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Sistemas Estruturais: Pontes em Pórtico e em Arco Prof.: Raul Lobato UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: ESTRUTURAS DE PONTES Aula 03 • Pontes em pórtico: • Vinculações típicas; • Pontes em arco; • Pontes em arco inferior e intermediário; • Pontes em arco superior; • Materiais; • Seção Transversal; • Vinculações típicas; • Tecnologia; • Catástrofes; • Faixas de vãos. Pontes em Pórtico As pontes em pórticos são conceituadas como a não utilização de aparelho de apoio entre a superestrutura e a infraestrutura, de maneira simples, a viga e o pilar são um único elemento estrutural, que PERMITE A TRANSFERÊNCIA DE MOMENTOS FLETORES ENTRE OS ELEMENTOS (superestrutura e mesoestrutura monoliticamente ligadas). CONVENIENTE QUANDO: casos que em existam pilares esbeltos, ou quando se desejar ter a mínima manutenção (inexistência de articulações e aparelhos de apoio) Pontes em Pórtico Pontes em Pórtico Pontes em Pórtico Pontes em Pórtico: vinculações típicas • Esquemas estáticos de pórticos para pontes de pequenos vãos EMPREGO DE SEÇÃO TRANSVERSAL DE LAJE Pontes em Pórtico: vinculações típicas • Esquemas estáticos de pórticos para pontes de grandes vãos Pontes em Pórtico VANTAGENS: custo mínimo com manutenção pela ausência de articulações ou aparelhos de apoio, distribuição homogênea das solicitações, esbelteza nos pilares (economia de materiais e estética); DESVANTAGENS: emendas em ângulo (altas solicitações) MATERIAIS Pontes em Pórtico Pontes em Arco O arco é um tipo estrutural que tem um comportamento estrutural interessante, pois apresenta a possibilidade de ter os ESFORÇOS DE FLEXÃO REDUZIDOS em função da sua forma. No caso de arcos de CONCRETO, essa possibilidade de redução da flexão resultando na predominância da compressão, é adequada ao material, permitindo seu uso em pontes com GRANDES VÃOS com PEQUENO CONSUMO do material (CUSTO). Pontes em Arco Podem ser projetadas com TABULEIRO SUPERIOR (sustentado por montantes), com TABULEIRO INFERIOR (sustentado por tirantes ou pendurais), ou ainda o sistema misto com ARCO INTERMEDIÁRIO, sustentado lateralmente por montantes e, no centro, por pendurais. Pontes em Arco Nas estruturas com ARCOS INFERIOR E INTERMEDIÁRIO, ocorrem grandes esforços horizontais na base do arco, tornando necessária a existência de um EXCELENTE TERRENO DE FUNDAÇÃO. Quando a obra for de concreto armado, deve-se prever um plano de concretagem bem definido para que se possa reduzir os efeitos de retração e deformação lenta do material Pontes em Arco ARCO INFERIOR: GRANDES VÃOS Pontes em Arco ARCO INTERMEDIÁRIO: MENOS UTILIZADAS (APRESENTAM PROBLEMAS CONSTRUTIVOS NA INTERSEÇÃO DO ARCO COM O TABULEIRO Pontes em Arco ARCO SUPERIOR: PEQUENOS VÃOS Pontes em Arco ARCO SUPERIOR: PEQUENOS VÃOS Pontes em Arco Superior Possuem CARGAS DE SERVIÇO MENORES (o arco – comprimido – é interiormente auto equilibrado pelo tabuleiro – tracionado). Por esse motivo sua concepção é muito mais influenciada por RAZÕES ESTÉTICAS e arquitetônicas, do que por critérios técnicos ou econômicos VANTAGENS: planícies que exigem um gabarito reduzido abaixo do tabuleiro impossibilitando a colocação de um arco inferior, ou quando existe a necessidade um gabarito mínimo sobre um rio ou canal navegável estreito. Pontes em Arco Superior RIGIDEZ ARCO X RIGIDEZ TABULEIRO Pontes em Arco Superior O arco continua sendo o elemento principal, sujeito a elevados esforços, que são transmitidos ao arco por PENDURAIS verticais ou inclinados (elementos de aço sujeitos a esforços de tração). Dependendo do grau de inclinação, do número e da geometria dos pendurais, os esforços no arco tendem a diminuir. DISTRIBUIÇÃO “NET”: PENDURAIS NUMEROSOS, INCLINADOS E CRUZADOS. ESSE TIPO DE SUSPENSÃO PERMITE ARCO E TABULEIROS COM ESBELTEZ ELEVADA Pontes em Arco Superior Pontes de Arco Superior (Bowstring) Podem ser classificadas: • Com base nos arcos; • Com base no tipo de suspensão; • Com base no traçado dos pendurais. Pontes de Arco Superior (Bowstring) Com base na LOCALIZAÇÃO DOS ARCOS (em qualquer uma das soluções os arcos poderão ser perfeitamente verticais ou inclinados): CENTRAL, PODENDO EXISTIR MAIS DO QUE UM ARCO Pontes de Arco Superior (Bowstring) Com base na LOCALIZAÇÃO DOS ARCOS (em qualquer uma das soluções os arcos poderão ser perfeitamente verticais ou inclinados): LATERAIS (EM GERAL DOIS ARCOS LIGADOS ENTRE SI POR CONTRAVENTAMENTOS) Pontes de Arco Superior (Bowstring) Com base na LOCALIZAÇÃO DOS ARCOS (em qualquer uma das soluções os arcos poderão ser perfeitamente verticais ou inclinados): DIAGONAL: ATRAVESSAMENTO COMPLETO EM PLANTA DO TABULEIRO Pontes de Arco Superior (Bowstring) Com base no TIPO DE SUSPENSÃO CENTRAL: PENDURAIS FIXOS NO CENTRO DO TABULEIRO Pontes de Arco Superior (Bowstring) Com base no TIPO DE SUSPENSÃO LATERAL: PENDURAIS FIXOS NAS EXTREMIDADOS DO TABULEIRO Pontes de Arco Superior (Bowstring) Com base na GEOMETRIA DOS PENDURAIS (tipo de inclinação que os pendurais apresentam na ligação arco- tabuleiro) VERTICAIS INCLINADOS (TRANSV.) Pontes de Arco Superior (Bowstring) Com base na GEOMETRIA DOS PENDURAIS (tipo de inclinação que os pendurais apresentam na ligação arco- tabuleiro) EM LEQUE TRIANGULARES Pontes de Arco Superior (Bowstring) Com base na GEOMETRIA DOS PENDURAIS (tipo de inclinação que os pendurais apresentam na ligação arco- tabuleiro) NET Pontes em Arco MATERIAIS ARCO TABULEIRO CONCRETO ARMADO CONCRETO ARMADO MISTO AÇO-CONCRETO AÇO AÇO Pontes em Arco SEÇÃO TRANSVERSAL ARCO TABULEIRO TUBULAR/CIRCULAR VIGADA LAJE (MACIÇA)RETANGULAR (MACIÇA) CAIXÃO (RETANG./TRAPEZ./HEX.) TRELIÇADO 3D Pontes em Arco Pontes em Arco x Tecnologia Pontes em Arco: Catástrofes Pontes em Arco: Catástrofes Pontes em Arco: Catástrofes Pontes em Arco: Catástrofes Pontes em Arco: Catástrofes Pontes em Arco: Catástrofes Pontes em Arco: Catástrofes Pontes em Arco: Catástrofes Pontes em Arco: Catástrofes Pontes em Arco: Catástrofes Ponte em Arco Pontes em Arco NOME LOCAL PAÍS ANO VÃO (m) Wanxiang Yangzi River China 1996 420 Krk – 1 Krk Islannd Croácia 1980 390 Jiangjiang Wu River China 1995 330 Yongjiang Guangxi China 1996 312 Gladesvile Sydney Austrália 1964 305 Ponte da Amizade Rio Paraná Brasil/Paraguai 1964 290 Sistemas Estruturais: Pontes em Pórtico e em Arco E-mail: raul.lobatto@hotmail.com UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: ESTRUTURAS DE PONTES
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