1. Introdução

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ESTRUTURAS DE CONCRETO E FUNDAÇÕES
Pontes I
Sander David Cardoso
M.Sc., Eng. Civil - Prof. Instituto Mauá de Tecnologia - Sócio da EGT Engenharia
1. Introdução
1. Introdução
Ponte: Estrutura em forma de obra de arte, que tem a função de
dar continuidade de uma determinada via, quando esta encontra
um obstáculo molhado (rio, estreito, etc).
Viaduto: Obra de arte que permite a continuidade de uma via,
quando transpõe um obstáculo seco, em nível inferior (vale,
depressão)
1. Introdução
Elevado: obra que permite a continuidade de uma via, com elevação
da estrutura, quando cruza um obstáculo em mesmo nível (outra via)
1. Introdução
As pontes podem ser classificadas de acordo com:
• Tempo de uso;
• Tráfego;
• Planimetria e altimetria;
• Material da estrutura;
• Mobilidade dos tramos;
• Sistema estrutural;
• Seção transversal;
• Processo construtivo.
1.1 Classificação
Provisórias: (normalmente em madeira ou metálicas) enquanto a
execução da definitiva não fica pronta, ou para fins militares, e que
podem ser fixas ou móveis (flutuantes ou desmontáveis);
Definitivas: executadas para o fim que se destinam de forma definitiva
e de todos os materiais e técnicas, com durabilidade de acordo com o
material utilizado.
1.1.1 Tempo de uso
Podem ser para uso ferroviário, rodoviário (sempre devem prever faixas
de utilização para pedestres, podem ser de uso exclusivo de pedestres
(passarelas), para transporte de água (aquedutos) ou ainda mistas
(rodoviário e ferroviário por exemplo).
1.1.2 Natureza do tráfego
Podem ser consideradas pontes
retas quando as linhas de
fechamento do contorno for de
90; esconsas quando esse angulo
for diferente de 90; ou ainda
podem apresentar conformação
em curva.
1.1.3 Planimetria e altimetria
Podem se classificar como sendo em nível, quando as cotas do greide do
eixo da via se mantém inalteradas de uma cabeceira a outra, podem sem
em aclive ou declive quando inclinadas ou em rampa, ou ainda em curva
vertical (concava ou convexa).
1.1.3 Planimetria e altimetria
1.1.4 Material da estrutura
Quanto ao tipo de mobilidade dos tramos de pontes, esta mobilidade
normalmente destinada a dar passagem sob a mesma de embarcações
que navegam as águas do obstáculo transposto, podem se apresentar de
diversas formas:
1.1.5 Mobilidade dos tramos
Pontes constituídas por vigas principais, secundárias, lajes e pilares com
articulação no topo dos mesmos. Atendem a grande maioria dos casos
de pontes com pequenos vãos.
1.1.6 Sistema estrutural: Viga reta
Uma variante das pontes retas são conhecidas como pontes em pórticos,
que através das formas dos pilares ou da ligação com as vigas principais
(sem aparelho de apoio), fazem com que o conjunto vigas
principais/pilares devem ser analisados como pórticos
1.1.6 Sistema estrutural: Pórtico
Um dos sistemas estruturais mais simples, usadas para pequenos vãos
de até ~10 m para isostáticas e ~15 m para contínuas.
1.1.6 Sistema estrutural: Laje
• Outro sistema estrutural muito empregado nas primeiras décadas do
século passado (em concreto armado), para vencer vãos maiores para
a época, são as pontes em arco;
• Pelo posicionamento do estrado (estrutura da pista de rolamento),
podem ser em estrado superior, intermediário ou inferior;
• As cargas acidentais do estrado são conduzidas aos arcos através de
tirantes ou pilares, e este por sua vez transmite diretamente às
fundações.
1.1.6 Sistema estrutural: Arco
As pontes pênseis são as que permitem vencer os maiores vãos
(distância entre duas torres de sustentação), atingindo os 2000 m.
1.1.6 Sistema estrutural: Pênsil
As pontes estaiadas, de desenvolvimento mais recente, tem
características semelhantes às pontes penseis, porém a sustentação do
estrado é feita por tirantes de aços (estais), diretamente às torres
principais, não tendo como elemento intermediário os cabos principais.
1.1.6 Sistema estrutural: Estaiada
1.1.6 Sistema estrutural: Estaiada
1.1.7 Seção transversal
Quanto à seção transversal às pontes de concreto podem ser
classificadas em laje, vigas e seção celular:
1.1.8 Processo construtivo: Pré-fabricadas
Até a década de 90 a maioria das pontes de concreto eram executadas no
local. Com uma maior industrialização, o processo de execução de pontes
pré-moldadas tornou-se uma solução bastante empregada.
1.1.8 Processo construtivo: Pré-fabricadas
A primeira ponte projetada e construída por balanços sucessivos sobre o
Rio do Peixe, em Santa Catarina, foi erguida ainda na década de 1930. Na
ocasião, o projeto inovador do engenheiro Emílio Baumgart utilizou
concreto armado, e o vão central da ponte de 68 m foi o maior do mundo
durante vários anos.
1.1.8 Processo construtivo: Balanços sucessivos
1.1.8 Processo construtivo: Balanços sucessivos
A figura apresenta as principais etapas de execução de um aponte em
balanço sucessivos. Na primeira etapa os pilares são executados com um
trecho pequeno da estrutura. Já nas etapa posteriores são executadas
aduelas em balanço, a esquerda e a direita do trecho em cima de cada
pilar.
1.1.8 Processo construtivo: Balanços sucessivos
Concretagem de uma aduela em balanço:
1.1.8 Processo construtivo: Balanços sucessivos
A estrutura de uma ponte é dividida, para seu estudo e projeto em
superestrutura, mesoestrutura e infraestrutura.
Superestrutura
Mesoestrutura
Infraestrutura
1.2 Elementos estruturais
SUPERESTRUTURA:
Parte da ponte que recebe diretamente as cargas de uso normal e
funcional, e é constituída pelos seguintes elementos:
• Pista de rolamento (uso dos veículos);
• Passeio (destinado aos pedestres);
• Guarda-corpo (proteção de pedestres em relação ao obstáculo);
• Guarda-rodas, gradil ou barbacã (elemento de divisão da pista de
Rolamento com faixa de uso dos pedestres);
• Revestimento (pista de rolamento para acabamento);
• Lajes centrais (entre vigas principais e secundárias);
• Lajes em balanço (além das vigas principais);
• Vigas principais ou longarinas (sustentação principal);
• Vigas secundárias ou transversinas (ligação das principais).
1.2.1 Superestrutura
MESOESTRUTURA:
Estrutura intermediária, que recebe as cargas verticais e horizontais da
superestrutura e transmite para a infraestrutura. Seus principais
componentes são:
• Aparelho de apoio (controla a transmissão dos esforços produzidos
na superestrutura);
• Pilares (simples ou compostos);
• Vigas de ligação ou vigas travessas (de simples rigidez a transição);
• Estruturas de contenção de solo (cortinas).
1.2.2 Mesoestrutura
INFRAESTRUTURA:
Compõe os elementos estruturais com a função de receber as cargas da
superestrutura, por meio da mesoestrutura e transmitir as mesmas à
camadas resistentes do solo (rocha). Fazem parte da infraestrutura:
• Sapatas ou blocos (fundação superficial);
• Blocos de coroamento (das estacas e tubulões);
• Estacas e tubulões (fundações profundas);
• Vigas de ligação.
1.2.3 Infraestrutura
A) Funcionalidade:
satisfazer o fim ao qual a obra se
destina, permitindo fluxo normal do
tráfego sobre a mesma, bem como o
fluxo normal das águas e tráfego sob a
mesma, devendo portanto apresentar
determinado comprimento, altura e
largura.
B) Segurança:
Tensões e deformações nos materiais
dentro dos limites admissíveis em todas
as fases de carregamento. Deve
apresentar determinado grau de rigidez.
1.3 Objetivos básicos em projetos
C) Economia:
Atendendo os itens anteriores,
devemos adotar o projeto que
apresentar o menor custo,
através do emprego racional do
material e métodos adequados
de execução da obra.
D) Estética:
Apresentar aspectos de boa
aparência através do projeto que
não crie grandes contrastes com o
meio em que a obra for inserida.
1.3 Objetivosbásicos em projetos