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UNIVERSIDADE PAULISTA THAÍS RODRIGUES ROMÃO - B76693-0 - EC9Q12 ANTÔNIO BRAZ DOS SANTOS - B88CFJ-8 - EC8T12 CELSO RODRIGUES ALVES - B785DF-8 - EC9P12 DELFINO FERNANDES CAMPOS - B842CD-8 - EC9P12 EDSON APARECIDO BARBOSA DE SOUZA - B8169I-5 - EC9P12 FRANCISCO ANTÔNIO ALVES BEZERRA - B82BAA-9 - EC9P12 GUSTAVO INÁCIO DA SILVA - B77315-4 - EC9Q12 ROGÉRIO DOS SANTOS - B50JAD-0 - EC9A12 PROJETO PONTES Como deve ser feito para projetar uma ponte. CAMPINAS 2017 THAÍS RODRIGUES ROMÃO - B76693-0 - EC9Q12 ANTÔNIO BRAZ DOS SANTOS - B88CFJ-8 - EC8T12 CELSO RODRIGUES ALVES - B785DF-8 - EC9P12 DELFINO FERNANDES CAMPOS - B842CD-8 - EC9P12 EDSON APARECIDO BARBOSA DE SOUZA - B8169I-5 - EC9P12 FRANCISCO ANTÔNIO ALVES BEZERRA - B82BAA-9 - EC9P12 GUSTAVO INÁCIO DA SILVA - B77315-4 - EC9Q12 ROGÉRIO DOS SANTOS - B50JAD-0 - EC9A12 PROJETO PONTES Como deve ser feito para projetar uma ponte. Trabalho de APS de Engenharia Civil apresentada à Universidade Paulista (UNIP). Orientadora: Profª. Dra. Rosilene De Fátima Vieira CAMPINAS 2017 RESUMO LISTA DE FIGURAS SUMÁRIO 5 1 PONTES E GRANDES ESTRUTURAS 1.1 Introdução Essas construções são compostas de lajes, transversinas, pilares e pilares, de forma a sustentarem todas as resistências de trabalhos a que são exigidos, ao longo do tempo de durabilidade conforme foram calculados, como momento fletor e cisalhamento, nos momentos que serão mais exigidos. As pontes servem para transposição de rios, vales, montanhas, depressões e viadutos. De acordo com a norma ABNT NBR7188: 1984 – carga móvel em ponte rodoviária e passarela de pedestre deve ser respeitado, assim como a ABNT NBR 8681: 2003 – ações e segurança nas estruturas. - Ações permanentes, como tudo que faz parte da construção - Ações variáveis, vento e veículos sobre a ponte - Ações excepcionais, como sobre carga repentina O projeto deve obedecer a todas normas que se referem ao mesmo, desde o estudo da obra, até o final da execução do projeto. Conforme a norma ABNT 7187:2013 todo o projeto deve estar de acordo com a norma ABNT NBR 6118:2003. Os desenhos desse trabalho foram realizados no software AUTCAD, todas cotas em centímetros. 1.2 Coeficiente de impacto As cargas moveis podem ser entendida como cargas estáticas usando a majoração por coeficiente de impacto. A vista do tabuleiro é a planta baixa da ponte, mostrando todos os itens que são necessários para os cálculos. Desenho esse mostrado na figura 1. = coeficiente de impacto do vão interno:Φͥ Li = comprimento do vão Conforme NBR 7187:2003, para calcular o coeficiente de impacto do vão 6 interno usa-se a seguinte Equação (1.1): = 1,4 – 0,007 * L = ≥ 1,0Φͥ Para carga no balanço utiliza-se a Equação (1.2) Φ = 1,4 – 0,007 * L * 2 ≥1,0ḇ ḇ Lb = comprimento do balanço FIGURA 1 – Tabuleiro da ponte Fonte: própria do autor (2017) 1.3 Calculo dos efeitos das cargas moveis Substituindo os valores da equação(1.1) = 1,4 – 0,007 * 14,5 = 1,2985 ≥ 1,0Φͥ Para o coeficiente de impacto no balanço utiliza-se a Equação(1.2) Φ = 1,4 – 0,007 * 2,5 * 2 = 1,365 ≥1,0ḇ Φ = 1,4 – 0,007 * 1,75 * 2 = 1,3755 ≥1,0ḇ FIGURA 2 – POSIÇÃO DO TREM DE CARGA NA SEÇÃO TRANSVERSA 7 1.4 Cálculo do ângulo na Li de Raἅ Onde: tg = 1/5,75ἅ tg = a/7,68 = 1/5,75 → a= 1,3356ἅ tg = b/6,93 = 1/5,75 → b= 1,2052ἅ tg = c/6,68 = 1/5,75 → c= 1,1617ἅ tg = y1/6,43 = 1/5,75 → Y1= 1,1182ἅ tg = y2/4,43 = 1/5,75 → Y2= 0,7704ἅ tg = d/3,93 = 1/5,75 → d = 0,6834ἅ Cálculo das áreas: A1 = (1,3356+1,2052)/2*0,75 = 1,9056 m A2 = (1,1617+0,6834)/2*2,75 = 6,5089 m A3 = (3,93+0,6834)/2 = 2,3067 m A4 = (1,2052+1,1617)/2 = 1,1834 m Coeficiente de majoração Vão interno: 8 CIV = Coeficiente de impacto vertical LIV = 10 m ≤ 10 m → CIV = 1,35 CNF = Coeficiente de Número de Faixas CNF = 1-0,05*(n-2) > 0,90 → CNF = 1-0,005*(2-2) = 1,0 > 0,9 CIA = Coeficiente de Impacto Adicional = 1,25(concreto) Balanço LIV= 2,50m e 1,75m CIV = 1+1,06*(20/2,50+50)= 1,4038(Lado esquerdo) CIV = 1+1,06*(20/1,75+50)= 1,4096(Lado direito) Trem tipo classe 45: P= 75 Kn/m² p= 5 Kn/m² = 3 Kn/m²ɋ Vão Interno Qi = P*CIV*CNF*CIA Qi = 75*1,35*1,0*1,25 = 126,5625 KN qi = p*CIV*CNF*CIA qi = 5*1,35*1,0*1,25 = 8,4375 KN/m² Balanço: Qb = P*CIV*CNF*CIA Qb = 75*1,4038*1,0*1,25 = 131,6062(Lado esquerdo) Qb = 75*1,4096*1,0*1,25 = 132,15(Lado direito) Qb = P*CIV*CNF*CIA qb = 5*1,4038*1,0*1,25 = 8,7737 KN/m²(Lado esquerdo) qb = 5*1,4096*1,0*1,25 = 8,81 KN/m²(Lado direito) Efeito da carga de roda do veículo TIPO PRi(equação 1.3): PRi = Qi*(Y1+Y2) PRi = 126,5625*(1,1182+0,7704) = 239,0259 KN Efeito das cargas distribuídas na lateral do veículo(equação 1.4): 9 Pedestre → M`p = q`*A1 = 3*1,5096 = 4,5288 KN/m Multidão → M´m = qi*A3 = 8,4375*2,3067 = 19,4627 KN/m m`i = 4,5288+19,4627 = 23,9915 KN/m Efeito das cargas distribuídas (equação 1.5): Pedestre → mp= q`* (A1+A4) = 3*(1,5096+1,1834) = 8,079 Multidão → Mm= q´i* (A2+A3) = 8,4375*(6,5089+2,3067) = 74,3816 Mi = 8,079+74,3816 = 82,4606 KN/m FIGURA 3 – Trem de carga para o vão interno 1.5 Trem de carga para vão interno(equação 1.6): Efeitos das cargas distribuídas a frente e atrás do veículo no balanço(mb): Pedestre → mp= q`*(A1+A4) = 3*(1,9056+1,1834) = 8,079 Multidão → Mm= qb*(A2+A3) = 8,7737*(6,5089+2,3067) = 77,3454 Mb = 8,079 + 77,3454 = 85,4244 10 Calculo do trem de carga para balanço(equação 1.7): Efeitos das cargas de roda do veículo TIPO (PRb): PRb = Qb*(Y1+Y2) = 131,6062* (1,1182+0,7704) = 248,5514 KN(Esquerdo) PRb = Qb*(Y1+Y2) = 132,15* (1,1182+0,7704) = 249,5784 KN(Direito) Efeitos das cargas distribuídas na lateral do veículo(m`b): Pedestres → m`p = q`* A1 = 3*1,9056 = 5,7168 Multidão → m`m = qb*A3 = 8,7737*2,3067 = 20,2382 (Esquerda) Multidão → m`m = qb*A3 = 8,81*2,3067 = 20,3220 (Direita) M`b = 5,7168+ 20,2382 = 25,955 KN/m (Esquerda) M´b = 5,7168+20,3220 = 26,0388 KN/m (Direita) m´b = 5,7168 + 20,2382 = 25,955 KN/m (Esquerda) m´b = 5,7168 + 20,3220 = 26,039 KN/m (Direita) Efeitos das cargas distribuídas a frente e atrás do veículo(mi): Pedestre → mp = q`*(A1+A4) = 3*(1,9056+1,1834) = 9,267 Multidão → mm = q`*(A2+A3) = 3*(0,7704+2,3067) = 9,2313 Mi = 9,267+9,2313 = 18,4983 KN/m FIGURA 4 – Trem de carga para o balanço 11 1.6 Cargas permanentes uniformemente distribuídas Conforme a Norma NBR 7187:2003 para cálculo considera-se: Viga principal(longarina); Guarda-corpo; Pavimento. A representação das áreas da viga, guarda-corpo, pavimento, laje do tabuleiro, e pavimento estão na Figura 5. Calcula-se metade da ponte no sentido transversal, porque o carregamento se dará sobre uma longarina. Usando o peso próprio da viga, tabuleiro e passeio teremos (g1) com a seguinte equação (equação 1.8) g1 = Δt * cƔ Onde: g1 = carga da viga, tabuleiro e passeio Δt = Somatória das áreas c = Peso específico do concretoƔ FIGURA 5 – Áreas de cálculo da ponte vista transversal 12 Áreas: A1 = 0,15 * 0,15 = 0,0225 m² A2 = 0,14 * 1,20 = 0,12 m² A3 = 0,24 * 0,20 = 0,48 m² g1 = ∆ T * γ c A4 = 0,25 * 4,0 = 1,04 m² g1 = 2,7 m² * 25 A5 = 0,10∗0,85 2 = 0,0425 m² g1 = 67,5 KN/m A6 = 0,10∗0,30 2 = 0,015 m² ∆ g1 = 2,7 m² A7 = 0,55 * 1,6 = 0,88 m² 1 PONTES E GRANDES ESTRUTURAS 1.1 Introdução 1.2 Coeficiente de impacto 1.3 Calculo dos efeitos das cargas moveis 1.4 Cálculo do ângulo ἅ na Li de Ra 1.5 Trem de carga para vão interno(equação 1.6): 1.6 Cargas permanentes uniformemente distribuídas
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