Aula 2 - Elementos da Estrutura

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Elementos Componentes da 
Estrutura das Pontes e Viadutos
NBR 7187
Projeto Estrutural
O projeto estrutural de pontes é composto pelas seguintes etapas:
1. Estudos Preliminares – São as informações sobre sistema viário
topografia, cargas, gabaritos, drenagem, estudos geotécnicos,
hidrológicos, etc.
2. Anteprojeto – envolve os seguintes elementos: Memorial de
Cálculo, Desenhos e Estimativa de quantidades de materiais
3. Projeto Estrutural – envolve os seguintes elementos: Memorial
Descritivo, Memorial de Cálculo, Desenhos Executivos e
Descrição dos Materiais a serem utilizadas na obra.
Projeto
• Os elementos estruturais das pontes e viadutos podem ser
subdivididas nos seguintes grupos:
• Superestrutura;
• Mesoestrutura;
• Infraestrutura.
Nomenclatura
• Superestrutura - A superestrutura vence o vão necessário a ser transposto
pela ponte e recebe diretamente as cargas provenientes do tráfego dos
veículos, transmitindo-as à mesoestrutura. É normalmente denominada de
tabuleiro ou estrado, sendo composta de vigamento longitudinal (vigas
principais ou longarinas), de vigamento transversal (transversinas) e das lajes
superior, e inferior (no caso de estrado celular).
• Mesoestrutura - A mesoestrutura, cuja função é conduzir as cargas da
superestrutura para as fundações, é constituída pelos pilares, travessas e
encontros.
• Infraestrutura - A Infraestrutura, ou fundação, tem a finalidade de receber as
cargas da estrutura, transmitindo-as para o solo. Pode ser direta (sapatas) ou
profunda (estacas ou tubulões).
• Encontros - Os encontros, utilizados em determinados tipos de obras, são
elementos que, além de receberem as cargas provenientes da superestrutura,
fazem a contenção dos aterros nas extremidades da ponte, recebendo,
também, os empuxos horizontais causados por esses aterros.
Definições
Elementos Estruturais
Suas medidas
• Comprimento: medida, segundo o eixo longitudinal, dos extremos da 
ponte;
• Vão: medida, segundo o eixo longitudinal, entre o eixo 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 mais alto do obstáculo.
Gabaritos de Passagem
Gabaritos (altura)
Gabaritos de Passagem
Gabaritos (altura)
Gabaritos de Passagem - número de faixas definidos em função
de estudos de tráfego e projeções futuras.
Gabaritos (largura)
• Lajes do Tabuleiro - As lajes são os elementos que suportam diretamente as
pistas de rolamento e os passeios de pedestres. São geralmente executadas
em concreto armado e, eventualmente, em concreto protendido. Atualmente,
tem sido muito utilizado o sistema conhecido por pré-laje, que constitui-se de
lajotas pré-moldadas que apoiam-se sobre as vigas principais (geralmente
vigas protendidas pré-moldadas) e funcionam como forma, sem necessidade
de escoramento para as lajes concretadas in loco.
Elementos da Superestrutura
• Vigamento do tabuleiro - O vigamento do tabuleiro é constituído pelas vigas
longitudinais (vigas principais ou longarinas) e pelas vigas transversais
(transversinas). As vigas principais suportam as cargas atuantes sobre a
superestrutura, transferindo-as para os pilares ou encontros. As transversinas
podem ser ligadas ou separadas da laje e têm a função de contraventamento,
além de colaborar na distribuição das cargas do tabuleiro para o vigamento
principal, como é o caso das pontes em grelha.
Elementos da Superestrutura
Colocação de Vigas Longarinas em Travessas
Travessa – Elemento estrutural
ligando os pilares de um mesmo
eixo transversal que recebe as
vigas longarinas – não confundir
travessa com a viga transversina.
A travessa compõe a
mesoestrutura e as transversinas
a superestrutura.
Instalação de Pré-Lajes
Pré-Lajes – Elemento
estrutural auxiliar largamente
utilizado em lajes moldadas
“in loco” pois dispensa a
utilização de formas e
cimbramentos. São placas de
concreto pré moldadas e
sobre elas serão montadas as
armaduras definitivas/
complementares e será
executada a concretagem
definitiva da laje da ponte/
viaduto.
Esquemas Estruturais
Dente Gerber
Tipos de Seções Transversais
Seções Unicelulares e Pluricelulares
Passeios para pedestres, guarda-corpos e barreiras de proteção
• Os passeios são as partes do tabuleiro destinadas ao tráfego de pedestres. Têm
em geral largura de 1,00m para pontes em áreas rurais e de 1,50m para pontes
nas rodovias em áreas urbanas. Nas obras situadas dentro das cidades a largura
dos passeios pode variar de acordo com cada caso específico.
• Os guarda-corpos são peças laterais de proteção aos pedestres. São fixados nas
extremidades dos passeios com altura geralmente variando de 0,75m (áreas
rurais) a 1,10m (áreas urbanas). Nas pontes rodoviárias os guarda-corpos são
normalmente de concreto armado, devido a menor necessidade de manutenção.
• As barreiras de proteção são obstáculos, geralmente de concreto, com a
finalidade de impedir a saída dos veículos da pista de rolamento. São
dimensionados para conter o impacto de um veículo desgovernado.
Elementos Contidos na Superestrutura
Pista de Rolamento, Acostamento e Passeio
Defensa e Guarda Corpo
• Cortinas e alas - As extremidades das pontes são geralmente dotadas de alas
laterais com a função de melhorar as condições de contenção lateral dos aterros.
As pontes com vigas em balanço também são dotadas de cortinas extremas.
• Placa de transição - A placa de transição é constituída de uma laje de concreto
armado apoiada, de um lado, numa extremidade da ponte, e do outro lado,
apoiada no terrapleno. A finalidade da placa de transição é amenizar a diferença
de nível entre o aterro das cabeceiras e o estrado da ponte, provocada por
recalques do terrapleno ao longo do tempo.
Cortinas e Placas de Transição
• Juntas de dilatação - Nos projetos de pontes com grande
comprimento são previstas interrupções estruturais no tabuleiro,
de modo a permitir os movimentos provocados pela variação de
temperatura, retração e fluência do concreto.
Juntas de Dilatação
• Sistema de drenagem - Um especial cuidado com um eficiente sistema de
drenagem do tabuleiro é de fundamental importância para um bom desempenho
com maior vida útil da obra.
• O escoamento das águas das chuvas sobre a ponte é geralmente feito através de
drenos executados com tubos de PVC de 75 mm, ou 100mm, espaçados ao longo
das bordas da pista de rolamento. A inclinação transversal da pista (mínimo de 2%)
conduz a água para as bordas onde se encontram os drenos.
• Nas pontes em caixão celular, deve-se também colocar tubos de drenagem na laje
inferior, com a finalidade de evitar o acumulo de água no interior das células.
Drenagem
Drenagem
• Pilares - Os pilares são localizados a cada linha de apoio transversal do
tabuleiro. Suas quantidades, formas e dimensões dependem de diversos
fatores como a altura da obra, a largura da superestrutura e o tipo de
fundação. Podem ser reticulados, laminares ou maciços
• Aparelhos de apoio - A transmissão das cargas do tabuleiro para os pilares
ou encontros se dá através de elementos de transição denominados
aparelhos de apoio. Eles podem permitir alguns movimentos na estrutura e
impedir outros, conforme o tipo de obra.
Elementos da Mesoestrutura
Os aparelhos de apoio podem ser classificados em fixos, móveis e
elastoméricos:
• Os aparelhos fixos permitem movimentos de rotação e impedem os de translação,
transmitindo esforços verticais e horizontais. São utilizados na forma de
articulações de concreto, também conhecidos como articulações Freyssinet.
• Os aparelhos móveis permitem movimento de rotação e translação horizontal,
transmitindo apenas esforços verticais. São constituídos por pêndulos de concreto
ou rolos metálicos.
• Os apoios elastoméricos são aparelhos elásticos de borracha fretada (Neoprene)
que permitem pequenos movimentos horizontais e rotações. São constituídos de
camadas de Neoprene coladas a chapas metálicas de pequena espessura.Aparelhos de Apoio
Aparelhos de Apoio Fixos e Móveis
Aparelho de Apoio Elastomérico
Detalhe do Aparelho de Apoio Elastomérico
Pilares com Estrutura Reticulada
Estrutura Reticulada:
• Coluna única
• Colunas independentes
• Pórtico plano ou espacial
• Em áreas urbanas: coluna única é o mais
comum
• Com larguras até 14m, o mais comum é
utilizar duas colunas;
• Para alturas maiores, vigas intermediárias de
travamento (flambagem)
• Para grandes alturas (mais do que 40m,
indica-se pórticos espaciais.
Pilares com Estrutura Lamelar
• Normalmente utilizadas em
áreas urbanas por razões
estéticas ;
• É comum utilizas nessa
situação seção caixão ou
celular.
Pilares Maciços
Utilizados antigamente, em
alvenaria, hoje em desuso
• A infraestrutura ou fundação de uma ponte pode ser do tipo
superficial ou profunda.
• A escolha do tipo de fundação depende de diversos fatores que
precisam ser analisados na fase do projeto, sendo, porém, de
fundamental importância o conhecimento do tipo de solo do local
onde será executada a obra e dos esforços que serão
transmitidos.
Elementos da Infraestrutura
Fundação Direta e Rasa
a) Blocos e alicerces
b) Baldrame
c) Sapata
d) Radier.
Características das Fundações Diretas Rasas
Fundações Profundas: Estacas (indiretas) 
Estacas pré moldadas: metálicas,
de concreto e de madeira
(normalmente utilizadas para
obras provisórias).
Algumas seções pré
moldadas de concreto:
a) Seção quadrada;
b) Seção octogonal;
c) Seção Circular;
d) Seção Vazada.
Estacas Moldadas “in loco”
Tubulão – Fundação Direta e Profunda
• Pode ser escavado a céu aberto,
usando ou não “camisa de concreto
ou aço”, dependendo no nível do
lençol freático e da permeabilidade do
solo;
• A base pode ser alargada ou não.
Tubulão a Ar Comprimido
Utilizado em locais com
grande presença de água
Características 
das Fundações 
Profundas