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Universidade Estácio de Sá Campus Sulacap Engenharia Civil Pontes Prof. Marcelo Wermelinger Aguiar Lemes Rio de Janeiro 2018.1 ELABORAÇÃO DE UM PROJETO DE PONTE Pontes – Marcelo W. A. Lemes Aspectos de um projeto de ponte • O projeto de uma ponte tem início na definição de sua finalidade. Antes de determinar sua correta geometria e dimensionar sua estrutura, deve-se fazer alguns levantamentos e considerar alguns aspectos, listados a seguir. • Aspectos a considerar 1. Topográficos; 2. Hidrológicos; 3. Geotécnicos; 4. Geométricos; 5. Trem-tipo. Pontes – Marcelo W. A. Lemes Aspectos Topográficos • Traçado do perfil longitudinal do terreno, ao longo do eixo do traçado da rodovia, locado com levantamento de 20 em 20 metros, com greide cotado, desenhado em escala de 1/100 ou 1/200 e numa extensão tal que exceda de 50 m em cada extremidade, o comprimento provável da obra (abrangendo obra e aterros de acesso). Pontes – Marcelo W. A. Lemes • Execução de planta topográfica do trecho em que será implantada a obra, com curvas de nível de metro em metro, em escala de 1:1000 ou 1:2000, contendo o eixo do traçado, interferências existentes, abrangendo área suficiente para a definição da obra e de seus acessos. A planta deve cobrir o comprimento da obra e ultrapassar seus extremos em, pelo menos, 1000 m para cada lado, e possuir largura de 100m. Aspectos Topográficos Pontes – Marcelo W. A. Lemes Aspectos Topográficos • Estudos detalhados da transição OAE-rodovia, seja ela feita através de encontros ou de dispositivos de transição das pontes com extremos em balanço. • Conhecimento de todas as condições topográficas de implantação das fundações, evitando-se escavações exageradas que venham a comprometer a estabilidade de encostas. Pontes – Marcelo W. A. Lemes Aspectos Hidrológicos • O elemento hidrológico de maior importância na elaboração de um projeto é a determinação da DESCARGA DE PROJETO (vazão, Q) no local da travessia do rio, que conduzirá à definição do comprimento e do gabarito mínimos da obra, e as solicitações máximas de empuxo de água aos quais os pilares estarão sujeitos. • O estudo hidrológico tem baixo custo e muitos benefícios, e portanto seu emprego em estruturas de grande porte é indispensável. Pontes – Marcelo W. A. Lemes Aspectos Hidrológicos – Vazão • Escolher um trecho retilíneo do rio que tenha a seção constante; • Marcar uma distância de no mínimo 10m; • Aferir a área da seção do rio; • Lançar o flutuador e contar o tempo para percorrer a distância definida aplicar a fórmula. Pontes – Marcelo W. A. Lemes 1. Descarga de projeto; 2. Velocidade da correnteza; 3. Permeabilidade do terreno; 4. Cota de máxima cheia e de estiagem; 5. Gabarito de navegação; 6. Verificação sobre erosão das margens do rio e do leito; 7. Descarga sólida do curso d’água e a natureza deste; 8. Área da bacia de contribuição (km²) a montante da seção; 9. Declividade do leito do rio entre dois pontos distantes de, no mínimo, 200m (um 100m a montante do eixo da rodovia e outro 100m a jusante desta); 10. Existência de vegetação na bacia hidrográfica; 11. Informações sobre outras pontes existentes na bacia (comprimento, número de vãos, vazão, tipo de fundação). Aspectos Hidrológicos Pontes – Marcelo W. A. Lemes Aspectos Hidrológicos Pontes – Marcelo W. A. Lemes • Na primeira fase são realizados estudos preliminares que, através da análise técnico- econômica, permitirão a determinação do comprimento total da obra e extensão dos aterros de acesso, bem como a definição estrutural da mesma, no que concerne à interação solo-estrutura; é a fase de anteprojeto. Aspectos Geotécnicos Pontes – Marcelo W. A. Lemes • Na segunda fase serão complementadas as sondagens e realizados eventuais estudos específicos que permitam à Projetista o dimensionamento da infraestrutura em função das cargas aplicadas, bem como a análise detalhada de fenômenos paralelos que possam interferir na estrutura da OAE. • Em todos os casos, é indispensável e obrigatório que exista uma sondagem no exato local de cada fundação. • Todas as sondagens deverão ser completas, permitindo a perfeita caracterização do solo; referências vagas, tais como “rocha ou matacão”, indicam sondagens incompletas e não podem ser aceitas. Aspectos Geotécnicos Pontes – Marcelo W. A. Lemes • Todas as sondagens à percussão deverão ser realizadas de acordo com os critérios definidos pela NBR-6484/80, Execução de Sondagens de Simples Reconhecimento dos Solos e pelas Diretrizes para Execução de Sondagens, da Associação Brasileira de Geologia de Engenharia, Boletim 03, agosto/1977. Aspectos Geotécnicos Pontes – Marcelo W. A. Lemes • Planta de locação das sondagens, em escala apropriada, em função do número de sondagens executadas; • Perfil geológico-geotécnico, indicando o número de sondagens, resultados do ensaio de penetração em cada uma, perfil provável de cada uma das camadas, • Posição do lençol freático, classificação de camadas do subsolo, indicando tipo, cor, consistência ou capacidade e demais elementos transcritos nos boletins de sondagens; • Descrição da metodologia empregada para a realização das sondagens, das diferentes camadas encontradas, análise preliminar de problemas que possam ocorrer quando da implantação da obra, bem como a anexação a estas descrições dos perfis individuais de cada uma das sondagens Aspectos Geotécnicos Aspectos Geotécnicos - Perfil Pontes – Marcelo W. A. Lemes Aspectos Geotécnicos - Perfil Pontes – Marcelo W. A. Lemes Pontes – Marcelo W. A. Lemes Aspectos Geotécnicos - Perfil Pontes – Marcelo W. A. Lemes • No caso da impossibilidade da execução de sondagens à percussão na densidade especificada, deverão ser programadas sondagens sísmicas, método sísmico de refração, ou sondagens elétricas, método da resistividade elétrica, que terão a finalidade específica de complementar os dados fornecidos por outros tipos de prospecção. Aspectos Geotécnicos - Perfil Aspectos Geométricos A - Elementos de curva - raio, ângulo central, comprimento da transição, coordenadas e estacas dos pontos característicos, elementos de locação, etc., e alinhamentos das tangentes horizontais - azimutes ou rumos, distâncias, eixos, etc. B - Elementos de greide, a saber: - curvas verticais; - rampas anteriores e posteriores à obra de arte especial; - estacas de PIV, PCV, PTV; -coeficiente K de variação da parábola vertical, comprimento L, flecha máxima, etc. C - Perfil da superelevação - esquemas de sobrelarguras e todos os detalhes adicionais que porventura constem do Projeto Geométrico da via, na região de interesse da obra de arte, embora não citados anteriormente. Pontes – Marcelo W. A. Lemes • Os elementos de carregamento móvel de pontes e viadutos são definidos pela norma NBR 7188 para pontes rodoviárias e NBR 7189 para pontes ferroviárias. Estas normas definem os trens-tipo que devem ser aplicados nas estruturas para dimensionamento destas. • Os veículos-tipo rodoviários são de três tipos: TB - 120 kN, TB – 300 kN e TB - 450 kN. A área ocupada pelo veículo-tipo é considerada retangular, com 6m de comprimento e 3m de largura. • Já para passarelas, o dimensionamento é feitos considerando como carga móvel uma carga uniformemente distribuída de 5 kN/m², sem majoração de coeficiente de impacto. Elementos de Carregamento (Trem-tipo) Pontes – Marcelo W. A. Lemes Elementos de Carregamento (Trem-tipo) Hierarquia das vias Pontes – Marcelo W. A. Lemes Elementos de Carregamento (Trem-tipo) Pontes – Marcelo W. A. Lemes Ponte sobre o Canal Hood (EUA) Prescrições Normativas NBR 6120 (1980) Cargas para o cálculo de estruturas de edificações DNIT (1996) Manual de Projeto de Obras de Arte Especiais NBR 8681 (2003) Ações e segurança nas estruturas NBR 7187 (2003) Projeto de pontes em concreto armado e protendido - ProcedimentoNBR 7188 (2013) Carga móvel rodoviária e de pedestres em pontes NBR 6118 (2004) Projeto de estruturas de concreto – Procedimento NBR 6118 (2014) Projeto de estruturas de concreto – Procedimento marcelowlemes@hotmail.com
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