AVA 1 Introdução às pontes e grandes estruturas

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Introdução às pontes e grandes
estruturas
POSSIBILITAR A COMPREENSÃO DOS CONCEITOS, TIPOS E CARACTERÍSTICAS DAS PONTES.
AUTOR(A): PROF. EDNILSON SILVA RIBEIRO
INTRODUÇÃO ÀS PONTES E GRANDES ESTRUTURAS
 
 
1. Definições
 
Denomina-se “ponte” uma obra cuja finalidade é manter a continuidade de uma via de comunicação de
qualquer natureza ou permitir a passagem através de um obstáculo.
O obstáculo a ser transposto pode ser natural ou artificial. Desta forma associa-se as seguintes
denominações:
a. Viaduto (Fig. 1.1) – quando o obstáculo é um vale ou uma via (rodovias,
ferrovias, passarelas).
b. Ponte (Fig. 1.2) – quando o obstáculo é um rio, um lago ou um trecho de
mar.
 
 
 
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Legenda: VIADUTO DO CHá - SP
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Legenda: PONTE ESTAIADA - SP
 
2. Requisitos de uma ponte
 
Os principais requisitos que devem ser atendidos no projeto de uma ponte são (Moacyr de Freitas - EPUSP):
2.1. Funcionalidade
Deve garantir o escoamento do trafego de veí culos, com o número de faixas conveniente, a previsão
adequada para a circulação de pedestres (se for o caso) e a sua carreta adequação ao sistema viário em que
está incluí da.
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2.2. Segurança
Deve apresentar suficiente resistência à   ação das cargas que a solicitam, bem como adequado
comportamento nas correspondentes deformações de modo a garantir a integridade fí sica dos seus
usuários.
2.3. Economia
Deve ser projetada com a escolha adequada do sistema construtivo e dos materiais, de modo a se alcançar o
melhor custo/benefício.
2.4. Estética
Devem ser considerados os seguintes fatores para se obter os melhores resultados estéticos: esbeltez dos
elementos estruturais, distribuição adequada das massas, continuidade de linhas, Simplicidade de detalhes,
similaridade de materiais evitando o emprego de materiais com caracterí sticas muito diferentes e
compatibilidade com os elementos do meio ambiente.
Veja as 50 pontes mais belas do mundo em:  http://pt.hostelbookers.com/blog/ideias-de-viagem/as-50-
pontes-mais-famosas-e-bonitas-do-mundo/
Legenda: PONTE SOBRE CURSO D'áGUA
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Legenda: VIADUTO SOBRE VALE OU VIA
Legenda: VIADUTO SOBRE ENCOSTA.
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Legenda: VIADUTO E PONTE.
 
3. Conhecimentos técnico no projeto de uma ponte
(Moacyr de Freitas – EPUSP)
 
O estudo e o projeto de pontes são, provavelmente, as atividades da Engenharia Civil que exigem o maior
número de conhecimentos técnicos para o seu desenvolvimento. Entre esses conhecimentos, podem ser
citados os seguintes:
3.1 - Resistência dos Materiais
3.2 - Estabilidade das Construções
3.3 - Mecânica dos Solos
3.4 - Hidráulica
3.5 - Hidrodinâmica
3.6 - Aerodinâmica
3.7 - Materiais de Construção
3.8 - Arquitetura
3.9 - Estatística
3.10 - Topografia
3.11 - Sismologia
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3. 12 - Estradas
3.13 - Geologia
3. 14 - Planejamento
3.15 – Paisagismo
4. Nomenclatura
 
4.1. Elementos de uma ponte
O esquema abaixo detalha a nomenclatura dos principais elementos que constituem uma ponte.
 
Descrição dos elementos de uma ponte
- Superestrutura: estrutura principal (vigas); estrutura secundária (tabuleiro)
- Mesoestrutura: aparelhos de apoio (pilares)
- Infraestrutura: fundações
 
 4.2. Elementos da seção transversal das pontes
Descrição dos elementos da seção transversal das pontes
- Pista de rolamento: largura disponível para o tráfego normal dos normal dos veículos, que pode ser
subdividida em faixas.
- Acostamento: largura adicional à pista de rolamento destinada à utilização em casos de emergência, pelos
veículos.
- Defensa: largura adicional destinada exclusivamente ao tráfego de pedestres.
- Passeio: largura adicional destinada exclusivamente ao tráfego de pedetres.
- Guarda-roda: elemento destinado a impedir a invasão dos passeios pelos veículos.
- Guarda-corpo: elemento de proteção aos pedestres.
 
4.3. Elementos da seção longitudinal das pontes
Descrição dos elementos da seção transversal das pontes
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- Comprimento da ponte: distância, medida horizontalmente segundo o eixo longitudinal, entre as ações
extremas da ponte;
- Vão: distância, medida horizontalmente, entre os eixos de dois suportes consecutivos;
- Altura da construção: distância entre o ponto mais baixo e o mais alto da superestrutura;
- Altura livre: distância entre o ponto mais baixo da superestrutura e o ponto mais alto do obstáculo.
Legenda: ELEMENTOS DE UMA PONTE.
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Legenda: ELEMENTOS DA SEçãO TRANSVERSAL DAS PONTES.
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Legenda: ELEMENTOS DA SEçãO LONGITUDINAL DAS PONTES.
5. Tipos de pontes
 
5.1. Ponte de Madeira
5.2. Ponte de Pedra
5.3. Ponte metálica
5.4. Ponte de concreto armado
5.5. Ponte em concreto protendido
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Legenda: TIPO DE PONTE: MADEIRA
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Legenda: PONTE DE PEDRA.
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Legenda: PONTE METáLICA.
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Legenda: PONTE DE CONCRETO ARMADO.
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Legenda: PONTE EM CONCRETO PROTENDIDO.
 
6. Sistema estrutural da superestrutura
(http://www.engenhariapt.com/2013/04/12/tipos-de-pontes/
(http://www.engenhariapt.com/2013/04/12/tipos-de-pontes/))
As pontes podem ser classificadas, quanto ao sistema estrutural da superestrutura em:
 
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1. Ponte Viga (Beam Bridge): A sua construção é feita com vigas de aço em
baixo ou então em peças pré fabricadas. Este é o tipo de ponte tecnicamente
mais simples. Neste tipo de ponte uma viga horizontal é suportada em
ambas as suas extremidades por pilares.
 
1. Ponte de Treliças (Truss Bridge): Este tipo de pontes é construído juntando
elementos retos. Tanto são feitas em metal como em madeira.
 
     6.3.     Ponte de Arco (Arch Bridge): Tem este nome devido à sua forma.  A ponte mais antiga deste tipo
ainda existe e foi construída na Grécia em 1300 A.C. (Ponte  Arkadiko). No entanto quem ficou conhecido
por construir pontes deste tipo foram os romanos.
       6.4.   Ponte Suspensa (Suspension Bridge): Este tipo é uma ponte que está segura por cabos de aço que
são suportados por torres em cada extremidade. Tecnicamente, a carga da ponte é transformada na
elasticidade dos cabos. Algumas das pontes suspensas populares incluem a ponte Golden Gate de Estados
Unidos, a Ponte Humber da Inglaterra e da Ponte Tsing Ma da China.
 
       6.5.      Ponte Estaiada (Cable-stayed Bridge): Estas são quase semelhantes às pontes suspensas na sua
estrutura, mas com algumas diferenças. A principal diferença é a quantidade de cabo usada.  Na ponte
estaiada, as torres de suporte usadas para cabos são relativamente curtas e requerem menos quantidade de
cabo em relação à ponte suspensa.
 
       6.6.      Ponte Balanço (Cantilever Bridge): Estas pontes são suportadas apenas numa das extremidades.
Duas das pontes cantilever mais populares incluem a Ponte Quebec do Canadá e Oakland Bay Bridge de San
Francisco.
 
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Legenda: SISTEMAS ESTRUTURAIS DA SUPERESTRUTURA.
7. Processo de execução
Os processos de execução a serem apresentados referem-se às pontes de concreto que são classificadas em:
1. Construção com concreto moldado no local, com cimbramento fixo;
2. Construção com elementos pré-moldados;
3. Construção com balanços sucessivos;
4. Construção com deslocamentos progressivos.
 
Vídeos complementares:
Obras incríveis - Construção de pontes: https://www.youtube.com/watch?v=oLUY0sS4Cvs
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Gigante da Engenharia - Ponte Akashi Kaikyo:  https://www.youtube.com/watch?
v=8nFKBatzu5c&nohtml5=False
Legenda: CONSTRUçãO COM CONCRETO MOLDADO NO LOCAL.
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Legenda: CONSTRUçãO COM ELEMENTOS PRé-MOLDADOS.
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Legenda: CONSTRUçãO COM BALANçOS SUCESSIVOS.
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Legenda: CONSTRUçãOCOM DESLOCAMENTOS PROGRESSIVOS
8. Custo versus Vão
Para uma ponte de determinado comprimento, um dos fatores mais importantes que influem no custo são
os vãos. Quanto maior é o vão, maior é o custo da superestrutura e menor a soma dos custos da infra-
estrutura e dos aparelhos de apoio, e vice-versa, quanto menor é o vão, menor é o custo da superestrutura e
maior a soma dos custos da infra-estrutura e dos aparelhos de apoio.
No gráfico abaixo, tem-se um demonstrativo do tipo de ponte e a relação custo versus vão.
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Legenda: GRáFICO
REFERÊNCIA
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