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1 PROJETO DE PONTES DE CONCRETO 1 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO .......................................................................................... 4 1.1 Histórico ................................................................................................. 7 1.2 Requisitos Principais de uma Ponte ...................................................... 8 1.3 Nomenclaturas ....................................................................................... 9 1.3.1 Superestrutura ................................................................................... 9 1.3.2 Mesoestrutura .................................................................................. 10 1.3.3 Infraestrutura ou fundação ............................................................... 10 1.3.4 Seção Transversal ........................................................................... 10 1.3.5 Seção Longitudinal .......................................................................... 11 2 CLASSIFICAÇÃO DAS PONTES ............................................................ 12 2.1 Extensão do Vão Total ......................................................................... 12 2.2 Material da Superestrutura .................................................................. 13 2.3 Natureza do Tráfego ............................................................................ 13 2.4 Desenvolvimento Planimétrico ............................................................. 14 2.5 Desenvolvimento Altimétrico ................................................................ 15 2.6 Sistema Estrutural da Superestrutura .................................................. 16 2.7 Seção Transversal ............................................................................... 17 2.8 Posição do Tabuleiro ........................................................................... 18 2.9 Processo de Execução ........................................................................ 19 2.10 Mobilidade dos Tramos ........................................................................ 22 3 PROCEDIMENTOS PARA O DIMENSIONAMENTO .............................. 24 4 AÇÕES NAS PONTES ............................................................................ 24 4.1 Ações Permanentes ............................................................................. 25 4.1.1 Peso próprio dos elementos estruturais ........................................... 25 4.1.2 Peso dos elementos não estruturais ................................................ 25 4.1.3 Lastro ferroviário, trilhos e dormentes .............................................. 26 4.2 Ações Variáveis ................................................................................... 26 4.2.1 Cargas Móveis ................................................................................. 26 4.2.2 Cargas de Construção ..................................................................... 28 4.2.3 Pressão da Água em Movimento ..................................................... 28 4.2.4 Efeito Dinâmico do Movimento das Águas....................................... 29 4.3 Ações Excepcionais ............................................................................. 29 2 4.3.1 Choques dos Objetos Móveis .......................................................... 29 4.3.2 Outras Ações Excepcionais ............................................................. 29 5 DISPOSIÇÕES CONSTRUTIVAS ........................................................... 29 5.1 Lajes Maciças ...................................................................................... 30 5.2 Lajes Nervuradas ................................................................................. 30 5.3 Lajes Ocas ........................................................................................... 30 5.4 Vigas .................................................................................................... 30 5.5 Pilares .................................................................................................. 30 5.6 Paredes Estruturais ............................................................................. 31 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................... 32 3 FACUMINAS A história do Instituto FACUMINAS, inicia com a realização do sonho de um grupo de empresários, em atender à crescente demanda de alunos para cursos de Graduação e Pós-Graduação. Com isso foi criado a FACUMINAS, como entidade oferecendo serviços educacionais em nível superior. A FACUMINAS tem por objetivo formar diplomados nas diferentes áreas de conhecimento, aptos para a inserção em setores profissionais e para a participação no desenvolvimento da sociedade brasileira, e colaborar na sua formação contínua. Além de promover a divulgação de conhecimentos culturais, científicos e técnicos que constituem patrimônio da humanidade e comunicar o saber através do ensino, de publicação ou outras normas de comunicação. A nossa missão é oferecer qualidade em conhecimento e cultura de forma confiável e eficiente para que o aluno tenha oportunidade de construir uma base profissional e ética. Dessa forma, conquistando o espaço de uma das instituições modelo no país na oferta de cursos, primando sempre pela inovação tecnológica, excelência no atendimento e valor do serviço oferecido. 4 INTRODUÇÃO Segundo Araújo (1999) o projeto de uma ponte tem início, naturalmente, pelo conhecimento de sua finalidade, da qual decorrem os elementos geométricos definidores do estrado, como, por exemplo, a seção transversal e o carregamento a partir do qual será realizado o dimensionamento da estrutura. Além dessas informações, a execução do projeto de uma ponte exige, ainda, levantamentos topográficos, hidrológicos e geotécnicos einformações acessórias que podem influenciar na escolha do tipo de obra, tais como o processo construtivo, a capacidade técnica das empresas responsáveis pela execução e os aspectos econômicos. Os elementos geométricos aos quais o projeto de uma ponte deve atender derivam das características da via e de seu próprio estrado e dependem de condições técnicas especificadas pelos órgãos públicos responsáveis pela construção e manutenção dessas vias. Marchetti (2018) define ponte como uma obra destinada a permitir a transposição de obstáculos à continuidade de uma via de comunicação qualquer. Os obstáculos pode ser: Rios; Braços de mar; Vales profundos; Outras vias. Segundo Debs e Takeya (2007) nos casos mais comuns a via é uma rodovia, uma ferrovia, ou uma passagem para pedestres e o obstáculo a ser transposto pode ser de natureza diversa, e em função dessa natureza são associadas algumas denominações: PONTE A ponte é assim propriamente denominada quando o obstáculo é constituído de curso de água ou outra superfície líquida, como por exemplo um lago ou braço de mar. 5 Figura 1 – Esquema ilustrativo de pontes Fonte: Debs e Takeya, 2007. VIADUTO É denominado viaduto quando o obstáculo a ser transposto é um vale ou uma outra via. Figura 2 – Esquema ilustrativo de viaduto Fonte: Debs e Takeya, 2007. Os viadutos podem receber, em função de suas particularidades as seguintes denominações: Viaduto de acesso: Quando existe um curso d’água de grandes dimensões, a ponte necessita de uma parte extensa antes de atravessa-lo, essa parte em seco é denominada viaduto de acesso, ou seja, serve para dar acesso a uma ponte. Figura 3 - Esquema ilustrativo de viaduto de acesso à ponte Fonte: Debs e Takeya, 2007. 6 Viaduto de meia encosta: Viaduto empregado em encostas (Figura 4-a) com o objetivo de minimizar a movimentação de solo em encostas íngremes,ou como alternativa ao emprego de muro de arrimo ou similar (Figura 4-b). Figura 4 - Esquema ilustrativo de viaduto de encosta Fonte: Debs e Takeya, 2007. GALERIAS Existe ainda um tipo de construção que, em determinadas situações, pode ser enquadrado na categoria de pontes. São asgalerias, destinadas a passagem de pequenos cursos de água. Também denominadas de bueiros, são obras completamente ou parcialmente enterradas que fazem parte do sistema de drenagem, permanente ou não, das vias ou são obras destinadas a passagens inferiores. A Figura 5-a ilustra uma situação em que a galeria apresenta as características das pontes e a Figura 5-b uma outra situação em que as características fogem muito daquelas apresentadas pelas pontes. Existem situações intermediárias, para as quais, o porte e a altura de terra sobre a galeria conferem a este tipo de obra características que as aproximam mais ou menos das pontes. 7 Figura 5 – Esquema ilustrativo de galerias Fonte: Debs e Takeya, 2007. o Histórico Um histórico das pontes, pode ser visto, de forma resumida, a partir dos materiais empregados na sua construção. Desta forma tem-se, na ordem cronológica, segundo Leonhardt(1979), os seguintes tipos de pontes: Pontes de madeira: A madeira tem sido empregada desde a antiguidade na construção de pontes, inicialmente com arranjos estruturais bastante simples. Destaca-se que com este material chegou-se a construir pontes com vãos consideráveis, como o de uma ponte construída em 1758, sobre o rio Reno, com 118 metros de vão. Pontes de pedra: A pedra, assim como a madeira, era empregada desde a antiguidade, na construção de pontes. Os romanos e os chineses já construíam abóbadas em pedra antes de Cristo. Os romanos chegaram a construir pontes, em forma de arco semicircular com até 30 metros de vão. Foi grande o número de pontes em pedra construídas pelos romanos; a maior parte destas desabaram, principalmente por problemas de fundação ou então foram demolidas por questões bélicas, mas existem algumas que permanecem até os dias de hoje. Na idade média as abóbadas ficaram mais abatidas, chegando a atingir vãos da ordem de 50 metros. Pontes metálicas: Embora as primeiras pontes metálicas tenham surgido no fim do século XVIII, em ferro fundido, foi a partir da metade do século seguinte, com o desenvolvimento das ferrovias - que produziam cargas bem mais elevadas que as que ocorriam até então - é que floresceu o emprego do aço na construção das pontes. Cabe destacar que já a partir de 1850 construíam-se pontes em treliça com 124 metros de vão. Pontes de concreto armado: As primeiras pontes em concreto apareceram no início do século 20. Eram pontes de concreto simples em arco tri articulado, com o (a) (b) 8 material substituindo a pedra. Embora já se empregasse o concreto armado na execução do tabuleiro das pontes de concreto simples, foi a partir de 1912 que começaram a ser construídas as pontes de viga e de pórtico em concreto armado, com vãos de até 30 metros. Pontes de concreto protendido: Embora as primeiras pontes em concreto protendido tenham sido feitas a partir de 1938, foi após a Segunda Guerra Mundial que o concreto protendido começou a ser empregado com grande frequência, por causa da necessidade de se reconstruir rapidamente um grande número de pontes destruídas durante a guerra. A partir de então, o desenvolvimento da construção das pontes se concentrou nos processos construtivos. o Requisitos Principais de uma Ponte Funcionalidade: Quanto à funcionalidade, deverá a ponte satisfazer de forma perfeita as exigências de tráfego, vazão, etc.; Segurança: Quanto à segurança, a ponte deve ter seus materiais constituintes solicitados por esforços que neles provoquem tensões menores que as admissíveis ou que possam provocar ruptura; Estética: Quanto à estética, a ponte deve apresentar aspecto agradável e se harmonizar com o ambiente em que se situa; Economia: Quanto à economia, deve-se fazer sempre um estudo comparativo de várias soluções, escolhendo-se a mais econômica, desde que atendidos os itens funcionalidade, segurança, estética, economia e durabilidade. Durabilidade: Quanto à durabilidade, a ponte deve atender às exigências de uso durante um certo período previsto. FIQUE LIGADO! O concreto armado e o concreto protendido não devem ser vistos como materiais diferentes. A distinção feita visa realçar um avanço tecnológico importante na construção das pontes. 9 o Nomenclaturas Segundo Marchetti (2018) e Debs e Takeya (2007) tendo em vista os aspectos estruturais, as pontes podem ser subdivididas nos seguintes elementos, como mostram as Figuras 6 e 7: Figura 6 - Elementos constituintes de uma ponte Fonte: Debs e Takeya, 2007. Figura 7 – Elementos constituintes de uma ponte Fonte: Marchetti, 2018. Superestrutura A parte da ponte constituída de vigas e lajes. É o elemento de suporte do estrado por onde se trafega, sendo assim, a parte útil da obra, destinada a vencer o obstáculo. A superestrutura pode ser subdividida em duas partes: 10 Estrutura principal ou sistema estrutural principal ou sistema estrutural:Tem a função de vencer o vão livre; Estrutura secundária ou tabuleiro ou estrado:Recebe a ação direta das cargas e a transmite para a estrutura principal. Mesoestrutura É a parte da ponte que recebe os esforços da superestrutura e os transmite à infraestrutura. Pode ser subdividida em aparelho de apoio, pilar e encontro: Aparelho de apoio: É o elemento colocado entre a infraestrutura e a superestrutura, destinado a transmitir as reações de apoio e permitir determinados movimentos da superestrutura; Pilar:Elemento de suporte, normalmente situado na região intermediária, e que não tem a finalidade de arrimar o solo; Encontro:Elemento situado nas extremidades da ponte, na transição de ponte com o aterro da via, e que tem a dupla função, de suporte, e de arrimo do solo. Infraestrutura ou fundação É a parte da ponte constituída por elementos que se destinam a apoiar no terreno (rocha ou solo) os esforços transmitidos da superestrutura pra a mesoestrutura. É constituída por blocos de estacas, sapatas, tubulões e etc. Determinados tipos de pontes não apresentam separação nítida entre os elementos, o que torna a aplicação da nomenclatura não muito clara. Seção Transversal Com relação à seção transversal, conforme mostrado na Figura 8, podem aparecer os seguintes elementos: Pista de rolamento: Largura disponível para o tráfego 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: Elemento de proteção aos veículos, colocado lateralmente ao acostamento; 11 Passeio:Largura adicional destinada exclusivamente ao tráfego de pedestres; Guarda-roda:Elemento destinado a impedir a invasão dos passeios pelos veículos; Guarda corpo: Elemento de proteção aos pedestres. Figura 8 - Denominações dos elementos relativos à seção transversal Fonte: Debs e Takeya, 2007. Seção Longitudinal Com relação à seção longitudinal, mostrada na Figura 9, tem-se as seguintes denominações: Comprimento da ponte (também denominado de vão total): Distância, medida horizontalmente segundo o eixo longitudinal, entre as seções extremas da ponte; Vão (também denominado de vão teórico e de tramo):Distância, medida horizontalmente, entre os eixos de dois suportes consecutivos; Vão livre:Distância entre as faces de dois suportes consecutivos; Altura de construção: Distância entre o ponto mais baixo e o mais alto da superestrutura; 12 Altura livre:Distância entre o ponto mais baixo da superestrutura e o ponto maisalto do obstáculo. Figura 9 - Denominações dos elementos relativos à seção longitudinal Fonte: Debs e Takeya, 2007. CLASSIFICAÇÃO DAS PONTES As pontes podem ser classificadas segundo vários critérios, Marchetti (2018) e Debs e Takeya (2007) classificam-nas, dentre os mais importantes, das seguintes formas: Extensão do vão total; Material da superestrutura; Natureza do tráfego; Desenvolvimento planimétrico; Desenvolvimento altimétrico; Sistema estrutural da superestrutura; Seção transversal; Posição do tabuleiro; Processo de execução; Mobilidade dos tramos. o Extensão do Vão Total Segundo o seu comprimento, as pontes podem ser classificadas em: Galerias (bueiros): De 2 a 3 metros; 13 Pontilhões: De 3 a 10 metros; Pontes - Acima de 10 metros. Esta classificação tem importância apenas para apresentar as denominações que as pontes recebem em função do seu comprimento ou porte, embora não exista consenso, e nem grande importância, sobre as faixas de valores indicadas. Existe ainda uma divisão, também de contornos não muito definidos, que é: Pontes de pequenos vãos: Até 30 metros; Pontes de médios vãos: De 30 a 60 metros; Pontes de grandes vãos: Acima de 60 metros. o Material da Superestrutura As pontes se classificam segundo o material da superestrutura em: De madeira; De alvenaria De concreto simples; De concreto armado; De concreto protendido; De aço; Mistas (concreto e aço). Na infraestrutura das pontes emprega-se normalmente o concreto armado, portanto não será feita a classificação segundo o material da infraestrutura. o Natureza do Tráfego Segundo a natureza do tráfego, as pontes podem ser classificadas em: Rodoviárias; Ferroviárias; Passarelas (pontes para pedestres); Aeroviárias; Aquedutos; Canal Mistas. 14 Estas denominações são associadas ao tipo de tráfego principal. As pontes mistas são aquelas destinadas a mais de um tipo de tráfego, por exemplo ponte rodoferroviária que serve para estabelecer a continuidade de uma rodovia e de uma ferrovia. o Desenvolvimento Planimétrico Segundo o desenvolvimento em planta do traçado, as pontes podem ser classificadas em: Retas: Ortogonais e Esconsas Curvas As pontes retas, como o próprio nome diz, são aquelas que apresentam eixo reto. Em função do ângulo que o eixo da ponte forma com a linha de apoio da superestrutura, estas pontes podem ser divididas em ortogonais (quando este ângulo é de 90°), e esconsas (quando este ângulo é diferente de 90°), Figura 10-a. As pontes curvas são aquelas que apresentam o eixo, em planta, curvo, conforme ilustra a Figura 10-b. 15 Figura 10 - Classificação das pontes segundo o desenvolvimento planimétrico Fonte: Marchetti, 2018. o Desenvolvimento Altimétrico As pontes se classificam segundo o seu desenvolvimento altimétrico em: Retas: Horizontais e Em rampa Curvas: Tabuleiro Convexo e Tabuleiro Côncavo 16 Figura 11 - Classificação das pontes segundo o desenvolvimento altimétrico Fonte: Debs e Takeya, 2007. o Sistema Estrutural da Superestrutura As pontes podem ser classificadas, quanto ao sistema estrutural da superestrutura em: Ponte em viga; Ponte em pórtico; Ponte em arco; Ponte pênsil; Ponte estaiada. Estes tipos de pontes podem apresentar subdivisões, em função dos tipos de vinculação dos elementos, como por exemplo, ponte em viga simplesmente apoiada, ponte em arco biarticulado, etc. 17 Figura 12 - Classificação das pontes segundo o sistema estrutural da superestrutura Fonte: Debs e Takeya, 2007. o Seção Transversal Quanto à seção transversal às pontes de concreto se classificam em: Ponte de laje:Maciça e Vazada Ponte de Viga: Seção T e Seção Celular 18 Figura 13 - Seções transversais típicas das pontes em concreto Fonte: Debs e Takeya, 2007. o Posição do Tabuleiro Quanto à posição do tabuleiro as pontes se classificam em: Ponte com tabuleiro superior; Ponte com tabuleiro intermediário; Ponte com tabuleiro inferior. As pontes com tabuleiro superior recebem também a denominação de pontes com tabuleiro normal, e as pontes com tabuleiro intermediário e inferior são também chamadas de pontes com tabuleiro rebaixado. Destaca-se que para as pontes pênseis e para as pontes estaiadas o tabuleiro é sempre inferior. FIQUE LIGADO! Note que está sendo feita uma distinção na classificação das pontes quanto ao sistema estrutural da superestrutura e quanto à seção transversal, através da preposição que segue a palavra ponte. Assim: Ponte em viga refere-se ao sistema estrutural da superestrutura em viga qualquer que seja a seção transversal; Ponte de viga refere-se à seção transversal em viga, independente do sistema estrutural da superestrutura. 19 Figura 14 – Classificação quanto a posição do tabuleiro Fonte: Marchetti, 2018. Figura 15 - Exemplos típicos da posição do tabuleiro em pontes de concreto Fonte: Debs e Takeya, 2007. o Processo de Execução Os processos de execução a serem apresentados referem-se às pontes de concreto. Assim, tendo em vista o processo de execução, as pontes são classificadas em: 20 Construção com concreto moldado no local: A construção com concreto moldado no local é a denominação apresentada para o tipo tradicional de execução de concreto armado, que consiste na concretagem da superestrutura no local, com o emprego de fôrmas sobre escoramento apropriado (cimbramento, treliça, etc.), apoiando-se diretamente nos pilares. Construção com elementos pré-moldados: A construção com o emprego de elementos pré-moldados, na sua forma mais comum, consiste no lançamento de vigas pré-moldadas por meio de dispositivo adequado, seguido da aplicação de parcela adicional de concreto moldado no local, em fôrmas que se apoiam nas vigas pré- moldadas, eliminando, ou reduzindo drasticamente, o cimbramento. Figura 16 - Esquema ilustrativo da construção de pontes usando elementos pré-moldados Fonte: Debs e Takeya, 2007. Construção com balanços sucessivos: Em linhas gerais, a construção das pontes em balanços sucessivos é feita a partir dos lados dos pilares, em segmentos. A fôrma para a moldagem de cada segmento é sustentada pelo segmento anterior, sendo, portanto, necessário que o concreto desse segmento anterior esteja com a resistência adequada. Também, neste caso, elimina-se, ou reduz-se drasticamente, o cimbramento. Existe também a alternativa de se fazer estes segmentos pré-moldados. 21 Figura 17 - Esquema ilustrativo da construção de pontes usando balanços sucessivos Fonte: Debs e Takeya, 2007. Construção com deslocamentos progressivos:A construção com deslocamentos progressivos consiste na execução da ponte em segmentos, em local apropriado junto à cabeceira da ponte. À medida que o concreto de cada segmento vai adquirindo a resistência adequada, a ponte é progressivamente deslocada para o local definitivo, também eliminando, ou reduzindo drasticamente, o cimbramento. DICA! Assista ao vídeo:Balanços Sucessivos (BalancedCantileverConstruction), que ilustra a construção de uma ponte utilizando o método dos balanços sucessivos, moldada no local. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=BWULUZS2lfg 22 Figura 18 - Esquema ilustrativo da construção de pontes usando balançosprogressivos Fonte: Debs e Takeya, 2007. o Mobilidade dos Tramos Quanto à mobilidade dos tramos as pontes se classificam em: Ponte basculante de pequeno vão Figura 19 – Esquema ilustrativo de ponte basculante de pequeno vão Fonte: Marchetti, 2018. Ponte levadiça 23 Figura 20 – Esquema ilustrativo de ponte levadiça Fonte: Marchetti, 2018. Ponte corrediça Figura 21 – Esquema ilustrativo de ponte corrediça Fonte: Marchetti, 2018. Ponte giratória Figura 22 – Esquema ilustrativo de ponte giratória Fonte: Marchetti, 2018. 24 PROCEDIMENTOS PARA O DIMENSIONAMENTO Segundo Fernandes e Correia (2017), inicialmente, para a realização de um projeto e dimensionamento de pontes é realizada a concepção estrutural que engloba a definição do tipo de estrutura, materiais a serem utilizados e processo construtivo. Essas escolhas dependem de fatores econômicos e técnicos que poderão interferir diretamente ou indiretamente na execução da ponte. Após a conclusão da concepção estrutural, adota-se um modelo que melhor represente o seu comportamento real, fazendo um pré-dimensionamento de todos os elementos, em que se faz necessária a verificação dos mesmos. Para essa verificação deve-se realizar o procedimento a seguir: 1ª: Analisar plantas e cortes; 2ª: Calcular carga permanente; 3ª: Calcular cargas móveis; 4ª: Calcular linhas de influência das forças cortantes; 5ª: Calcular linhas de influência dos momentos fletores; 6ª: Calcular impacto vertical; 7ª: Encontrar envoltórias das solicitações de serviço; 8ª: Calcular cargas acidentais ou adicionais (Ex: frenagem ou aceleração, variação da temperatura, vento, retração do concreto, forças sísmicas etc.); 9ª: Dimensionamento das armaduras longitudinais das vigas principais; 10ª: Dimensionamento das armaduras de cisalhamento das vigas principais; 11ª: Dimensionamento das transversinas; 12ª: Cálculo dos encontros, cortinas e lajes de aproximação; 13ª: Dimensionamento das lajes (tabelas de Rusch); 14ª: Cálculo dos momentos nos tubulões ou estacas devido à força horizontal; 15ª: Dimensionamento dos pilares, vigas de travamento e sapatas; 16ª: Apoio de elastômeros (neoprene). AÇÕES NAS PONTES Como as pontes são um tipo particular de estrutura, a consideração das ações e da segurança deve ser feita de acordo com a NBR 8681:2003 - Ações e segurança nas estruturas. Ações são as causas que provocam o aparecimento de esforços ou deformações nas estruturas. Classificam-se, em: 25 Permanentes; Variáveis; Excepcionais. Segundo a NBR 7187 (2003) - Projeto e execução de pontes de concreto armado e protendido, as ações podem ser agrupadas da seguinte forma. o Ações Permanentes Ações cujas intensidades podem ser consideradas como constantes ao longo da vida útil da construção. Também são consideradas permanentes as que crescem no tempo, tendendo a um valor limite constante. As ações permanentes compreendem, entre outras: Peso próprio dos elementos estruturais De acordo com Debs e Takeya (2007), em concreto armado ou protendido, esboça-se um anteprojeto da ponte, fixando as dimensões (pré-dimensionando) com base na observação de estruturas anteriormente projetadas, a seguir, calcula-se o peso próprio a partir do volume de concreto de cada peça. Quando a discrepância entre os valores do peso próprio estimado e o resultante do dimensionamento definitivo for maior que 5%, recomenda-se refazer o cálculo das solicitações devidas a essa ação. Segundo a NBR 7187 (2013), na avaliação das cargas devidas ao peso próprio dos elementos estruturais, o peso específico deve ser tomado no mínimo igual a: 24 kN/m³ para o concreto simples; 25 kN/m³ para o concreto armado ou protendido. Peso dos elementos não estruturais São as cargas provenientes do peso da pavimentação, dos trilhos, dos dormentes, dos lastros, dos revestimentos, dos empuxos, das barreiras, dos guarda- rodas, dos guarda-corpos e de dispositivos de sinalização. Pavimentação No caso de pontes rodoviárias, deve ser considerado o peso da pavimentação e prever ainda um eventual recapeamento. Para o peso específico da pavimentação deve-se empregar no mínimo o valor de 24 kN/m³. 26 Para o recapeamento deve-se prever uma carga adicional de 2 kN/m². A consideração desta carga adicional pode ser dispensada a critério do proprietário da obra, no caso de pontes de grandes vãos. Lastro ferroviário, trilhos e dormentes No caso de pontes ferroviárias deve-se prever, conforme a situação da ferrovia, o peso do lastro, dos trilhos e dos dormentes. Para o material do lastro deve ser considerado um peso específico aparente de 18 kN/m3. Deve ser suposto que o lastro atinja o nível superior dos dormentes e preencha completamente o espaço limitado pelo guarda-lastro, até a sua borda superior, mesmo se na seção transversal do projeto assim não for indicado. Na ausência de indicações precisas, a carga referente aos dormentes, trilhos e acessórios deve ser considerada no mínimo igual a 8 kN/m por via. o Ações Variáveis Ações de caráter transitório que compreendem, entre outras: Cargas Móveis Segundo Marchetti (2018) as cargas móveis são representadas pelas produzidas por meio de veículos que circulam sobre a ponte. Carga Móvel Rodoviária Os trens-tipo compõem-se de um veículo e de cargas uniformemente distribuídas, de acordo com a Tabela 1 e Figura 23, e outros dispositivos. Tabela 1 – Caga dos veículos Fonte: Marchetti, 2018. 27 Figura 23 – Planta representativa do veículo Fonte: Marchetti, 2018. Os veículos são de três tipos, com as características da Tabela 2 e Figura 24. Tabela 2 – Características do veículo Fonte: Marchetti, 2018. 28 Figura 24 – Características dos veículos Fonte: Marchetti, 2018. Cargas de Construção De acordo com a NBR 7187 (2003), no projeto e cálculo estrutural devem ser consideradas as ações das cargas passíveis de ocorrer durante o período da construção, notadamente aquelas devidas ao peso de equipamentos e estruturas auxiliares de montagem e de lançamento de elementos estruturais e seus efeitos em cada etapa executiva da obra. Pressão da Água em Movimento A pressão da água em movimento sobre os pilares e elementos das fundações pode ser determinada através da expressão: 𝒑 = 𝒌 . 𝒗𝒂² Onde: p é a pressão estática equivalente, em quilonewtons por metro quadrado; va é a velocidade da água, em metros por segundo; k é um coeficiente dimensional, cujo valor é 0,34 para elementos com seção transversal circular. Para elementos com seção transversal retangular, o valor de k é função do ângulo de incidência do movimento das águas em relação ao plano da face do elemento, conforme a Tabela 3. 29 Tabela 3 - Valores de k em função do ângulo de incidência Fonte: NBR 7187, 2003. Efeito Dinâmico do Movimento das Águas O efeito dinâmico das ondas e das águas em movimento é determinado através de métodos baseados na hidrodinâmica. o Ações Excepcionais A NBR 7187 (2003) classifica-as como aquelas cuja ocorrência se dá em circunstâncias anormais. Compreendem os choques de objetos móveis, as explosões, os fenômenos naturais pouco frequentes, como ventos ou enchentes catastróficos e sismos, entre outros Choques dos Objetos Móveis Os pilares passíveis de serem atingidos por veículos rodoviários ou embarcações em movimento devem ter sua segurança verificada quanto aos choques assim provocados. Dispensa-se essa verificação se no projeto forem incluídos dispositivos capazes de proteger a estrutura contra este tipo de acidente. Outras Ações Excepcionais As verificações de segurança quanto às demais ações excepcionais somente devem ser realizadas em construções especiais, a critério do proprietário da obra. DISPOSIÇÕES CONSTRUTIVAS A NBR 7187 (2003) determina os valores mínimos de dimensões das peças. 30 o Lajes Maciças As espessuras h das lajes maciças que fazem parte dasestruturas devem respeitar os valores mínimos a seguir indicados: a) lajes destinadas à passagem de tráfego ferroviário: h ≥ 20 cm; b) lajes destinadas à passagem de tráfego rodoviário: h ≥ 15 cm; c) demais casos: h ≥ 12 cm. o Lajes Nervuradas Nas lajes nervuradas destinadas às estruturas, devem ser observados os limites mínimos a seguir especificados: a) espessura da mesa: 𝒉𝒇 ≥ 𝟏𝟎 𝒄𝒎 𝒐𝒖 𝒉𝒇 ≥ 𝒂 𝟏𝟐 onde: a - é a distância entre eixos das nervuras; b) distância entre eixos das nervuras: a ≤ 150 cm; c) espessura da alma das nervuras: b ≥ 12 cm. o Lajes Ocas Nas lajes ocas, com fôrmas perdidas na forma de tubos ou dutos de seção retangular, destinadas às estruturas, devem ser observados os mesmos limites especificados das Lajes Nervuradas, admitindo-se para a mesa inferior uma espessura mínima de 8 cm. o Vigas a) As vigas de seção retangular e as nervuras das vigas de seção T, duplo T ou celular concretadas no local, não devem ter largura de alma bw menor do que 20 cm. b) Em vigas pré-moldadas de seção T ou duplo T, fabricadas em usina, com a utilização de técnicas adequadas e controle da qualidade rigoroso, a largura da alma bw pode ser reduzida até o limite mínimo de 12 cm. o Pilares A menor dimensão transversal dos pilares maciços, não deve ser inferior a 40 cm, nem a 1/25 de sua altura livre. 31 No caso de pilares com seção transversal celular, a espessura das paredes não deve ser inferior a 20 cm. Quando a execução desses pilares for prevista com a utilização do sistema de fôrmas deslizantes, deve-se aumentar a espessura mínima das paredes para 25 cm, através de acréscimos nos cobrimentos de 2,5 cm, não sendo permitido considerar tais acréscimos no dimensionamento. o Paredes Estruturais A espessura das paredes estruturais não deve ser inferior a 20 cm nem a 1/25 de sua altura livre. 32 1. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7187:2003: Projeto de pontes de concreto armado e de concreto protendido - Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2003. 11 p. ARAÚJO, Daniel de Lima. Projeto de ponte em concreto armado com duas longarinas. Universidade Federal de Goiás. Goiânia, 1999. DEBS, Mounir K. E.; TAKEYA, Toshiaki. Introdução às pontes de concreto. Universidade de São Paulo. Departamento de Engenharia de Estruturas. São Carlos, 2007. FERNANDES, Antônio Vitor B.; CORREIA, Vinicius C. Uma introdução ao estudo das pontes em viga. Aracaju: Ciências Exatas e Tecnológicas, 2017. Volume 4. p. 115-133. LEONHARDT, F. Construções de concreto: princípios básicos da construção de pontes de concreto. Rio de Janeiro: Interciência,1979. 1ª Edição. Volume 6. 242 p. MARCHETTI, Osvaldemar. Pontes de concreto armado. São Paulo: Blucher, 2018. 2ª Edição. 246 p.
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