Aula 2 - Pontes - Classificação

8/17/2019 Aula 2 - Pontes - Classificação

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FaEnge - UEMG

ENGENHARIA CIVIL

PONTES

PONTES Aula 2

Prof. Ladir Antonio da Silva Junior


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Introdução

Ponte é uma estrutura executada para vencer algum obstáculo seminterrompê-lo totalmente. Esse obstáculo pode ser uma via, uma depressão

ou um curso d’água.

Quando na parte inferior da estrutura, predominantemente tivermos um lago

ou um curso d’água, a estrutura é chamada, de um modo geral, de ponte.

Quando o obstáculo não tem água (centro urbano ou uma via expressa) a

ponte é chamada de Viaduto.

Tecnicamente, as pontes e os viadutos são classificados como Obras deArte Especiais.

Quando a ponte permite somente a passagem de pedestre ela é chamada

de Passarela.

Definições Gerais


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Exemplo de Pontes

Definições Gerais

Ponte Newton Navarro (Natal - RN)

Comprimento total: 1,8 kmComprimento vão central: 500,00 m

Altura bloco central: 110,00 m

Altura da pista (vão central): 55,10 m

Tipo: estaiada (vão central)convencional (vãos adjacentes)


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Exemplo de Pontes

Definições Gerais

Viaduto 13 / Viaduto do Exército

Comprimento total: 509,00 m

Altura máxima: 143 mInauguração: 1978

Fundação: sapata corrida

Pilares: tipo celular, esp. méd. 0,80 m


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Viaduto de Acesso

Definições Gerais

Viaduto da Recife (Manaus - AM)

“Parte em seco construída quando o curso d’água tem gradesdimensões, fazendo a ponte necessitar de uma parte externaantes de atravessá-lo”.


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Esquemas Ilustrativos

Definições Gerais

Esquema ilustrativo de uma ponte, um viaduto e de um viaduto de acesso (ElDebs & Takeya, 2009)


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Pontes x Edifícios de Concreto

1. Ao se comparar as pontes com os edifícios, pode-se estabelecercertas particularidades das pontes em relação aos edifícios:

Ações - devido ao caráter da carga de utilização das pontes, torna-senecessário considerar alguns aspectos que normalmente não sãoconsiderados nos edifícios. Nas pontes, em geral, deve-seconsiderar o efeito dinâmico das cargas, e devido ao fato dascargas serem móveis, torna-se necessário determinar a envoltóriados esforços solicitantes a verificação da possibilidade de fadigados materiais.

Processos construtivos - em razão da adversidade do local deimplantação, que é comum na construção das pontes, existemprocessos de construção que, em geral, são específicos para aconstrução de pontes, ou que assumem importância fundamental noprojeto.

Definições Gerais


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Pontes x Edifícios de Concreto

Composição estrutural - a composição estrutural utilizada nas pontesdifere da empregada em edifícios, em razão da carga de utilização,dos vãos a serem vencidos, e do processo de construção.

Análise estrutural - na análise estrutural existem simplificações erecomendações em função da composição estrutural, como porexemplo, o cálculo da estrutura em grelha considerando elementosindeformáveis na direção transversal.

“Nas construções, de uma maneira geral deve-se atender os seguintes

quesitos: segurança, economia, funcionalidade e estética. No caso das pontes,

dois destes quesitos merecem ser destacados: a estética e a funcionalidade

(El Debs & Takeya, 2009)”.

Definições Gerais


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Histórico

a) As primeiras formas encontradas de pontes para transpor rios e valesforam feitas por pontes com estruturas simples, realizadas com cordas,

madeira e pedras trabalhadas em forma de chapa, que serviam para

integrar desde pequenos vilarejos a cidades (Mattos 2001).

“Estas estruturas possuíam limitações, principalmente para vencer grandes

vãos e rios com muita profundidade”.

Definições Gerais


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Histórico

As primeiras grandes pontes realizadas foram feitas com madeira e pedras.Oficialmente, a ponte mais antiga de que se tem registro é a ponte de

madeira “ Sweet Track”, com 1100 metros de comprimento, feita na

Inglaterra em 3806 A.C. (segundo www.sbi.se/bridges.htm#arch).

Definições Gerais


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Histórico – Pontes em Arco

Dois exemplos de estruturas em arco são a Ponte de Sant´ Angelo, tendosido construída pelos romanos em torno de 135 A.C., e o aqueduto

conhecido como “Pont du Gard”, construído pelos romanos há

aproximadamente 2000 anos atrás (segundo www.argonet.co.uk).

Definições Gerais


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A forma estrutural mais utilizada em pontes ao longo do tempo é a de arco.

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A primeira ponte de ferro fundido foi feita em 1779 na Inglaterra com 30 mde comprimento, localizada em Shropshire . Esta ponte ficou conhecida

como Ponte de Aço (www.civilengineer.about.com/science/civilengineer).

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Com a evolução do aço como material de construção e o surgimento doconcreto armado e protendido, as pontes em arco puderam ter vãos cada

vez maiores.

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A Ponte Chaotianmen é a mais longa ponte em arco do mundo com 552metros de extensão em seu vão livre principal. É uma ponte rodo-ferroviária

de 2 andares sobre o rio Yangtze, localizada na cidade de Chongqing, na

China.

Definições Gerais


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Exemplos de pontes pelo mundo

Definições Gerais

A ponte Akashi Kaikyo é atualmente a maior

ponte suspensa do mundo, com 3922 m de

comprimento e o recorde de 1991m de vão

central. Construída em 1998, esta ponte liga as

cidades de Kobe e Awaji Island no Japão

(segundo www.matsuo-bridge.co.jp).


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Sydney Harbour (1932) Comprimento = 1.149 metros

Mais larga e elevada ponte de arco em aço do mundo

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Golden Gate (1937)

Comprimento = 1.966 metros

suspensos por 27.572 cabos

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Tower Bridge (1894)

Comprimento = 244 metros

Ponte Basculante

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Ponte John A. Roebling (1886)


Era considerada a maior ponte suspensa do mundo

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Pont du Gard (século a.c.) Comprimento = 274 metros

Aqueduto e passagem de pedestres - Uzès e Nîmes – Sul da França

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Ponte Chengyang (1916) Comprimento = 64,4 metros

Sua estrutura é toda em madeira, com pilares de pedra e telhas na

cobertura

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Langkawi Sky Bridge (2005)


Ponte de observação

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Magdeburg Water Bridge (2003)


Ponte canal - 24.000 toneladas de aço e 68 mil m³ de concreto

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Millau Viaduct (2004)


Ponte canal – 343 metros de altura

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Sutong Bridge (2008)


A ponte estaiada com maior extensão de vão central do mundo (1.088 m)

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Sundial Br idge (2004)


instalada do sul ao norte, fazendo da ponte um incrível relógio de sol.

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Royal George Bridge (1924)


É ponte suspensa mais alta do mundo, a 359 metros de altura acima do Rio

Arkansas

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Confederation Bridge (1997)

Comprimento = 12.900metros

É a maior ponte sobre o gelo do mundo

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Elementos Constituintes

Definições Gerais

Elementos de uma ponte (Marchetti, 2008)



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A SUPERESTRUTURA é a parte da ponte destinada a vencero obstáculo e receber diretamente as cargas de tráfego. Ela é

composta por:

• Estrutura principal (ou sistema estrutural principal ou simplesmente

sistema estrutural) - que tem a função de vencer o vão livre;

• Estrutura secundária (ou tabuleiro ou estrado) - que recebe a ação

direta das cargas e a transmite para a estrutura principal.

Definições Gerais

Lajes ou tabuleiro;Vigas principais;

Vigas transversinas;

Cortinas;Dentes;

Consoles;

Chanfros.



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Seção Transversal 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;

Passeio - largura adicional destinada exclusivamente ao tráfego depedestres;

Guarda-roda - elemento destinado a impedir a invasão dos passeios pelos

veículos;

Guarda corpo - elemento de proteção aos pedestres.

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Seção Transversal

Definições Gerais



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Seção Longitudinal 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 dasuperestrutura;

Altura livre - distância entre o ponto mais baixo da superestrutura e o ponto

mais alto do obstáculo.

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Seção Longitudinal

Definições Gerais



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Classificação

material da superestrutura; comprimento;

natureza do tráfego;

desenvolvimento planimétrico; desenvolvimento altimétrico;

sistema estrutural da superestrutura;

seção transversal; posição do tabuleiro;

processo de execução.

Definições Gerais

39Definições Gerais - Classificação


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Material da superestruturaAs pontes se classificam segundo o material da superestruturaem:

Pontes de madeira;

Pontes de alvenaria

Pontes de concreto simples;

Pontes de concreto armado;

Pontes de concreto protendido;

Pontes de aço;

Pontes mistas (concreto e aço).

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Comprimento

Vão de até 2 metros (Bueiros); Vão de 2 m a 4 m (Galerias);

Vão de 4 m a 10 m (Pontilhões);

Vão maior do que 10 m (Pontes).Existe ainda uma divisão, para as pontes de concreto, também de

contornos não muito definidos, que é:

Pontes de pequenos vãos – até 30 metros Pontes de médios vãos – de 30 a 60 a 80 metros

Pontes de grandes vãos – acima de 60 a 80 metros




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Natureza do Tráfico;

Pontes rodoviárias; Pontes ferroviárias;

Passarelas (pontes para pedestres);

Pontes aeroviárias; Ponte-Aquetudos;

Ponte-Canal;

Pontes mistas.




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Desenvolvimento planimétrico;

Pontes Retas esconsas

ortogonais

Pontes Curvas




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Desenvolvimento planimétrico

Pontes Retas Pontes Curvas




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Sistema Estrutural da Superestrutura

Ponte em viga; Ponte em pórtico;

Ponte em arco;

Ponte pênsil; Ponte estaiada.

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Seção Transversal

Pontes de Laje Maciça

Vazada

Ponte de viga Seção T

Seção Celular




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Seção Transversal




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Seção Transversal




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Posição do Tabuleiro

Ponte com tabuleiro superior; Ponte com tabuleiro intermediário;

Ponte com tabuleiro inferior.




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Posição do Tabuleiro




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Processo de Execução

Os processos de execução a serem apresentados referem-se às

pontes de concreto. O assunto é aqui tratado de forma bastante

sucinta, com um caráter introdutório e será desenvolvido, de forma

mais completa, oportunamente.

Assim, tendo em vista o processo de execução, as pontes são

aqui classificadas em:

construção com concreto moldado no local, com cimbramento

fixo;

construção com elementos pré-moldados;

construção com balanços sucessivos;

construção com deslocamentos progressivos.

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construção com concreto moldado no local, comcimbramento fixo;

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construção com concreto moldado no local, comcimbramento fixo;

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construção com elementos pré-moldados;

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construção com balanços sucessivos

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construção com balanços sucessivos

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construção com lançamentos sucessivos

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construção com lançamentos sucessivos

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60Considerações de Projeto


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Coeficiente de Dificuldade “nd” do fib 2000:

• Grau de responsabilidade e risco assumidos pelo engenheiro;

• Dificuldade de cálculo e dificuldade técnica para construção;

• Complexidade das tarefas;

• Dificuldade para execução do projeto;

• Condições climáticas, topográficas, geológicas, geotécnicas e

hidrológicas;

• Extensão do trabalho necessário.

61Considerações de Projeto


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Coeficiente de Dificuldade “nd” do fib 2000:

Grau de Dificuldade do fib 2000

(adaptado por Santos 2003)

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