes cessem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. REFERÊNCIAS 
 
10 curiosidades sobre a Golden Gate. Disponível em: 
<http://www.timeout.com.br/viagem/sao-francisco/features/2860/10-
curiosidades-sobre-a-golden-gate>. Acesso em: 14 de abril de 2018. 
 
História do projeto e da construção da ponte. Disponível em: 
<http://goldengate.org/exhibits/portuguese/exhibitarea4a.php>. Acesso em: 02 
de março de 2018. 
Ponte Golden Gate. Disponível em: 
<http://www.lmc.ep.usp.br/people/hlinde/estruturas/golden.htm>. Acesso em: 
02 de março de 2018.