PONTES E GRANDES ESTRUTURAS

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PONTES E GRANDES 
ESTRUTURAS
 
Fundamentos
Definição de ponte
Denomina-se ponte a toda obra elevada destinada a vencer 
obstáculos que impeçam a continuidade de uma via - rios, braços de 
mar, vales e outras vias. Quando o obstáculo a ser vencido não é 
constituído por água, a obra é normalmente classificada como um 
viaduto. 
Tecnicamente, pontes e viadutos são classificados como Obras de 
Arte Especiais. Estruturalmente pontes e viadutos podem ser 
divididas em três partes principais: superestrutura, mesoestrutura e 
infraestrutura
 
Fundamentos
● INFRAESTRUTURA: é a parte com a função de transmitir ao 
terreno os esforços provenientes da mesoestrutura é composta pelas 
fundações. 
● MESOESTRUTURA: recebe os esforços da superestrutura 
transmitindo-os para a infraestrutura, sendo normalmente composta 
por pilares. 
● SUPERESTRUTURA: é constituída pelo tabuleiro da ponte - parte 
útil da obra. 
Há um elemento denominado ENCONTRO, utilizado em algumas 
estruturas de ponte com a finalidade de absorver os empuxos dos 
aterros de acesso. Serve também como apoio extremo. Normalmente 
os encontros são considerados como elementos pertencentes a 
infraestrutura.
 
Fundamentos
● A grande maioria das pontes e viadutos é composta por lajes, vigas 
principais, vigas secundárias, pilares e fundações. 
● A laje recebe as cargas dos veículos e pedestres e as transfere para 
as vigas, que as transmitem para os pilares. 
● Os pilares recebem as cargas verticais e horizontais da 
superestrutura transferindo-as para as fundações, que as transmitem 
para o terreno.
 
Fundamentos
Histórico
● Pontes de madeira
● Pontes de pedra
● Pontes Metálicas
● Pontes de concreto armado
● Pontes de concreto protendido
 
Fundamentos
 
Ponte de pedra em arco
 
Ponte de madeira sobre o rio Aripuanã
 
Ponte Infinity - para pedestres e ciclistas sobre o rio Tees - 
Inglaterra
 
Ponte Rolling – para pedestres em Paddington Basin - Londres
 
Ponte Rewa Rewa – para pedestres e ciclistas sobre o rio 
Waiwhakaiho em New Plymouth - New Zealand
 
Ponte Gateshead Millennium – para pedestres e ciclistas sobre o 
rio Tyne – Inglaterra. 
 
Ponte Langkawi Sky – para pedestres na ilha de Langkawi 
arquipélago Kedah - Malásia
 
Viaduto de Milau - travessia do vale do rio Tarn, próximo de Millau, no 
sudoeste da França.
 
Ponte Danyang–Kunshan – é uma ponte/viaduto em uma rodovia de alta 
velocidade, com 164.8 Km entre Beijing–Shanghai.
 
Ponte Golden Gate – ponte localizada no estado da Califórnia - EUA, que liga 
a cidade de São Francisco a Sausalito, sobre o estreito de Golden Gate.
 
Ponte Rio-Niterói – ponte localizada no estado do Rio de Janeiro, que liga a 
cidade do Rio de Janeiro a Niterói, sobre baía da Guanabara.
 
Viaduto Rodovia dos Imigrantes – viaduto localizado próximo a São Vicente, 
na rodovia que liga a capital São Paulo a Santos no litoral.
 
Ponte Juscelino Kubitschek – ponte sobre o lago Paranoá - Brasília.
 
Ponte do Porto de Sidney – ponte localizada na travessia no porto de Sidney - 
Austrália.
 
Ponte Beipanjiang – ponte ferroviária para travessia do rio Beipan, cidade de 
Liupanshui - Guizhou, China. 
 
Viaduto 13 – viaduto ferroviário na ferrovia do trigo em Mucum – RS.
 
“Ponte navegável” – sobre o rio Elba ligando dois canais navegáveis na cidade 
de , cidade de Magdeburg - Alemanha. 
 
Ponte Diamer – sobre o rio Hunza - Paquistão. 
 
Ponte Ghasa – montanhas do Nepal
 
Fundamentos
Classificação
● Quanto à utilização, as pontes e viadutos, podem ser classificadas 
em rodoviárias, ferroviárias, para pedestres (passarelas), aquedutos, 
oleodutos, etc.
● pontes de madeira - são mais utilizadas como obras provisórias;
● usualmente são em Pedra, Concreto armado ou protendido; Aço ou 
Mistas. 
● as pontes mistas são normalmente compostas pela associação do 
concreto com o aço ou com a madeira. 
● Quanto ao tipo estrutural, as pontes podem ser em laje, em arcos 
ou abóbadas, em vigas retas de alma cheia ou vazada (treliças), em 
quadros rígidos, pênseis (suspensas) ou estaiadas.
 
Fundamentos
Sistemas estruturais
● Pontes e Viadutos em Lajes
possuem a seção transversal desprovida de vigamento, podendo ter 
um sistema estrutural simplesmente apoiado ou contínuo.
 
Fundamentos
Sistema estrutural – pontes e viadutos em laje
Esse sistema estrutural apresenta algumas vantagens, como 
pequena altura de construção, boa resistência à torção e rapidez de 
execução, possuindo também boa relação estética. Podem ser 
moldadas no local ou constituídas de elementos pré-moldados, e os 
detalhes de formas e das armaduras e a concretagem são bastante 
simples.
As soluções de pontes e viadutos em laje podem ser de concreto 
armado ou protendido. 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. 
Vãos muito grandes acarretam peso próprio muito alto e costuma-se 
adotar a solução da seção transversal em laje alveolar, onde os 
vazios podem ser conseguidos com formas perdidas, através de 
tubos ou perfilados retangulares de compensado ou de plástico.
 
Fundamentos
Sistema estrutural – pontes e viadutos em laje
pontes e viadutos em laje
 
Projeto
Etapas do projeto
Geométrico
Topográfico
Hidráulico
Geotécnico 
 Estrutural
 
Projeto
Projeto Geométrico
Largura da pista, faixas de tráfego e de segurança
Gabaritos horizontais e longitudinais
– Inclinação transversal, sobrelargura, sobrelevação
Esconsidade
– Largura da pista, faixa de tráfego, faixa de segurança
Curvatura em planta ou em elevação
 
Projeto
Projeto Geométrico – gabarito vertical
 
Projeto
Projeto Geométrico
Ponte Rio-Niteroi
 
Projeto
Projeto Geométrico
larguras de pista
 
Projeto
Projeto Geométrico
Inclinação para esgotamento de água superficial
 
Projeto
Projeto Geométrico
Faixas de tráfego
 
Projeto
Projeto Geométrico - Topográfico
Solução 1
Solução 2 - melhor
 
Projeto
Projeto Geométrico - Hidráulico
Ponte urbana
AÇÕES NAS PONTES
Conforme a norma ABNT NBR 7187:2003
Projeto de pontes de concreto armado e de 
concreto protendido - Procedimento, as ações nas 
pontes podem ser agrupadas da seguinte forma:
 Ações permanentes
 Ações variáveis
 Ações excepcionais
I AÇÕES PERMANENTES (G): são aquelas que ocorrem com valores 
constantes ou de pequena variação em torno de sua média durante 
praticamente toda a vida da construção.
II AÇÕES VARIÁVEIS (Q): são aquelas cujos valores apresentam 
variações significativas em torno de sua média, durante a vida útil da 
construção.
III AÇÕES EXCEPCIONAIS (E): são aquelas que têm duração 
extremamente curta e muito baixa probabilidade de ocorrência durante a 
vida da construção, mas que devem ser consideradas nos projetos de 
determinadas estruturas. 
CLASSIFICAÇÃO DAS AÇÕES (NBR8681:2003)
segundo sua variabilidade no tempo
 Ações permanentes DIRETAS
- peso próprio
- peso dos elementos construtivos fixos e de instalações 
permanentes
- Empuxos permanentes
 Ações permanentes INDIRETAS
 - retração do concreto
 - fluência do concreto
 - deslocamentos de apoio
 - imperfeições geométricas
globais
locais → substituído por momento mínimo (pilares)
 - protensão
Ações permanentes (NBR 6118/2014)
 cargas provenientes do peso próprio dos elementos 
estruturais;
 cargas provenientes do peso da pavimentação, dos trilhos, 
dos dormentes, dos lastros, dos revestimentos, das defensas, 
dos guarda-rodas, dos guarda-corpos,canalizações;
 empuxos de terra e de água;
 forças de protensão;
 deformações impostas: fluência, retração e recalque dos 
apoios (se natureza do terreno e o tipo de fundação levem a 
risco de deslocamentos com efeitos apreciáveis sobre a 
estrutura).
Ações permanentes
 Ações variáveis DIRETAS
 - Cargas acidentais previstas para o uso da construção
 cargas verticais de uso da construção
 cargas móveis, considerando o impacto vertical
 impacto lateral
 força longitudinal de frenação ou aceleração
 força centrífuga
 ação do vento
 ação da água
 Ações variáveis INDIRETAS
 - variações uniformes de temperatura
 - variações não uniformes de temperatura
 - ações dinâmicas
Ações variáveis (NBR 6118/2014)
 cargas móveis;
 força centrífuga;
 choque lateral (impacto lateral);
 efeitos de frenagem e aceleração;
 variações de temperatura;
 ação do vento;
 pressão da água em movimento;
 efeito dinâmico do movimento das águas;
 empuxo de terra provocados por cargas móveis;
 cargas de construção.
Ações variáveis
 choques de objetos móveis (dispensado 
consideração de choques de embarcações nos 
pilares protegidos);
 explosões;
 fenômenos naturais pouco frequentes: vento 
/enchentes catastróficos , sismos;
 outras ações excepcionais;
 Verificar a segurança apenas em construções 
especiais, a critério do proprietário da obra.
Ações excepcionais
 Peso próprio dos elementos estruturais calculado a 
partir do volume de cada peça obtida através de um 
prédimensionamento: 
γCS= 24kN/m3 , γCA= 25 kN/m3 , γCP= 25 kN/m3 (se a 
diferença de peso > 5% refazer cálculos)
 Peso próprio de elementos não estruturais
● (γCleve para passarela= 12 a 20 kN/m3)
● Pavimentação: γ= 24kN/m3
● Recapeamento: carga adicional de 2kN/m2 (equivale 
a 1/12 cm de asfalto).
Cálculo das Ações permanentes
● lastro ferroviário: 18 kN/m3 (supor que o lastro atinge 
todo o espaço do guarda-lastro).
● dormentes, trilhos e acessórios: mínimo de 8 kN/m por 
via.
Cálculo das Ações permanentes
 Determinado com os princípios da mecânica dos 
solos, usar γsolo úmido= 18kN/m3 e ângulo de atrito 
interno de 300.
 empuxos ativo e de repouso: situações mais 
desfavoráveis ( simplificadamente pode ser 
considerado solo sem coesão, se a favor da 
segurança).
 empuxo passivo só considerado quando garantida 
sua atuação durante toda a vida útil da estrutura
Empuxo de terra
 EMPUXO DE TERRA
● Mecânica dos Solos
● empuxos ativo e de repouso: situações mais 
desfavoráveis.
● implantados em aterro: largura fictícia igual a 3 
vezes a largura do pilar.
● grupo de pilares alinhados transversalmente: 
pilares externos: a semidistância entre eixos 
acrescida de uma vez e meia a largura do pilar; 
pilares intermediários: a distância entre eixos
Empuxo sobre pilares
 Empuxo de água e subpressões
 - situações mais desfavoráveis: níveis máximo e 
mínimo dos cursos d'água e do lençol freático.
Força de protensão
- considerada de acordo com a nova versão da 
NBR6118.
Deformações impostas
- fluência e retração: NBR6118
- deslocamentos de apoio (recalques diferenciais)
Carga móvel
 Ponte rodoviária e passarela: ABNT NBR 
7188:1984 Carga móvel em ponte rodoviária e 
passarela de pedestre.
 LEI DA BALANÇA (Resolução Contran Nº 210/06 
estabelece os limites de peso e dimensões para 
veículos que transitem por vias terrestres e dá outras 
providências).
Ações variáveis
Se exceder as dimensões máximas dos Veículos de
Transporte de Cargas e peso máximo, necessita
AET autorização especial de trânsito
Ações variáveis
 Classe 45: veículo-tipo de 450 kN de peso total;
 Classe 30: veículo tipo de 300 kN de peso total;
 Classe 12: veículo tipo de 120 kN de peso total.
classificação das pontes 
rodoviárias:
Para passarela de pedestres: (classe única)
q= 5kN/m2 não majorada pelo
coeficiente de impacto
 q - aplicada em todas as faixas da pista de rolamento, 
nos acostamentos e afastamentos, descontando-se 
apenas a área ocupada pelo veículo
 q' - aplicada nos passeios sem efeito dinâmico
Trem-tipo: Veículo tipo e cargas q e q’ 
uniformemente distribuídas
OBS.:
• estruturas de transposição com carregamentos especiais: 
órgão com jurisdição sobre a referida obra.
• estrutura de suporte do passeio:
sobrecarga de 5kN/m2 sem efeito dinâmico.
• guarda-rodas e defensas: 
força horizontal de 60kN sem efeito dinâmico, aplicada na
aresta superior
Ações em Ponte ferroviária:
 Ponte ferroviária: ABNT NBR 7189:1985  - Cargas 
móveis para projeto estrutural de obras 
ferroviárias
 TB-360: transporte de minério de ferro ou outros 
carregamentos equivalentes;
 TB-270: transporte de carga geral;
 TB-240: verificação de estabilidade e projeto de 
reforço de obras existentes;
 TB-170: transporte de passageiros em regiões 
metropolitanas ou suburbanas.
Q = carga por eixo
q e q' = cargas distribuídas na via, simulando,
respectivamente vagões carregados e descarregados.
Efeito dinâmico
 Efeito dinâmico considerado através do coeficiente de 
impacto ou coeficiente de amplificação dinâmica: φ
 Fdinâmico= φ. Festático
 Situações em que considera-se o coeficiente φ=1:
– empuxo de terra provocado pelas cargas móveis
– cálculo das fundações
– passeios
l - comprimento, em metros, do vão teórico do elemento carregado
COMPRIMENTO l
 elementos contínuos de vãos desiguais: vão ideal equivalente à 
média aritmética dos vãos teóricos, desde que o menor vão seja 
igual ou superior a 70% do maior vão.
 elementos em balanço: vão igual a duas vezes o comprimento do 
balanço.
 lajes com vínculos nos quatro lados: menor dos dois vãos de laje
 pontes de laje, contínuas ou não:mesmas considerações referentes 
às vigas.
Empuxo 
de terra
Força centrífuga
 aparece nas pontes em curva aplicada pelo veículo ao 
tabuleiro através do atrito das rodas com o pavimento 
ou, em pontes ferroviárias, aplicada pelo friso das rodas 
ao trilho e, consequentemente, à estrutura.
Em pontes rodoviárias:
C = 0,25 do peso do veículo-tipo para R≤ 300 m
C = 75/R do peso do veículo-tipo para R >300 m
Em pontes ferroviárias de bitola larga (1,60m):
C=0,15 da carga móvel para R≤1200m
C=180/R da carga móvel para R>1200m
Em pontes ferroviárias de bitola estreita (1 m):
C=0,10 da carga móvel para R≤ 750m
C=75/R da carga móvel para R>750m
 atua no centro de gravidade do trem(suposto 
1,60 m acima do topo dos trilhos) ou na superfície 
de rolamento.
 é considerado nas pontes ferroviárias como uma 
força horizontal normal ao eixo da linha e 
concentrada contra o topo do trilho, como carga 
móvel a ser disposta na situação mais 
desfavorável, com intensidade igual a 20% da 
carga do eixo mais pesado.
Impacto lateral
 forças horizontais ao longo do eixo da ponte 
calculadas como uma fração das cargas móveis 
verticais consideradas sem impacto.
 pontes rodoviárias, o maior dos seguintes valores:
- 5% do valor do carregamento na pista de 
rolamento com as cargas distribuídas, excluídos os 
passeios.
- 30% do peso do veículo-tipo.
 pontes ferroviárias, o maior dos seguintes valores:
- 15% da carga móvel para a frenagem.
- 25% do peso dos eixos motores para a aceleração.
Frenagem e aceleração
 De acordo com a NBR7187 pode-se considerar uma 
variação uniforme de temperatura de ±15oC.
Variação de temperatura
 Segundo a NBR 7187, a pressão da água em movimento sobre os 
pilares e os elementos de fundação pode ser determinada através 
da expressão:
q - pressão estática equivalente em kN/m2.
va - velocidade da água em m/s.
K - coeficienteadimensional
 K=0,34 para elementos de seção transversal circular e para 
elementos com seção transversal retangular:
Pressão da água
 Calculada de acordo com a NBR6123
Ação do vento
 Considerada conforme seção11 da NBR 
6118:2003
Variação de temperatura
Ponte em arco
Pré-dimensionamento – 
funcionamento estrutural
Ponte em arco
Pré-dimensionamento – 
funcionamento estrutural
Ponte em arco
Pré-dimensionamento – 
funcionamento estrutural
Ponte suspensa por cabos
Pré-dimensionamento – funcionamento 
estrutural
Pontes de tabuleiro em laje com vigas (vão único ou com tramos 
simplesmente apoiados)
Pré-dimensionamento – funcionamento 
estrutural
Pontes de tabuleiro em laje com vigas (tabuleiro tipo viga Gerber)
Pré-dimensionamento – funcionamento 
estrutural
Pontes de tabuleiro em laje com vigas (contínua)
Pré-dimensionamento – funcionamento 
estrutural
Pontes de tabuleiro em laje com vigas contínuas- perfil transversal
Pré-dimensionamento – funcionamento 
estrutural
Pontes de tabuleiro em laje com vigas contínuas- perfil transversal 
com várias vigas
Pré-dimensionamento – funcionamento 
estrutural
Pontes de tabuleiro em laje com vigas contínuas- perfil transversal 
- pilar alto com um único fuste com capitel
Pré-dimensionamento – funcionamento 
estrutural
Pontes de tabuleiro em laje com vigas contínuas- perfil transversal 
- pilar alto com um único fuste sem capitel
Pré-dimensionamento – funcionamento 
estrutural
Ponte suspensa por cabos
Pré-dimensionamento – funcionamento 
estrutural
Ponte suspensa por cabos
Pré-dimensionamento – funcionamento 
estrutural
Ponte estaiada por cabos
Pré-dimensionamento – funcionamento 
estrutural
Topográficos
 A orografia do terreno e a inclinação dos taludes condicionam a 
localização dos pilares e vãos das pontes e têm naturalmente 
influência decisiva no traçado da via, seja rodoviária seja 
ferroviária.
Pré-dimensionamento – condicionantes
Rodoviários e Ferroviários
 O traçado e as características da via rodoviária ou ferroviária, 
indicadas na planta e perfil em que se desenvolve a ponte ou 
viaduto, estabelecem a altura do tabuleiro ao solo, a largura do 
tabuleiro e a sua geometria em planta (diretriz da via) e em perfil 
longitudinal.
 Características das vias que se localizam sob a ponte ou viaduto.
Pré-dimensionamento – condicionantes
Hidráulicos
 O atravessamento de rios ou encostas têm dois tipos de 
implicações – um no próprio traçado , uma vez que a cota inferior 
do tabuleiro deve estar acima da cota da máxima cheia (nível de 
cheia calculada para um período de retorno de 1000 anos) e outro 
na localização dos pilares e encontros. Os pilares não deverão, 
sempre que possível, ser localizados no leito menor do rio e os 
encontros não deverão ser localizados no leito maior.
Pré-dimensionamento – condicionantes
Geotécnicos
 É fundamental caracterizar o terreno de fundação das estruturas 
na fase inicial da elaboração de um projeto. Tal caracterização vai 
permitir definir o tipo de fundação da obra - direta ou indireta (por 
estacas). Para além da escolha do tipo e profundidade a atingir 
com a fundação a caracterização do terreno é fundamental para a 
definição da ação sísmica (se houver) e para a concepção dos 
métodos construtivos a adotar na escavação ou furação do terreno.
Pré-dimensionamento – condicionantes
Geotécnicos
 É importante fazer, no início 
do projeto, o levantamento das 
infraestruturas (postes e redes 
elétricas e de 
telecomunicações, tubulações 
de água e gás, ...) porque 
poderão justificar alterações 
de traçado e requerem que se 
planeia o restabelecimento 
dessas infraestruturas quando 
são afetadas pela execução ou 
implantação da obra.
Pré-dimensionamento – condicionantes
Localização da obra

 A localização da obra repercute-se em diversos aspectos da 
concepção de uma ponte:
● no nível das ações mecânicas;
● no nível das ações agressivas;
● no nível do enquadramento paisagístico e arquitetônico.
Pré-dimensionamento – condicionantes
Métodos construtivos
 totalidade do tabuleiro
 Prefabricação
 com vários elementos
 Execução do tabuleiro
(muito dependente do vão) com cimbramento no solo
 Concretagem com cimbramento 
 in situ autolançável
 com carros de avanços
 com guindastes/guinchos
Pré-dimensionamento – condicionantes
Métodos construtivos
 
autolançável carro de avanço
Pré-dimensionamento – condicionantes
Métodos construtivos
 
guindaste treliça lançadeira
Pré-dimensionamento – condicionantes
Métodos construtivos
 
 Prefabricação
 Execução de pilares
 
 Concretagem com forma convencional
 in situ com forma trepante
 com forma deslizante
 
Pré-dimensionamento – condicionantes
Métodos construtivos
 
forma convencional forma trepante
Pré-dimensionamento – condicionantes
Métodos construtivos
 
forma deslizante
Pré-dimensionamento – condicionantes
Métodos construtivos
 Diretas com ou sem contenção provisória
Execução de fundações
 com tubo molde perdido
 Indiretas 
 moldadas no terreno
Pré-dimensionamento – condicionantes
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