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SUMÁRIO

1.Introdução ................................................................................................................ 4

1.1 Históricoda Ponte ............................................................................................... 4

1.2 Conceito de Ponte Estaiada ............................................................................... 5

1.2.1Sistema de Cabos ............................................................................................ 7

1.2.2Tabuleiros ........................................................................................................ 8

1.2.3Torre............................................................................................................... 10

2. Fotos da Ponte Estaiada ....................................................................................... 11

3. Conclusão ............................................................................................................ 15

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1. INTRODUÇÃO

1.1 Histórico da Ponte

Foto 1: Foto Ponte Estaiada ( Vista por cima )

A Ponte Estaiada Octávio Frias de Oliveira é uma ponte estaiada localizada

na cidade de São Paulo, estado de São Paulo, Brasil. A ponte, que faz parte do

Complexo Viário Real Parque, é formada por duas pistas estaiadas em curvas

independentes de 60º que cruzam o rio Pinheiros, no bairro do Brooklin, sendo a

única ponte estaiada do mundo com duas pistas em curva conectadas a um mesmo

mastro.

Foi inaugurada em 10 de maio de 2008, após três anos de construção, e hoje

é considerada uma das principais atrações turísticas da cidade. A obra ficou a cargo

da empresa Construtora OAS, envolvendo 420 funcionários, trabalhando em dois

turnos. O projeto é de autoria de Catão Francisco Ribeiro, tendo como arquiteto

João Valente. Edward ZeppoBoretto é o engenheiro responsável e Norberto Duran,

o gerente de obras, ambos pertencentes aos quadros da Empresa Municipal de

Urbanismo (EMURB).

Foi previsto um custo de aproximadamente R$ 184 milhões para a construção

do complexo em si, e mais R$ 40 milhões para a sinalização viária, drenagem e

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pavimentação. A obra foi viabilizada através da venda de CEPACs (Certificados de

Adicional de Construção) das regiões próximas.

No total, cada sentido da ponte tem 290 metros de comprimento. Sob o

mastro em "X", que suporta os estais,que cruzam três vias em níveis diferentes: as

duas pistas suspensas da ponte e a via marginal de manutenção, no nível do solo.

Além disso, uma linha de transmissão elétrica percorre a margem do rio pelo

subterrâneo da via de manutenção e o Córrego Água Espraiada deságua no rio

Pinheiros passando por entre os mastros. A torre tem 138 metros de altura, o

equivalente a um prédio de 46 andares. Escadas de aço internas à torre, com

patamares a cada 6 metros, dão acesso ao mastro para serviços de manutenção.

A Ponte Octávio Frias de Oliveira é a única ponte estaiada no mundo com

duas pistas em curva conectadas a um mesmo mastro. A Ponte Katsushika,

(inaugurada em 1986) em Tóquio, por exemplo, tem traçado curvo, mas com uma

única pista. A forma da estrutura não decorre de razões arquitetônicas e sim de uma

demanda estrutural e das restrições geométricas do entorno.

Os estais das pontes estaiadas são elementos estruturais flexíveis, formados

por feixes de cabos de aço. O termo ponte estaiada se refere ao tipo de estrutura,

que utiliza estais diretamente conectados a um mastro para sustentar as pistas.

Neste caso, 144 estais mantêm suspensos dois trechos de 900 metros de

comprimento. Há entre doze e 25 cabos de aço em cada estai. Juntos, os estais

pesam em torno de 462 mil kg. Eles são encapados por um tubo amarelo

de polietileno de elevada resistência mecânica, tolerantes a ação de raios

ultravioleta, com a função de proteger o aço contra corrosão.

A ponte é iluminada por holofotes nas cores vermelho, azul e verde, que têm

condição de projetar na estrutura variadas combinações cromáticas. A empresa

holandesaPhilips assina o sistema de iluminação da ponte.

1.2 Conceito de Ponte Estaiada

Ponte Estaiada é um tipo de ponte suspensa por cabos de sustentação que

partem diretamente de um mastro e vão até o tabuleiro da ponte. A ponte estaiada é

uma alternativa intermediária entre uma ponte pênsil, que requer maior estrutura de

cabos, e uma ponte fixa que requer uma estrutura de sustentação mais cara e

elaborada.

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As pontes estaiadas consistem basicamente de tabuleiros suspensos por

cabos inclinados, que por sua vez são ancorados a torres, criando-se, deste modo,

apoios intermediários ao longo do vão do tabuleiro. Este sistema é subdividido em

tabuleiro (vigas de rigidez e a laje), sistema de cabos que suportam o tabuleiro,

torres que suportam os cabos, e os blocos de ancoragem ou pilares de ancoragem.

Os cabos de ancoragem são elementos que ligam a torre aos blocos ou pilares de

ancoragem, eles são utilizados para reduzir os momentos fletores e deslocamentos

da torre e do tabuleiro quando os carregamentos do vão central e lateral diferem.

Estes cabos estão sujeitos a tensões muito altas e por isso merecem atenção

especial.

A figura abaixo ilustra três concepções estruturais que ajudam a esclarecer

como as propriedades de cada elemento alteram o caminhamento das cargas e

modifica comportamento estrutural global da estrutura.

No caso da concepção (a), o tabuleiro é muito rígido e há poucos estais,

fazendo com que grande parte da carga caminhe pelas vigas longitudinais,

causando elevados momentos fletores. Isso fará com que a torre e os estais sejam

submetidos a esforços menores, permitindo, portanto, seções mais esbeltas destes

elementos.

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Na concepção (b) há uma torre muito rígida e um número elevado de estais,

levando a baixos momentos fletores no tabuleiro, permitindo assim seções mais

esbeltas.

Na concepção (c), os cabos de ancoragem possuem um papel fundamental,

pois equilibram as cargas do vão lateral e do vão central, levando a baixos

momentos fletores no tabuleiro e apenas tensões de compressão na torre. Podendo-

se adotar tabuleiros e torres com seções mais esbeltas.

1.2.1. Sistema de Cabos

A configuração do sistema de cabos é um dos itens fundamentais no projeto

deste tipo de ponte, uma vez que é responsável pelo comportamento estrutural

global. Portanto, especial atenção deve ser dada ao estudo destes elementos, pois

além de elevada importância, possui um custo marginal se comparado ao custo

global da obra, sendo da ordem de 10 a 20% do custo global da obra para estruturas

de pequenos e médios vãos, mas para pontes de grandes vãos as condições são

totalmente diferentes.

As principais configurações longitudinais de cabos são ilustradas na Figura a

seguir.

O sistema em harpa, no qual os estais são dispostos paralelos uns aos outros

e fixados a diferentes alturas da torre, em geral, não é, do ponto de vista estrutural e

econômico, a melhor solução, mas muitas vezes é a adotada por fatores estéticos.

Já o sistema em leque, onde os cabos são presos ao topo da torre, possui

diversas vantagens, além de também ser aceito esteticamente por diversos

projetistas. Neste sistema o peso final de cabos é menor se comparado ao sistema

em harpa com uma altura de torre igual. Isto acontece porque os estais possuem

uma inclinação maior, possuindo assim uma componente vertical da força maior,

necessitando, portanto, de seções de estais menores para suportar uma mesma

carga permanente.

Além disso, essa configuração induz forças de compressão normal menores

no tabuleiro, devido à inclinação maior em relação ao tabuleiro. O sistema em leque

também dá mais flexibilidade horizontal à estrutura no sentido transversal,

incrementando estabilidade frente a ações sísmicas.

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Deste modo, o sistema em harpa é menos indicado para grandes vãos, uma

vez que ele induziria altas tensões de compressão no tabuleiro, levando à

necessidade de seções mais enrijecidas. Vale ressaltar também, que neste sistema,

a linha elástica é caracterizada por flechas maiores a um quarto do vão do que no

meio.Isto acontece porque a seção central está presa ao topo da torre, que por sua

vez está preso aos blocos de ancoragem. Já os demais estais estão presos ao vão

lateral, que é mais flexível.

1.2.2. Tabuleiro

O tabuleiro possui grande importância no que diz respeito às cargas verticais.

Ele é responsável pela distribuição das forças verticais entre os pontos de

ancoragem do estais, que podem ser considerados como apoios elásticos

intermediários.

Além disso, influencia no comportamento global da estrutura, pois também é

responsável pela boa distribuição dos esforços para os apoios principais, que são os

pilares.

A classificação do tabuleiro das pontes estaiadas pode ser realizada de várias

maneiras, uma delas diz respeito ao material, sendo mais comuns os tabuleiros

metálicos, de concreto ou mistos.

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A escolha do material do tabuleiro é um dos critérios dominantes quando se

trata do custo global da obra, pois ele influencia no dimensionamento dos outros

elementos.

Segundo Vargas (2007), as seguintes quantidades podem ser utilizadas como

indicadores: tabuleiro de aço de 2,5 a 3,5 kN/m², tabuleiro misto de 6,5 a 8,5 kN/m² e

tabuleiro de concreto de 10 a 15 kN/m².

Tabuleiros metálicos: Como em qualquer outro tipo de estrutura metálica, um

tabuleiro deste tipo trás consigo um maior controle dos processos executivos e da

qualidade dos materiais, reduzindo desta maneira os riscos de eventuais erros

construtivos.

Além disso, por ser um material mais leve e resistente, permite a utilização de

tabuleiros mais esbeltos e leves, proporcionando redução da seção transversal de

todos os outros elementos da estrutura.

Uma grande desvantagem da utilização deste material em pontes é a

necessidade de mão-de-obra qualificada, graças à utilização de segmentos pré-

moldados na maioria dos casos.

Tabuleiros de concreto: A utilização de tabuleiros em concreto armado ou

protendido em pontes estaiadas tem maior aceitação entre os projetistas e

construtores, pois apresenta processos construtivos mais simples.

Além disso, o concreto pode ser executado todo in loco. Outro aspecto levado

em consideração é a durabilidade deste material que, ao contrário do aço, é menos

susceptível ao ataque de agentes externos, tornando-se a necessidade de vistorias

do tabuleiro menos frequentes.

A utilização do tabuleiro de concreto é mais barata que a utilização do

tabuleiro de aço, no entanto, seu peso elevado aumenta as seções transversais dos

estais e da torre.

Segundo Vargas (2007), é possível limitar o peso próprio de um tabuleiro de

aço a um valor que é quase um quinto do peso do tabuleiro de concreto. Assim, a

comparação entre estas alternativas deve ser realizada considerando todo o sistema

da ponte, e não só o tabuleiro separadamente. Os tabuleiros de concreto podem ser

moldados in loco ou pré-moldados. No caso de pré-moldados, pode-se construir o

tabuleiro por meio de balanços sucessivos com auxílio de cabos permanentes.

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Tabuleiros Mistos:As pontes com seções mistas não são uma boa concepção

estrutural, pois as vigas longitudinais em aço estão submetidas a elevadas tensões

de compressão, que são acentuadas pela fluência e retração da laje do tabuleiro,

podendo causar problemas de instabilidade local. Ele recomenda, portanto, a

utilização do concreto em elementos que são predominantemente comprimidos,

como lajes e vigas longitudinais, e o aço em elementos submetidos à tração e

flexão, como vigas transversais e contraventamentos.

1.2.3. Torre

A configuração da torre tem ligação direta com o tipo de tabuleiro. Uma ponte

com uma torre esbelta, e conseqüentemente tendo pouca resistência às solicitações

de momentos fletores longitudinais, necessita de um tabuleiro mais rígido. Já para

uma torre mais rígida, podem-se adotar tabuleiros mais esbeltos, desde que sejam

dispostos um número suficiente de estais, de modo que este não fique submetido a

grandes esforços de flexão.

Este último é o caso das pontes mais recentes aliado a uma configuração

simétrica dos cabos para manter o peso próprio equilibrado. O comportamento da

torre é regido pela sua interação com os demais elementos da ponte.

O sistema de cabos utilizado influi diretamente na rigidez longitudinal exigida

para a torre. Para sistema de cabos em harpa, normalmente utiliza-se torres com

rigidez à flexão mais elevadas para poder resistir a cargas assimétricas no tabuleiro.

Já no sistema em leque, os momentos fletores longitudinais são transferidos aos

cabos de ancoragem, assim, a rigidez longitudinal das torres tem pouca influência no

comportamento estrutural do conjunto.

A altura da torre está diretamente ligada à configuração adotada para os

cabos, pois é ela quem definirá a inclinação dos estais e, portanto, sua eficiência.

Existem diversas recomendações para a proporção entre a altura da torre e o vão

central. Normalmente adota-se uma altura de torre de 20% a 25% do vão central.

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2. FOTOS DA PONTE ESTAIADA

Vista Frotal da Ponte Estaiada: Tabuleiro, Torre e Estaias

Vista Inferior da Ponte Estaiada

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Vista Inferior da Ponte Estaiada

Vista Inferior da Ponte Estaiada

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Vista Inferior da Ponte Estaiada: Estaias

Vista Inferior da Ponte Estaiada: Estaias