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Profª.: Rejane Azevedo de Almeida Fonseca 1 PONTES CCE1079 Unidade 1: Conceitos Iniciais Elementos constituintes do tabuleiro de ponte rodoviária 2Profª.: Rejane Fonseca Unidade 1: Conceitos Iniciais Elementos constituintes do tabuleiro de ponte rodoviária 3Profª.: Rejane Fonseca 4Profª.: Rejane Fonseca Seções Transversais Seção transversal em duas vigas ligadas pela laje 5Profª.: Rejane Fonseca Seção transversal em caixão celular 6Profª.: Rejane Fonseca Nessa figura, podem ser vistas as lajes superior e inferior da seção caixão e as mísulas. Esse tipo de seção é indicado para pontes em concreto protendido e pontes curvas. Conseguimos ver, ainda, as vigas principais, a pavimentação, os guarda-rodas e os drenos. LAJE INFERIOR MÍSULA PAVIMENTAÇÃO VIGA PRINCIPAL GUARDA-RODAS LAJE SUPERIOR DRENO MÍSULA Seção transversal de obras com vigas pré-moldadas 7Profª.: Rejane Fonseca Essa solução de tabuleiro é indicada para obras longas, com grande altura de pilares ou para obras com cronograma de execução apertado. A solução economiza fôrmas e dispensa o escoramento. Nessa mesma figura, pode-se ver a laje estrutural, a transversina, a travessa de apoio, os aparelhos de neoprene e os guarda-rodas. Travessa Laje Transversina Guarda-rodas Vigas pré-moldadas Aparelho de apoio Seção transversal de obras com vigas pré-moldadas 8Profª.: Rejane Fonseca A figura mostra um detalhe da seção transversal de uma viga pré-moldada no meio de um vão. Este tipo de viga não conduz a boa estética da obra, porém a economia propiciada pelo seu uso tem predominado sobre os aspectos estéticos. Talão superior Alma da viga Talão inferior Guarda rodas padrão DNIT - Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes 9Profª.: Rejane Fonseca Guarda-rodas Seção transversal utilizando vigas metálicas 10Profª.: Rejane Fonseca A figura mostra a seção transversal de uma ponte com tabuleiro misto em vigas metálicas e laje de concreto. Esse tipo de tabuleiro é muito utilizado em pontes na Amazônia, em função da falta de brita na região e da dificuldade de transporte de vigas pesadas em rodovias não pavimentadas, ou para reduzir os prazos de execução. Vigas Metálicas Detalhe do aparelho de apoio de neoprene 11Profª.: Rejane Fonseca A figura mostra o detalhe de um aparelho de neoprene fretado em elevação. Esses aparelhos de apoio são utilizados para romper a ligação rígida entre as vigas e os pilares da ponte. A presença destes aparelhos evita o surgimento de solicitações horizontais elevadas nos pilares provenientes das cargas verticais e das movimentações horizontais do tabuleiro oriundas da retração e deformações imediatas e lentas do concreto, além das movimentações relativas à variação ambiental de temperatura. BORRACHA DE NEOPRENE CHAPA DE AÇO Vista longitudinal de um encontro pesado 12Profª.: Rejane Fonseca Os encontros são estruturas de acesso às pontes e são obrigatórios em obras ferroviárias. Nessa figura, podem ser vistas a laje de transição, a cortina, as abas laterais, um septo intermediário que é uma transversina, a parede frontal, as paredes laterais, os blocos de fundação, as vigas de amarração, os tubulões e a laje do encontro. Laje de Transição Cortina Guarda-Rodas Septo Intermediário Parede Frontal Paredes Laterais Abas Laterais Viga de Amarração Blocos Tubulões Laje de Transição Cortina Guarda-Rodas Septo Intermediário Parede Frontal Paredes Laterais Abas Laterais Viga de Amarração Blocos Tubulões Seção transversal de um encontro pesado 13Profª.: Rejane Fonseca Bloco Laje do encontro Cortina Septo intermediário BlocoViga de Amarração Tubulões Guarda-rodas Parede Lateral Parede Lateral Detalhes de um encontro Leve 14Profª.: Rejane Fonseca Os encontros leves são bem mais econômicos que os encontros pesados. O encontro está assente em bloco de estacas metálicas. Guarda-rodas Aba Lateral Laje de Transição Cortina Estacas Metálicas Viga de amarração Pilar Bloco do encontro Bloco de coroamento de estacas Seções de Pontes Ferroviárias 15Profª.: Rejane Fonseca As seções de pontes ferroviárias, em via singela, podem ser em vigas pré-moldadas de concreto protendido para vãos de até 31 m. Para vãos de até 40 m, são adotadas seções celulares protendidas moldadas no local e para vãos maiores, adotam-se seções celulares protendidas executadas em balanços sucessivos. Seções de Pontes Ferroviárias Seção transversal em vigas múltiplas pré-moldadas protendidas 16Profª.: Rejane Fonseca 127.5 5 2 2 4 5 167.5 1 0 0 60 170 7 7 2 5 127.5 80 2 0 125 2 1 5 167.5 1 0 3 7 1 5 232.560 80 125 585 232.5 Seções de Pontes Ferroviárias Seção transversal celular protendida em balanços sucessivos 17Profª.: Rejane Fonseca 1 5 3 7 2 0 1515 30 5 0 3 0 15 30 15 464 585 160 50 3 0 50 400 2 5 0 92.5 6035 92.53560 Sistemas Estruturais 18Profª.: Rejane Fonseca 1- Sistema Estrutural em Laje Neste sistema, que é utilizado para execução de pontes e viadutos de pequeno vão – pontilhões – a superestrutura da obra é constituída por uma laje maciça ou vazada de concreto armado para vãos de até 10,00m ou de concreto protendido para vãos de até 20,00m. O sistema é utilizado principalmente quando existem restrições na altura de construção em função de gabaritos ou níveis de água elevados. Dele, resulta uma construção bastante simples nos aspectos de escoramento, fôrma e armadura. Sistemas Estruturais 19Profª.: Rejane Fonseca 2- Sistema Estrutural em Arco As pontes em arco desempenharam um importante papel no passado, pois era o único sistema estrutural que permitia a realização de grandes vãos em concreto ou alvenaria de tijolos. A estrutura em arco caracteriza-se principalmente pela predominância de esforços de compressão, daí a possibilidade de se executar grandes vãos com materiais que possuam boa resistência à compressão e pequena resistência à tração. Sistemas Estruturais 20Profª.: Rejane Fonseca 2- Sistema Estrutural em Arco Sistemas Estruturais 21Profª.: Rejane Fonseca 3- Sistema Estrutural em Vigas O sistema estrutural em vigas é o mais utilizado nos projetos de pontes no Brasil que, em função da maior altura de construção do tabuleiro, conduz a soluções econômicas para vãos médios (de 20,00m a 40,00m) e a uma maior simplicidade executiva. As pontes em vigas podem utilizar o concreto armado, o concreto protendido, o aço e até soluções mistas com vigas de aço e laje de concreto armado. As vigas podem ser isostáticas, hiperestáticas ou associações destas duas. Sistemas Estruturais 22Profª.: Rejane Fonseca 4- Sistema Estrutural em Pórtico As pontes em quadro rígido ou aporticadas são aquelas em que os pilares não possuem graus de liberdade em relação ao tabuleiro. Estas pontes não são providas de aparelhos de apoio, portanto não existe a liberdade de rotação nem de translação do topo dos pilares em relação ao vigamento principal. A solução em quadro rígido é indicada quando os pilares possuem altura elevada, sendo, portanto flexíveis o suficiente para não absorverem momentos fletores importantes provenientes das cargas verticais e dos movimentos horizontais do tabuleiro. Sistemas Estruturais 23Profª.: Rejane Fonseca 4- Sistema Estrutural em Pórtico Sistemas Estruturais 24Profª.: Rejane Fonseca 5- Sistema Estrutural – Ponte Estaiada As pontes estaiadas, também conhecidas por pontes suspensas, constituem-se de um tabuleiro apoiado ou não em pilares, de encontros e de um sistema de cabos inclinados que partem de torres (pilones) e ancoram-se em um ou vários pontos do vão, proporcionando apoios elásticos. Os tabuleiros das pontes estaiadas podem ser metálicos, em concreto protendido ou misto de aço e concreto, enquanto suas torres podem ser também metálicas ou em concreto armado. As pontes estaiadas são de elevado valor estético devido à leveza e elegância, e bem econômicaspara vãos situados na faixa de 200,00m a 600,00m, embora hajam realizações neste sistema para vãos de até 900,00m. A limitação dos vãos das Pontes Estaiadas está atualmente limitada a 1500,00m, principalmente pelas elevadas forças de compressão transmitidas ao tabuleiro pelas componentes horizontais das forças dos estais, o que não ocorre nas Pontes Pênseis. Sistemas Estruturais 25Profª.: Rejane Fonseca 5- Sistema Estrutural – Ponte Estaiada O projeto destas pontes, em função de seu alto custo, só se justifica quando o vão a vencer é superior a 250,00m ou por razões estéticas. Quanto ao arranjo ou disposição dos cabos em vista lateral, as pontes estaiadas podem ser em Leque, em Harpa ou em Estrela. No arranjo em Leque, os cabos ou estais dirigem-se a um único ponto no topo da torre, enquanto que no arranjo em Harpa, os cabos são paralelos e ancoram-se em vários pontos ao longo da altura da torre. Atualmente, utilizam-se arranjos mistos em Leque e Harpa, pois, embora a disposição em Leque seja mais eficiente, esta implica em dificuldades construtivas devido ao congestionamento das ancoragens dos estais na torre. Sistemas Estruturais 26Profª.: Rejane Fonseca 5- Sistema Estrutural – Ponte Estaiada Leque Harpa Estrela Sistemas Estruturais 27Profª.: Rejane Fonseca 6- Sistema Estrutural – Ponte Pênsil As pontes pênseis são constituídas por um sistema estrutural composto por um par de cabos suspensos em forma de catenária, ancorados nos encontros e apoiados no topo de torres que, através de tirantes verticais, apóiam o tabuleiro a intervalos regulares. Este sistema é utilizado para vencer grandes vãos. O sistema exige grande resistência à torção do tabuleiro para minimizar os movimentos vibratórios transversais provocados pela ação do vento. Sistemas Estruturais 28Profª.: Rejane Fonseca 6- Sistema Estrutural – Ponte Pênsil Ponte Akashi-Kaikyou , Japão com 1991 m de vão
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