Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 1 / 42 Pontes construídas em balanços sucessivos Primeira Ponte de Concreto Armado, em balanços sucessivos, no mundo. Eng. Emilio Baumgart –1930 Ponte sobre o Rio do Peixe – Santa Catarina / Rio Grande do Sul. Fase de construção : Quase fechando o vão central Figura 1 - Ponte pronta. Vão central = 68m ; Comprimento Total =120m Ver descrição detalhada na página sobre o Eng. Emilio Baumgart. Seção transversal Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 2 / 42 Tabuleiro Celular Pontes em concreto protendido, construídas em balanços sucessivos. Figura 2a - Ponte sobre o rio Tocantins em Estreito Rodovia Belém-Brasília – Divisa Maranhão / Goiás Vão central = 140m , o maior vão do mundo na época - 1960 / 1961 Projeto e construção: Dr. Eng. Sérgio Marques de Souza. 140m 53m 53m Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 3 / 42 Fig 2b A grande profundidade do rio Tocantins nessa seção impedia o escoramento direto. Foi usado o método dos balanços sucessivos, utilizado pela primeira vez por Emilio Baumgart na ponte sobre o rio do Peixe/ SC em 1930. Projeto e construção: Dr. Eng. Sérgio Marques de Souza. Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 4 / 42 Figura 2c - Seção transversal Rodovia Belém-Brasília – Divisa Maranhão / Goiás Vão central = 140m , o maior vão do mundo na época - 1960 / 1961 Projeto e construção: Dr. Eng. Sérgio Marques de Souza. Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 5 / 42 Tabuleiro Celular Pontes em concreto protendido, construídas em balanços sucessivos Fig. 3 Ponte sobre o Rio Pelotas - Vão central 189 m Divisa do Rio Grande do Sul com Santa Catarina - 1966/1967 Projeto e construção: Dr. Eng. Sérgio Marques de Souza. Seção transversal Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 6 / 42 Ponte sobre o Rio Pelotas - Vão central L =189m. Na ocasião era o 2º maior vão do mundo. O maior vão era o da ponte de Bendorf com 208m ( ver fig. 11 ). Fig. 4- Ponte sobre o Rio Pelotas - Fase de execução – 1966/1967 189m 30m 30m 250m h viga = 11m h laje = 1,2m h viga = 3,2m h laje = 0,12m N.A.máx. Contra-peso de terra tirantes 175m Tirante Tirante tirantes Basalto Rio Grande do Sul flecha (t = ∞) Santa Catarina Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 7 / 42 Fig.5 - Ponte sobre o Rio Pelotas – Fase final de execução – 1967 Santa Catarina Rio Grande do Sul Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 8 / 42 Fig. 6 - Foto em 2011, com a ponte “afogada” pelas águas represadas do rio Pelotas. Uma barragem a jusante da ponte elevou o nível das águas. Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 9 / 42 Fase final da execução Fig. 7 – Pouco antes das duas metades da ponte se encontrarem no meio do vão central- – 1967 Treliças )(t (t) )t(flecha)t(flecha Cabos Contorno da seção transversal Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 10 / 42 Tabuleiro Celular : Pontes construídas em balanços sucessivos. Flecha lenta no meio do vão. Flecha lenta no meio do vão 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Tempo t (anos) Fl ec ha le nt a no m ei o do v ão (m m ) (+ / - ) 3 0m m Fig. 8 - Ponte Rio Pelotas : Medições de flechas no meio do vão ao longo do tempo. A variação da flecha, durante o dia, se deve ao aquecimento da laje superior do tabuleiro, pelo sol. Quando a laje superior é aquecida, a flecha no meio do vão aumenta. Quando, no fim do dia, a laje resfria, a flecha no meio do vão diminui. A variação da flecha, ao longo do tempo, segue uma curva afim com a variação da fluência do concreto comprimido, )(t , prevista pela norma NBR 6118, no Anexo A, item A.2.2.3. A previsão da flecha lenta (t = ∞), na fase do projeto, foi de 600mm. A flecha lenta observada foi de 490mm. Ver [16] e [15]. As medições confirmam a regra empírica : “Após um ano, temos a metade da flecha lenta final.” flecha (t = ∞) )(t (t) )t(flecha)t(flecha Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 11 / 42 Tabuleiro Celular Pontes construídas em balanços sucessivos. Fig. 9 - Auto-estrada alemã perto de Münster. Concreto Leve - Vão=85m Firma : Dyckerhoff & Widmann 1967 Fig. 10 – Detalhes Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 12 / 42 Ponte Bendorf – Alemanha - Vão = 208m Ponte em balanços sucessivos com tabuleiro celular. Firma : Dyckerhoff & Widmann - 1963 Sendo o vão lateral muito pequeno, foi necessário colocar contrapesos. Fig 11 - Balanços sucessivos concretados no local Ponte d´ Oleron – França – Vão = 79m Ponte em balanços sucessivos com tabuleiro celular. Firma : Campenon Bernard -1966 Fig. 12 - Segmentos pré-moldados Contrapeso Contrapeso Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 13 / 42 Tabuleiro Celular em concreto protendido Pré-dimensionamento baseado nas dimensões de obras existentes. Figura 13 Algumas obras têm um vão lateral muito pequeno, até mesmo igual a 0,30 L. Nesses casos, é necessário usar contrapesos sobre os apoios extremos para evitar o levantamento desses apoios. Quando os contrapesos não são suficientes, usam-se tirantes, para ancorar o tabuleiro na infra- estrutura. Figura 14 h pilar L ≈ 0,6 L a 0,8L ≈ 0,6 L a 0,8L Vista Lateral h vão Contrapeso, se necessário B h b inf. bw bw b b h bal. h inf. Seção Transversal Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 14 / 42 Figura 15 Um sistema estrutural muito usado é a ponte protendida contínua, com os pilares bipartidos. Esse pilares bipartidos têm boa estabilidade para resistir aos momentosfletores. Permitem, ao mesmo tempo, o encurtamento longitudinal da ponte no vão central. Esse encurtamento ocorre por causa da retração e da deformação lenta do concreto devida à protensão. Com esse tipo de pilar, as variações de temperatura no tabuleiro da ponte não causam grandes esforços nas fundações. Exemplo de obra com pilares bipartidos : Fig.16- Tabuleiro unicelular. Ponte Brasil – Argentina, sobre o rio Iguaçu. Vãos : 130m - 220m -130m Largura do tabuleiro : 16,5m Projeto : Figueiredo Ferraz – ETEL Construção : Sobrenco – Supercemento - 1985 L ≈ 0,6 L a 0,8L ≈ 0,6 L a 0,8 L Vista Lateral Pilares bipartidos Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 15 / 42 Outros sistemas estruturais já foram usados nas pontes com tabuleiro celular. Sistemas estruturais com tabuleiros contínuos Figura 17 a Figura 17 b Figura 17 c Figura 17 d Figura 17 e Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 16 / 42 Sistemas estruturais com tabuleiros articulados. Esses sistemas estruturais são pouco usados hoje em dia. A flechas devidas à deformação lenta do concreto ( fluência) são muito grandes. As pontes ficam com problemas. Figura 18a Figura 18 b Figura 18 c Figura 18 d Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 17 / 42 Ponte sobre o Lago de Brasilia Vãos : 100m + 200 m + 100m = 400m comprimento total Figura 19a – Ponte em concreto protendido + Vão Gerber de aço. Foto: Ver [18] - Roger Pamponet da Fonseca Projeto Arquitetônico : Oscar Niemeyer – 1967 Projeto Estrutural com Rótula Central : Eng. Sergio Marques de Souza - 1970 Figura 19b Modificação posterior para Estrutura com um Vão Gerber central em aço, quando parte da estrutura de concreto protendido já estava executada : Eng. J.C de Figueiredo Ferraz - 1971. Figura 19c Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 18 / 42 Vista aérea da ponte sobre o lago de Brasília Figura 20 Ponte com Vãos de : 100m + 200 m + 100m = 400m comprimento total Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 19 / 42 Seção transversal São muito usadas as seções com 2 vigas. As vigas podem estar em planos inclinados ou em planos verticais. As seções com 3 vigas são de execução difícil e são pouco usadas nas pontes e nos viadutos. Em pontes e viadutos, com grande largura, são usadas seções transversais com 4 vigas agrupadas de vários modos. Outras tipos de seção transversal já foram usadas. Hoje em dia, não são mais usadas. Figura 21d Figura 21 b Figura 21 a Figura 21c Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 20 / 42 Altura da viga sobre o pilar. Concretos com : ( 24 MPa ≤ fck ≤ 30 MPa ) Pontes em concreto protendido Tabuleiro Celular : Vigas com altura variável 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Vão (m) h pi la r (m ) Figura 22 h pilar h vão L ≈ 0,6 L a 0,8L ≈ 0,6 L a 0,8L h Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 21 / 42 Altura da viga sobre o pilar. Concretos com : ( 24 MPa ≤ fck ≤ 40 MPa ) Pontes em concreto protendido Tabuleiro Celular : Vigas com altura variável Altura da viga sobre o pilar 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Vão (m) h d a v ig a s o b re o p il a r (m ) h viga sobre o pilar (m) Guyon - h mín. fck = 40MPa Guyon - h mín. fck = 30MPa Guyon - h mín. fck = 26MPa altura média observada Figura 23 Segundo Guyon [1] , a altura mínima da viga sobre o apoio vale: 501 m100 mL 7001 m100 mL 2mtfck 3mtcm75 L h , )( )( , )( )( )/( )/()( ; γc = peso específico =2,5t/m3 fck =40MPa fck=26 MPa fck=30MPa SETRA 18 )( 16 )( 45 )( 14 )( mL a mL mL mL hp Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 22 / 42 Pontes em concreto protendido Tabuleiro celular com altura variável Razão ( h pilar / h vão ) 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 vão (m) R a z ã o ( h p ila r / h v ã o ) Figura 24 Concretos com : ( 24 MPa ≤ fck ≤ 35 MPa ) h pilar h vão L ≈ 0,6 L a 0,8L ≈ 0,6 L a 0,8L SETRA Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 23 / 42 Viadutos urbanos em concreto protendido, com altura constante. Tabuleiro tipo celular Altura constante 0 1 2 3 4 5 6 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 vão L ( m ) a ltu ra h ( m ) Figura 25 Concretos com : ( 24 MPa ≤ fck ≤ 35 MPa ) L ≈ 0,6 L a 0,8L ≈ 0,6 L a 0,8L h h Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 24 / 42 Ponte Rio Niterói - 1974 Projeto : Antonio Alves de Noronha Engenharia Altura da viga = 4,70 m Largura do tabuleiro = 12,60 m Comprimento da aduela = 4,80 m Largura 6,86 m Fig. 26 - Ponte Rio Niterói 80m 80m dentes dentes Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 25 / 42 Ponte sobre o Rio São Francisco – Bom Jesus da Lapa – BAHIA Projeto : Projconsult Construção : Construtora Queiroz Galvão S.A. Ano : 1990 Balanços executados com Aduelas Pré-moldadas Dentes de encaixe entre as aduelas. Os dentes melhoram a transmissão de forças cortantes Estocagem das aduelas pré-moldadas Figuras 27 - Fabricação , Estocagem e Transporte das aduelas pré-moldadas. Cabos para içamento Aduelas pré-moldadas Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 26 / 42 Ponte sobre o Rio São Francisco Projeto : Projconsult. 1990 Transporte fluvial, Içamento e Montagemdas aduelas pré-moldadas Figura 28 - Ponte pronta Cabos para içamento Flutuante Aduela pré-moldada Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 27 / 42 Comparação entre as alturas das vigas Pontes em Concreto Protendido - Tabuleiro Tipo Celular Altura constante x Altura variável 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 L = Vão da ponte (m) h = A ltu ra d a V ig a d o T a b u le iro ( m ) Altura Variável h pilar = L / 18 Altura constante h=L/23 Figura 29 L ≈ 0,6 L a 0,8L ≈ 0,6 L a 0,8L h h pilar L ≈ 0,6 L a 0,8L ≈ 0,6 L a 0,8L h Concretos com fck ≤ 30MPa Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 28 / 42 Altura ( h bal.) da laje em balanço 0.350.35 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 Comprimento (b) do Balanço da laje (m) A ltu ra (h b al . ) d a la je e m b al an ço (m ) mínimo Figura 30 Concretos com : ( 25 MPa ≤ fck ≤ 35 MPa ) h b inf. bw b b h bal. h inf. Seção Transversal Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 29 / 42 Largura e Espessura da laje inferior, na seção sobre o pilar. Tabuleiro celular Laje inferior de compressão sobre o apoio no pilar (m 2 /m) ( b inf. * h inf. / B ) 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Vão da Ponte L (m) á re a d a l a je i n fe ri o r ( m 2 ) / la rg u ra d o ta b u le ir o ( m ) Figura 31 Concretos com : ( 25 MPa ≤ fck ≤ 35 MPa ) B h b inf. ≈ 0,40 B a 0,65 B bw bw b b h bal. h inf. Seção Transversal Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 30 / 42 Área total das vigas sobre os apoios ( 2 . b w ) x ( h pilar) / B 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 vão (m) ár ea to ta l d as v ig as (m 2 ) / la rg ur a do ta bu le iro (m ) Figura 32 Concretos com : ( 25 MPa ≤ fck ≤ 35 MPa ) B b inf. bw bw b b h bal. h inf. Seção Transversal h pilar B bw h pilar Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 31 / 42 Tabuleiro celular com 2 vigas - Concreto Protendido Espessura média ( m 3 /m 2 ) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 vão (m) e s p e s u ra m é d ia ( m = m 3 /m 2 ) espessura média (m3,/m2) M.E. FAZLY C. MENN S.E.T.R.A. Esp. Média Esp. Mínima Esp. Máxima Figura 33 - Estimativa da quantidade de concreto: ( 25 MPa ≤ fck ≤ 45 MPa ) Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 32 / 42 Espessura média do tabuleiro (m=m 3 /m 2 ) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 altura das vigas do tabuleiro (m) es pe ss ur a eq ui va le nt e (m ) Figura 34 Concretos com : ( 25MPa ≤ fck ≤ 45 MPa ) Quantidade de aço comum CA50 ( kg/m 2 ) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 altura da viga A ço ( k g/ m 2 ) B=9m B=15m B=21m Figura 35 Estimativa da quantidade de aço CA40 ou CA50 H (m) B H Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 33 / 42 Pontes em concreto protendido. Tabuleiro celular com 2 vigas Quantidade de armadura de aço de protensão. Armadura de aço de protensão das vigas (kg/m2 de tabuleiro) Valores ajustados para Aço com fy =1700 MPa 0 5 10 15 20 25 30 35 40 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 Vão L (m) ta x a k g /m 2 d e t a b u le ir o Aço ajustado para CP 190 com fy=1700MPa ; taxa ( kg/m2) taxa CP fy =1700MPa limite superior 90% limite inferior 10% Projeto mais recente Figura 36 Para concretos com : ( 25 MPa ≤ fck ≤ 35 MPa ) Os dados das diferentes obras foram ajustados para um aço com fy = 1700 MPa , usado a expressão : 1700(MPa) (MPa) qualquer fy TaxaTaxa qualquerfy1700MPafy A taxa de aço de protensão é maior para as pontes com altura menor. Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 34 / 42 SETRA - Design guide – Prestressed concrete bridges built using the cantilever method http://www.setra.equipement.gouv.fr/IMG/pdf/US_F0308A_Prestressed_concrete_bridges.pdf Aço de Protensão longitudinal = 40 to 50 Kg/m 3 de concreto Aço de Protensão transversal da laje = 5 to 7 Kg/m² de laje Aço da Armadura não protendida : – Sem protensão transversal na laje = 130 to 170 Kg/m3 (*) – Com protensão transversal da laje =: 110 to 130 Kg/m3 (*) No caso de superestrutura pré-fabricada a taxa de armadura de aço comum ( fy = 400 MPa a 500 MPa ) é um pouco maior, pois as espessuras de concreto são menores do que nas estruturas concretadas no local. SETRA – Services d´études tecniques des routes et autorroutes http://www.setra.equipement.gouv.fr/IMG/pdf/pcbridges_cantilevermethod.pdf Philippe Vion – Emmanuel Bouchon – Prestressed Concrete Bridges built by the cantilever method - Design and Stability during Erection – New Delhi – fib Symposium on Segmental construction in concrete Posição dos cabos superiores Figura 37 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 35 / 42 Posição dos cabos superiores Figura 38 Corte transversal Elevação Planta Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 36 / 42 SETRA – Services d´Études Tecniques des Routes et Autorroutes http://www.setra.equipement.gouv.fr/IMG/pdf/pcbridges_cantilevermethod.pdf Posição dos cabos inferiores Ancoragem dos cabos inferiores Figura 39 Vãos centrais Vãos laterais Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 37 / 42 Exemplo: Estimar as dimensões de uma ponte comos seguintes dados básicos: Tabuleiro celular em concreto protendido. Altura variável Um vão central de L =100m Uma largura total do tabuleiro B = 13,6m Concretos com fck ≈ 30MPa SOLUÇÃO: 1. Altura da viga sobre o pilar : Figura 22 : Entre 4,7m a 6,5 m . Usar h pilar = 6,5m 2. Altura no meio do vão: Figura 24 : h pilar / h vão = ( 1,9 a 3,9 ): h vão = h pilar / ( 2,9 a 3,9 ) = 3,4m a 1,7m Usar h vão = h pilar / 2,6 ; h vão =2,5m Figura 40 3. Área total das almas das vigas no apoio sobre os pilares: Figura 32: (2bw. h )/B=0,22 a 0,42 Com B=13,6m obtemos: ( 2 × bw) × h pilar = 2,99m 2 a 5,71m 2 Com hpilar =6,5m obtemos: ( 2× bw ) = 0,46m a 0.88m logo : bw = 0,23m a 0,44m Usar : bw = 0,40m No meio do vão usar a espessura mínima ≈ 0,20m 4. Largura da laje inferior na seção sobre o pilar. b inf. = 0,40 B a 0,65 B = 5,5m a 8,8m Usar b inf. = 0,50 B = 6,8m 5. Espessura da laje inferior na seção do apoio: Figura 31 : ( b inf. · h inf.) / B = 0,38 a 0,53 Com B=13,6m e b inf.=6,8m obtemos: h inf. = 0,76m a 1,06m Usar h inf = 0,90m No meio do vão usar a espessura mínima ≈ 0,15m 6. Espessura da laje em balanço : Com o comprimento b = 3,10m, obtemos na Figura 30: h bal. = 0,45m > h bal. mínima = 0,35m Usar h bal. = 45cm h pilar =6,5m h vão =2,5m 60m 100m 60m Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 38 / 42 Pré-dimensionamento das Seções transversais Seção transversal sobre o pilar Figura 41 Seção transversal no meio do vão Figura 42 B =13,6m h = 2,50m bw bw = 0,20 m h bal.=0,45m h inf.=0,15m b inf.=6,8m b=3,1m b=3,1m 0,30m 0,30m B =13,6m h =6,5m bw =0,4m h bal. =0,45m h inf.=0,9m b inf.=6,8m b=3,1m b =3,1m 0,3m 0,3m Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 39 / 42 Compatibilizando as seções “pilar” e “meio do vão”. A largura da laje inferior varia ao longo da ponte para que seja mantida a inclinação da face lateral. ( Varia de 6,8m a 7,2m) Figura 43 Essas dimensões estimadas servem apenas para um estudo inicial da obra, inclusive para uma avaliação das fundações. É evidente que as dimensões dependerão da resistência do concreto que será usado na obra. O cálculo estrutural pode confirmar ou não as dimensões estimadas. 2,5m 6,5m 13,6m 6,8m 0,2m 0,4m 0,90 m 0,15m 0,45m 0,15m 3,1m 3,1m 0,3 0,3 7,2m Sobre o pilar Meio do vão Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 40 / 42 Quantidade de materiais – Estimativas aproximadas : Área do Tabuleiro = ( 60m + 100m + 60m) x 13,6m = 2992 m 2 ≈ 3000 m2 Concreto : Para um vão de 100m, a espessura média segundo a Figura 33 pode ser estimada em 80cm , na faixa de 70cm a 90cm. Volume de concreto ≈ Área do Tabuleiro x espessura média = 3000m 2 x 0,8m ≈ 2400 m 3 = = ( 2100m3 a 2700 m3 ) . Aço comum: Na Figura 35, no apoio, com altura da viga = 6,5m e largura do tabuleiro = 13,6m obtemos a taxa de 75 kg/m2. No meio do vão, e nos apoios extremos, com altura da viga = 2,5m e largura do tabuleiro = 13,6m obtemos a taxa de 52 kg/m2. Um valor médio para a superestrutura seria = ( 75 + 52 ) / 2 = 63,5 kg/m2 ≈ 65 kg/m2 O total de aço CA50 seria = 3000 m2 × 65 kg/m2 ≈ 195 ton Segundo o SETRA o valor mínimo a considerar é de 130kg/m3 de concreto = 2400 m3 ×130 kg/m3 ≈ 312 ton Aço de Protensão : Na Figura 36 , aço de protensão CP 190 RB , com fy =1700 MPa ≈ 50 kg/m2 Total = 3000 m2 × 50 kg/m2 ≈ 150 ton. Segundo o SETRA o valor mínimo a considerar é de 40kg/m3 de concreto = 2400 m3 ×40 kg/m3 ≈ 96 ton Observa-se que as estimativas de quantidades de aço, comum ou de protensão, têm dispersão muito grande. Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 41 / 42 Referências : 1- Yves Guyon – Constructions en Béton Précontraint - Volumes 1 e 2 - Classes. États Limites – Cours CHEBAP - Eyrolles 1966 2- Fritz Leonhardt – Construções de Concreto – Volume 1 a 6 - Editora Interciência 1979 3- Eduardo Thomaz – Levantamento de dimensões de pontes com vigas pré-moldadas protendidas e de pontes com tabuleiro celular– 1975 4- Walter Podolny, Jr – Federal Highway Administration, U.S. Department of Transportation – Concrete cable-stayed bridges and the feasibility of standardization of segmental bridges in the United States of America. FIP 90 – Hamburg 1990 5- Kulka. F. , Thoman, S.J. and Lin, T.Y. , “ Feasibility of Standard Sections for Segmental Prestressed Concrete Box Girder Bridges” - Report FHWA/RD -82 / 024 ( citado em [4]). 6- Jörg Schlaich – The design of Structural concrete – IABSE Workshop – New delhi 1993 7- Fernando Uchoa Cavalcanti e Flávio Mota Monteiro – Adaptação de Projetos de Obras de Arte Especiais da Ferrovia do Aço. – Empresa de Engenharia Ferroviária – 1982 8- Kupfer Hebert – Tests on Prestressing Shear Reinforcement – Spannbetonbau in der Bundesrepublick Deutshland – 1983 -1986 - FIP 10th Congress - New-Delhi 1986. 9- Eduardo Thomaz – Notas de aula de Concreto Protendido - Pontes com vigas pré-moldadas protendidas e pontes com tabuleiro celular – IME – 2002 – RJ 10- Festschrift Rüsch – Stahlbetonbau – Bericht aus Forschung und Praxis - Editora Wilhelm Ernst & Sohn – Berlin – 1969 11- Walter Pfeil – Ponte Rio Niterói – Processos executivos. 1975 12- Diaz, Ernani : The technique of glueing precast elements of the Rio-Niteroi bridge. Matériaux et Constructions , Nr. 43 , Jan. / Febr. 1975 , S. 43-50 13- Noronha, A.A. und Muller, J. : Les tabliers en béton précontraint préfabrique du pont Rio-Niteroi au Brésil . Travaux , Dez. 1974, S. 52-59. 14- Kupfer Hebert – Segmentäre Spannbetonträger im Brückenbau - Deutscher Ausschuss für Stahlbeton – Heft 311 – Berlin - 1980 15- Walter Pfeil - Concreto Protendido – Métodos construtivos - Perdas de protensão – 3ª edição Editora Didática e Científica Ltda -1991 16- 10 o B.E.C - 10o Batalhão de Engenharia e de Construção – E.B - Lajes / S.C. - Nivelamento do tabuleiro da ponte sobre o rio Pelotas. Acompanhamento anual – 1992. 17- Projconsult – A ponte sobre o rio São Francisco - Bom Jesus da Lapa – BAHIA–Relatório descritivo do projeto e da obra. – 1990 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula 42 / 42 18- Roger Pamponet da Fonseca , José Manoel Morales Sánches – A razão da Leveza da Ponte de Niemeyer em Brasília - Congresso III - ABPE – 21 Abril 2010- Rio de Janeiro 19- Menn, C. (1990). Prestressed Concrete Bridges.- Birkhäuser Verlag, Basel, Switzerland. 20- S.E.T.R.A. (2007). Prestressed Concrete Bridges built by cantilever method – Design and Stability during Erection www.setra.equipement.gouv.fr/IMG/doc/pap6_22-vion.doc (30.08.2009) 21- M. Ebrahim Fazly - Entwurf und Bemessung einer Extradosed-Brücke unter Verwendung von ultra-hochfestem Beton - Technische Universität Hamburg-Harburg - Institut für Baustatik und Stahlbau Oktober 2009 +++
Compartilhar