Aula 02 Sistemas Estruturais Viga Treliça Laje (1)

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Pontes e Grandes Estruturas
Prof. Rodrigo Marques Beneveli
Aula 02 – Sistemas Estruturais: 
Pontes em Viga, Treliça e Laje
TIPO ESTRUTURAL MAIS EMPREGADO NO BRASIL
VINCULAÇÕES QUE NÃO TRANSMITEM MOMENTOS FLETORES 
DA SUPERESTRUTURA PRA A INSFRAESTRUTURA
PONTES EM VIGAS
O sistema de superestrutura de pontes em vigas é caracterizado por
vigas longitudinais denominadas longarinas que têm como função
suportar o tabuleiro onde será realizado o tráfego de pedestres
e/ou veículos.
Em muitos casos ainda são introduzidas vigas transversais
(transversinas) que procuram aumentar a rigidez do sistema
estrutural.
CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA ESTRUTURAL
 Vigas simplesmente apoiada sem balanço;
 Vigas simplesmente apoiada com balanço;
 Pontes integrais (viga contínua);
 Vigas gerber.
VINCULAÇÕES TÍPICAS
 A ponte completa é analisa como uma sucessão de tramos
simplesmente apoiados;
 Vinculação usualmente aplicada em pontes que utilizam vigas pré-
moldadas no processo construtivo;
 Tipo estrutural relativamente pobre, pois limita o tamanho do vão
e a viabilidade do emprego dessa vinculação;
 Atualmente é usual executar a laje do tabuleiro contínua em três
ou quatro tramos (diminuição do número de juntas).
VIGAS SIMPLESMENTE APOIADA SEM BALANÇO
VIGAS SIMPLESMENTE APOIADA SEM BALANÇO
VIGAS SIMPLESMENTE APOIADA SEM BALANÇO
VIGAS SIMPLESMENTE APOIADA SEM BALANÇO
VIGAS SIMPLESMENTE APOIADA SEM BALANÇO
 Este tipo de vinculação possibilita uma melhor distribuição de
esforços solicitantes: redução dos momentos fletores positivos no
centro dos vãos pela introdução de momentos negativos nos
apoios;
 Possibilita a eliminação do encontro, que é uma estrutura
relativamente cara;
 Este tipo estrutural apresenta uma desvantagem relacionada à
manutenção, que é a dificuldade de impedir a fuga de material nas
extremidades da ponte junto ao aterro (uso limitado).
 O comprimento do balanço deve ser fixado de forma a se ter uma
distribuição dos esforços, atendendo no entanto às condições
topográficas (15% a 20% do comprimento da ponte);
 Devem ser evitados balanços muito grandes para não introduzir
vibrações excessivas nas suas extremidades.
VIGAS SIMPLESMENTE APOIADA COM BALANÇO
 A economia que se tem com a eliminação dos encontros muitas
vezes é aparente:
EROSÃO COMPACTAÇÃO
VIGAS SIMPLESMENTE APOIADA COM BALANÇO
VIGAS SIMPLESMENTE APOIADA COM BALANÇO
VIGAS SIMPLESMENTE APOIADA COM BALANÇO
VIGAS SIMPLESMENTE APOIADA COM BALANÇO
VIGAS SIMPLESMENTE APOIADA COM BALANÇO
VIGAS SIMPLESMENTE APOIADA COM BALANÇO
 Ausência de juntas de dilatação;
 Os deslocamentos provocados pela ação do tráfego,
comportamentos reológicos do concreto e demais deformações
são acomodadas diretamente no encontro entre a estrutura da
ponte e o solo da cabeceira;
 Em pontes com vãos maiores é comum a utilização de pilares
articulados, de forma que permita esses deslocamentos e
acomodação das deformações nas extremidades da ponte.
VIGAS CONTÍNUAS (PONTES INTEGRAIS)
 Se não houver restrições de ordem urbanística, topográfica ou
construtiva, deve-se fazer os vãos extremos cerca de 20%
menores que os vãos internos de forma que os máximos
momentos fletores sejam aproximadamente iguais, resultando
assim numa melhor distribuição das solicitações;
 A distribuição de momentos fletores pode também ser melhorada
através da adoção de momentos de inércia das seções variáveis
ao longo dos vãos. O aumento do momento de inércia das seções
junto aos apoios implicará no aumento do momento fletor negativo
dessas seções, e na diminuição do momento fletor positivo das
seções do meio dos vãos, o que possibilitará a redução da altura
das seções nestas posições.
VIGAS CONTÍNUAS (PONTES INTEGRAIS)
VIGAS CONTÍNUAS (PONTES INTEGRAIS)
VIGAS CONTÍNUAS (PONTES INTEGRAIS)
Vantagens:
 Eliminação das juntas e a consequente redução nos custos de
manutenção
 Pista de rolamento mais uniforme evitando o desconforto para o
tráfego;
 Maior capacidade de redistribuir esforços no caso de sobrecargas;
 Melhor estética em função da continuidade entre os vãos.
VIGAS CONTÍNUAS (PONTES INTEGRAIS)
 A Viga Gerber pode ser entendida como derivada da viga contínua,
na qual são colocadas articulações de tal forma a tornar o esquema
isostático, e como consequência disto, não receberá esforços
adicionais devidos aos recalques diferenciais dos apoios;
 Para pontes de grandes vãos, em que o peso próprio representa
uma grande parcela da totalidade das cargas, as Vigas Gerber
teriam um comportamento próximo ao das vigas contínuas, sem
sofrer a influencia danosa dos recalque diferenciais.
VIGAS GERBER
 Em pontes com vãos desiguais é importante colocar as
articulações nos vãos maiores, pois distribuem melhor os momentos
fletores devidos à carga móvel:
VIGAS GERBER
 2 ou mais vigas (tê ou celular);
 1 viga celular (caixão).
SEÇÃO TRANSVERSAL
Duas Vigas Principais
SEÇÃO TRANSVERSAL
Vigas de alma cheia: se caracterizam pela simplicidade da geometria
e pela simplicidade da seção transversal. Apresentam baixo custo de
produção e manutenção:
 Geralmente metálicas;
 Podem ser simplesmente apoiadas, contínuas ou associadas a uma
laje de concreto.
SEÇÃO TRANSVERSAL
Vigas caixão (celular): são vigas que apresentam duas ou mais
almas, com uma única mesa inferior e uma ou mais mesas
superiores formando uma configuração celular. Este sistema é
altamente eficiente para estruturas curvas, devido a grande
resistência a torção e grande capacidade de vencer vãos. Outra
vantagem que a utilização de viga caixão apresenta é utilizar a mesa
superior como laje do tabuleiro.
SEÇÃO TRANSVERSAL
Vigas caixão (celular):
SEÇÃO TRANSVERSAL
Seção em estrado celular: Apresentam várias vigas, tendo laje
superior e inferior. Usadas para obras largas. São esbeltas e
apresentam grande rigidez à torção sendo, portanto, utilizadas em
pontes curvas no plano horizontal.
SEÇÃO TRANSVERSAL
Seção em estrado celular:
SEÇÃO TRANSVERSAL
Grelha: O sistema de ponte em grelha consiste preferencialmente em
4 ou mais vigas ligadas apenas pela laje ou com transversinas
intermediárias. O comportamento estrutural se assemelha ao da
ponte em 2 vigas, entretanto com melhor capacidade de distribuição
de cargas.
SEÇÃO TRANSVERSAL
Grelha:
SEÇÃO TRANSVERSAL
COMUMENTE EM AÇO E MADEIRA
PODEM SE TORNAR ESTRUTURAS COMPLEXAS E DE GRANDE 
PORTE, APESAR DE LEVES.
PONTES EM VIGA DE ALMA VAZADA (TRELIÇA)
PONTES EM VIGA DE ALMA VAZADA (TRELIÇA)
Vantagens: economia de material, economia no processo construtivo,
redução da carga permanente, redução das deformações e aumento
da rigidez da estrutura.
Desvantagens: maiores despesas de fabricação e manutenção.
PONTES EM VIGA DE ALMA VAZADA (TRELIÇA)
treliça metálica
PONTES EM VIGA DE ALMA VAZADA (TRELIÇA)
 Possuem a seção transversal desprovida de qualquer
VIGAMENTO;
 Pode ter um sistema estrutural simplesmente APOIADO ou
CONTÍNUO;
 VANTAGENS: pequena altura de construção, boa resistência à
torção e rapidez de execução, boa capacidade de distribuição e
também possui boa relação estética;
 Podem ser constituídas de elementos PRÉ-MOLDADOS ou serem
MOLDADAS NO LOCAL;
 DETALHAMENTO de fôrmas e armaduras e a concretagem são
bastante simples;
 Vãos muito grandes: lajes alveolares.
PONTES EM LAJES
PONTES EM LAJES
PONTES EM LAJES