UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO FACULDADE DE …livros01.livrosgratis.com.br/cp141509.pdf · DNIT e NBR 9452 (1986) da ABNT. A coleta de dados foi realizada por meio de visitas, com utilização

UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO

FACULDADE DE ENGENHARIA E ARQUITETURA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA

Área de Concentração: Infraestrutura e Meio Ambiente

CLEOVIR JOSÉ MILANI

SUBSÍDIOS PARA O DIAGNÓSTICO DAS PONTES DO SISTEMA VIÁRIO DO MUNICÍPIO DE PATO BRANCO – PARANÁ

Passo Fundo 2010

Livros Grátis

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Orientador: Dr. Moacir Kripka

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia para obtenção do grau de Mestre em Engenharia na Faculdade de Engenharia e Arquitetura da Universidade de Passo Fundo na Área de concentração Infraestrutura e Meio Ambiente.

Passo Fundo 2010



Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia para obtenção do grau de Mestre em Engenharia na Faculdade de Engenharia e Arquitetura da Universidade de Passo Fundo na Área de concentração Infraestrutura e Meio Ambiente.

Data de Aprovação: Passo Fundo 24 de maio de 2010.

.

Doutor Moacir Kripka Orientador Doutor Luiz Carlos Pinto da Silva Filho Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS Doutora Adriana Augustin Silveira Universidade de Passo Fundo – UPF Doutor Zacarias Martin Chamberlain Pravia - UPF Universidade de Passo Fundo - UPF

Passo Fundo

2010

AGRADECIMENTOS

Os meus sinceros agradecimentos a todos que colaboraram para a realização deste

trabalho.

À Universidade de Passo Fundo, Faculdade de Engenharia e Arquitetura, Programa

de Pós-Graduação em Engenharia, por disponibilizarem professores com tamanha sabedoria e

profissionalismo.

Ao meu orientador, Dr. Moacir Kripka, por sua paciência, sua presteza e dedicação,

que foi de significativa importância para a conclusão desta dissertação.

Quero agradecer à colaboração de meu sogro, Sr. Domingos, que contribuiu para a

coleta de dados das pontes.

Quero agradecer aos meus pais Antonio e Zelinda, pelos seus ensinamentos e amor

incondicional, meus exemplos de vida.

À minha querida esposa Nadir, minha filha Julia e meu filho João, pela compreensão

de minha ausência durante o período desta pesquisa, vocês são a razão de minha vida.

Enfim, quero agradecer a todas as pessoas que direta ou indiretamente contribuíram

de forma definitiva para a construção do trabalho, aos quais serei eternamente grato.

Dedico este trabalho aos homens que se

preocupam com a segurança de outros

homens.

Quando surge um problema, você tem duas

alternativas: ou fica se lamentando, ou procura

uma solução. Nunca devemos esmorecer

diante das dificuldades. Os fracos se

intimidam. Os fortes abrem as portas e

acendem as luzes.

Dalai lama

RESUMO

A infraestrutura é requisito indispensável e determinante para o desenvolvimento econômico de um país, estando diretamente atrelada ao conjunto de suas atividades econômicas estruturais, servindo de fundamento para o desenvolvimento de outras atividades. Entre as muitas obras de infraestrutura, as pontes têm basilar importância no desenvolvimento dos municípios, do ponto de vista econômico e social, já que as estradas devem assegurar a entrada de insumos nas propriedades agrícolas, bem como o escoamento da produção e o livre deslocamento das populações. O objetivo deste trabalho é apresentar um levantamento das pontes existentes no município de Pato Branco, no estado do Paraná, visando identificar os danos mais recorrentes, para fornecer subsídios aos administradores, buscando assegurar o correto funcionamento da infraestrutura de transporte e objetivando a preservação do patrimônio público e segurança para o usuário. Com essa finalidade, o método utilizado para as inspeções e vistorias das pontes foi norteado pelas Normas Técnicas 010/2004 – PRO do DNIT e NBR 9452 (1986) da ABNT. A coleta de dados foi realizada por meio de visitas, com utilização do método visual e de registros fotográficos. Com o levantamento realizado, foram identificadas diversas manifestações patológicas tanto nas pontes de concreto como nas de madeira, tais como manchas por umidade, fissuras, corrosões, erosões, entupimentos dos drenos, deterioração da madeira, falta de verticalidade dos pilares e recalque de fundações, entre outros. Além disso, verificou-se pouca ou nenhuma manutenção existente nas pontes. Por fim, pode-se afirmar que a metodologia utilizada mostrou-se adequada, na medida em que forneceu um levantamento coerente da situação das pontes do município. Palavras-chave: pontes; madeira; concreto; patologia.

ABSTRACT

Infrastructure is an indispensable and decisive requirement for the economic development of a country; it is directly linked to the set of structural economic activities and serves as the foundation for the development of other activities. Among the many works of infrastructure, the bridges have fundamental importance to the development of the cities, economically and socially speaking, because the roads are to ensure the entry of inputs on farms, as well as the disposal of products and free movement of populations. The aim of this study is to present a survey of the existing bridges in Pato Branco, Paraná State, identifying the most recurrent damages, in order to provide grants to administrators, seeking to ensure the correct functioning of the transport infrastructure and in the preservation of public property and security for the users. For this purpose, the method used for inspections and surveys of the bridges was guided by the Technical Standards 010/2004 - PRO DNIT and NBR 9452 (1986) ABNT. Data collection was conducted through visits, using the method of visual and photographic records. After the survey was done, we identified several pathological manifestations, both in concrete and wood bridges, such as moisture stains, cracks, corrosion, erosion, clogging of drains; wood decay, lack of verticality of the pillars and foundation repression, among others. Moreover, there was little or no maintenance on the existing bridges. Finally, we can say that the methodology used was appropriate since it provided a coherent survey of the situation concerning the bridges of the city. Keywords: bridges, wood, concrete, pathology.

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 - Divisão estrutural de uma ponte....................................................... 24 FIGURA 2 - Estiva................................................................................................. 27

FIGURA 3 - Vista inferior da ponte (Elementos estruturais da superestrutura: longarinas, transversinas e tabuleiro)................................................ 28

FIGURA 4 - Elementos constituintes da seção transversal da superestrutura....... 29 FIGURA 5 - Sinalização........................................................................................ 30 FIGURA 6 - Seção transversal da ponte em vigas roliças..................................... 32 FIGURA 7 - Vista superior da ponte..................................................................... 32 FIGURA 8 - Vista lateral da ponte em vigas roliças............................................. 32 FIGURA 9 - Pontes de eixo misto......................................................................... 35 FIGURA 10 - Classificação das pontes segundo a altimetria.................................. 36 FIGURA 11 (a) - Esquemas de pontes em laje............................................................. 43 FIGURA 11 (b) - Pontes em laje................................................................................... 43 FIGURA 12 (a) - Esquema de ponte em viga............................................................... 44 FIGURA 12 (b) - Ponte em viga.................................................................................... 44 FIGURA 13 (a; b; c)

- Esquemas de pontes em treliças........................................................ 45

FIGURA 13 (d) - Ponte em treliças............................................................................... 45 FIGURA 14 (a) - Esquemas de ponte em pórtico......................................................... 46 FIGURA 14 (b) - Pontes em pórtico.............................................................................. 46 FIGURA 15 (a) - Esquema ponte em arco.................................................................... 47 FIGURA 15 (b) - Ponte em arco.................................................................................... 47 FIGURA 16 (a) - Esquema de pontes suspensas ou pênseis......................................... 48 FIGURA 16 (b) - Pontes suspensas ou pênseis............................................................. 48 FIGURA 17 (a; b)

- Esquemas de pontes estaiadas........................................................... 49

FIGURA 17 (c) - Pontes estaiadas................................................................................ 49 FIGURA 18 - Etapas de processo de construção..................................................... 53 FIGURA 19 - Lei de evolução de custos de Sitter................................................... 55 FIGURA 20 - Tipos de corrosão de armadura e fatores que os provocam.............. 59

FIGURA 21 - Representação esquemática da corrosão eletroquímica na presença de cloretos......................................................................................... 60

FIGURA 22 - Representação esquemática da reação de carbonatação do hidróxido........................................................................................... 62

FIGURA 23 - Fissuração por tração e compresão axial........................................... 63 FIGURA 24 (a) - Fissura de: a – flexão; b - cortante.................................................... 65

FIGURA 24 (b) - Fissura de flexão e cortante............................................................... 65 FIGURA 25 (a) - Esquemas de fissuras de torção......................................................... 65 FIGURA 25 (b) - Fissuras de torção.............................................................................. 65 FIGURA 26 - Recalques nas fundações................................................................... 73 FIGURA 27 - Manifestações de insetos na madeira................................................ 79 FIGURA 28 (a) - Madeira exposta ao fogo................................................................... 81 FIGURA 28 (b) - Viga de madeira laminada colada..................................................... 81 FIGURA 29 Defeitos na madeira.......................................................................... 83 FIGURA 30 Etapas da pesquisa............................................................................. 92

FIGURA 31 - Mapa de localização das pontes e identificação do tipo de material da superestrutura............................................................................... 93

FIGURA 32 - Administração das pontes................................................................. 98 FIGURA 33 - Modelo estrutural das pontes do Município de Pato Branco........... 98 FIGURA 34 - Extensão das pontes do Município de Pato Branco.......................... 99 FIGURA 35 - Idade estimada das pontes do Município de Pato Branco................. 100 FIGURA 36 - Material das superestruturas das pontes Município de Pato Branco. 100 FIGURA 37 - Condições aparentes de estabilidade/norma 010/2004/PRO/DNIT.. 101

FIGURA 38 - Necessidade de inspeção especializada no total das pontes vistoriadas..........................................................................................

102

FIGURA 39 - Necessidade de inspeção especializada urgente do total das pontes do município...................................................................................... 103

FIGURA 40 - Manifestações patológica nos elementos da superestruturas das pontes de concreto do município de Pato Branco – PR.....................

103

FIGURA 41 - Manifestações patológica nos elementos da superestruturas das pontes de madeira do município de Pato Branco – PR.....................

104

FIGURA 42 - Manifestações patológica nos elementos de concreto dos apoios (pilares) das pontes do município de Pato Branco – PR...................

104

FIGURA 43 - Manifestações patológicas nos elementos de madeira dos apoios (pilares) das pontes do município de Pato Branco – PR...................

105

FIGURA 44 - Desplacamento de concreto e corrosão de armadura (Ponte P148).. 105 FIGURA 45 - Corrosão de armadura da viga lateral da ponte (Ponte P129)........... 106

FIGURA 46 - Desplacamento do concreto com exposição da armadura (Ponte P145)..................................................................................................

106

FIGURA 47 - Exposição de armadura de estribo (Ponte P151)............................... 107 FIGURA 48 - Detalhe de fixação de tubulações na laje da ponte (Ponte P156)...... 107

FIGURA 49 - Vista inferior da laje no acesso de drenagem das águas pluviais (Ponte P155)......................................................................................

108

FIGURA 50 - Corrosão da armadura nas bordas da junta de dilatação da ponte (Ponte P155)......................................................................................

108

FIGURA 51 - Armadura exposta na viga pré-moldada (Ponte P103)..................................................................................................

109

FIGURA 52 - Espaçador de sarrafo de madeira (Ponte P121)................................. 109 FIGURA 53 - Armadura exposta (Ponte P121)........................................................ 110 FIGURA 54 - Ninhos de concretagem (Ponte P129)............................................... 110 FIGURA 55 - Cobrimento de armadura (Ponte P126)............................................. 111

FIGURA 56 - Ninhos de concretagem na face inferior da longarina (Ponte P148)..................................................................................................

111

FIGURA 57 - Rompimento do balanço de acesso da estrutura da ponte (Ponte P151)..................................................................................................

112

FIGURA 58 - Troncos de árvores impactando no pilar (Ponte P110)..................... 112 FIGURA 59 - Pilares da ponte (Ponte P151) ........................................................... 113 FIGURA 60 - Acúmulo de água no tabuleiro (Ponte P131)..................................... 113 FIGURA 61 - Entupimento do dreno (Ponte P150)................................................. 114 FIGURA 62 - Manchas de umidade (Ponte P147)................................................... 114 FIGURA 63 - Ação do fogo sobre as estruturas de concreto (Ponte P148)............. 115

FIGURA 64 - Rompimento do concreto de apoio e contenção da ponte (Ponte P100)..................................................................................................

115

FIGURA 65 - Vista lateral - falta de verticalidade dos pilares da ponte (Ponte P124)..................................................................................................

116

FIGURA 66 - Erosão do concreto na base do pilar (Ponte P124)............................ 116

FIGURA 67 - Desgaste do concreto do pavimento com exposição de armadura (Ponte P114)...................................................................................... 117

FIGURA 68 - Eflorescência na fissura do pilar de encontro (Ponte P146).............. 117 FIGURA 69 - Fissuras na laje com eflorescência (Ponte P151).............................. 118 FIGURA 70 - Lixiviação no encontro (pilar) de concreto (Ponte P152)................. 118 FIGURA 71 - Erosão no concreto do pilar de apoio (Ponte P126).......................... 119 FIGURA 72 - Erosão do solo nas fundações (Ponte P110)...................................... 119 FIGURA 73 - Recalque de Fundação (Ponte P149)................................................. 120 FIGURA 74 - Fissura de recalque na extremidade (Ponte P119)............................. 120 FIGURA 75 - Guarda-corpo danificado (Ponte P150)............................................. 121 FIGURA 76 - Ataque na madeira por bactérias e fungos (Ponte P119)................... 121

FIGURA 77 - Ataque por insetos nas toras (vigas) de sustentação da ponte (Ponte P144)..................................................................................................

122

FIGURA 78 - Viga da ponte em estágio de apodrecimento (Ponte P149)............... 122

FIGURA 79 - Viga de madeira em estágio avançado de decomposição (Ponte P126).................................................................................................. 123

FIGURA 80 - Estiva - Vista de sistema de apoio de pontes de madeira (Ponte P109)..................................................................................................

124

FIGURA 81 - Vista do tabuleiro com indicação de diversos danos (Ponte P109)..................................................................................................

124

FIGURA 82 - Vista geral do tabuleiro (Ponte P122)............................................... 125 FIGURA 83 - Prego exposto (Ponte P139).............................................................. 125 FIGURA 84 - Rompimento das transversinas (Ponte P111).................................... 126 FIGURA 85 - Degrau na entrada da ponte (Ponte P142)......................................... 126 FIGURA 86 - Fenda de cerne (Ponte P110)............................................................. 127 FIGURA 87 - Flecha excessiva (Ponte P135).......................................................... 127 FIGURA 88 - Rompimento no apoio da viga de madeira (Ponte P138).................. 128 FIGURA 89 - Transversina em balanço para apoio das vigas (Ponte P118)............ 128 FIGURA 90 - Rompimento da viga e ataque por fungos (Ponte P136)................... 129

FIGURA 91 - Suporte da cortina de contenção de aterro no acesso da ponte (Ponte P124)......................................................................................

129

FIGURA 92 - Erosão na contenção lateral do aterro (Ponte P120).......................... 130 FIGURA 93 - Estrada de acesso à ponte (Ponte P139)............................................ 130 FIGURA 94 - Sinalização de alerta para curva e ponte (Ponte P150)...................... 131 FIGURA 95 - Placa de alerta entrada/saída de veículos (Ponte P151)..................... 131 FIGURA 96 - Passarela de madeira sem proteção (Ponte P132)............................. 132

FIGURA 97 - Vista da ponte BR 158 - ligação cidade bairro industrial (Ponte P148)..................................................................................................

132

FIGURA 98 - Vista de seção da ponte (Ponte P107)............................................... 133 FIGURA 99 - Placa indicando proprietário da ponte (Ponte P118)......................... 133 FIGURA 100 - Bueiros: Troncos de árvores dificultando a passagem da água......... 134 FIGURA 101 - Passagem de rio - sem ponte............................................................. 134

LISTA DE QUADROS

QUADRO 1 - Principais funções das pontes.............................................................. 23

QUADRO 2 - Requisitos fundamentais de uma ponte............................................... 23

QUADRO 3 - Elementos que formam a superestrutura.............................................. 28

QUADRO 4 - Elementos utilitários das pontes.......................................................... 29

QUADRO 5 - Manifestações patológicas................................................................... 51

QUADRO 6 - Fatores determinantes da corrosão em concreto.................................. 67

QUADRO 7 - Categorias de substâncias deletérias.................................................... 71

QUADRO 8 - Falhas construtivas típicas................................................................... 74

QUADRO 9 - Agentes bióticos e abióticos................................................................ 77

QUADRO 10 - Fungos que atuam na madeira............................................................. 78

QUADRO 11 - Defeitos da madeira............................................................................. 82

QUADRO 12 - Outros danos nas estruturas de pontes de madeira.............................. 84

QUADRO 13 - Principais controles de inspeção.......................................................... 88

QUADRO 14 - Instruções para atribuição de notas de avaliação (Estados Unidos).... 89

QUADRO 15 - Instruções para atribuição de notas de avaliação (Brasil).................... 90

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO................................................................................................ 16 1.1 PROBLEMATIZAÇÃO..................................................................................... 16 1.2 JUSTIFICATIVA............................................................................................... 17 1.3 OBJETIVOS....................................................................................................... 19 1.3.1 Objetivo geral..................................................................................................... 19 1.3.2 Objetivos específicos.......................................................................................... 19 1.4 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO................................................................. 19 2 CONCEITOS GERAIS E DEFINIÇÕES PARA PONTES......................... 20 2.1 PONTES – BREVE CONTEXTUALIZAÇÃO HISTÓRICA........................... 20 2.2 DEFINIÇÕES DE PONTES.............................................................................. 21 2.3 ELEMENTOS CONSTITUINTES DAS PONTES........................................... 23 2.3.1 Infraestrutura...................................................................................................... 24 2.3.2 Mesoestrutura..................................................................................................... 25 2.3.2.1 Pilares isolados ou aporticados.......................................................................... 25 2.3.2.2 Aparelhos de apoio fixo ou móvel...................................................................... 26 2.3.2.3 Encontros............................................................................................................ 26 2.3.2.4 Estiva.................................................................................................................. 27 2.3.3 Superestrutura..................................................................................................... 28 2.3.3.1 Sistemas de drenagem........................................................................................ 29 2.3.3.2 Sinalização das características da classe da ponte............................................. 30 2.3.3.3 Ponte em vigas simples de peças roliças de madeira......................................... 31 2.4 CLASSIFICAÇÃO DAS PONTES................................................................... 33 2.4.1 Pontes - segundo a extensão do vão (total)........................................................ 33 2.4.2 Pontes - segundo a natureza do tráfego............................................................. 33 2.4.3 Pontes - segundo a durabilidade........................................................................ 33 2.4.4 Pontes - segundo o desenvolvimento planimétrico........................................... 35 2.4.5 Pontes - segundo o desenvolvimento altimétrico.............................................. 35 2.4.6 Pontes - segundo o material da superestrutura.................................................. 36 2.4.6.1 Pontes de madeira............................................................................................. 36 2.4.6.2 Pontes de concreto armado................................................................................. 37 2.4.6.3 Pontes de concreto protendido........................................................................... 38 2.4.6.4 Pontes em aço..................................................................................................... 39 2.4.6.5 Mistas................................................................................................................. 39 2.4.7 Pontes - segundo o tipo construtivo da superestrutura....................................... 40 2.4.7.1 In loco................................................................................................................ 40 2.4.7.2 Pré-Moldadas..................................................................................................... 41 2.4.7.3 Balanços sucessivos........................................................................................... 41 2.4.7.4 Aduelas ou segmentos....................................................................................... 42

2.5 MODELOS ESTRUTURAIS EMPREGADOS EM PONTES RODOVIÁRIAS................................................................................................ 42

2.5.1 Pontes em laje.................................................................................................... 43 2.5.2 Ponte em viga..................................................................................................... 43

2.5.3 Ponte em treliça.................................................................................................. 44 2.5.4 Pontes em quadro (Ponte em pórtico)................................................................ 45 2.5.5 Pontes em arco e em abóbodas.......................................................................... 46 2.5.6 Pontes pênsil e estaiadas.................................................................................... 47 3 PATOLOGIA DAS ESTRUTURAS............................................................... 50 3.1 INTRODUÇÃO.................................................................................................. 50 3.1.1 Sintomas............................................................................................................. 51 3.1.2 Mecanismos........................................................................................................ 52 3.1.3 Origem................................................................................................................ 52 3.1.4 Causas................................................................................................................. 53 3.1.5 Consequências e intervenção............................................................................. 54 3.1.6 Terapia................................................................................................................ 55 3.1.7 Procedimentos.................................................................................................... 55

3.2 AÇÕES E MECANISMOS DE DETERIORAÇÃO DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO............................................................................. 56

3.2.1 Corrosão das armaduras..................................................................................... 58 3.2.1.1 Processo de corrosão.......................................................................................... 58 3.2.1.2 Ataque por cloretos............................................................................................ 60 3.2.1.3 Perda de alcalinidade no concreto...................................................................... 61 3.2.2 Ações das cargas exteriores: processos mecânicos............................................ 62 3.2.2.1 Tração axial e compressão axial......................................................................... 63 3.2.2.2 Flexão e cortante................................................................................................. 64 3.2.2.3 Torção................................................................................................................. 64 3.2.2.4 Impacto............................................................................................................... 65 3.2.2.5 Troca de temperatura e umidade........................................................................ 65 3.2.2.6 Ações que geram deterioração do concreto........................................................ 66

3.2.2.7 Ações de baixas temperaturas sobre o concreto – efeitos do ciclo de gelo-degelo................................................................................................................. 67

3.2.2.8 Ação do fogo sobre as estruturas de concreto armado....................................... 68 3.2.2.9 Ataque por ácidos e bases................................................................................... 69 3.2.2.10 Ação dos sulfatos................................................................................................ 70 3.2.2.11 Substâncias deletérias no agregado.................................................................... 70 3.2.2.12 Deterioração por desgaste superficial................................................................ 71 3.2.2.13 Lixiviação e eflorescência.................................................................................. 71 3.2.4 Ações induzidas.................................................................................................. 72 3.2.4.1 Fluência/Fadiga.................................................................................................. 72 3.2.4.2 Efeito de movimento das fundações.................................................................. 73 3.2.5 Falhas construtivas típicas................................................................................. 74 3.2.6 Ações sísmicas.................................................................................................. 74

3.3 AÇÕES E MECANISMOS DE DETERIORAÇÃO DAS ESTRUTURAS DE MADEIRA................................................................................................... 75

3.3.1 Mecanismos de formação e manifestação das patologias nas estruturas de madeira............................................................................................................... 76

3.3.2 Ataque por microorganismos: bactérias e fungos.............................................. 77 3.3.3 Infestação de insetos.......................................................................................... 79 3.3.4 Abrasão mecânica............................................................................................... 80 3.3.5 Danos devido ao fogo........................................................................................ 80 3.3.6 Defeitos das madeiras........................................................................................ 81

4 VISTORIAS/INSPEÇÃO DE PONTES......................................................... 85 4.1 INSPEÇÃO DE PONTE.................................................................................... 85 4.1.1 Procedimentos nas inspeções............................................................................. 86 4.1.2 Instruções para atribuição de notas de avaliação – Estados Unidos................... 88 4.1.3 Instruções para atribuição de notas de avaliação – Brasil.................................. 89 5 MÉTODOS E MATERIAIS............................................................................ 91 5.1 MÉTODOS E TÉCNICAS UTILIZADOS........................................................ 91 5.1.1 Coleta de dados................................................................................................... 91 5.1.2 Etapas da pesquisa.............................................................................................. 92 6 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS......................................... 96

6.1 CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS, TIPO DE ESTRUTURA, MATERIAL DA SUPERESTRUTURA E IDADE.......................................... 96

6.2 PONTES: CARACTERÍSTICAS DAS PONTES AVALIADAS..................... 98 6.3 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS PONTES..................................... 101 6.3.1 Patologias nas pontes de concreto..................................................................... 105 6.3.2 Patologias nas pontes de madeira....................................................................... 121 6.3.3 Outros problemas observados nas pontes........................................................... 129 7 CONCLUSÕES................................................................................................. 135 8 REFERÊNCIAS............................................................................................... 137 APÊNDICES...................................................................................................................... 143

Apêndice A Coordenadas Geográficas das Pontes por GPS (Sistema de Posicionamento Global) Município de Pato Branco – PR..................... 144

Apêndice B Administrador da ponte.......................................................................... 146 Apêndice C Dimensões das pontes do município de Pato Branco – PR.................... 147 Apêndice D Características gerais da pista................................................................ 148 Apêndice E Condição aparente de estabilidade......................................................... 150

Apêndice F Manifestações patológicas nos elementos das superestruturas das pontes de concreto do município de Pato Branco – PR...................... 151

Apêndice G Manifestações patológicas nos elementos das superestruturas das pontes de madeira do município de Pato Branco – PR....................... 152

Apêndice H Manifestações patológicas nos elementos de concreto dos apoios (pilares) das pontes do município de Pato Branco – PR....................... 153

Apêndice I Manifestações patológicas nos elementos de madeira dos apoios (pilares) das pontes do município de Pato Branco – PR....................... 154

Apêndice J Ficha de inspeção cadastral de inscrição................................................ 155

Apêndice K Modelo de registro de seleção de fotos com comentário individual de cada ponte..............................................................................................

156

ANEXO.............................................................................................................................. 214 Anexo A Médias históricas em estações do Iapar – Pato Branco.......................... 215

16

1 INTRODUÇÃO

1.1 PROBLEMATIZAÇÃO

A ascensão ou queda de uma nação está atrelada a sua competência de amparar,

defender e alimentar seu povo. Porém, essa tarefa depende da infraestrutura existente. Por

infraestrutura de uma nação entende-se a disposição de instalações públicas e de capital

privado, que preveem a prestação de serviços eficazes para manter um determinado padrão de

vida de sua população.

A infraestrutura é requisito indispensável e determinante para o desenvolvimento

econômico de um país, estando diretamente atrelada ao conjunto de suas atividades

econômicas estruturais, pois serve de fundamento para o desenvolvimento de outras

atividades. Nesse sentido, enquadram-se como sendo infraestrutura os serviços e utilidades,

tais como estradas, pontes, ferrovias e sistemas de transporte de massa, esporte e lazer,

habitação, sistemas de abastecimento de água, energia, telecomunicação, entre outros

(HUDSON; HAAS; UDDIN, 1997).

Até a década de 1990 a infraestrutura brasileira foi mantida quase que

exclusivamente com investimentos públicos. Foi somente a partir daí, com as privatizações e

parcerias entre os setores públicos e privados, que as grandes empresas nacionais e

internacionais passaram a investir em infraestrutura por meio de contratos de concessão. O

governo brasileiro, por meio do Programa de Aceleração do Crescimento (PAC/2007), buscou

estimular o crescimento da economia brasileira com investimento em obras de infraestrutura

(portos, rodovias, aeroportos, hidrovias, ferrovias, entre outras), considerando que nenhum

país consegue crescer sem investimento em infraestrutura de transporte.

Entre as muitas obras de infraestrutura, as pontes têm basilar importância para o

desenvolvimento dos municípios do ponto de vista econômico e social, já que as estradas

devem assegurar a entrada de insumos nas propriedades agrícolas, bem como o escoamento

da produção e o livre deslocamento das populações. Destaca-se, entretanto, que, ao longo dos

anos, incorretos processos de construção e manutenção foram empregados nestas vias,

principalmente pela carência de recursos e falta de informações técnicas por parte da

administração municipal (CALIL; GÓES, 2004).

17

As pontes são elementos indispensáveis de um sistema viário. Salienta-se que retirar

uma ponte de serviço ou restringir a carga máxima aceitável acarreta perturbação no bom

andamento do transporte rodoviário ou ferroviário. Como a falta de manutenção das pontes

pode ocasionar consequências desastrosas, muitos países adotaram medidas para a sua

conservação. As pontes desempenham diversas funções sociais para a sociedade, já que

vinculam pessoas e povos. Inclusive, em determinados pontos geográficos interligam até

países diferentes, proporcionando o seu desenvolvimento e conectando-os econômica e

culturalmente. Consequentemente, construir uma ponte permite alargar as fronteiras nacionais

ou até mesmo internacionais.

O sistema rodoviário brasileiro é formado por pontes de diferentes idades, projetadas

e dimensionadas segundo diferentes critérios e solicitadas a suportar o tráfego de cargas

móveis sempre crescentes, situação que também se verifica no município de Pato Branco -

Paraná. Essas obras envelhecidas e degradadas devem ser cuidadosa e regularmente

inspecionadas em termos de capacidade de carga, segurança e conforto, com a realização de

manutenção e melhoramentos (BRASIL, 2004).

1.2 JUSTIFICATIVA

As pontes são estruturas de alto custo de construção, reparo e recuperação. Quando

de uma intervenção necessária, provocam-se grandes transtornos para a sociedade. Assim,

justifica-se o investimento em ações preventivas, tanto no que se refere ao conhecimento mais

apurado das manifestações patológicas, como no que consiste em técnicas de manutenção

preventiva durante a utilização (LANER, 2001).

Nos Estados Unidos da América cada Estado tem a obrigação de realizar inspeções

detalhadas e contínuas das pontes e viadutos. Além de seguir as normas de inspeção federal,

os Estados desenvolvem programas mais detalhados e adequados às circunstâncias locais. O

objetivo desse procedimento é encontrar o equilíbrio certo entre a identificação de problemas

imediatos e a realização de manutenção preventiva e periódica, substituindo pontes antigas

para manter a qualidade das pontes e garantir segurança à população.

No Brasil, segundo o Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte (DNIT,

2004), a vistoria técnica em pontes já é um trabalho que vem acontecendo periodicamente,

possibilitando a recuperação preventiva em estruturas onde foi constatado algum tipo de risco

18

aos usuários. Todavia, em face das carências econômicas, as estruturas excedem a expectativa

de vida útil, não recebendo as devidas medidas de manutenção (ALVIM; ALVIM, 2008).

A garantia de maior vida útil e de satisfatório desempenho estrutural e funcional das

pontes só será obtida por meio de uma adequada manutenção, que deverá fazer parte de um

processo mais amplo de gestão, identificando, através de vistorias periódicas, as avarias

existentes, diagnosticando-as e indicando as ações de recuperação (VITÓRIO, 2005).

Estudo realizado por Rossigali (2006) evidenciou que existem veículos com várias

configurações trafegando nas estradas e que as cargas móveis observadas mostram que as

solicitações nas pontes em razão do tráfego real podem ser maiores que aquelas devidas a um

veículo-tipo da norma brasileira. Por conta disso, é necessário adequar as pontes da malha

rodoviária, que em vários locais ainda não são compatíveis com o tráfego desses novos

veículos, sem prejuízo ao nível de segurança dos demais usuários das vias.

A União, Estados e Municípios brasileiros, em sua absoluta maioria, não adotam

procedimentos sistemáticos para inspeções e manutenção das pontes que compõem as suas

malhas viárias. Por conta disso, essas obras estão passando por um processo de deterioração

cuja evolução ao longo do tempo poderá acarretar a ruína estrutural de significativa parte

delas, conforme ficou evidenciado no levantamento dos elementos constituintes das pontes do

município de Pato Branco – Paraná.

Portanto, este estudo sobre as condições estruturais e patológicas das pontes

levantadas no município de Pato Branco pode trazer subsídios aos gestores municipais para

que elaborem um programa de conservação e manutenção para as pontes, além de alertar a

população sobre a necessidade de manter este bem público em condições de segurança.

1.3 OBJETIVOS

1.3.1 Objetivo geral

Realizar um levantamento das pontes existentes no município de Pato Branco

visando identificar as manifestações patológicas, para fornecer subsídios aos administradores,

buscando assegurar o correto funcionamento da infraestrutura de transporte, com a

preservação do patrimônio público e segurança para o usuário.

19

1.3.2 Objetivos específicos

· Efetuar o mapeamento geográfico das pontes do município de Pato Branco;

· Caracterizar as pontes do município de Pato Branco, identificando-as por tipo de

estrutura, dimensão, idade e material;

· Identificar as principais manifestações patológicas existentes.

1.4 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO

O conteúdo do trabalho está organizado da seguinte maneira:

Capítulo 1: apresenta o problema; justificativa, bem como os objetivos que norteiam

a pesquisa.

Capítulo 2: discorre sobre definições para pontes, seus elementos constituintes,

classificação e modelos estruturais.

Capítulo 3: aborda sobre as patologias das estruturas, desde diagnósticos até ações e

mecanismos de deterioração das estruturas de concreto armado e de madeira.

Capítulo 4: discorre sobre procedimentos de inspeção e vistoria de pontes, desde

procedimento de inspeção até instruções para atribuição de notas de avaliação.

Capítulo 5: descreve a metodologia utilizada no trabalho, com a finalidade de deixar

claras todas suas etapas, desde o levantamento das pontes existentes no município de Pato

Branco até os danos mais recorrentes e, inclusive, outras particularidades.

Capitulo 6: são apresentadas as análises e discussões dos resultados, ilustradas com

os registros fotográficos e a descrição das patologias mais recorrentes.

Capítulo 7: são apresentadas as conclusões gerais da dissertação e algumas

sugestões para trabalhos futuros.

20

2 CONCEITOS GERAIS E DEFINIÇÕES PARA PONTES

2.1 PONTES – BREVE CONTEXTUALIZAÇÃO HISTÓRICA

As pontes são os resultados da vontade do homem de exceder os obstáculos que

encontra no caminho até chegar aos seus objetivos. Desde milhares de anos o homem

percebeu a facilidade de se atravessar um riacho utilizando um acidente geográfico ou até

mesmo um tronco de árvore, que casualmente era conduzido pela correnteza até se fixar e se

ligar às margens durante o percurso. Com a evolução, precisou procurar outros horizontes e

garantir a continuidade da sua espécie, havendo a necessidade de aprimorar a técnica de

superar obstáculos naturais acentuados. Surgiu, assim, a “ponte” (DEUS, 1997).

Sabe-se que os primeiros materiais a serem usados na construção de pontes foram a

pedra e, posteriormente, a madeira. Segundo registros existentes, as mais antigas pontes de

pedra foram construídas em Roma utilizando a técnica dos arcos, aprendida com os etruscos1

Tudo indica que as primeiras formas encontradas para transpor rios e vales foram

pontes com estruturas simples, construídas com cordas, madeira e pedras e trabalhadas em

forma de chapa, as quais serviam para integrar desde pequenos vilarejos a cidades. Essas

estruturas possuíam limitações, principalmente para vencer grandes vãos e rios com muita

profundidade. Com o passar do tempo, a genialidade dos construtores, aqueles que seriam os

primeiros engenheiros, procurando novas formas e técnicas de construção, aliada à criação de

novos materiais, permitiu o aumento da capacidade de transpor obstáculos cada vez maiores e

a execução de pontes que representam marcos da evolução da engenharia moderna

(MATTOS, 2001).

.

De acordo com estudos de Pinho e Belley (2007, p. 13), as mais antigas pontes estão situadas

em Roma e continuam servindo à população local até os dias atuais, como a: “Fabrício (62

a.C); São Ângelo (134 d.C) e a de Céstio (365 d.C). Com relação às pontes de madeira há

notícias de que os romanos as usaram para vencer a travessia de rios largos, como o Reno e o

Danúbio”.

1 Povo que vivia na Etrúria (atual Toscana), na Itália. A Etrúria estendia-se do rio Arno, no norte, até o rio Tibre, no sul, e dos montes Apeninos, no leste, ao mar Tirreno, no oeste. A maioria dos historiadores aceita, hoje, a antiga crença de que os etruscos chegaram à Etrúria vindos do leste, provavelmente por mar, logo depois da Guerra de Tróia (séc. XII ou XI a.C.). A arte etrusca foi bastante influenciada pelos gregos. Disponível em: <http://www.dicionarioweb.com.br/etrusco.htm>. Acesso em: jul. 2009.

http://www.dicionarioweb.com.br/etrusco.htm�

21

Antigamente, na engenharia, obras como pontes, viadutos, muros de arrimo, bueiros,

túneis, galerias e outras eram denominadas “obras de arte”, já que eram empiricamente

construídas por artífices dotados de grande intuição sobre estática (BEZERRA, 2008).

2.2 DEFINIÇÕES DE PONTES

Encontram-se nos dicionários brasileiros vários significados para a palavra “ponte”.

Segundo Aurélio Holanda Ferreira (2001, p. 544), ponte significa “construção destinada a

ligar margens opostas duma superfície líquida qualquer”.

Denomina-se ponte à obra destinada a permitir a transposição de obstáculo à

continuidade de uma via de comunicação qualquer. Os obstáculos podem ser rios, braços de

mar, vales profundos (MARCHETTI, 2008).

Na acepção técnico/estrutural, pontes são obras de arte que possibilitam a

comunicação entre dois pontos separados por um curso de água ou qualquer obstáculo, sendo

ainda sujeitas a carregamentos e portadoras de perfeito equilíbrio. Antigamente, os romanos

chamavam suas pontes de pedra e madeira de pons (latim), com significado análogo à palavra

grega patos e alemã Pfad. De pons originou-se pont em francês, puente em espanhol e ponte

em italiano e português. A raiz etimológica da palavra latina é phanthah, que significa

imigração, passagem (DEUS, 1997).

O DNIT 010/2004 conceitua ponte desta forma:

Estrutura, inclusive apoios, construída sobre uma depressão ou uma obstrução, tais como água, rodovia ou ferrovia, que sustenta uma pista para passagem de veículos e outras cargas móveis, e que tem um vão livre, medido ao longo do eixo da rodovia, de mais de seis metros. Ficam incluídos nesta definição viadutos, passagens superiores e passagens inferiores (DNIT - NORMA 010/2004 –PRO, p. 3).

Denomina-se, propriamente, ponte quando o obstáculo transposto é um rio. Quando

existe um curso de água de grandes dimensões, a ponte necessita de uma parte extensa antes

de atravessar o curso de água. Esta parte em seco é denominada de “viaduto de acesso”.

Comumente, chamam-se “pontilhões” as pontes de pequenos vãos, havendo divergência entre

os vãos limites dos pontilhões, que alguns engenheiros fixam em cinco metros e outros, em

dez metros ou menos. Não há, entretanto, qualquer importância na distinção entre pontes e

pontilhões, pois ambos se subordinam aos mesmos procedimentos de projeto e construção

(PFEIL, 1990).

22

Tecnicamente, todas as obras imprescindíveis à implantação de uma estrada, tais

como pontes, viadutos, bueiros, muros de arrimo, entre outras, são consideradas obras de arte.

Dessa forma, existem as obras comuns ou correntes (bueiros e muros) e as especiais,

conhecidas pela sigla OAE (obras de arte especiais), cuja finalidade é vencer obstáculos

geográficos ou viários, tais como ponte e viadutos (BEZERRA, 2008).

Mesmo que as pessoas e alguns arquitetos e engenheiros de cada época acreditassem

ter alcançado o limite máximo para projeto e construção de pontes e viadutos e, assim, terem

chegado ao ponto culminante dos novos desenvolvimentos, a história tem indicado outra

realidade. Atualmente o engenheiro estrutural tem a sua disposição um grande poder de

análise, com o uso de programas computacionais, ferramenta que lhe permite desenvolver em

minutos o que antes levaria meses ou anos. “Com este ganho de tempo, muitos tipos de pontes

têm sido investigadas e outras estão atingindo seu dimensionamento ótimo” (PINHO;

BELLEY, 2007, p. 17).

Na concepção de Pinho e Belley (2007), a eficiência do setor de transportes é

certamente um dos requisitos para o desenvolvimento econômico dos países emergentes.

Particularmente no que se refere ao transporte rodoviário, é interessante que o país possua

uma frota de caminhões moderna, capaz de transportar grandes quantidades de carga sem

onerar o custo das mercadorias.

Ferreira (2006) assinala que uma das questões a serem cuidadosamente analisadas é a

segurança estrutural das obras de arte existentes na infraestrutura viária:

A preocupação com a preservação do patrimônio público advém de alguns estudos que indicam restrições à circulação de veículos considerados nocivos sob o ponto de vista das pontes. Além de órgãos governamentais, o assunto interessa diretamente às concessionárias de rodovias, responsáveis pela manutenção adequada dos trechos sob sua responsabilidade (FERREIRA, 2006, p. 196).

Conforme o autor, a determinação de regras gerais para o peso de veículos de carga

encontra obstáculos quando se verifica a existência de diversas classes de pontes, com

diferentes idades e sistemas estruturais. Ferreira (2006) ainda argumenta que, mesmo que o

poder público tenha recentemente emitido normas que visam garantir a integridade das obras

de arte, são necessárias pesquisas que forneçam conhecimento técnico e científico em vista da

complexidade do tema. Por fim, o autor salienta que muitas obras de arte apresentam

manifestações patológicas que reduzem sua capacidade.

23

Dessa forma, fazem-se necessárias a inspeção e a manutenção periódicas, além da

adequação dos máximos pesos brutos para condições específicas da ponte deteriorada. No

Quadro 1 estão elencadas as principais funções das pontes.

Funções principais de uma ponte

1. Funções viárias A função viária da ponte é, por excelência, dar continuidade à estrada na transposição de um obstáculo. As funções viárias são desempenhadas pelos elementos mais ligados aos usuários.

2. Funções estáticas

A função estática consiste em conduzir as cargas da posição onde elas se encontram até o solo. As funções estáticas são representadas pelos principais elementos estruturais da obra a saber: lajes, vigamento secundário (longitudinal ou transversal), vigamento principal, pilares, blocos de transição e fundações.

3. Ligação da obra com a estrada A ligação da ponte com a estrada é feita pelos elementos situados nas extremidades da obra, tais como encontros, cortinas, alas laterais, muros auxiliares etc.

Fonte: Pfeil (1990) Adaptado.

QUADRO 1 - Principais funções das pontes

Os requisitos fundamentais de uma ponte estão descritos no quadro 2:

Requisitos fundamentais de uma ponte

1. Funcionalidade Quanto à funcionalidade, deverá a ponte satisfazer de forma perfeita as exigências de tráfego, vazão, entre outros.

2. 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.

3. Estética Quanto à estética, a ponte deve apresentar aspecto agradável e se harmonizar com o ambiente que se situa.

4. Economia Quanto à economia, deve-se sempre fazer um estudo comparativo de várias soluções, escolhendo-se a mais econômica, desde que atendidos os itens de funcionalidade, segurança, estética, econômica e durabilidade.

5. Durabilidade Quanto à durabilidade, a ponte deve atender às exigências de uso durante certo período previsto.

Fonte: Marchetti (2008) Adaptado

QUADRO 2 – Requisitos fundamentais de uma ponte

2.3 ELEMENTOS CONSTITUINTES DAS PONTES

As pontes, em sua maioria, do ponto de vista funcional, podem ser divididas em três

partes principais: infraestrutura, mesoestrutura e superestrutura (PFEIL, 1990; MARCHETTI,

2008), conforme ilustra a Fig. 1.

24

Fonte: Marchetti (2008, p. 01)

FIGURA 1 – Divisão estrutural de uma ponte

Geralmente, as pontes são compostas por tabuleiro, vigas principais e secundárias,

pilares e fundações. O tabuleiro recebe as cargas dos veículos e pedestres e as transfere para

as vigas, que as transmitem para os pilares; por sua vez, os pilares recebem as cargas verticais

e horizontais da superestrutura, transferindo-as para as fundações, que as transmitem para o

terreno.

2.3.1 Infraestrutura

A infraestrutura é constituída pelos elementos que transmitem diretamente os

esforços ao solo (LENCIONI, 2005), que são, os blocos, sapatas, estacas ou tubulões, além

das peças de ligação destes elementos, como os blocos de coroamento de conjunto de estacas

e vigas de rigidez (SARTORTI; 2008).

Uma fundação vem a ser o resultado da necessidade de transmissão de cargas ao solo

pela construção de uma estrutura. Seu desempenho a longo prazo pode ser afetado por

diversos fatores, iniciando por aqueles decorrentes do projeto propriamente dito, que envolve

o conhecimento do solo, passando pelos procedimentos construtivos e finalizando por efeitos

de acontecimentos pós-implantação, incluindo sua possível degradação (MILITITSKY;

CONSOLI; SCHNAID, 2008).

A avaliação da correnteza é necessária para dimensionar fundações de pontes. A

finalidade da avaliação da correnteza é determinar a suscetibilidade da fundação da ponte para

as ações erosivas da água, que retiram o material de apoio das fundações das pontes. A ponte

25

é considerada crítica se sofrer erosão nas suas fundações. O National Bridge Inspection

Standards exige planos de ação detalhados para correntezas críticas.

Existe uma ação mútua entre o projeto da infraestrutura e o da superestrutura.

Inclusive, em determinados casos, a existência de condições favoráveis de fundações pode

sugerir a forma e a localização de uma ponte. Por exemplo, uma ponte em arco adapta-se mais

a uma garganta rochosa íngreme. De forma generalizada, os custos da infraestrutura e da

superestrutura devem ser equilibrados para se conseguir o comprimento de vão ótimo, de

modo que o aumento no preço unitário por pilar justificará um vão maior, e vice-versa

(O’CONNOR, 1975).

2.3.2 Mesoestrutura

A mesoestrutura das pontes é constituída pelos pilares, que têm a função de

transmitir os esforços da superestrutura para a infraestrutura (fundações). A cada linha

transversal de apoio do tabuleiro correspondem um ou mais pilares. Quando são empregados

dois ou mais pilares, estes são, normalmente, ligados por vigas horizontais (ou vigas de

travamento), formando um pórtico transversal. A escolha do número de pilares e de vigas de

travamento depende de diversos fatores, tais como largura do tabuleiro, altura dos pilares,

natureza do tráfego, entre outros (ARAUJO, 1999; PFEIL, 1988).

A mesoestrutura é composta pelos elementos intermediários, que transmitem os

esforços atuantes na pista de rolamento ou tabuleiro aos elementos da fundação. É constituída

normalmente por pilares isolados ou aporticados; aparelhos de apoio metálicos ou de borracha

e encontros (BRASIL, 1996).

2.3.2.1 Pilares isolados ou aporticados

Em conformidade com Mason (1977), os pilares das pontes compreendem as

soluções de pilar único ou pilares independentes, de acordo com o tipo de estrutura e altura

dos pilares. Neste entendimento:

O pilar único é uma solução conveniente e comum para pilares de grande altura, uma vez que se adapta melhor às condições de resistência e estabilidade. Desta forma, os pilares independentes, ou separados, podem ser adotados para pilares de média altura ou em face de razões estéticas (MASON, 1977, p. 147).

26

A solução com um único pilar geralmente é adotada em pontes onde a mesoestrutura

possui elevada altura ou em viadutos localizados em regiões urbanas por motivos

arquitetônicos (ARAUJO, 1999).

Segundo Mason (1977), os pilares em quadro ou contraventados são indicados para

superestruturas designadas para vencer grandes vãos, cuja construção se deve iniciar por

balanços, a partir dos pilares. Portanto, quando a superestrutura da ponte não é ligada

monoliticamente aos pilares, conduzindo ao efeito de quadro, encontra-se apoiada nos pilares,

ou encontros, por meio do aparelho de apoio.

2.3.2.2 Aparelhos de apoio fixo ou móvel

O aparelho de apoio é um dispositivo que pratica a transição entre a superestrutura e

a mesoestrutura, ou a infraestrutura. Nas pontes não aporticadas as três principais funções do

aparelho de apoio são: transmitir as cargas da superestrutura à mesoestrutura ou à

infraestrutura; permitir os movimentos longitudinais da superestrutura em virtude das

retrações próprias da superestrutura e os efeitos da temperatura, expansão e retração; permitir

rotações da superestrutura, motivadas pelas deflexões provocadas pela carga permanente e

pela carga móvel (SARTORTI, 2008; LENCIONI, 2005).

2.3.2.3 Encontros

Compreendem-se por encontros os elementos estruturais que possibilitam uma boa

transição entre pontes e rodovias; ao mesmo tempo em que são os apoios extremos das

pontes, são elementos de contenção e estabilização dos aterros de acesso. (BRASIL, 1994).

De acordo com Pfeil (1990), os encontros, entendidos por alguns engenheiros como

constituintes da mesoestrutura e, por outros, como fazendo parte da infraestrutura, são

elementos de características variáveis, cuja função principal é receber o empuxo dos aterros

de acesso e evitar sua transmissão aos demais elementos da ponte. Os encontros, apesar de

imprescindíveis em algumas pontes, podem ser dispensados em casos em que o aterro de

acesso não apresenta perigo de erosão pelo curso d’água.

Conforme Mason “[...] Em certos casos, com maior frequência em pontes rodoviárias

de pequeno porte, é usual suprimir os encontros ou estruturas de transição, projetando

27

balanços da superestrutura nos vãos extremos e prevendo taludes adequados para os aterros de

acesso” (1977, p. 158).

Por motivos de ordem econômica, no Brasil apenas as obras consideradas mais

importantes apresentam encontros; na maior parte das obras, os encontros são substituídos por

superestrutura com extremos em balanço e aterros em queda livre, geralmente mal

compactados e sem as proteções adequadas. O funcionamento desse conjunto heterogêneo -

aterro/obra de arte -, embora moderadamente melhorado com a utilização das lajes de

transição, é sempre deficiente: há assentamentos dos aterros de acesso, com os consequentes

choques dos veículos na entrada das pontes (BRASIL, 2004).

2.3.2.4 Estiva

A estiva nada mais é do que uma construção de placas de madeira formada por

troncos roliços colocados lado a lado, quando existe a necessidade de executar um trecho de

aterro sobre terreno lodoso, onde não consegue executar uma perfeita remoção da turfa. A

técnica tradicional tem sido a construção do aterro sobre estiva. É fundamental que a estiva

(Fig. 2) fique abaixo do nível freático para garantir a durabilidade permanente das toras

(MOLITERNO, 1989).

Fonte: Moliterno (1989, p.212)

FIGURA 2 - Estiva

Moliterno (1989) considera que a estiva, ainda que se apresente como um método

empírico, tem apresentado bons resultados. Ao examinar o comportamento e a estabilidade

elástica desse tipo de estrutura, é comum se encontrar uma série de improbabilidades na

28

quantificação dos esforços. Por isso, há que se resolver a questão valendo-se da sensibilidade

prática do engenheiro de campo.

2.3.3 Superestrutura

Por superestrutura entende-se a parte da ponte destinada a vencer o obstáculo e

receber diretamente as cargas do tráfego, ou seja, é o elemento de suporte do estrado por onde

se trafega; assim, é a parte útil da obra. É dividida em estrutura principal (vigas e longarinas)

e secundária (tabuleiro ou estrado composto por laje, tábuas ou chapas metálicas). (MENDES,

2003; MARCHETTI, 2008). É constituída basicamente pelos elementos que recebem

diretamente a carga útil da ponte, como ilustram o Quadro 3 e a Fig. 3.

Elementos que formam a superestrutura

Elemento ou dimensão Descrição

Viga principal ou longarina Elemento destinado a vencer o obstáculo.

Viga secundária Elemento transversal às vigas principais destinado a evitar efeitos secundários das vigas principais e redistribuir os esforços.

Tabuleiro Elemento de placa destinado a receber a ação direta dos veículos e pedestres.

Comprimento da ponte ou vão total Distância medida horizontalmente segundo o eixo longitudinal, entre as seções extremas da ponte.

Vão, teórico ou vão livre Distância medida horizontalmente entre os eixos de dois suportes consecutivos.

Altura livre Distância entre o ponto mais baixo da superestrutura e o ponto mais alto do obstáculo. Pode variar conforme os dados hidrológicos no caso do obstáculo ser um rio ou canal.

Fonte: Debs e Takeya (2003, apud SARTORTI, 2008, p. 08) Adaptado.

QUADRO 3 – Elementos que formam a superestrutura

FIGURA 3 – Vista inferior da ponte (Elementos estruturais da superestrutura: longarinas, transversinas e

tabuleiro).

Tabuleiro

Transversinas

Longarinas

29

Além dos elementos estruturais, as superestruturas dispõem de elementos utilitários, como

ilustram o Quadro 4 e a Fig. 4.

Elementos utilitários

Elemento ou dimensão Descrição

Pista de rolamento Largura disponível para o tráfego normal de veículos ou pedestre, que pode ser subdividido em faixas.

Acostamento Largura adicional a pista de rolamento utilizada em casos de emergência pelos veículos.

Defensa Elemento de proteção aos veículos, paralelo ao acostamento. Passeio Largura adicional destinada exclusivamente ao tráfego de pedestres. Guarda-roda Elemento destinado a impedir a invasão dos veículos no passeio. Guarda-corpo Elemento de proteção aos pedestres.

Juntas de dilatação São dispositivos adequados capazes de acompanhar os movimentos da estrutura e de prover uma perfeita vedação do local.

Altura da construção Distância entre o ponto mais baixo e o mais alto da superestrutura. FONTE: Debs e Takeya (2003, apud SARTORTI, 2008, p. 08) Adaptado

QUADRO 4 – Elementos utilitários das pontes

Fonte: Debs e Takeya (2003, apud SARTORTI, 2008, p. 07)

FIGURA 4 – Elementos constituintes da seção transversal da superestrutura

2.3.3.1 Sistemas de drenagem

Os sistemas de drenagem têm por objetivo remover rapidamente as águas pluviais do

estrado, evitando acidentes de tráfego e as danosas consequências da permanência de águas

no estrado, que se tornam poluídas. Em conformidade com o DNIT (2004, p. 122), os

dispositivos utilizados na drenagem dos estrados apresentam-se da seguinte forma:

30

· Drenagem natural: em estrados não muito longos, inseridos em trechos de greide

com rampa superior a 2%, a drenagem do estrado pode ser natural, sem

necessidade de drenos ou qualquer outro dispositivo especial;

· Drenagem de pontes rurais: somente drenos. Os drenos, em geral tubos de 10 cm

de diâmetro, afastados de 4,0 m e colocados nos dois alinhamentos transversais

da pista, são as formas mais comuns de escoar as águas pluviais; devem ter

comprimentos suficientes para que as águas escoadas, impelidas pelo vento, não

atinjam o fundo da laje e a face da viga mais próxima;

· Drenagem de pontes urbanas: em pontes urbanas ou em pontes sobre complexos

rodoviários importantes, utilizam-se dispositivos completos de drenagem, às

vezes com parte do sistema, inclusive tubos de queda, embutidos; deve ser

pesquisada a existência de entupimentos, de vazamentos e de manchas no

concreto.

2.3.3.2 Sinalização das características da classe da ponte

As sinalizações das pontes, de acordo com a NBR 7188 (1982) da ABNT, devem

estar colocadas em lugar bem visível, em ambas as cabeceiras ou em todos os acessos,

conforme ilustra a Fig. 5.

FIGURA 5 – Sinalização

31

2.3.3.3 Ponte em madeira com vigas simples de peças roliças de madeira

O sistema de ponte em viga simples de peças roliças é o mais utilizado no Brasil,

principalmente em razão da sua simplicidade construtiva, além do seu baixo custo. Entretanto,

em razão da falta de projeto elaborado por profissionais habilitados este sistema estrutural é o

que apresenta menor durabilidade (CALIL; GOES, 2004).

Em conformidade com Calil Junior et al. (2006), nas pontes em vigas simples de

peças roliças podem ser observados os seguintes elementos estruturais:

· Longarinas: são formadas por peças roliças de madeira dispostas no sentido

longitudinal, alternadas e na disposição topo-base, tendo em vista a conicidade

das peças. As longarinas são responsáveis por suportar o peso próprio da

estrutura e também as cargas acidentais e seus efeitos dinâmicos;

· Tabuleiro: é constituído por peças de madeira serrada, dispostas no sentido

transversal e ligadas nas longarinas por parafusos autoatarraxantes ou pregos. O

veículo tipo deve atuar sobre o rodeiro; entretanto, o tabuleiro deve suportar a

carga acidental do veículo tipo no caso excepcional de sair do rodeiro;

· Rodeiro: é formado por peças de madeira serrada, dispostas no sentido

longitudinal e ligadas ao tabuleiro por parafusos autoatarraxantes ou pregos. O

rodeiro tem a função de indicar a localização correta onde o veículo deve passar e

melhorar a distribuição das cargas acidentais para o tabuleiro e as longarinas. No

rodeiro devem ser utilizadas madeiras duras, que resistam à abrasão dos pneus

dos veículos;

· Guarda-rodas e a defensa: constituem itens de segurança ao tráfego da ponte,

devendo ser dimensionados de maneira a evitar que o veículo possa sair da ponte.

O guarda-rodas é formado por uma viga roliça de mesmo diâmetro das

longarinas, sendo utilizadas peças de madeira serrada para a defensa. O guarda-

rodas e o pilarete da defensa devem ser ligados à longarina de borda.

As Figuras 6, 7 e 8 ilustram a configuração básica das pontes em vigas simples de

peças roliças, indicando a localização dos elementos constituintes, além dos espaçamentos

entre longarinas, disposição do tabuleiro, defensa e rodeiro. As pontes em vigas simples de

peças roliças são construídas em zonas rurais com baixo volume de tráfego;

consequentemente, possuem somente uma faixa de tráfego.

32

Fonte: Calil Junior (2006, p. 80)

FIGURA 6 – Seção transversal da ponte em vigas roliças


FIGURA 7 – Vista superior da ponte


FIGURA 8 – Vista lateral da ponte em vigas roliças

33

2.4 CLASSIFICAÇÃO DAS PONTES

O critério de classificação das pontes pode ser considerado de diversas maneiras,

sendo as mais comuns: quanto à natureza de tráfego; quanto ao material com que são

construídas, ao processo construtivo, entre outros.

2.4.1 Segundo a extensão do vão (total)

Marchetti (2008) classifica as pontes segundo a extensão do vão (total), da seguinte

forma: vão até 2 m: bueiros; vão de 2 a 10 m: pontilhões; vão maior do que 10 m: pontes.

2.4.2 Segundo a natureza do tráfego

Pfeil (1990) classifica as pontes segundo a natureza do tráfego, da seguinte forma:

pontes rodoviárias; para pedestres; aquedutos; mistas; ferroviárias; ponte canal e pontes

aeroviárias. Podem, ainda, destinar-se ao suporte de tubulações para água, esgoto, gás, óleo.

2.4.3 Segundo a vida útil e durabilidade

Não há como não associar os conceitos vida útil e durabilidade. Conhecidas ou

verificadas as características de deterioração dos materiais e dos sistemas estruturais, pode-se

entender como durabilidade o parâmetro que relaciona a aplicação destas características a

uma determinada construção, individualizando-a pela avaliação da resposta que dará aos

efeitos da agressividade ambiental e definindo, assim, a vida útil (SOUZA; RIPPER, 1998).

a) Exigências de durabilidade

A NBR 6118 (2003) da ABNT preconiza que as estruturas de concreto carecem estar

projetadas e construídas de modo que, sob as condições ambientais previstas na época do

projeto e quando utilizadas conforme preconizado em projeto, conservem sua segurança,

estabilidade e aptidão em serviço durante o período correspondente à sua vida útil.

34

b) Vida útil

A NBR 6118 (2003) da ABNT compreende por “vida útil” de projeto o período de

tempo durante o qual se mantêm as características das estruturas de concreto sem exigir, em

relação às prescrições de manutenção previstas, medidas extras de manutenção e reparo.

Assim somente após esse período começa a efetiva deterioração da estrutura, com o

aparecimento de sinais visíveis, como produtos de corrosão da armadura, desagregação do

concreto, fissuras, entre outros.

As pontes devem ter o máximo de vida útil possível, “um dever que os engenheiros

têm de cumprir para com os contribuintes”, afirmou o engenheiro José Câncio Martins2

O código modelo do Comite Euro-International Du Beton – Federation

Internationale de La Precontrainte, MC-90 do CEB-FIP, recomenda que o período de vida

útil das estruturas deve atingir um valor mínimo de cinquenta anos, desde que as estruturas

sejam projetadas, executadas e mantidas conforme requisitos preconizados. No caso de

estruturas especiais, pode-se requerer um período de vida mais longo, como, por exemplo,

cem anos, ou mais curto, vinte e cinco anos ou menos, em função da importância da

edificação ou do tipo de exposição a que estará submetida (MAZER; WICZICK, 2008).

.

Mesmo que não seja possível garantir a duração de uma ponte, embora “nos cadernos de

encargos se fixe, por vezes, um tempo de vida para as pontes”, a sua perenidade, segundo

Câncio Martins, “depende da qualidade da concepção e pormenorização do projeto, das

condições ambientais (e do grau de agressividade do ambiente), da qualidade da execução e

manutenção efetiva” (SIQUEIRA, 2004).

Para as pontes e outras obras de caráter permanente, poderão ser adotados períodos

de 50, 75 ou até mais de cem anos conforme recomendado pelas normas internacionais. A

norma inglesa BS 7543 recomenda que a vida útil de projeto para as pontes deve ser igual ou

maior que 120 anos e o Comitê Europeu de Normalização recomenda vida útil igual ou maior

que cem anos (HELENE, 2003).

2 José Câncio Martins é um engenheiro civil de Portugal, que se distinguiu na área de engenharia civil, concepção e construção de pontes; foi fundador da J. L. Câncio Martins Projetos de Estruturas. Ganhou a ordem do Mérito Grande-oficial da Presidência da Republica Portuguesa em 2006. Foi um antigo estudante do Instituto Superior Técnico. Professor Catedrático convidado da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. Foi o vencedor do Prêmio Secil de 1995 com o projeto da Nova Ponte Macau-Taipa. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Jos%C3%A9_C%C3%A2ncio_Martins>. Acesso em: fev. 2010.

35

2.4.4 Segundo o desenvolvimento planimétrico

A projeção do eixo da ponte em um plano horizontal (planta) pode se apresentar da

seguinte forma: pontes de eixo reto, pontes de eixo curvo, pontes de eixo misto. Segundo

Freitas (2001), para atender aos traçados das estradas e às correspondentes exigências do

tráfego, o eixo das pontes pode apresentar um desenvolvimento em curva ou ocorrer em

ramificações nos respectivos tabuleiros, tornando mais complexa a solução do problema da

distribuição das diferentes ações horizontais que ocorrem, conforme ilustra a Fig. 9.

Fonte: Freitas (2001, p. 2)

FIGURA 9 – Pontes de eixo misto

2.4.5 Segundo o desenvolvimento altimétrico

Pelo critério de projeção do eixo da ponte em plano vertical (elevação), as pontes

podem se apresentar da seguinte forma: pontes retas: horizontais ou em rampa; pontes

curvilíneas: convexas ou côncavas (Fig. 10).

36

Fonte: Debs e Takeya (2003, apud SARTORTI, 2008, p. 11)

FIGURA 10 – Classificação das pontes segundo a altimetria

2.4.6 Segundo o material da superestrutura

Para a construção de pontes são utilizados diversos tipos de materiais. A escolha do

material apropriado para cada item da construção é a maior responsabilidade do engenheiro

projetista de pontes, que deve fazê-lo fundamentado em informações seguras, como, por

exemplo, a adequação do sistema estrutural ao relevo do terreno e características do solo,

conhecimento do processo de fabricação e montagem, entre outras informações. Não pode ser

excluído dessa soma de conhecimento o ponto de vista estético, por ser a ponte uma obra de

grande influência na paisagem que se apresenta (PINHO, 2007).

O material das pontes segundo a superestrutura pode se apresentar da forma descrita

na sequência.

2.4.6.1 Pontes de madeira

A madeira é considerada um dos materiais de construção mais antigos dada a sua

disponibilidade na natureza e sua relativa facilidade de manuseio. Comparada a outros

materiais de construção convencionais utilizados atualmente, a madeira apresenta uma

excelente relação resistência/peso (PFEIL; PFEIL, 2003).

37

De acordo com os ensinamentos de Stucchi (2006), a grande vantagem da madeira

está na economia quando está disponível, próximo da obra, em qualidade e quantidade

aceitáveis. Porém, as desvantagens ficam por conta de dificuldades como durabilidade e

resistência ao fogo (bastante diminuídas com os tratamentos modernos), anisotropia e grande

variabilidade (reduzidas com as técnicas modernas de construção com pedaços pequenos e

classificados de madeira).

Segundo Stucchi (2006, p. 49), a anisotropia e desuniformidade caracterizam-se

principalmente por:

· Diferença de resistência e rigidez da direção das fibras para a direção normal a

elas (resistência cinco vezes menor e rigidez dez vezes menor na normal às

fibras);

· Variação das características do eixo para a periferia do tronco (o cerne, próximo

do eixo, é muito melhor que o albume, próximo da casca);

· Defeitos da madeira: nós, fendas, furos, curvatura das fibras, entre outras.

As madeiras utilizadas nas pontes podem ser classificadas em maciças (bruta ou

roliça, falquejadas e serradas) e industrializadas (compensada, laminada e colada e

recomposta) (PFEIL; PFEIL, 2003).

2.4.6.2 Pontes de concreto armado

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o órgão oficial brasileiro

responsável por elaborar e editar os regulamentos técnicos quando da elaboração de pontes

rodoviárias em concreto armado. Para isso, as principais normas que devem ser consultadas

são:

· NBR 7187 (2003) da ABNT: Projeto e execução de pontes de concreto armado e

protendido;

· NBR 7188 (1984) da ABNT: Carga móvel em ponte rodoviária e passarela de

pedestre;

· NBR 6118 (2003) da ABNT: Projeto e execução de obras de concreto armado.

38

O concreto utilizado na construção das obras de arte especial (pontes) deve ser

medido e controlado conforme indicações da NBR 6118 (2003) da ABNT e no Manual de

Construção de Obras de Arte Especiais do DNER, devendo o projeto especificar a resistência

e características mínimas necessárias para atender a todas as fases de solicitações e nas idades

previstas para sua ocorrência.

Conforme Stucchi (2006, p. 39), os concretos comumente utilizados nas pontes são:

· Concreto armado (fck 20 a 25 MPa);

· Concreto protendido (fck 25 a 40 MPa);

· Concreto leve (γ= 1,5 tf/m³ << 2,5 tf/m³);

· Concreto de alta resistência (fck 40 a 100MPa)

Todos os métodos construtivos se aplicam bem às obras de concreto. As grandes

vantagens do concreto são a durabilidade (porém, manutenção é sempre necessária), a

resistência ao fogo e à compressão e a liberdade de escolha da forma. As desvantagens são a

falta de resistência à tração, a retração e a fluência (STUCCHI, 2006).

2.4.6.3 Pontes de concreto protendido

A deficiente resistência à tração do concreto levou a que, desde o início, se pensasse

em colocar sob compressão as zonas tracionadas das estruturas de concreto por meio de uma

protensão, de tal modo que os esforços de tração tenham, em primeiro lugar, de anular essas

tensões de compressão antes que surjam tensões no concreto.

De acordo com Leonhardt (2007), as vantagens peculiares ao concreto protendido

são:

· Em virtude do emprego de materiais de resistência elevadas (tanto o aço como o

concreto), o concreto protendido permite vãos maiores e estruturas mais esbeltas,

de menor peso próprio do que as de concreto armado;

· A protensão melhora a capacidade de utilização, impedindo que as fissuras se

desenvolvam no concreto ou, pelo menos, permite que as aberturas de fissuras

possam ser limitadas com segurança a um valor não prejudicial, o que aumenta a

durabilidade;

· As estruturas de concreto protendido apresentam elevada resistência à fadiga,

porque a amplitude de oscilações das tensões no aço – mesmo no caso de

39

protensão parcial – permanece pequena e, com isso, muito abaixo da resistência à

fadiga;

· As estruturas de concreto protendido podem suportar consideráveis excessos de

carga sem danos remanescentes. As fissuras que surgem por ocasião do excesso

de carga voltam a se fechar por completo, desde que as tensões no aço

permaneçam abaixo do limite de 0,01%.

2.4.6.4 Pontes em aço

As pontes de aço podem ser consideradas como obras duráveis, sendo as ações que

mais as degradam a corrosão e a fadiga. Porém, em virtude da facilidade de realizar trabalhos

de conservação, de reparação e de reforço, tais obras acabam por ser bastante duráveis.

Percebe-se que neste tipo de ponte as obras de conservação e reforço são mais fáceis e

econômicas de realizar em relação aos outros tipos.

Bauer (1994) verificou que existem muitas pontes de aço que estão a ultrapassar os

cem anos de serviço com satisfatório comportamento, feitas com os novos tipos de aços pouco

corrosíveis. Com as modernas técnicas de soldagem, que eliminam os rebites e parafusos, a

vida futura dessas novas pontes excederá largamente o tempo de serviço das atuais pontes

metálicas.

2.4.6.5 Mistas

A ponte mista é a junção de dois ou mais materiais. A construção de estrutura com

dois ou mais materiais, compondo seções mistas, é uma prática que vem sendo cada vez mais

difundida na construção civil.

A utilização de elementos estruturais fletidos com seções compostas é comum em

estruturas de aço ou madeira, adicionando resistência e rigidez às peças resultantes. O que

chama a atenção é a combinação de diferentes materiais formando seções mistas,

possibilitando a utilização das principais características e propriedades mecânicas de cada

material, em posições que melhor poderão contribuir para a resistência, rigidez e durabilidade

do conjunto. “Seções compostas de madeira-madeira; aço-madeira ou concreto-madeira,

40

exigem a presença de conectores que fazem a ligação entre estes elementos.” (PIGOZZO,

2004, p. 17).

De acordo com Moraes (2007), um exemplo deste tipo de estrutura, na qual há a

otimização do uso estrutural das matérias, é a composição de seções transversais, em que o

concreto seja responsável por absorver os esforços de compressão e a madeira ou o aço, os

esforços de tração. Todavia, para garantir o funcionamento conjunto dos materiais

constituintes da seção é imprescindível que haja um sistema de conexão capaz de transmitir os

esforços entre eles. Destaca-se nas pontes estudadas a utilização do concreto armado e de

madeira bruta.

Moliterno (1989) afirma que não existe vantagem na preferência de se revestir o

soalho das pontes de madeira com concreto: primeiramente, em razão da elevada fissuração

que deverá sofrer a camada de concreto, levada à desagregação pela vibração do tráfego;

segundo, pela carga morta, elevada e inútil que se acrescenta à ponte.

2.4.7 Segundo o tipo construtivo da superestrutura

Marchetti (2008) classifica as pontes segundo o tipo construtivo da superestrutura.

2.4.7.1 In loco

A superestrutura in loco é executada no próprio local da ponte, na posição definitiva,

sobre escoramentos apropriados (cimbramentos, treliças), apoiando-se diretamente nos

pilares.

Segundo Leonhardt (1979), a classificação dos processos de construção com

concreto moldado no lugar (in situ) são as formas sobre escoramentos fixos, sendo o processo

mais antigo, que consiste em executar as formas sobre um escoramento, nas quais o concreto

é “fundido” ou lançado no local. Nas formas sobre escoramentos deslizantes, os escoramentos

tornam-se vantajosos quando for preciso executar mais do que três vãos de uma ponte com a

mesma secção transversal.

41

2.4.7.2 Pré-Moldadas

A conceituação de concreto pré-moldado corresponde ao emprego de elementos de

concreto moldados fora de sua posição definitiva de utilização na construção (EL DEBS,

2000).

Os elementos da superestrutura são executados fora do local definitivo (na própria

obra, em canteiro apropriado ou em usina distante) e, em seguida, transportados e montados

no local previsto. Este processo construtivo é muito usual em pontes de concreto protendido,

principalmente quando houver muita repetição de vigas principais. Ademais, a pré-moldagem

da superestrutura, de forma generalizada, não é completa (são pré-moldados quase sempre

apenas os elementos do sistema principal, vigas principais), pois o restante da superestrutura

deve ser executado no local exato (in loco) (MARCHETTI, 2008).

Salienta-se que a aplicação do concreto pré-moldado nas pontes concentra-se na

superestrutura, podendo ser empregadas duas formas básicas de divisão em elementos pré-

moldados: com elementos na direção do eixo da ponte e com elementos dispostos na direção

transversal ao eixo da ponte. Na primeira forma de divisão, os elementos pré-moldados

cobrem o vão ou os vãos da ponte. A segunda forma pode ser dividida em três variantes: a)

balanços sucessivos com aduelas pré-moldadas; b) apoiando as aduelas pré-moldadas em

estruturas provisórias, em geral metálicas fixadas nos apoios da ponte; c) por meio de

deslocamentos progressivos (EL DEBS, 2000).

El Debs (2000) ainda considera que as pontes de pequenos vãos devem se submeter a

um tratamento diferenciado, não levando em consideração apenas a questão de ocorrerem em

maior número, porém por empregar pré-moldados de fábricas. Destaca-se que levantamentos

feitos nos Estados Unidos indicam que essa faixa reúne 90% das pontes existentes, das quais

dois terços situam-se abaixo dos 18 m.

2.4.7.3 Balanços sucessivos

Nos balanços sucessivos, a ponte tem sua superestrutura executada progressivamente

a partir dos pilares já construídos. Toda a parte nova da superestrutura apoia-se em balanço na

parte já executada. Verifica-se que a principal vantagem deste processo construtivo é a

42

eliminação completa dos escoramentos intermediários. Trata-se de uma execução in loco,

porém com características especiais (MARCHETTI, 2008).

Em conformidade com os conhecimentos de Leonhardt (1979), o processo de

execução em balanços sucessivos com concreto moldado no lugar, desenvolvido por U.

Finsterwalder, tem demonstrado ser um processo fértil e de muitas facetas para a execução de

grandes vãos. O princípio da execução consiste de um escoramento e formas executadas em

balanço; concreta-se a cada três dias, aproximadamente, um trecho de 3 a 5 m de extensão. O

balanço, via de regra, é contrabalançado pelo avanço simultâneo dos vãos vizinhos. A

estabilidade do processo executivo exige um engastamento garantido do balanço no pilar de

partida ou através de apoios temporários sobre as fundações daqueles pilares. Dessa maneira

já foram vencidos vãos de até 240 m (Hamana, Japão) de extensão.

2.4.7.4 Aduelas ou segmentos

Aduelas ou segmentos trata-se de um processo construtivo similar ao dos balanços

sucessivos, permitindo eliminar o cimbramento, sendo também utilizado em obras de concreto

protendido. Todavia, difere do processo anterior visto que as partes sucessivas colocadas em

balanço e apoiadas no trecho já construído são pré-moldadas.

Segundo Mendes (2003), os segmentos pré-moldados em balanços sucessivos

constituem um processo que apresenta ampla aceitação, praticamente em todos os países, para

pontes longas dispostas sobre rios, mares, baías e estreitos. Lembra-se que este foi o sistema

empregado na construção da ponte Rio-Niterói.

2.5 MODELOS ESTRUTURAIS EMPREGADOS EM PONTES RODOVIÁRIAS

Pfeil (1990) classifica os modelos estruturais empregados em pontes rodoviárias em

laje; vigas retas; pontes em quadro; treliça; quadros rígidos, arcos ou abóbadas e pênseis ou

suspensas.

43

2.5.1 Pontes em laje

Para Mattos (2001), as pontes em laje apresentam a seção transversal desprovida de

qualquer vigamento, podendo ter um sistema estrutural simplesmente apoiado ou contínuo.

Este sistema estrutural apresenta certas vantagens, como pequena altura de construção, boa

resistência à torção e rapidez de execução, com características estéticas. Podem ser moldadas

no local ou constituídas de elementos pré-moldados, sendo simples os detalhes de formas e

das armaduras e concretagem.

As soluções de pontes em laje (Fig. 11 b) podem ser de concreto armado ou

protendido, com a relação entre a espessura da laje e o vão variando de 1/15 a 1/20 para

concreto armado e até 1/30 para concreto protendido. Quando os vãos são muito grandes e o

peso próprio é muito alto, costuma-se adotar a solução da seção transversal em laje alveolada,

na qual os vazios podem ser conseguidos com formas perdidas, por meio de tubos ou

perfilados retangulares de compensado ou de plástico (MASON, 1977).

Fonte: Stucchi (2006, p. 11)

FIGURA 11 (a) – Esquemas de pontes em laje

FIGURA 11 (b) – Pontes em laje

2.5.2 Ponte em viga

As pontes em viga podem se apresentar em vigas isostáticas ou hiperestáticas de

seção constante ou variável (Fig. 12 b). As vigas podem ainda ter seção em forma retangular,

T, L invertido ou caixão; pontes metálicas possuem comumente vigas em forma de I e pontes

de madeira, em formato circular (madeira roliça) (SARTORTI, 2008).

44

Fonte: O’Connor (1976, p. 288)

FIGURA 12 (a) – Esquema de ponte em viga

FIGURA 12 (b) – Ponte em viga

O sistema estrutural de pontes em viga conta com vigamentos suportando o tabuleiro.

As vigas principais são denominadas de longarinas e normalmente são introduzidas

transversinas para aumentar a rigidez do conjunto. Quando a seção transversal é feita com

vigas sem laje inferior, podem-se adotar transversinas intermediárias, além das transversinas

de apoio; quando a seção transversal é feita em caixão celular, não é necessário haver

transversinas intermediárias em razão da grande rigidez à torção do conjunto. Se a obra não

termina em encontros, a transversina extrema possui características particulares, substituindo-

se o encontro na função de absorver os empuxos dos aterros de acesso, normalmente

denominada de “cortina” (MATTOS, 2001).

2.5.3 Ponte em treliça

Nas pontes em treliça, o tabuleiro com a pista de rolamento pode estar na parte

superior ou inferior da treliça. Este tipo de ponte é habitualmente construído de aço e de

madeira, possuindo a característica de ser uma estrutura leve e de rápida execução. Entretanto,

podem se tornar estruturas complexas e de grande porte, apesar de leves.

Uma treliça de ponte apresenta duas principais vantagens estruturais: a) as

solicitações dos elementos são forças axiais; b) o sistema de alma aberta permite o uso de uma

altura total maior do que no caso de uma viga de alma cheia equivalente. Esses fatores levam

à economia em material e à redução da carga permanente. A altura aumentada conduz

também a deformações reduzidas, isto é, a uma estrutura mais rígida (O’CONNOR, 1975).

45

O’ Connor (1975) ainda descreve que as treliças são classificadas pela disposição de

suas hastes, sendo as formas mais representativas a treliça Warren (Fig. 13 a), a treliça Pratt

(Figura 13 b) e a treliça Howe (Fig. 13 c). A treliça Warren é a forma mais simples,

normalmente utilizada para vãos entre 50 e 100 m de comprimento. Por sua vez, a treliça Pratt

é considerada vantajosa em estruturas metálicas devido aos montantes, que são os elementos

mais curtos da alma; contudo, tal vantagem é anulada em parte pelo fato de o banzo central

comprimido ser mais fortemente carregado que o central tracionado. Por fim, a treliça Howe,

patenteada por William Howe em 1840, apresentou a inovação de associar hastes de aço

verticais com elementos diagonais de madeira.

(a)

(b)

(c)

Fonte: Mattos (2001, p. 31)

FIGURA 13 (a; b ; c) – Esquemas em treliças

Fonte: Mattos (2001, p. 31)

FIGURA 13 (d) – Ponte em treliças

2.5.4 Pontes em quadro (ponte em pórtico)

As estruturas em pórtico caracterizam-se pela monoliticidade das meso e

superestruturas. Esta solução estrutural seria usada com maior frequência não fossem as

dificuldades adicionais de cálculo e detalhamento, atualmente inteiramente superadas pelos

processos computacionais disponíveis (DNER, 1996).

Nas pontes em quadro (pontes em pórtico) a superestrutura e a mesoestrutura estão

monoliticamente ligadas, eliminando-se o uso de aparelhos de apoio. São convenientes no

caso em que há pilares esbeltos, onde existe a necessidade da redução do comprimento de

flambagem (o pilar biengastado tem menor comprimento de flambagem), ou quando se almeja

46

ter manutenção mínima, uma vez que inexistem articulações e aparelhos de apoio (MATTOS,

2001).

Segundo Pfeil (1990) e Lencioni (2005), as estruturas das pontes podem ser

aporticadas nas direções longitudinal e transversal, ou em ambas as direções, ficando

limitadas a vãos na ordem de 30 m a 40 m. Este sistema é aquele em que as vigas do tabuleiro

são contínuas com os pilares. Esta solução é utilizada para diminuir os vãos da viga reta (Fig.

14 b).

Fonte: Stucchi (2006, p. 21)

FIGURA 14 (a) – Esquemas de ponte em pórtico

Fonte: <ttp://wikipedia.org/wiki/ Ponte_S._Joao_-_Porto.JPG>

FIGURA 14 (b) – Pontes em pórtico

2.5.5 Pontes em arco e em abóbodas

As estruturas em arco permitem o emprego do concreto armado convencional em

grandes vãos, com pequeno consumo de material. O eixo do arco pode ser projetado em

coincidência com a linha de pressões devidas à carga permanente, aproveitando, assim, a boa

resistência a esforços de compressão proporcionada pelo concreto (DNER, 1996).

Em se tratando de materiais maciços, a estrutura em arco é o sistema estrutural mais

antigo do mundo, uma vez que constituiu no passado a única solução para vencer grandes

vãos, principalmente em vales profundos e em regiões montanhosas (MENDES, 2003).

Nas pontes com tabuleiro superior, os elementos de apoio do tabuleiro sobre o arco

são denominados “tímpanos”. Nas pontes antigas, os tímpanos eram geralmente cheios. São

constituídos de material de enchimento (terra, pedra ou concreto magro), contidos pelas

paredes laterais. Como os tímpanos cheios aumentam o peso próprio da obra, os construtores

47

passaram a adotar tímpanos vazados, constituídos por pilares ou paredes de concreto armado.

Os tímpanos podem ser vazados na direção longitudinal e na direção transversal. Nas pontes

com tabuleiro inferior, o tabuleiro é suspenso nos arcos por meio de tirantes ou pendurais

(PFEIL, 1990; LENCIONI, 2005).

Nessas estruturas os esforços predominantes são normais de compressão, agindo,

simultaneamente ou não, com momentos fletores, como ilustra a Fig. 15 b.

Fonte: Mendes (2003, p. 64)

FIGURA 15 (a) – Esquema ponte em arco

Fonte: <http://www.transportes.gov.br/bit/pontes/pt/htm>

FIGURA 15 (b) – Ponte em arco

Os maiores arcos existentes têm vãos da ordem de 300 m, ligeiramente superiores

aos vãos alcançados por estruturas celulares construídas em balanços sucessivos, que

alcançam cerca de 250 m (DNER, 1996).

2.5.6 Pontes pênsil e estaiada

a) Pontes suspensas ou pênseis

As pontes suspensas ou pênseis (Fig. 16 b) tiveram seu início com travessias de cipó

e cordas usadas por astecas e incas na América do Sul, bem como pelos povos do Japão,

China, Índia e Tibet (DNER, 1996; SARTORTI, 2008). Solicitadas predominantemente por

esforço normal de tração, estas estruturas superam facilmente vãos maiores que 1000 m.

48

Fonte: Mendes (2003, p. 67)

FIGURA 16 (a) – Esquema de pontes suspensas ou pênseis

Fonte: http://www.guiafloripa.com.br/

FIGURA 16 (b) – Pontes suspensas ou pênseis

As pontes pênseis apresentam-se com um sistema estrutural onde o tabuleiro

contínuo é sustentado por diversos cabos metálicos atirantados ligados a dois cabos maiores,

que, por sua vez, ligam-se às torres de sustentação. A transferência das principais cargas às

torres e às ancoragens em forma de pendurais é feita simplesmente por esforços de tração

(MENDES, 2003).

b) Pontes estaiadas

As estruturas estaiadas são, principalmente, aplicáveis a grandes vãos, com

vantagens técnicas, econômicas e estéticas. As pontes estaiadas têm sido utilizadas com

frequência acentuada a partir da década de 1950 (DNER, 1996).

As estruturas estaiadas atualmente exigem alta qualidade, tanto tecnológica quanto

de materiais, particularmente nos estais, que são os elementos mais críticos nesta tipologia de

estruturas. Durante os últimos anos, as características quanto à resistência e durabilidade das

cordoalhas existentes foram continuamente aperfeiçoadas, permitindo projetos de estruturas

estaiadas muito mais avançados (BOURNAND; PALOS; SCHMID, 2006).

Existem dois tipos básicos de pontes estaiadas: tipo "harpa" (Fig. 17 ‘a’), em que os

cabos correm paralelos, ou quase, a partir do mastro, de modo que a altura de fixação do cabo

ao mastro é proporcional da distância entre o mastro e o ponto de fixação deste cabo ao

tabuleiro; tipo "leque" (Fig. 17 b), na qual os cabos se conectam ou passam pelo topo do

mastro.

49

(a) tipo “harpa”

(b) tipo "leque"

Fonte: DNER (1996, p. 144)

Figura 17 (a; b) – Esquemas de pontes estaiadas

Fonte: <http://www.spturis.com/ponte/pagina.php? >

Figura 17 (c) - Pontes estaiadas

50

3 PATOLOGIA DAS ESTRUTURAS

3.1 INTRODUÇÃO

Patologia vem a ser a parte da engenharia que estuda os sintomas, os mecanismos, as

causas e as origens dos defeitos das obras civis. Em alguns casos tão somente com a

visualização é possível estabelecer o diagnóstico das patologias. Em outros, porém, o

problema é complexo, sendo necessário verificar o projeto; investigar as cargas a que foi

submetida a estrutura; analisar detalhadamente a forma como foi executada a obra e,

inclusive, como esta patologia reage diante de determinados estímulos (FERNÁDEZ

CÁNOVAS, 1988).

Machado (2002) destaca que o objetivo principal da patologia das estruturas é

encontrar explicações técnicas e científicas para as anomalias encontradas no comportamento

das estruturas. Isso pode ocorrer durante a sua construção, em sua fase de serviço, para que se

determinem as suas consequências em relação à segurança e à confiabilidade da obra,

permitindo que se tome uma decisão correta e segura quanto à utilização posterior das

estruturas em análise. Levando-se em conta sua duração residual, o objetivo da patologia das

estruturas busca definir a conveniência da recuperação, do reforço ou mesmo da demolição

pura e simples dos elementos ou da estrutura danificada.

Para que seja completo o diagnóstico das patologias, Machado (2002, p. 5) afirma

que é necessário abordar e esclarecer “as manifestações patológicas; os vícios construtivos; as

origens dos problemas; os agentes causadores dos problemas; o prognóstico para a terapia, os

erros de projeto”.

É fato que um diagnóstico adequado será aquele que possibilite esclarecer todos os

aspectos do problema, tais como sintomas, mecanismos, origem, causas, consequências e

intervenção, terapia, procedimentos. Cada um desses problemas será tratado individualmente

a seguir.

51

3.1.1 Sintomas

O sintoma analisa os fenômenos que são as manifestações das doenças. Com o

aparecimento de um efeito atípico, as estruturas reagem com diferentes sinais externos,

permitindo conhecer a enfermidade que está afetando a estrutura (FERNÁNDES CÁNOVAS,

1988).

Destaca-se que os sintomas comuns, de maior acometimento no concreto, são as

“fissuras, as eflorescências, as flechas excessivas, as manchas no concreto aparente, a

corrosão da armadura, os defeitos de aterro e compactação e problemas devido à segregação

dos componentes do concreto” (HELENE; PEREIRA, 2007, p. 20). Generalizando, as

manifestações patológicas apresentam-se de maneira bastante característica e segundo uma

incidência bem estabelecida estatisticamente.

Conhecendo as manifestações, é possível o estabelecimento da natureza e das origens

dos problemas, bem como das futuras consequências. Machado (2002) enumera as principais

manifestações patológicas (Quadro 5), em ordem crescente de ocorrência estatística:

Manifestações Patológicas Ocorrência %

Deterioração e degradação química da construção 7% Deformações (flechas e rotações) excessivas 10% Segregação dos materiais componentes do concreto 20% Corrosão das armaduras do concreto armado 20% Fissuras e trincas ativas ou passivas nas peças de concreto armado 21% Manchas na superfície do concreto armado 22%

Fonte: Machado (2002, p. 06)

Quadro 5 – Manifestações patológicas

Adverte Fernándes Cánovas (1988) que, no caso das estruturas de concreto armado, a

fissuração é um dos mais importantes sintomas patológicos. No entendimento de Souza

(1998), as fissuras podem ser consideradas como a manifestação patológica característica das

estruturas de concreto, sendo o dano de ocorrência mais comum aquele que, a par das

deformações muito acentuadas, mais chama a atenção dos leigos, proprietários e usuários aí

incluídos, para o fato de que algo de anormal está para acontecer.

52

3.1.2 Mecanismos

Conhecer o mecanismo do problema é indispensável para um tratamento adequado

da patologia. Helene (1992), fundamentado em seus conhecimentos, ensina que todo o

problema patológico, conhecido na linguagem jurídica por “vício oculto”, “vício de

construção”, ou “dano oculto”, ocorre por meio de um processo, de um mecanismo.

Exemplificando: a corrosão da armadura no concreto armado é um fenômeno de natureza

eletroquímica, que pode ser acelerado pela presença de agentes agressivos externos, do

ambiente, ou internos, incorporados no concreto. Para que a corrosão se manifeste “é

necessário que haja oxigênio (ar), umidade (água) e o estabelecimento de uma célula de

corrosão eletroquímica (heterogeneidade da estrutura), que só ocorre após a despassivaçao da

armadura” (HELENE, 1992, p. 20).

3.1.3 Origem

As etapas de planejamento, projeto, fabricação e construção comumente se

manifestam em períodos curtos (inferiores a dois anos), contudo a fase de utilização pode se

estender por muitos anos. Por conta disso, é muito importante a determinação da etapa que

ensejou o aparecimento do vício construtivo, até mesmo para a fixação de responsabilidades

civis (MACHADO, 2002).

Helene e Pereira (2007) afirmam que os processos de construção e uso podem ser

divididos em até cinco etapas, sendo elas: planejamento, projeto, fabricação de materiais e

elementos fora da obra, execução propriamente dita e uso. Um elevado índice de

manifestações patológicas tem origem nas etapas de planejamento e projeto, conforme mostra

a Fig. 18. As falhas de planejamento e projetos são, em geral, mais sérias que as falhas da

qualidade dos materiais e de má execução. Por isso, o indicado é investir mais tempo em fazer

projetos mais detalhados e completos.

53

Fonte: Helene (1992, p. 22).

FIGURA 18 – Etapas de processo de construção

Comumente, todos os problemas patológicos são originalmente decorrentes do que se

designa de “vício construtivo”. Desse modo, segundo Machado (2002), os problemas

patológicos são decorrentes dos vícios construtivos incorporados ao processo em alguma ou

em várias das seguintes etapas de construção:

· Durante a fase de planejamento da obra;

· Durante a fase de fabricação dos materiais que compõem a construção;

· Durante a fase de construção propriamente dita, em que são incorporados os diversos

materiais e processos;

· Durante a fase de utilização da construção.

O surgimento de problema patológico, de maneira geral, aponta a existência de uma

ou mais falhas durante a execução de uma das etapas da construção. Souza e Ripper (1998)

chamam a atenção para um aspecto interessante nesta questão, que tem sido o desejo de se

procurar definir a atividade que tem sido responsável, ao longo dos tempos, pela maior

quantidade de erros. Porém, podem ser várias as causas para a ocorrência de problemas

patológicos.

3.1.4 Causas

São bastante diversificados os agentes causadores dos problemas patológicos nas

construções. Machado (2002) enumera as principais causas:

54

· Deficiência dos projetos relativamente à determinação das cargas atuantes,

estabelecimento incorreto das dimensões necessárias e especificações

inadequadas de materiais e processos;

· Ações térmicas internas (gradientes térmicos originados pelo calor de hidratação)

e externas (variação sazonal de temperatura) atuando nas estruturas de concreto

armado;

· Agentes químicos e biológicos diversos;

· Intemperismo, tais como variação de umidade, agentes atmosféricos diversos,

agressões ambientais, entre outros.

· Utilização inadequada da construção (alteração da destinação, acréscimo das

solicitações).

O Manual de Inspeção de Pontes Rodoviárias (2004) registra que as causas da

fissuração nas pontes de concreto armado podem ser variadas e nem sempre de fácil

identificação, porém as mesmas causas produzem idênticos padrões de fissuras, o que facilita

bastante a tarefa do inspetor.

3.1.5 Consequências e intervenção

Para se obter um adequado diagnóstico fazem-se necessárias algumas ponderações

sobre as consequências do problema e o comportamento geral da estrutura. De maneira geral,

costuma-se separar as considerações em dois tipos: “a) as que afetam as condições de

segurança da estrutura (associadas ao estado limite último) b) e as que compõem as condições

de higiene, estética, ou seja, as denominadas condições de serviço e funcionamento da obra

(associadas ao estado limite de utilização)” (HELENE; PEREIRA, 2007, p. 22).

De maneira geral, os problemas patológicos evoluem e acabam se agravando com o

tempo, além de envolver outros problemas associados ao problema inicial. Pode-se afirmar

que as correções serão mais duráveis, mais efetivas, mais fáceis de executar e muito mais

econômicas quanto menor for o tempo para a execução da intervenção. Como demonstração

significativa, cita-se a “lei de Sitter” (Fig. 19), que prevê os custos crescentes segundo uma

progressão geométrica na razão de cinco.

55

Fonte: Helene (1992, p. 24)

FIGURA 19 - Lei de evolução de custos de Sitter (SITTER, 1984)

3.1.6 Terapia

As medidas de terapia para correção dos problemas das estruturas de pontes em

concreto armado e madeira podem incluir pequenos reparos localizados até uma recuperação

generalizada da estrutura ou reforço de fundações, pilares, vigas e tabuleiros.

A reparação das estruturas é uma atividade considerada normal na indústria da

construção civil. A necessidade de recuperar uma estrutura existente advém, geralmente, do

fraco desempenho da mesma, comparativamente às expectativas para as quais foi concebida.

Por isso, a identificação da(s) causa(s) do processo patológico que levou(ram) à degradação

das estruturas será continuamente um fator principal para a prescrição das mais adequadas

metodologias de reparação (CUNHA; SOUZA; LIMA, 1998).

3.1.7 Procedimentos

Existem vastas bibliografias referentes a reparos e reforços de estruturas, assim como

uma ampla oferta de materiais e sistemas. Em contrapartida, a experiência científica

56

acumulada não é muito grande; por isso, e em certas ocasiões ocorre uma falha precoce do

reparo, que poderia ser evitada com estudos mais cuidadosos da situação. Em outras ocasiões

a falha é inevitável em razão da exígua experiência disponível sobre o comportamento dos

materiais e sistemas de reparo, principalmente a longa duração (ANDRADE PERDRIX,

1992).

A opção por um método ou sistema de reparo específico para uma situação vai

depender de uma série de variáveis, nas quais intervêm fatores tais como a possibilidade de

acesso à zona a ser reparada, fatores econômicos e aqueles meramente técnicos.

3.2 AÇÕES E MECANISMOS DE DETERIORAÇÃO DAS ESTRUTURAS DE

CONCRETO ARMADO

As estruturas de concreto são projetadas e executadas para manter condições

mínimas de segurança, estabilidade e funcionalidade durante um tempo de vida útil, sem

custos de manutenção e de reparos (GENTIL, 2003).

Verçoza (1991) afirma que o concreto é um material de construção de grande e

diversificado uso; por essa razão, sua durabilidade é fator essencial na avaliação de um

projeto. Há diversos fatores que podem danificar ou destruir o concreto armado, o que torna

difícil classificá-los em grupos. De fato, há agentes que só atacam o concreto, há os que só

atacam a armadura e os que danificam ambos. Contudo, também poderiam ser classificados

em agentes químicos, físicos, biológicos e mecânicos. Outra divisão seria em agentes

intrínsecos e extrínsecos.

As estruturas de concreto, quando localizadas em meios favoráveis à sua agressão,

têm possibilidades de terem a saúde abalada pelos mais diversos fatores. A ausência de

conhecimento do local e de suas características; a falta de cuidados em detalhes construtivos,

tais como o cobrimento insuficiente de armaduras e a utilização incorreta de pingadeiras em

estruturas de concreto aparente; o arrojo de alguns projetos arquitetônicos e,

consequentemente, dos seus projetos estruturais, e a ausência de especificações, ou, por outro

lado, a especificação incorreta dos materiais a serem utilizados são falhas que podem,

individualmente ou em conjunto, criar as condições necessárias para diminuir a vida útil das

estruturas (SOUZA, 1998).

57

O concreto armado proporciona características mecânicas amplas, possuindo uma

durabilidade adequada para a maior parte dos usos a que se destina. Esta durabilidade das

estruturas de concreto armado é o resultado natural da dupla natureza que o concreto exerce

sobre o aço: por uma parte, o cobrimento de concreto é uma barreira física; por outra, a

elevada alcalinidade do concreto desenvolve sobre o aço uma camada passiva que o mantém

inalterado por um tempo indefinido (VERÇOZA, 1991).

Cita o Manual de Inspeção de Pontes Rodoviárias (2004) que o concreto, como todos

os demais materiais, está sujeito à degradação natural. Entretanto, várias causas podem

apressar a degradação das estruturas de concreto armado, em particular as pontes:

· Na concepção, no dimensionamento, no detalhamento e nas especificações.

· Escoramentos e formas defeituosas, má colocação de armaduras, cobrimentos

insuficientes, concreto com qualidades inferiores às especificadas, ausência de

plano de concretagem;

· Utilização inadequada da estrutura, submetendo-a a sobrecargas imprevistas;

· Causas de origem química, tais como reações internas do concreto, presença de

cloretos, presença de água, presença de anidrido carbônico, presença de ácidos e

sais;

· Causas de origem física, tais como ação do calor, do vento e da água;

· Causas de origem mecânica, tais como choques de veículos e embarcações,

acidentes de origem diversa e recalque de fundações;

· Causas de origem biológica, mais raras, tais como o crescimento de vegetais nas

juntas, de raízes sob fundações diretas e superficiais e a ação de insetos, tais

como cupins e formigas.

É de extrema importância considerar as ações sobre as estruturas consideradas nos

projetos, uma vez que incidem diretamente na durabilidade, no serviço, na estabilidade e ou

na resistência. Por essa razão, ao se deparar com uma deficiência é essencial determinar as

causas que se originam, pois muitas vezes estão associadas várias ações.

58

3.2.1 Corrosão das armaduras

Os danos causados pela corrosão de armadura geralmente são manifestados por

fissuras no concreto paralelas à direção da armadura, delimitando e ou desprendendo o

recobrimento. Em componentes estruturais que apresentam uma elevada quantidade de

umidade, os primeiros sintomas de corrosão evidenciam-se por meio de manchas de óxido nas

superfícies do concreto. Ao produzir-se por efeito da corrosão óxido expansivo, com aumento

de volume de aproximadamente oito a dez vezes do volume original, criam-se fortes tensões

no concreto, que levam a que este se rompa por tração, apresentando fissuras que seguem as

linhas das armaduras principais e, inclusive, dos estribos, se a corrosão foi muito intensa

(FERNÁNDES CÁNOVAS, 1988).

Os fatores que afetam a corrosão da armadura estão associados basicamente às

características do concreto, ao meio ambiente e à disposição das armaduras nos componentes

estruturais afetados.

3.2.1.1 Processo de corrosão

Helene e Pereira (2007, p. 35) consideram que todo processo de corrosão

eletroquímico requer a presença de, pelo menos, quatro elementos: “a) um anodo, aonde

ocorre à oxidação do aço, b) um cátodo, aonde ocorre à reação de redução, c) um condutor

elétrico por onde circula os elétrons liberados do anodo e consumidos no cátodo e d) um

eletrólito, onde ocorrem tais reações”.

A corrosão das armaduras dentro do concreto unicamente, segundo Fusco (2008, p.

48), poderá acontecer se for destruída a película passivadora. Essa destruição pode acontecer

de modo generalizado, em virtude de três diferentes causas:

· Redução do pH, abaixo de 9, por efeito da carbonatação da camada de

cobrimento da armadura;

· Presença de íons de cloreto ou de poluição atmosférica acima de um valor crítico;

· Lixiviação do concreto na presença de fluxos de água que percolem através de

sua massa.

59

O autor ainda afirma que a elevada alcalinidade apresentada pela solução dos poros

do concreto (pH>12,5) proporciona um ambiente protetor para o aço, sendo a velocidade de

corrosão praticamente nula. O estado passivo das armaduras pode se perder em razão,

fundamentalmente, da ação dos seguintes mecanismos: ataque por cloretos e perda de

alcalinidade do concreto.

Para Andrade Perdrix (1992), essencialmente, são duas as causas que podem dar

lugar à destruição da capa passivante do aço: a presença de uma quantidade suficiente de

cloretos, adicionada durante o amassamento do concreto ou penetrada do exterior, ou outros

íons despassivantes em contato com a armadura; a diminuição da alcalinidade do concreto por

reação com substâncias ácidas do meio. Na Fig. 20 estão ilustrados tipos de corrosão:

Fonte: Andrade (1992, p. 22)

FIGURA 20 – Tipos de corrosão de armadura e fatores que os provocam

Para que as armaduras de aço dentro do concreto sejam acometidas de corrosão é

preciso que junto a elas haja umidade e oxigênio, uma vez que o meio em que estão

mergulhadas é alcalino.

A água necessária para a manutenção da reação eletrolítica é formada pela umidade

existente na rede capilar. A reação de oxidação do ferro não consome a água envolvida no

processo; assim, não é favorecido o bloqueio da própria reação. Enquanto o oxigênio puder

chegar até o metal, por difusão através da camada de cobrimento e da película passivadora

rompida, a corrosão prosseguirá. Desse modo, para que haja corrosão é indispensável a

presença simultânea de água e oxigênio (FUSCO, 2008).

Bauer (1994) relata que a porosidade e permeabilidade do concreto, associadas à

presença da água, extraem a cal e dão início ao processo de corrosão das armaduras, que é

60

tanto mais acelerada quanto menor for sua camada de cobrimento. O produto da corrosão

acaba provocando um apreciável aumento de seção das armaduras, que se fendem e expelem

as camadas do concreto de cobrimento vizinho. As armaduras de aço corroídas têm cada vez

menor seção resistente, problema que, se não for tratado em tempo oportuno, conduz à ruína

da ponte.

3.2.1.2 Ataque por cloretos

Quando existe uma diferença de potencial elétrico entre dois pontos do aço no

concreto, forma-se uma célula eletroquímica: uma região anódica e uma região catódica

ligadas pelo eletrólito na forma de água dos poros da pasta endurecida. Os íons de Fe++, com

carga elétrica positiva no anodo, passam para a solução, ao passo que os elétrons livres, e-,

com carga elétrica negativa, passam pelo aço para o catodo, onde são absorvidos pelos

constituintes do eletrólito e se combinam com a água e oxigênio para formar íons de

hidroxila, OH-. Estes íons se deslocam pelo eletrólito e se combinam com os íons formando

hidróxido ferroso, que por outra oxidação se transformam em hidróxido férrico (ferrugem),

conforme ilustra a Fig. 21 (NEVILLE, 1997).

Fonte: Neville (1997, p. 557)

FIGURA 21 – Representação da corrosão eletroquímica na presença de cloretos

O comparecimento de uma concentração crítica (Cc) de íons de cloreto em contato

com a superfície da armadura desencadeia a despassivação do aço: o pH, o conteúdo de

aluminato tricálcico (C3A) no cimento e, em alguns casos, do conteúdo de umidade no

concreto. O valor do conteúdo crítico de cloretos (expresso como cloretos totais ou solúveis

61

em ácido) geralmente adotado na prática é Cc=0,4% em peso respectivo ao conteúdo de

cimento do concreto. A entrada de íons de cloro no interior do concreto deve-se à interação

com o meio ambiente, à utilização de aditivos, agregados que contenham este tipo de íons na

produção do concreto e ou emprego de sais para descongelar (HELENE; PEREIRA, 2007, p.

35). Esta última situação é a que se dá em ambientes marinhos ou quando se utilizam sais de

degelo em estradas ou pontes em climas frios.

3.2.1.3 Perda de alcalinidade no concreto

A diminuição do pH do concreto (pH<9) desencadeia a perda da passividade do aço.

Esse processo pode ocorrer como resultado da lixiviação das substâncias alcalinas existentes

nos poros do concreto ou em razão do processo de carbonatação.

A carbonatação é um processo químico que se manifesta na superfície do concreto e

avança durante anos e anos. Ao longo desta reação, o hidróxido de cálcio Ca (OH)2 que tem

origem na hidratação do cimento e que se encontra nos poros do concreto combina-se com gás

carbônico do ar atmosférico (CO2), na razão de 0,03 a 0,05% em volume, para formar o

(CaCO3) carbonato de cálcio, ou calcáreo, insolúvel em água, que se deposita nos poros do

concreto, fechando-os. Para determinar a profundidade de ataque da carbonatação na obra

pode-se fazer uso de fenolptaleína sobre a superfície de concreto rompida recentemente, ou

sobre o pó produzido por perfuratriz e percussão. Se for possível extrair um corpo-de-prova,

pode ser determinada em laboratório (BAUER, 1994).

Se as peças de concreto não estiverem completamente mergulhadas em água, por

suas superfícies expostas ao ar penetrará o gás carbônico da atmosfera. Esse CO2, por difusão

através do ar, chegará até os poros úmidos que contêm o hidróxido dissolvido, dando-se,

então, a reação de carbonatação do hidróxido, como se mostra na Figura 22.

Fusco (2008) salienta que a transformação de hidróxido em carbonato é

acompanhada pelo abaixamento do pH do meio úmido interno. Se for atingido pH<9, torna-se

possível a dissolução da película de óxido de ferro que reveste as barras de aço dentro do

concreto (Fig. 22).

62

Fonte: Fusco (2008, p. 53)

FIGURA 22 – Representação esquemática da reação de carbonatação do hidróxido

3.2.2 Ações das cargas exteriores: processos mecânicos

As ações das cargas exteriores provocam no concreto armado um estado tensional

completo. Ao verificar um elemento qualquer de uma estrutura de concreto armado,

comprova-se que cada uma de suas seções está submetida a uma solicitação simples ou a uma

composta por vários tipos de solicitações simples. As solicitações simples são conhecidas por

tração, compressão, flexão, cortante e torção. Se houver alguma deficiência numa estrutura de

concreto armado, esta se manifestará, geralmente, por meio de uma configuração de fissuras,

que dependerá do tipo de solicitação que atuam neste setor. Portanto, a interpretação das

fissuras observadas numa estrutura de concreto armado não pode guiar com muita certeza às

causas do problema (HELENE; PEREIRA, 2007).

São compreendidas como fissuras devidas à ação de efeitos mecânicos as fissuras de

tração, de compressão, de flexão, torção e cortante. Em muitos casos essas ações podem estar

combinadas entre si, tornando complexo o diagnóstico. As fissuras de esforço cortante

costumam aparecer na alma das vigas, progredindo até as armaduras até chegar, finalmente,

aos pontos de aplicação das cargas, quando dividem as peças em duas partes. Sua inclinação

segue o antifunicular das cargas que atuam sobre a peça, fissurando o concreto se este não

dispõe de armadura suficiente para absorver as trações produzidas (FERNÁNDES

63

CÁNOVAS, 1988). Porém, para Helene e Pereira em poucas ocasiões é única a causa de

determinado problema estrutural; na maioria dos casos, são várias as causas que os geram.

3.2.2.1 Tração axial e compressão axial

Os elementos de concreto possuem adequado desempenho mecânico quando

solicitados a esforços de compressão, porém o mesmo não ocorre com os esforços de tração.

As tensões a que pode resistir um concreto tracionado são na ordem de 10% das de

compressão.

A compressão axial não é frequente nos elementos de concreto armado e pode

causar, se não forem realizadas as verificações correspondentes aos estados limites últimos de

utilização, a fissura de configuração perpendicular à armadura principal.

Um elemento de concreto submetido a esforços de compressão axial pode manifestar

distintas formas de fissuração, que dependem de sua esbelteza e do grau de forças transversais

em seus extremos (Fig. 23). As fissuras podem aparecer nas colunas em situações prévias de

ruptura, podendo ser maiores se aumentada a taxa de armadura, em especial a transversal.

As colunas de concreto armado, por sua natureza, têm pouca capacidade de aviso de

ruptura e, por conseguinte, apresentam uma ruptura do tipo frágil. Por sua função no conjunto

estrutural, o colapso de colunas solicitadas à compressão simples, ou com pequena

excentricidade, é causa determinante de acidentes nas estruturas.

a

b

Fonte: Helene e Pereira (2007, p. 45)

FIGURA 23 (a, b) - Fissuração por tração e compressão axial

64

3.2.2.2 Flexão e cortante

As fissuras geradas por flexão são as mais comuns (Fig. 24) e, portanto, as mais

conhecidas, aparecendo a partir de uma solicitação de flexão pura ou por uma combinação de

flexão e cortante.

As fissuras de flexão são verticais, têm início na zona de tração máxima ou na zona

de momento fletor máximo e prosseguem até a zona de compressão; eventualmente, quando é

grande a deficiência de armadura, as fissuras de flexão podem se estender além do início da

zona de compressão. Em vigas, nas proximidades dos centros dos vãos, as fissuras de flexão

podem ser encontradas nas faces inferiores, prolongando-se pelas faces laterais; nos apoios

podem ser encontradas nas faces superiores, prolongando-se pelas faces laterais (HELENE;

PEREIRA, 2007).

As fissuras de força cortante são fissuras com inclinação pronunciada que ocorrem

nas almas das vigas, nas proximidades dos apoios; são bem mais perigosas que as fissuras de

flexão (Fig. 24 a), visto que podem prenunciar uma ruptura frágil.

Fonte: Manual de Inspeção Pontes (2004, p. 56)

FIGURA 24 (a) – Fissuras de: a – flexão; b – cortante

Fonte: Manual de Inspeção Pontes (2004, p. 56)

FIGURA 24 (b) – Fissuras de flexão e cortante

3.2.2.3 Torção

As fissuras de torção são semelhantes às da força cortante, mas com direções

contrárias nas faces opostas. E os esforços de torção geralmente se apresentam acompanhados

de solicitações de flexão e cortante, gerando tensões tangenciais à peça, na forma similar aos

dos esforços de cortante. Os esforços de torção geram nas peças de concreto armado fissuras a

45° em cada uma das faces com uma configuração do tipo helicoidal, como ilustrado na Fig.

25 (HELENE; PEREIRA, 2007).

65

Fonte: Helene e Pereira (2007, p. 49).

FIGURA 25 (a) – Esquemas de fissuras de torção

Fonte: Souza e Ripper (1998, p. 61)

FIGURA 25 (b) – Fissuras de torção

3.2.2.4 Impacto

Os impactos de embarcações contra as estruturas de pontes, que inserem nelas uma

solicitação exagerada, de difícil dimensionamento, causadora de deformações acentuadas e de

danos, como destacamento de cobrimentos e exposição de armaduras, requerem um programa

de manutenção para eventuais reparos (SARTORTI; MASCIA, 2009).

A resistência ao impacto deve ser considerada nos casos em que o concreto é

submetido a quedas repetidas de objetos, como em cravação de estacas, ou um impacto único

de uma grande massa a grande velocidade, como a choque de embarcações nos pilares de

pontes. Em geral, a resistência ao impacto do concreto aumenta com o aumento da resistência

à compressão; porém, quanto mais alta a resistência estática à compressão do concreto, menor

a quantidade de energia absorvida por golpes antes da ruptura (NEVILLE, 1997).

O impacto em virtude de colisão de embarcações apresenta papel determinante na

fixação de dimensões e na armadura dos pilares das pontes. Os pilares paredes são os

preferidos no caso de pontes fluviais, sendo geralmente muito espessos e fortes para terem

segurança contra a colisão de navios. Em rios com descarga de detritos (incluindo silte, areia e

cascalho), os pilares devem possuir um revestimento de proteção contra a erosão

(LEONHARDT, 1979).

3.2.2.5 Troca de temperatura e umidade

Existem três condições climáticas fundamentais que podem criar problemas no

concreto durante o período de cura: o frio, o calor e a baixa umidade, todas aumentadas pela

ação do vento.

66

Bauer (1994) alerta que atenção especial deve ser dada ao concreto na fase de

concretagem e cura, indicando como período mínimo de cura, em média, de sete a dez dias

para concretos de cimento Portland. Também demonstra a sensibilidade do concreto recém-

lançado sob efeito das condições climáticas e considera, ainda, temperaturas favoráveis à cura

dentro de um intervalo de 15 ºC a 35 ºC.

Quando o concreto está curado, isto é, quando seu endurecimento chegou a um

estado avançado, é um material resistente, dentro de certos limites das condições térmicas e

higrométricas. Entretanto, nem por isso deixa de ser um material sensível a esses efeitos nos

primeiros tempos e, especialmente, quando está na fase de cura, na qual o frio, o calor, o

vento e a baixa umidade do ar podem produzir sobre ele efeitos patológicos consideráveis

(FERNÁNDEZ CÁNOVAS, 1988).

3.2.2.6 Ações que geram deterioração do concreto

As estruturas de concreto armado não podem ser consideradas obras eternas,

devendo, por isso, passar por inspeções periódicas para que as anomalias que possam

apresentar sejam diagnosticadas e corrigidas a tempo, mediante um tratamento adequado. Isso

é especialmente importante em complexos industriais, estruturas portuárias, centrais térmicas

e nucleares, construções marítimas, represas, pontes e em todas as obras nas quais o meio

possa atuar desfavoravelmente, provocando a corrosão do concreto (FERNÁNDEZ

CÁNOVAS, 1998).

Uma adequada durabilidade do concreto das estruturas “depende de sua fabricação

com materiais não expansivos e de sua capacidade de resistir às agressões provenientes do

meio externo” (FUSCO, 2008, p. 48).

A corrosão do concreto provoca a sua deterioração, afetando a estabilidade e a

durabilidade das estruturas. A armadura não é suscetível de sofrer corrosão, a não ser que

ocorram contaminação e deterioração do concreto. Os constituintes do concreto impedem a

corrosão do material metálico resistindo à entrada de contaminantes. Dessa forma, quanto

mais o concreto se mantiver inalterado, mais protegida estará a armadura.

67

Gentil (2003) leva em consideração que a corrosão e a deterioração observadas em

concreto podem estar associadas a fatores mecânicos, físicos, biológicos ou químicos. O

Quadro 6 descreve os fatores determinantes da corrosão de concreto.

Fatores determinantes da corrosão em concreto

Fatores mecânicos

Entre os fatores mecânicos, as vibrações podem ocasionar fissuras no concreto, possibilitando o contato da armadura com o meio corrosivo. Líquidos em movimento, principalmente contendo partículas em suspensão, podem ocasionar erosão no concreto, com o seu consequente desgaste. A erosão é mais acentuada quando o fluido em movimento contém partículas em suspensão na forma de sólidos, que funcionam como abrasivos, ou mesmo na forma de vapor, como no caso de cavitação.

Fatores físicos

Os fatores físicos, como variações de temperatura, podem ocasionar choques térmicos com reflexos na integridade das estruturas. Variações de temperatura entre os diferentes componentes do concreto (pasta de cimento, agregados e armadura), com características térmicas diferentes, podem ocasionar microfissuras na massa do concreto que possibilitam a penetração de agentes agressivos.

Fatores biológicos Os fatores biológicos, como microrganismos, podem criar meios corrosivos para a massa do concreto e armadura, como aqueles criados pelas bactérias oxidantes de enxofre ou de sulfetos, que aceleram a oxidação dessas substâncias por ácido sulfúrico.

Fatores químicos

Os fatores químicos estão relacionados com a presença de substâncias químicas nos diferentes ambientes, normalmente água, solo e atmosfera. Entre as substancias químicas mais agressivas devem ser citados os ácidos, como sulfúrico e clorídrico. Os fatores químicos podem agir na pasta de cimento, no agregado e na armadura de aço-carbono.

Fonte: Gentil (2003) adaptado

QUADRO 6 – Fatores determinantes da corrosão em concreto

3.2.2.7 Ações de baixas temperaturas sobre o concreto – efeitos do ciclo de gelo-degelo

O problema do concreto quando submetido a baixas temperaturas incide no fato de

que é um material poroso, capaz de armazenar água. Quanto ao congelamento sobre

concretos, elencam-se dois fenômenos como sendo os causadores da deterioração deste

material quando submetido a esta agressividade: a) a geração da pressão hidráulica; b) a

difusão da água gel e água capilar (LIMA; LIBORIO, 2008).

A deterioração causada pelo congelamento no concreto apresenta várias formas,

sendo as mais comuns a fissuração e o destacamento do concreto superficial; lajes de concreto

expostas a congelamento e degelo, na presença de umidade e produtos químicos para degelo,

são suscetíveis a descascamento, isto é, a superfície acabada do concreto escama ou descasca.

As causas da deterioração do concreto endurecido pela ação do congelamento podem ser

relacionadas à complexa microestrutura do material e às condições específicas do meio

ambiente. A incorporação de ar tem demonstrado ser uma maneira efetiva de reduzir o risco

de danos ao concreto pela ação do congelamento (DNIT 090/2006 – ES).

68

3.2.2.8 Ação do fogo sobre as estruturas de concreto armado

A norma brasileira NBR 15200 (2004) da ABNT estabelece os critérios de projeto de

estruturas de concreto em situação de incêndio.

Os objetivos gerais da verificação de estruturas em situação de incêndio são limitar o

risco à vida humana, limitar o risco da vizinhança e limitar o risco da propriedade exposta ao

fogo. Como plastificações, ruínas e até colapsos locais são aceitos, a estrutura só pode ser

reutilizada após um incêndio se for vistoriada, tiver sua capacidade remanescente verificada e

sua recuperação for projetada e executada. Em condições usuais, as estruturas são projetadas

em temperatura ambiente e, dependendo das suas características e uso, devem ser verificadas

em situação de incêndio (SILVA, 2008).

O comportamento real de um concreto exposto a alta temperatura traz consequências

que interagem simultaneamente e que são de grande complexidade para uma análise

primorosa. As estruturas de concreto são reconhecidas pela boa resistência ao incêndio em

virtude das características térmicas do material, tais como incombustibilidade; não emite

gases tóxicos quando exposto a altas temperaturas e baixa condutividade térmica; ao contrário

do aço, é capaz de manter resistência suficiente por períodos longos quando sujeito a

temperaturas da ordem de 700 a 800 ºC (NORMA DNIT 090/2006 – ES).

Entretanto, tem-se de considerar que o aumento da temperatura nos elementos de

concreto causa redução na resistência característica e no módulo de elasticidade dos materiais;

há perda de rigidez da estrutura e a heterogeneidade dos materiais constituintes do concreto

(pasta, agregados, aço) conduz à degradação polifásica do concreto armado, podendo levar as

peças estruturais à ruína. O aço e o concreto têm sua resistência reduzida quando submetidos

a altas temperaturas. As estruturas de concreto, sobretudo aquelas de concretos de alta

resistência, podem estar sujeitas à degradação prematura por meio do spalling (COSTA e

SILVA, 2002).

69

3.2.2.9 Ataque por ácidos e bases

a) Ácidos

O concreto está invariavelmente sob a influência das condições atmosféricas. A

crescente ameaça às estruturas de concreto pelo ataque ácido é uma questão que ocorre em

todos os países. O ataque ácido é uma consequência do crescimento das atividades em áreas

urbanas e industriais nas últimas três décadas, originando uma atmosfera ácida. Os compostos

formados da reação entre os produtos de hidratação do cimento e os agentes agressores que

constituem a atmosfera ácida causam um decréscimo do pH da matriz de cimento,

despassivando a superfície do aço, o que leva ao início da corrosão (TOMMASELLI;

MARIANO; KURI, 2006).

Dessa forma, o contato direto de concreto com soluções de ácidos, como, por

exemplo, clorídrico, fluorídrico, nítrico, sulfuroso e sulfúrico, provoca deterioração do

concreto, porque reagem com componentes do concreto e diminuem o valor de pH.

Em conformidade com Gentil (2003, p. 201), no ataque ácido do concreto observa-

se, seguidamente, “a destruição da pasta de cimento e, no concreto armado, tem-se, em

seguida ao ataque da pasta, o ataque da armadura, notando-se a formação de coloração

castanho-alaranjada característica dos sais de ferro”.

b) Bases – Reação Álcali-Agregado

A reação álcali-agregado (RAA) é um processo químico de deterioração que pode

ocorrer no interior do concreto afetando seu desempenho e durabilidade. Pode ser definida

como um termo geral utilizado para descrever a reação química que ocorre internamente na

estrutura de concreto, envolvendo os hidróxidos alcalinos provenientes principalmente do

cimento e alguns minerais reativos presentes no agregado utilizado. Como resultado da

reação, são formados produtos que, na presença de umidade, são capazes de expandir,

gerando fissurações, deslocamentos e podendo levar a um comprometimento das estruturas de

concreto (HASPARYK, 2005).

70

3.2.2.10 Ação dos sulfatos

Basicamente, são dois os meios conhecidos de ataque por sulfato ao concreto: a)

reação com os produtos de hidratação da alumina e/ou aluminato tricálcico não hidratado,

produzindo etringita e b) reação com o hidróxido de cálcio produzindo gesso. No concreto

endurecido, a formação da etringita resultante do ataque de sulfato pode, embora nem sempre,

levar à expansão. Em virtude da baixa resistência à tração do concreto, deformações

provenientes da expansão resultantes da formação de etringita durante o ataque de sulfato

podem levar à fissuração, com consequente redução da resistência e desempenho da peça. A

intensidade do ataque varia com o íon cátion que está ligado ao radical SO4-2. E, embora os

sulfatos mais solúveis sejam os de sódio (Na2SO4) e magnésio (MgSO4), a ordem crescente de

agressividade começa com o sulfato de cálcio (CaSO4), passando pelos sulfatos supracitados,

respectivamente, e terminando com o sulfato de amônia (NH4SO4) (COSTA, 2004).

Encontrado no solo, no mar, no ar e em lençóis freáticos, é caracterizado como um dos mais

deteriorantes agentes das estruturas de concreto.

Nas obras marítimas, a zona de borrifos é a que mais sofre com o ataque dos sulfatos

ao concreto. Nas partes permanentes mergulhadas com, pelo menos, um metro e meio de

pressão positiva de água pela ausência de oxigênio do ar, o ataque de sulfatos é muito

reduzido (FUSCO, 2008).

3.2.2.11 Substâncias deletérias no agregado

Três categorias de substâncias deletérias podem ser encontradas nos agregados:

impurezas, películas e algumas partículas que são fracas ou não sãs. Todo o agregado ou parte

dele também pode ser prejudicial em virtude de reações químicas com a pasta do cimento. O

Quadro 7 apresenta as três categorias e suas consequências:

Substâncias deletérias no agregado

Impurezas orgânicas

Os agregados naturais podem ser suficientemente resistentes ao desgaste e ainda assim não serem satisfatórios para uso em concreto se contiverem impurezas orgânicas que possam interferir com as reações químicas da hidratação. A matéria orgânica encontrada em agregados consiste geralmente de produtos de decomposição de matéria vegetal (principalmente de ácido tânico e derivados) e aparecem na forma de húmus e argila orgânica. Esses materiais são encontrados com mais frequência na areia do que nos agregados graúdos, que são facilmente laváveis

Películas A argila pode estar presente no agregado na forma de películas superficiais que interferem com a aderência entre o agregado e a pasta de cimento. Como uma boa aderência é fundamental para assegurar à resistência e durabilidade satisfatórias, o

71

Continuação

problema das películas de argila se torna importante. Em vista disso, é necessário controlar os teores de argila e a outros tipos de materiais finos que podem estar presentes no agregado, como por exemplo, o silte e pó de pedreira.

Fracas ou não sãs

Os ensaios com agregados mostram que a maioria das partículas são satisfatórias, mas existem algumas não sãs que devem ser limitadas. Existem dois tipos gerais de partículas não sãs: aquelas que não conseguem manter a integridade, ou friáveis, e aquelas que resultam uma expansão e desagregação quando expostas ao congelamento ou mesmo à água.

Fonte: Neville (1997) Adaptado.

QUADRO 7 – Categorias de substâncias deletérias

3.2.2.12 Deterioração por desgaste superficial

A perda progressiva de massa de uma superfície de concreto pode ocorrer em virtude

da abrasão, erosão e cavitação. O termo “abrasão” geralmente se refere ao atrito seco, como

no caso do desgaste de pavimentos pelo tráfego de veículos. O termo “erosão” é usado

normalmente para descrever o desgaste pela ação abrasiva de fluidos contendo partículas

sólidas em suspensão. A erosão ocorre em estruturas hidráulicas, por exemplo, em

revestimentos de canais, vertedouros, pilares das pontes, tubulação para transporte de água e

esgoto. Outra possibilidade de dano em estruturas hidráulicas é por “cavitação”, que se

relaciona à perda de massa pela formação de bolhas de vapor e sua subsequente ruptura em

virtude de mudanças repentinas de direção em águas que fluem com alta velocidade

(MEHTA, 1994).

3.2.2.13 Lixiviação e eflorescência

A lixiviação do hidróxido de cálcio, com a consequente formação do carbonato de

cálcio insolúvel, é responsável pelo aparecimento de eflorescência caracterizada por depósitos

de cor branca na superfície do concreto. Algumas vezes, esse depósito aparece sob a forma de

estalactites. Quando o processo de lixiviação é acentuado, o concreto vai se tornando poroso,

tendo-se maiores espessuras de carbonato de cálcio.

A lixiviação é observada em fissuras e juntas de concretagem, o escorrimento de

resíduo branco que cessa após algum tempo. Esse fato se deve à lixiviação do hidróxido de

cálcio, que, ao entrar em contato com o gás carbônico atmosférico, forma o carbonato de

cálcio insolúvel, que acaba vedando as fissuras ou jutas de concretagem (GENTIL, 2003).

72

As eflorescências consistem em depósitos de sais que são lixiviados para fora do

concreto, os quais cristalizam logo após a evaporação da água que a transporta ou por

interação com dióxido de carbono da atmosfera. Entre os sais podem-se citar os sulfatos e

carbonatos de sódio, potássio ou cálcio.

A lixiviação é um processo de perda de cálcio da massa de concreto em virtude da

percolação de água através de seu interior. A lixiviação produz aumento da porosidade e

diminuição do pH no interior do concreto (FUSCO, 2008).

3.2.4 Ações induzidas

3.2.4.1 Fluência/Fadiga

A fluência é definida como sendo a deformação lenta de um corpo submetido a uma

ação constante e a fadiga caracteriza-se pela diminuição gradual da resistência de um material

por efeito de solicitações repetidas.

A relação entre tensão e deformação é função do tempo: o aumento gradual da

deformação com o tempo sob carga mantida deve-se à fluência. Portanto, a fluência pode ser

definida com o aumento da deformação sob tensão mantida e, como esse aumento pode ser

muitas vezes maior do que a deformação no momento do carregamento, tem considerável

importância nas estruturas. A fluência tem efeitos sobre as deformações e deflexões e muitas

vezes também sobre a distribuição de tensões, mas esses efeitos variam com o tipo de

estrutura (NEVILLE, 1997).

Nas estruturas de concreto armado, além das solicitações estáticas, são aplicadas

solicitações cíclicas. Casos típicos são as estruturas de alto-mar, submetidas às solicitações

das ondas e dos ventos; pontes, pavimentos rodoviários e aeroportuários e dormentes

ferroviários. O número de ciclos de solicitações aplicadas durante a vida da estrutura pode

chegar até a dez milhões e, ocasionalmente, a até cinquenta milhões. Quando um material se

rompe sob um número repetido de solicitações, todas menores que a resistência, diz-se que

houve ruptura por fadiga. Tanto o concreto como o aço apresentam características da fadiga

(NEVILLE, 1997).

73

Verçoza (1991) considera a fluência ou fadiga do concreto como sendo uma

deformação permanente ou progressiva causada por um esforço excessivo. Isso acontece

porque os grãos do concreto mudaram permanentemente de posição; houve ruptura de

algumas ligações e o equilíbrio mudou. É a fluência ou fadiga do concreto. A fluência pode se

tornar causa de ruína de uma estrutura quando as deformações são exageradas. Até o peso

próprio da estrutura pode se tornar causa de fluência se o cálculo não foi bem feito. Há muitos

exemplos de pontes condenadas por efeito da fluência.

3.2.4.2 Efeito de movimento das fundações

A manifestação reconhecível de ocorrência de movimento das fundações é o

aparecimento de fissuras nos elementos estruturais. Toda vez que a resistência dos

componentes da obra ou conexão entre elementos for superada pelas tensões geradas por

movimentação, ocorrem fissuras. Além disso, efeitos combinados de movimentos causados

por outra origem que não deslocamento tornam, nos casos reais, bastante complexas a

definição e identificação dos movimentos a partir apenas das fissuras apresentadas. Assim,

torna-se necessária a realização de acompanhamento ou controle de recalques (Fig. 26) para a

identificação precisa do comportamento real das fundações (MILITITSKY; CONSOLI;

SCHNAID, 2008).

Fonte: Milititsky; Consoli; Schnaid (2008)

FIGURA 26 – Recalques nas fundações

Na ocorrência de patologias devem-se caracterizar suas origens e possíveis

mecanismos deflagradores, que incluem a monitoração do aparecimento e evolução de

fissuras, trincas, desaprumos e/ou desalinhamentos. Segundo os autores, as fases em que os

problemas podem ocorrer ou ser originados são: caracterização do comportamento do solo;

análise e projeto das fundações; execução das fundações; eventos pós-conclusão e a

74

degradação dos materiais constituintes das fundações (MILITITSKY; CONSOLI; SCHNAID,

2008).

3.2.5 Falhas construtivas típicas

Nas estruturas de concreto armado, o concreto possui duas funções básicas:

resistência aos esforços de compressão aos quais à estrutura está sendo submetida e proteção

ao aço. Para que a estrutura de concreto atenda às especificações de projeto, é preciso

considerar uma série de fatores do próprio concreto, como propriedades dos materiais

constituintes, dosagem da mistura e execução da concretagem. Se alguma dessas etapas não

for executada corretamente, poderá desencadear o surgimento de manifestações patológicas

na estrutura (ZONATO; KACHEL; PEREIRA, 2009). Apresentam-se no Quadro 8 as

principais falhas construtivas típicas encontradas.

Falhas construtivas típicas

Armadura Deficiência nos detalhes e posicionamento da armadura no projeto ou na execução; Cobrimento insuficiente das armaduras; Armadura insuficiente.

Formas e Cimbramentos

Inexistência de projeto detalhado de forma e cimbramento; falhas nas dimensões e posicionamento das formas; falta de verificação do suporte de sobrecarga de concretagem, peso próprio, transito de pessoas e equipamentos; consideração das condições de suporte de solo p/ apoio de postes; retirada de escoramentos antecipados.

Ninhos (segregação) Dosagem inadequada; Dimensões máximas características do agregado graúdo inadequada; Lançamento e adensamento inadequados, taxa excessiva de armaduras.

Concretagem Submersa

O lançamento de concreto sob água apresenta alguns problemas particulares. Antes de tudo deve-se evitar que a água lave o concreto, de modo que a concretagem deve ser feita por descarga através de um tubo de aço imersa em concreto já lançado, mas ainda fresco. O tubo, conhecido como tremie, deve permanecer cheio durante toda a concretagem. A concretagem submersa é uma operação delicada que, se executada incorretamente, pode ter sérias consequências embora não perceptíveis; é necessário que se disponha de pessoal experiente.

Fonte: Souza (1998); Neville (1997); Moliterno (1989) Adaptado.

QUADRO 8 - Falhas construtivas típicas

3.2.6 Ações sísmicas

Segundo a NBR 15421 da ABNT (2006) “Projetos de estruturas resistentes a sismo –

Procedimento”, sismo é definido como sendo um fenômeno de vibração passageira da

superfície da Terra, resultante de movimentos subterrâneos de placas rochosas (terrenos de

classe “B”, conforme item 6.2 da corrente norma) e que ocorre geralmente em zonas

localizadas no rebordo das placas tectônicas.

75

3.3 AÇÕES E MECANISMOS DE DETERIORAÇÃO DAS ESTRUTURAS DE MADEIRA

A madeira é um produto privilegiado no Brasil. Trata-se de uma fonte de recursos

renovável, quando mantidos programas de controle de extração, reflorestamento, proteção e

combate de desastres naturais. Por possuir elevada relação resistência/peso, acaba por

favorecer a construção de estruturas mais leves. Além disso, conta com uma alta capacidade

de absorção de cargas de curta duração e um baixo custo tecnológico, uma vez que não

necessita de equipamentos especiais nem de mão de obra altamente qualificada para a sua

construção, permitindo a pré-fabricação e industrialização (FONTE, 2004).

Callir Junior, Lahr e Dias (2003) consideram a madeira um material adequado para a

construção de pontes em estradas vicinais no meio rural para pequenos e médios vãos, não só

pela frequente disponibilidade como também pelo seu potencial de resistência e durabilidade,

o que a torna economicamente interessante.

Segundo Abdalla (2002), muitas pontes de madeira no Brasil têm sido construídas

por proprietários de sítios e fazendas, auxiliados pelas prefeituras, para atender às

emergências locais, geralmente sem nenhum cálculo estrutural. De fato, os responsáveis por

sua edificação são pessoas que não possuem conhecimentos atualizados sobre a madeira e

que, na maioria dos casos, desconhecem as características do local onde se dará a construção.

Nota-se, entretanto, que ao longo dos anos, incorretos processos de construção e de

manutenção foram empregados na execução de estradas no meio rural, principalmente pela

carência de informações técnicas por parte das Administrações Estaduais e Municipais. Com

relação às pontes de madeira existentes nestas vias é possível afirmar que não são projetadas e

construídas por técnicos e construtores especializados em madeiras. Isto resulta em estruturas

caras, inseguras e de baixa durabilidade. O estado atual de degradação destas pontes reflete

em um quadro negativo no uso da madeira como um material estrutural (FIORELLI; DIAS,

2008).

Fonte (2004) também concorda que as pontes existentes não foram projetadas e

construídas por profissionais especializados em madeira, o que resultou em obras caras, sem

segurança e de baixa durabilidade, as quais, na maior parte dos casos, necessitam de reforço

estrutural. O estado atual de degradação dessas pontes acaba gerando uma visão negativa da

madeira como material de construção.

76

Percebe-se a necessidade de pontes novas e de recuperação das existentes no Brasil,

começando pela esfera municipal até a federal. A construção de rodovias e, por conseguinte,

de novas pontes facilita o acesso a lugares com baixa densidade populacional. Também nas

regiões populosas ocorre carência de novas pontes, principalmente em vias rurais ou

secundárias. Por conta disso, pesquisas de novas tecnologias em madeira, que sejam

competitivas, técnica e economicamente, com outros materiais são vitais para reduzir os

gastos com essas benfeitorias (CALLIR JUNIOR; LAHR; DIAS, 2003).

3.3.1 Mecanismos de formação e manifestação das patologias nas estruturas de madeira

A madeira é um produto biológico sujeito à deterioração pela ação de fungos

apodrecedores, insetos xilófagos, perfuradores marinhos, descoloração, agentes químicos,

intemperismo e fogo (ABDALLA, 2002).

É fato natural que as obras de madeira apresentem patologias. Verçoza (1991)

adverte que a madeira já foi um ser vivo, sendo, por isso, um material orgânico. Dessa forma,

em sua maioria, os defeitos nas madeiras são irreversíveis, ou seja, surgindo problemas, não

há como fazer correções, apenas remendos. Por conta disso, a solução costumeiramente é

substituí-la. Por isso, como em todas as patologias, é preferível prevenir que remediar.

Calil Junior et al. (2006) advertem que para impedir, ou, pelo menos, minimizar, a

ação de agentes biodeterioradores há, basicamente, três linhas de ação: usar madeiras de

elevada resistência biológica, embora essa medida não impeça a ocorrência dos demais

fenômenos de natureza física e/ou química; incorporar produtos químicos à madeira como os

preservantes, produtos ignífugos e de acabamentos superficiais; por fim, introduzir alterações

químicas permanentes na estrutura dos componentes poliméricos da madeira.

Abdalla (2002) concorda que todas as ações necessárias para aumentar a durabilidade

das pontes de madeira devem ser estudadas e aplicadas desde o início da construção. A

manutenção de uma ponte poderá compreender a sua quase completa substituição ou apenas

reparos preventivos, mas nenhum projeto de reparo ou manutenção deve ser elaborado antes

de uma completa e minuciosa vistoria.

A deterioração da madeira é um processo que altera negativamente as suas

propriedades, podendo ser atribuída a duas causas principais: agentes bióticos e agentes

abióticos, conforme aponta o Quadro 09.

77

Agentes bióticos e abióticos

Agentes bióticos (vivos)

Os agentes bióticos (vivos) são principalmente os fungos, insetos e furadores marinhos. Estes organismos necessitam de algumas condições para sua sobrevivência, entre elas: temperatura, oxigênio, umidade e fonte adequada de alimento, geralmente a madeira. Embora o grau de dependência destes parâmetros seja variável, cada um precisa estar presente para ocorrer a deterioração.

Agentes abióticos (não vivos)

Os agentes abióticos (não vivos) incluem os condicionantes físicos, mecânicos, químicos e limáticos. Embora destrutivos, os agentes abióticos podem também danificar o tratamento preservativo, expondo a madeira não tratada ao ataque de agentes bióticos.

Fonte: Calil Junior (2006) adaptado

QUADRO 09 – Agentes bióticos e abióticos

3.3.2 Ataque por microorganismos: bactérias e fungos

Segundo Bauer (1994), os micro-organismos são causadores do apodrecimento e

ardidura da madeira. Vivem a expensas de outros organismos vivos na condição de parasitas

ou saprófitas, porque estão privados da função clorofiliana para absorção do carbono.

As bactérias são organismos normalmente unicelulares que se reproduzem por

cissiparidade; ocasionam tumores que hipertrofiam os tecidos vivos das madeiras (bactérias

parasitas), ou originam nos tecidos das madeiras desdobradas complexos fenômenos de

decomposição química por oxidação (saprófitas aeróbias) ou redução (saprófitas anaeróbias)

(BAUER, 1994).

Gonzaga (2006) caracteriza as bactérias como agentes auxiliares dos fungos com

capacidade enzimática de decompor celulose e hemicelulose; rompendo as pontuações

(válvulas de passagem da seiva entre tecidos), facilitam a penetração das hifas dos fungos

apodrecedores.

Os fungos são seres vivos que apresentam um só núcleo, e consomem matéria

orgânica (morta – fungos saprofíticos, ou viva – fungos parasitários). Em movimentos como

os do vento, contato com um animal ou um pequeno impacto, os esporos são liberados do

corpo de frutificação e podem ser depositados na superfície de uma peça de madeira (FRIED;

HALDEMOS, 2001).

Os fungos são organismos vegetais (alguns biólogos divergem) rudimentares que não

possuem clorofila. Todos requerem certas condições ambientais para seu desenvolvimento:

· Umidade – acima de 20% na madeira;

78

· Temperatura – ideal entre 25 C° e 30 C°; podendo ocorrer acima de 0° e abaixo de 60

C°;

· Oxigênio – significa aeração, pois não sobrevivem submersos;

· Pouca luz solar – não resistem à ação direta dos raios ultravioleta;

· pH levemente ácido (entre 4,5 e 5,5) – não toleram ambiente alcalino (pH acima de 7).

O conhecimento do tipo climático de uma região fornece indicativos de larga escala

sobre as condições médias de pluviosidade e temperatura esperadas. Esse é um primeiro

indicativo para se planejar todas as atividades humanas, com atenção especial para a

construção de pontes de madeira (IAPAR, 2010). As informações climáticas históricas do

município de Pato Branco estão dispostas no Anexo A.

No Quadro 10 estão elencados os principais fungos que atacam a madeira.

Fungos que atuam na madeira

Bolores primários de hifas hialianas

Alimentam-se de açúcares e de resíduos de madeira.

Fungos manchadores

Suas hifas são pigmentadas. Apesar de não comprometerem a estrutura, diminuem o valor da madeira por mancharem sua superfície. Sob esse aspecto, o fungo mais comum no Brasil é o que produz a chamada “mancha azul”.

Podridão-mole

Em geral é provocada por ascomicetos, capazes de degradar celulose e hemicelulose. Sua ação é relativamente lenta e mais superficial. A peça atacada apresenta superfície amolecida, com trincas transversais.

Podridão-parda

Os principais agentes, os basideomicetos, atacam a celulose, deixando intacta a lignina. Seu nome vem da cor castanha mais escura que apresentam. A madeira adquire aspecto de queimado, com rachaduras longitudinais, e suas características mecânicas entram em colapso.

Podridão-branca

No inicio apresentam um aspecto “piolhado” por bolsas brancas na superfície da madeira. Os principais agentes são os basideomicetos que também degradam a lignina. Pouco a pouco, as pequenas manchas brancas vão se juntando.

Fonte: Gonzaga (2006) adaptado

QUADRO 10 – Fungos que atuam na madeira

Os fungos são micro-organismos inferiores, aeróbicos, unicelulares (ficomicetos) ou

pluricelulares, que se reproduzem por esporulação. Havendo condições favoráveis ao seu

desenvolvimento, o esporo vai se desenvolver e produzir hifas que penetrarão pela estrutura

da madeira, fechando assim o seu ciclo vital (BAUER, 1994).

79

3.3.3 Infestação de insetos

A madeira, por ser um material orgânico, está sujeita a ataques por insetos xilófagos

que se alimentam de tecido lenhoso e são grandes destruidores de madeira. Suas larvas,

durante o desenvolvimento do seu ciclo biológico, alimentam-se da madeira e minam extensas

galerias nos tecidos lenhosos. Essas galerias, quando não reduzem perigosamente as seções

resistentes das peças em serviço, facilitam a entrada da umidade indispensável ao

desenvolvimento de fungos (BAUER, 1994).

Cada família de insetos possui diferenças quanto a características corporais,

alimentares ou à fase xilófaga. Na Fig. 27 apresentam-se as informações de maior relevância.

Fonte: Montana e Química (2009)

FIGURA 27 – Manifestações de insetos na madeira

(A) - resíduo de madeira granulado gerado pelo ataque de cupins; (B) - resíduo de madeira em pó fino produzido por brocas. (C) - galeria de cupins; (D) - madeira atacada por brocas.

Várias espécies de insetos, como cupins e larvas, usam a madeira como abrigo e

fonte de alimentação. Neste caso, a alta umidade não é essencial e o risco de infestação é

grande. Alguns tipos de ataques de insetos indicam a necessidade do conhecimento de sua

extensão, ao passo que outros podem ser menos prejudiciais. Entretanto, a correta

identificação é essencial (CALIL JUNIOR, 2006).

As chamadas brocas-de-madeira são besouros que perfuram a madeira em busca de

alimento ou abrigo. Diferentemente dos cupins de madeira seca, esses besouros passam por

metamorfose completa, apresentando quatro estágios distintos de desenvolvimento: ovo,

larva, pupa e adulto. São as larvas as responsáveis pelos ataques à mobília e a outras peças de

madeira. As brocas que atacam a madeira seca, sendo por isso confundidas com cupins,

pertencem quase sempre às famílias Anobiidae e Lyctidae. O ataque por anobídeos produz

geralmente um pó mais grosso, enquanto o ataque por lictídeos é facilmente reconhecido pelo

80

resíduo bastante fino, semelhante a talco. O pó-de-broca é constituído apenas de aparas de

madeira irregulares (LEONARDO, 2004).

3.3.4 Abrasão mecânica

A abrasão mecânica é, possivelmente, o agente físico que mais apresenta

deterioração de pontes de madeira. Segundo Calil Junior, Lahr e Dias (2003), a abrasão

mecânica é causada por vários fatores e varia consideravelmente nos seus efeitos na estrutura.

O mais comum é a abrasão do veículo, que produz gastos na superfície de rolamento,

reduzindo a seção efetiva de madeira. Obviamente, exemplos deste dano ocorrem no

tabuleiro, onde a abrasão produz degradação da superfície de revestimento e do guarda-rodas.

Danos mecânicos mais severos podem ser causados por sobrecargas de veículos, recalques

diferenciais e impactos de entulhos no canal de fluxo.

Segundo a NBR 7190 (1997) da ABNT “Projeto de estruturas de Madeira”, nas

pontes rodoviárias ou para pedestres sem revestimento protetor deve-se admitir uma camada

de desgaste com, pelo menos, 2 cm de espessura.

Relata Moliterno (1989), que, para proteger o soalho dos pontilhões contra desgaste,

alguns construtores utilizam tábuas pregadas no sentido longitudinal, facilmente substituíveis,

designadas como “guias das rodas”.

3.3.5 Danos devidos ao fogo

Quando a madeira está bem seca, é considerada um material combustível (Fig. 28).

Para Verçosa (1991), a combustão é uma reação química persistente, na qual um composto

qualquer (substância combustível) se oxida, liberando energia térmica (calor) e luminosa. Para

que haja combustão, são necessários o combustível, o comburente (oxigênio) e uma

temperatura elevada.

Por ser combustível a madeira é comumente considerada um material de pequena

resistência ao fogo. Contrariamente, Pfeil e Pfeil (2003) afirmam que, as pontes quando

adequadamente projetadas e construídas, apresentam ótimo desempenho sob ação do fogo. As

peças robustas de madeira possuem excelente resistência ao fogo, porque se oxidam

81

lentamente em razão da baixa condutividade de calor, guardando um núcleo de material

íntegro (com propriedades mecânicas inalteradas) por longo período de tempo.

A madeira não se classifica como um bom condutor de calor, pois a temperatura

interna cresce mais lentamente, não provocando maior comprometimento da região central

das peças, que, dessa maneira, podem se manter em serviço nas condições em que o aço, por

exemplo, já teria entrado em colapso (escoamento), mesmo não sendo inflamável.

Ainda sobre a questão de temperatura, Pinto (2005) afirma que, durante um incêndio,

as temperaturas atingem mais do que 1000 oC. No entanto, o aço a 500 oC já perdeu 80% de

sua resistência, ao passo que o concreto começa a perder resistência a partir dos 80 oC.

a

b

Fonte: Pinto (2005, p. 35)

FIGURA 28 (a) – Madeira exposta ao fogo

Fonte: Pinto (2005, p. 35)

FIGURA 28 (b) – Viga de madeira laminada colada

A carbonização superficial isola e protege a parte central da peça de madeira, que

pode manter parte significativa de sua resistência. Os conectores de metal transferirão

aquecimento para o centro e, neste caso, danos maiores nestas áreas podem ser esperados

(CALIL JUNIOR, 2003).

3.3.6 Defeitos das madeiras

As peças de madeira utilizadas nas construções apresentam uma relação de defeitos

que prejudicam a resistência, o aspecto ou a durabilidade. São consideradas como defeitos nas

madeiras todas as anomalias em sua integridade e constituição que alteram seu desempenho e

suas propriedades físico-mecânicas (KLOSS, 1991).

No Quadro 11 descrevem-se os principais defeitos da madeira.

82

Defeitos da madeira

Defeitos de produção Compreendem as fraturas, rachaduras, fendas e machucaduras ocorridos no abate e derrubada das arvores, e os cantos esmoados, camadas de cortiça e fibras cortadas, introduzidos pelo desdobro e serragem das peças.

Defeitos de alteração O ataque de predadores, fungos e insetos causa, muitas vezes, reduções consideráveis na seção resistente de peças estruturais. Tem ainda um efeito de reforço e agravamento dos demais defeitos preexistentes.

Defeitos de crescimento

Nós

São originários dos galhos existentes nos troncos da árvore. Existem dois tipos de nós, os soltos e os firmes. Ambos reduzem a resistência da madeira pelo fato de interromperem a continuidade e direção das fibras. Podem também causar efeitos localizados de tensão concentrada. A influência de um nó depende do seu tamanho, localização, forma, firmeza e do tipo de tensão considerada. No geral, os nós têm maior influencia na tração do que na compressão.

Desvio de veios, fibras

torcidas

São devidos a um crescimento acelerado de fibras periféricas, enquanto permanecem estacionário o crescimento interno. As fibras torcidas resultam de uma orientação anormal das células lenhosas que, em vez de se disporem paralelas à medula, se distribuem segundo uma espiral em torno dela. Acontece normalmente no lenho próximo das raízes.

Gretas ou ventas

São deslocamentos, separações com descontinuidade, entre fibras ou anéis de crescimento. Foram provocados, durante a vida do vegetal, por paralisações de crescimento, golpes (de vento) ou ações dinâmicas.

Defeitos de secagem

Rachaduras Aberturas radiais de grande extensão no topo de toras ou peças produzidas por agentes mecânicos ou más condições de secagenm.

Fendas

Aberturas nas extremidades das peças, produzidas pela secagem mais rápida da superfície; ficam situadas em planos longitudinais radiais, atravessando os anéis de crescimento. O aparecimento de fendas pode ser evitado mediante a secagem lenta e uniforme da madeira.

Fendilhado Pequenas aberturas ao longo das peças resultantes da secagem.

Abaulamento Empenamento no sentido da largura da peça, expresso pelo comprimento da flecha do arco respectivo.

Curvatura Encurvamento longitudinal das peças provocado por operações de secagem ou defeitos de serragem.

Curvatura lateral Encurvamento lateral das peças.

Fonte: Pfeil e Pfeil (2003); Bauer (1994); Kloss (1991) Adaptado

QUADRO 11 - Defeitos da madeira

83

Fonte: Pfeil e Pfeil (2000)

FIGURA 29 – Defeitos na madeira

(a) nó; (b) fendas: 1 – fendas periféricas; 2 a 4 – fendas no cerne; (c) gretas: 1 – greta parcial; 2- greta completa; (d) abaulamento; (e) arqueamento; (f) fibras reversas; (g) esmoado; (h) empenamento.

Apresentam-se no Quadro 12 outras considerações importantes sobre danos nas

estruturas de pontes de madeira.

Outros danos nas estruturas de pontes de madeira

Corrosão de peças metálica

Frequentemente não são levadas em consideração a degradação da madeira por corrosão metálica como causa de deterioração em pontes. Este tipo de degradação pode ser importante em determinadas situações, particularmente em ambiente marinho onde a água salina está presente e acelera a degradação. A corrosão se inicia quando a umidade da madeira reage com o ferro no conector metálico, desprendendo íons que deterioram as paredes das células da madeira.

Degradação fotoquímica

Os agentes atmosféricos (sobretudo a conjugação da luz solar e da chuva) provocam alterações de cor e textura, que se traduzem na tonalidade acinzentada da madeira “velha”. Estas alterações, que consistem numa decomposição química dos compostos da madeira por ação da radiação ultra-violeta.

Degradação química

Em casos isolados, ácidos fortes atacam a celulose e hemicelulose, causando perda de peso e resistência. O dano da madeira por ácido é de cor escura e sua aparência é similar a da madeira danificada por fogo. Não é comum o contato de produtos químicos fortes na madeira das pontes.

Patologias por deformações excessivas e instabilidade

Isto pode ser visto em deslocamentos laterais excessivos ou em movimento de pórtico, usualmente causado por danos, corte ou falta de barras de contraventamento.

Remoção da madeira

É muito comum encontrar a madeira danificada pela remoção de suas partes para instalação de utilidades, por reformas e outras atividades de carpintaria. O corte ou a remoção de vigas tracionadas é comum. A redução da seção transversal de vigas e travessas pode diminuir sua capacidade resistente.

Fraturas incipientes Fraturas incipientes podem ocorrer por acidentes ou ignorância como por exemplo sobrecargas. Felizmente são bastante raras. Entretanto, podem não ser fáceis de detectar e, em caso de suspeita, deve ser solicitado um especialista.

84

Continuação

Movimento de nós e distorções:

As ligações, quando montadas com madeira verde e deixadas para secar, podem resultar em retração, fissuras, distorções ou outras formas de ruptura local. Cavilhas de madeiras duras e entalhes podem partir ou se deslocar. Retração e falta de detalhamento de projeto ou inexistência de conectores não são problemas incomuns em novas estruturas.

Deslocamentos Isto pode indicar excessivo carregamento, que precisa ser corrigido. Em estruturas antigas o deslocamento pode ser do efeito da fluência ou secagem a partir de uma condição verde. Isto pode não conduzir a problemas estruturais.

Fissuras

Tipicamente é o resultado da secagem da madeira verde, in loco. Embora preocupantes, as fissuras têm pequena importância estrutural. Em estruturas antigas, podem permanecer presentes por décadas e somente observadas em deslocamentos não estruturais. Ocasionalmente, se as fissuras são de grande extensão, por exemplo, mais profundas que a metade da espessura da peça; em uma posição crítica em relação aos conectores; ou em uma barra necessitando de proteção ao fogo, os reparos devem ser realizados.

Fonte: Calil Junior; Lahr; Dias (2003) adaptado

QUADRO 12 - Outros danos nas estruturas de pontes de madeira

85

4 VISTORIA E INSPEÇÃO DE PONTES

4.1 INSPEÇÃO DE PONTE

A inspeção de pontes é a atividade técnica especializada que abrange a coleta de

elementos de projeto e de construção, o exame minucioso da ponte, a elaboração de relatórios,

a avaliação do estado da obra e as recomendações, que podem ser de nova vistoria, de obras

de manutenção, de obras de recuperação, de reforço ou de reabilitação (BRASIL, 2004).

No Brasil as vistorias das pontes de concreto devem ser realizadas em conformidade

com a NBR-9452/1986 da ABNT. Trata-se de procedimento técnico da Associação Brasileira

de Normas Técnicas que orienta quanto às diretrizes a serem aplicadas nas vistorias de pontes

e viadutos de concreto, servindo como orientação aos profissionais quanto à adequada

aplicação de técnicas de vistoria, visando, acima de tudo, à qualidade do trabalho e à

segurança dos usuários, bem como assegurar a durabilidade das estruturas.

A cultura de vistoriar e manter o patrimônio público representado pelas pontes e

viadutos no Brasil não é uma rotina ampla, quer na área federal, quer na estadual e municipal.

De fato, a incalculável quantia que representa essa herança rodoviária nem de longe está

cercada dos devidos cuidados quanto à preservação estrutural ou de durabilidade. No máximo,

quando a obra está acometida de uma grave enfermidade, aproximando-se do seu estado

terminal, soluções emergenciais são deflagradas como terapia para tirá-la da UTI, dando-lhe

sobrevida. A regra é esta; qualquer desvio é exceção (SIQUEIRA, 2009).

Sartortti (2008) afirma que a finalidade principal de avaliar o estado de conservação

de pontes de pequeno e médio porte em vias urbanas e rurais nos municípios é fazer uma

interface entre o meio técnico e científico que traga benefícios ao estudo da conservação e

manutenção de pontes. Sartortti (2008) chegou à conclusão que a melhor alternativa para

evitar os estados patológicos é a prevenção, gerada sobretudo por um programa de

manutenção estrutural. Tais programas desempenham papel importante em qualquer estrutura,

facilitando as verificações dos estados de deterioração estrutural e favorecendo a redução de

custos dos tratamentos. Esses procedimentos evitarão a formação de manifestações

patológicas acentuadas e generalizadas.

86

Em conformidade com Laner (2001) no que se refere às intervenções nas obras de

arte, tendo em vista o impacto que isso representa para a população e o decorrente desgaste

para a administração pública, é necessário contar com equipes bem formadas de engenheiros

vistoriadores e auxiliares para a obtenção de bons resultados.

Nos Estados Unidos da América, por conta da tragédia no ano de 1967 da Silver

Bridge, ponte suspensa com cerca de quarenta anos, sobre o rio Ohio, em Point Pleasant, West

Virgínia, perderam a vida 46 pessoas. Em 1968 uma lei federal deu início a um programa

nacional de inspeção de pontes, que reconhecia a necessidade de serem realizadas inspeções

periódicas consistentes. Por conta disso, em 1971 foram publicadas as primeiras normas

nacionais de inspeção de ponte (NBIS – National Bridge Inspection Standard).

O NBIS (National Bridge Inspection Standards), publicado em 27 de abril de 1971,

estabeleceu um programa de inspeção regular e abrangente de todas as pontes do sistema

rodoviário federal, prevendo qualificações mínimas para os inspetores, tipos específicos e

frequências de inspeção de pontes, bem como a padronização das informações de cada uma.

Desde então, nos Estados Unidos está em vigor um programa de inspeção nacional de pontes,

e as agências estaduais e locais têm realizado inspeções em conformidade com essas

orientações. O NBIS exige que cada Estado inspecione suas pontes para manter um inventário

atualizado de todas aquelas pelas quais são responsáveis.

4.1.1 Procedimentos nas inspeções

A inspeção de uma ponte deve ser conduzida de forma sistemática e organizada, de

modo a garantir que todo elemento estrutural seja inspecionado; adequadas fichas de inspeção

garantem este procedimento. O documento fotográfico ou de imagens digitalizadas deve ser

abrangente e completo. Defeitos eventualmente encontrados em qualquer elemento estrutural

devem ser cuidadosamente examinados e registrados para permitir avaliar suas causas. Deve-

se efetuar a limpeza de determinadas áreas da ponte para verificar se há trincas, corrosões ou

outros defeitos encobertos (BRASIL, 2004).

Para as inspeções de pontes o Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte

conta com o Manual de Inspeção de Pontes Rodoviárias, editado em 1980 pelo Departamento

Nacional de Estradas de Rodagens (DNER/IPR), que foi revisado e atualizado em 2004 e

segue, principalmente, a orientação de uma vasta bibliografia da Federal Highway

87

Administration e da American Association of State Highway and Transportation Officials, em

que se pontifica o Bridge`s Inspector Training Manual de 1990, editado pela FHWA em julho

de 1991 e revisado em março de 1995. O manual tem dois objetivos principais:

· Treinar engenheiros e profissionais de nível médio para inspeções cadastrais e

rotineiras de pontes rodoviárias;

· Servir de padrão de uniformização de procedimentos e práticas para determinar

as condições de estabilidade, as necessidades de manutenção e a capacidade de

carga das pontes rodoviárias.

A NBR 9452 (1986) da ABNT determina três tipos de vistorias:

· Vistoria cadastral: refere-se aos procedimentos a serem adotados para a

verificação da segurança e da durabilidade da obra, sendo esta vistoria

complementada com os documentos e informes construtivos, compreendendo a

identificação da obra, sua descrição e características estruturais;

· Vistoria rotineira: é realizada com a finalidade de manter o cadastro da obra

atualizado e deverá ser realizada a intervalos de tempos regulares, não superiores

a um ano, ou sempre que houver ocorrências excepcionais que a motive;

· Vistoria especial: tem por finalidade interpretar e avaliar ocorrências danosas

detectadas em vistorias rotineiras, podendo ser visual e instrumental, realizada

por engenheiros especialistas.

No entendimento de Siqueira (2009), a NBR 9452 (1986) da ABNT, na forma atual,

não atende à plenitude que se deseja para a condução de uma vistoria satisfatória, visto que

não aborda itens capitais constantes das pontes e viadutos e, por isso, restringe e empobrece a

inspeção, quando não omite informações preciosas à estabilidade das obras.

A Norma DNIT 010/2004 – PRO acrescenta, além das três inspeções citadas, duas

inspeções: a extraordinária e a intermediária.

· Inspeção extraordinária: é uma inspeção não programada, solicitada para avaliar

um dano estrutural excepcional causado pelo homem ou pela natureza;

· Inspeção intermediária: é recomendada para monitorar uma deficiência

suspeitada ou já detectada, tal como um pequeno recalque de fundação, uma

erosão incipiente, um encontro parcialmente descalçado, o estado de um

determinado elemento estrutural, entre outros.

88

Nos Estados Unidos cada ponte deve ser inspecionada de acordo com o NBIS.

Existem cinco tipos de controle principais (Quadro 13):

Principais controles de inspeção

Inspeção de Inventario

É a inspeção inicial de uma ponte que passa a fazer parte do cadastro das pontes de um sistema de gerenciamento. As Inspeções de Inventário fornecem dados com informações dos elementos e condição estrutural básicas. As Inspeções de Inventário geralmente começam no escritório com os projetos e planejamentos de construção e as informações da sequência de execução, completando com as verificações das condições de as-built.

Inspeção de Rotina

A inspeção de rotina é realizada em intervalos regulares não superior a vinte e quatro meses. Intervalos de inspeção de mais de vinte e quatro meses, não superior a quarenta e oito meses, poderão ser aprovadas quando os últimos resultados da inspeção e análise apresentarem resultados que justifiquem este aumento. Para inspeções com mais de vinte e quatro meses é necessária a aprovação escrita da FHWA. A inspeção de rotina atual identifica a adequação estrutural e hidráulica e as condições da ponte. Deverá ser incluído no relatório de inspeção de rotina as recomendações de reparo e recomendações para posterior análise ou investigação.

Inspeção Especial

A inspeção especial é exigida nas pontes que tenham características especiais e complexas que requerem maior atenção. Os procedimentos de inspeção devem ser desenvolvidos para identificar as necessidades de controle e deve ser elaborada por inspetor com formação especializada e com experiência necessárias para inspecionar este tipo de ponte.

Inspeção emergencial

É uma avaliação aprofundada dos componentes críticos da ponte, realizada em conformidade com os procedimentos desenvolvidos para essa estrutura. Estes procedimentos de inspeção identificam o local do dano e descrevem os requisitos de controle. Um elemento com fratura crítica é definido como um elemento de aço em tensão, ou com um elemento de tensão, cuja falha provavelmente levaria uma parcela ou a ponte inteira para o colapso. Devem-se Inspecionar os elementos com fratura crítica, com periodicidade não superior a vinte e quatro meses.

Inspeção Subaquática

Uma inspeção subaquática é realizada em pontes com elementos estruturais que não são acessíveis para a inspeção de outra forma. O procedimento de inspeção subaquática será desenvolvido para identificar, localizar e descrever elementos subaquáticos para cada uma das pontes que exigem este tipo de inspeção. As Inspeções subaquáticas dos elementos estruturais devem ser regulares e em intervalos não superior a sessenta meses.

Fonte: Washington State Bridge Inspection Manual December (2006).

QUADRO 13 – Principais controles de inspeção

4.1.2 Instruções para atribuição de notas de avaliação – Estados Unidos

Códigos são usados para fornecer uma caracterização global do estado geral de todo

o conjunto de componentes que estão sendo avaliados. Na atribuição de códigos de condição,

portanto, o engenheiro deve considerar a gravidade da deterioração ou ruína, na medida em

89

que é difundida por todos os componentes a serem avaliados. São baseadas no estado geral

dos elementos que compõem a ponte ou da superestrutura ou infraestrutura. O Quadro 14

descreve as instruções para atribuições de notas de avaliação.

Instruções para atribuição de notas de avaliação 9 Não Aplicável. 8 Condição muito boa. Sem problemas anotados. 7 Bom estado. Alguns pequenos problemas. 6 Condições satisfatórias. Elementos estruturais apresentam pequena deterioração.

5 Razoável condição. Todos os elementos estruturais principais são sólidos, mas pode haver deficiências, tais como perda de seção, deterioração, fissuras, ou erosão.

4 Precárias condição. Com avançada deficiência, tais como perda de seção, deterioração, fissuras, ou erosão.

3 Sérias Condições. Perda de secção, deterioração, estilhaçamento ou a erosão têm afetado seriamente os principais componentes estruturais. Falhas localizadas são possíveis. Trincas de fadiga em aço ou talvez presença de fissuras de cisalhamento no concreto.

2 Estado crítico. Avançada deterioração dos principais elementos estruturais. Trincas de fadiga em aço ou fissuras de cisalhamento no concreto pode estar presente ou se não for acompanhada de perto, pode ser necessário fechar a ponte até que sejam tomadas medidas corretivas.

1 Condição de falha iminente. Maior deterioração ou perda seção crítica presente nos elementos estruturais ou de movimento vertical ou horizontal visível que afetam a estabilidade da estrutura. Ponte interditada, mas com a recuperação pode colocá-la de volta em condições de serviço.

0 Condição de falha. Fora de serviço. Sem recuperação. Interdição total ou demolição. Fonte: Washington State Bridge Inspection Manual December (2006).

QUADRO 14 – Instruções para atribuição de notas de avaliação (Estados Unidos)

4.1.3 Instruções para atribuição de notas de avaliação – Brasil

Para a avaliação de elementos de pontes com função estrutural, conforme o sistema

SGO v3 para gerenciamento do pontes do DNIT, é atribuída a cada elemento componente da

ponte uma nota de avaliação, variável de 1 a 5, a qual refletirá a maior ou a menor gravidade

dos problemas existentes no elemento. O Quadro 15 correlaciona essa nota com a categoria

dos problemas detectados no elemento.

Nota Danos no elemento insuficiência estrutural

Ação corretiva Condições de estabilidade

Classificação das condições

da ponte

5 Não há danos nem insuficiência estrutural Nada a fazer Boa Obra sem problemas

4

Existe danos, mas não há sinais de que estejam gerando insuficiência estrutural.

Nada a fazer; apenas manutenção. Boa

Obra sem problemas importantes.

3

Há danos gerando insuficiência estrutural, sem sinais de comprometimento da estabilidade da obra.

A recuperação da obra pode ser adiada, porém, colocar o problema em observação.

Boa aparentemente

Obra potencialmente problemática. Recomenda-se acompanhar a evolução dos problemas através das inspeções rotineiras, p/ detectar agravamento d/insuficiência estrutural.

90

Continuação

2

Há danos, com significativa. insuficiência estrutural na ponte, porém não há aparentemente, um risco tangível de colapso estrutural.

A recuperação (geralmente com reforço estrutural) da obra deve ser feita no curto prazo.

Sofrível

Obra problemática Adiar, a recuperação levará a estado crítico, comprometendo a vida útil da estrutura. Inspeções intermediárias são recomendáveis p/ monitorar os problemas.

1

Há danos gerando grave insuficiência estrutural na ponte; o elemento em questão encontra-se em estado crítico, com risco tangível de colapso estrutural.

A recuperação (geralmente com reforço estrutural) ou em alguns casos, substituição da obra, deve ser feita sem tardar.

Precária

Obra crítica Em alguns casos, pode configurar uma situação de emergência, podendo a recuperação ser acompanhada de medidas preventivas especiais, tais como: restrição de carga na ponte, interdição total ou parcial ao tráfego, escoramentos provisórios, Instrumentação com leituras contínuas de deslocamentos; deformações entre outros.

Nota: A nota final da ponte corresponde à menor dentre as notas recebidas pelos seus elementos com função estrutural.

Fonte: DNIT 010/2004 – PRO

QUADRO 15 – Instruções para atribuição de notas de avaliação (Brasil)

Convém lembrar que foi utilizado esta fonte de instrução (Quadro 15) para avaliar

(não considerando o ‘valor nota’) as condições aparentes de estabilidade das pontes do

município de Pato Branco, ilustradas na Figura 37 do item 6.3.

91

5 MÉTODOS E MATERIAIS

Neste capítulo são apresentados os caminhos percorridos para o levantamento das

pontes do município de Pato Branco, bem como os procedimentos adotados para identificar as

patologias encontradas.

Pato Branco, município criado em 14/11/1951, localizado no estado do Paraná,

distante 433 km da capital, Curitiba, tem área de 562,30 km2, sendo 16,22 km2 na área urbana.

Faz divisa com os municípios de Bom Sucesso do Sul, Clevelândia, Coronel Vivida, Honório

Serpa, Itapejara D’ Oeste, Mariópolis, Renascença e Vitorino. Possui uma população de

aproximadamente 70.160 habitantes, com 1.185 propriedades rurais. As principais atividades

econômicas desenvolvidas são a produção de soja e milho e atividade leiteira, com produção

agropecuária de R$ 94.836.878,86 (Deral/SEAB – 2008).

5.1 MÉTODOS E TÉCNICAS UTILIZADOS

Em relação aos objetivos propostos, o presente estudo foi caracterizado como

pesquisa descritiva, método que tem como objetivo primordial a descrição das características

de determinado fenômeno. São inúmeros os estudos que podem ser classificados sob este

título, cuja característica mais significativa é a utilização de técnicas padronizadas de coleta

de dados, tal como a observação (GIL, 2002).

O método utilizado para identificar os danos mais recorrentes das pontes no

município de Pato Branco foi fundamentado na norma de inspeção do DNIT - NORMA

010/2004 – PRO, que tem por finalidade interpretar e avaliar ocorrências danosas detectadas

em vistorias, podendo ser visual e instrumental. Neste caso foi apenas visual, porém

fundamentado em registro fotográfico.

5.1.1 Coleta de dados

Os dados coletados foram obtidos fundamentalmente por observação pessoal não

participante, com estilo de relato descritivo, e fundamentado com ilustrações fotográficas. A

coleta de dados por observação do tipo não participante manifesta para o observador da

pesquisa que a relação é simplesmente de campo. A participação tende a ser mais profunda

92

em virtude de uma observação informal da vivência dos fatos mais relevantes e no

acompanhamento das práticas cotidianas (MARCONI; LAKATOS, 2001).

5.1.2 Etapas da pesquisa

A coleta de dados foi desenvolvida por meio de visitas nas pontes do sistema viário

do município de Pato Branco (Apêndice g) durante três meses (05/07/2009 até 15/10/2009).

Para tanto, o delineamento geral da pesquisa demandou cinco etapas consecutivas, como

descritas na sequência:

Registro das Informações

III ETAPA

Leitura das coordenadas de GPS Medição das dimensões das pontes Identificação do tipo de estrutura e materiais Entrevista com moradores

Aquisição de Equipamentos

Arquivamento dos registros fotográficos

IV ETAPA

Seleção das principais patologias (fotos)

Visita nas

Pontes

V ETAPA

Elaboração de fichas (Apêndice F e G)

I ETAPA

Localização das Pontes

II ETAPA

Modelo de registro de seleção de fotos (Apêndice H)

Condição aparente de estabilidade (Apêndice E)

Características gerais das pontes (Apêndice D)

Dimensões das pontes (Apêndice C)

Administrador da ponte (Apêndice B)

Coordenadas geográficas das pontes (Apêndice A)

FIGURA 30 – Etapas da pesquisa

93

FIGURA 31 - Mapa de localização das pontes e identificação do tipo de material da superestrutura

94

I – Etapa

De posse do mapa do sistema viário municipal (http://www.ippupb.org.br/) e com

auxílio do Google Earth (http://earth.google.com/), foram identificadas as possíveis pontes

localizadas nas estradas, conforme ilustra a Fig. 31:

II – Etapa

· Aquisição de equipamentos, tais como máquina fotográfica, trenas, prumo, facão,

aparelho leitor de coordenadas de GPS, outros;

· Elaboração de fichas com base no anexo A e B da norma DNIT 010/2004-PRO,

para anotação de dados (Apêndice F e G);

III – Etapa

Visitas às pontes através de rota predefinida efetuando os seguintes trabalhos:

· Leitura das coordenadas de GPS;

· Medição das dimensões das pontes (comprimento, largura);

· Identificação do tipo de estrutura e materiais utilizados na construção da ponte;

· Entrevista com moradores da comunidade, registro das demais informações;

IV – Etapa

· Arquivamento e análise dos registros fotográficos;

· Seleção das fotos com as principais patologias encontradas nas pontes;

V – Etapa

Registro das diversas informações encontradas sobre as pontes:

· Coordenadas geográficas das pontes por GPS (Sistema de Posicionamento

Global) do município de Pato Branco (Apêndice A);

· Administrador da ponte (Apêndice B);

· Dimensões das pontes do município de Pato Branco – PR (Apêndice C);

· Características gerais das pontes (Apêndice D);

· Condição aparente de estabilidade (Apêndice E);

· Manifestações patológicas nos elementos das superestruturas das pontes de

concreto do município de Pato Branco – PR (Apêndice F);

· Manifestações patológicas nos elementos das superestruturas das pontes de

madeira do município de Pato Branco – PR (Apêndice G);

http://www.ippupb.org.br/�

http://earth.google.com/�

95

· Manifestações patológicas nos elementos de concreto dos apoios (pilares) das

pontes do município de Pato Branco – PR (Apêndice H);

· Manifestações patológicas nos elementos de madeira dos apoios (pilares) das

pontes do município de Pato Branco – PR (Apêndice I);

· Ficha de inspeção cadastral de inscrição (Apêndice J);

· Modelo de registro de seleção de fotos com comentário individual de cada ponte

(Apêndice K). Nesta ficha estão inclusas seis fotografias, que caracterizam as

condições pormenorizadas da mesma. Além disso, apresenta as seguintes

informações:

a) Localização;

b) Idade;

c) Comprimento;

d) Largura; Latitude e Longitude;

e) Material de Superestrutura;

f) Tipologia da estrutura.

96

6 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

6.1 CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS, TIPO DE ESTRUTURA, MATERIAL DA

SUPERESTRUTURA E IDADE

O presente estudo buscou identificar as pontes existentes no município de Pato

Branco, mostrando detalhadamente os principais aspectos de cada uma, tais como: localidade;

material da superestutrura (Tabela 1); comprimento; largura da pista; tipo de estrutura;

estimativa de idade e patologias encontradas, entre outros detalhes registrados nos apêndices.

Convém lembrar que cada ponte foi registrada por um código (Cód.), constando nos

apêndices deste estudo outras particularidades de cada uma delas.

Neste capítulo apresentam-se informações gerais sobre as características das 58

pontes e as principais patologias encontradas entre vias urbanas e rurais com ampla

documentação fotográfica.

TABELA 1 – Dados gerais das pontes do município de Pato Branco – PR

Dados gerais das pontes do município de Pato Branco – PR

Cód. Ponte Localidade Material

Superestrutura Comprimento

(m)

Largura da pista (m)

Tipo de Estrutura

Estimativa de idade

P100 Linha Quebra Freio Madeira 7,25 2,35 Vigas 15 P101 Linha Quebra Freio Madeira 7,60 2,45 Vigas 40 P102 Linha Quebra Freio Concreto 8,70 4,55 Vigas 4 P103 Linha Quebra Freio Concreto 11,00 4,40 Vigas 26 P104 Linha Quebra Freio Madeira 6,80 2,20 Vigas 50 P105 Linha Quebra Freio Madeira 6,60 2,30 Vigas 50 P106 Linha Quebra Freio Madeira 6,10 2,20 Vigas 50 P107 Distrito Novo Espero Madeira 6,10 2,30 Vigas 50 P108 Linha Rondinha Madeira 6,80 2,30 Vigas 12 P109 Linha Rondinha Madeira 9,40 2,70 Vigas 50 P110 Linha Rondinha Concreto 17,00 4,45 Vigas 22 P111 Linha Esperança Madeira 5,00 2,20 Vigas 40 P112 Linha Esperança Concreto 7,50 4,50 Vigas 30 P113 Linha Esperança Madeira 5,00 2,30 Vigas 20 P114 Sede Dom Carlos Concreto 6,70 5,80 Laje 20 P115 Linha Sede Gavião Concreto 5,00 5,75 Laje 20 P116 Linha Sede Gavião Concreto 6,00 2,65 Vigas 30 P117 Linha Santo Agostinho Madeira 7,10 2,35 Vigas 35 P118 Linha Santo Agostinho Madeira 9,20 2,30 Vigas 10 P119 Linha Santo Agostinho Madeira 6,00 2,10 Vigas 35 P120 Linha Passo da Pedra Concreto 8,55 5,10 Laje 10 P121 Linha Passo da Pedra Madeira 8,70 2,50 Vigas 6 P122 Passo da Pedra Madeira 15,60 2,40 Vigas 50 P123 Sede Gavião Madeira 4,30 2,50 Vigas 10 P124 Linha Independência Madeira 12,10 3,00 Viga/Trilho 40

97

Continuação

Cód. Ponte Localidade Material

Superestrutura Comprimento

(m)

Largura da pista (m)

Tipo de Estrutura

Estimativa de idade

P125 Linha Independência Concreto 14,60 4,70 Laje 25 P126 Linha Independência Madeira 5,20 2,30 Vigas 20 P127 Linha Independência Concreto 6,00 5,70 Vigas 4 P128 Linha Independência Concreto 6,30 4,50 Vigas 10 P129 Linha Independência Concreto 13,00 5,85 Vigas 15 P130 Linha Independência Concreto 18,10 6,05 Vigas 20 P131 Linha São Caetano Concreto 7,00 4,35 Vigas 30 P132 Linha S. P. de Alcântara Concreto 8,60 4,50 Vigas 30 P133 Linha N. S. do Carmo Concreto 12,50 4,65 Vigas 8 P134 Linha N. S. do Carmo Concreto 7,65 4,45 Vigas 30 P135 Linha N. S. do Carmo Madeira 5,65 2,25 Vigas 30 P136 Linha São Caetano Madeira 8,00 2,20 Vigas 50 P137 Linha São Caetano Madeira 6,70 2,20 Vigas 40 P138 Linha Barra do Dourado Madeira 8,30 2,40 Vigas 30 P139 Linha Quebra freio Madeira 6,20 2,60 Vigas 30 P140 Linha Damaceno Concreto 7,30 5,60 Vigas 2 P141 Linha Damaceno Concreto 12,80 4,75 Vigas 15 P142 Linha Passo da Ilha Madeira 4,90 2,40 Vigas 30 P143 Linha Passo da Ilha Madeira 5,50 2,20 Vigas 50 P144 Linha Passo da Ilha Madeira 6,15 2,30 Vigas 8 P145 Linha Passo da Ilha Concreto 8,70 4,05 Vigas 30 P146 Linha Soares Concreto 21,90 4,60 Vigas 14 P147 Linha São João Batista Concreto 59,00 4,75 Vigas 30 P148 Parque Industrial (BR 158) Concreto 55,00 7,20 Vigas 30 P149 Linha Cachoeirinha Madeira 6,70 2,25 Vigas 30 P150 Linha Cachoeirinha Concreto 160,00 10,50 Vigas 8 P151 Linha Mafra – BR 158 Concreto 170,00 7,10 Vigas 40 P152 Linha Mafra – BR 158 Concreto 5,00 7,20 Laje 40 P153 Linha Independência Concreto 82,00 7,20 Vigas 40 P154 Bairro Bortot Concreto 6,50 10,00 Laje 30 P155 Bairro Bortot Concreto 7,00 10,05 Laje 30 P156 Bairro Bortot Concreto 6,30 8,10 Laje 30 P157 Linha Três Pontes Madeira 4,30 2,50 Vigas 30

A administração das pontes que fazem parte do sistema viário municipal em 66% é

responsabilidade do Município de Pato Branco conforme observa-se na Figura 32. Além de

suas pontes, o município faz parceria administrativa com outros municípios: 9% com o

município de Itapejara dÒeste; 5% com Vitorino; 5% com Mariópolis; 3% com Clevelândia

e 2% com Honório Serpa. Outras pontes que fazem parte desta rede viária são assim

administradas: 5% pelo DNIT e 2% com o DER-PR. Ainda existem 3% das pontes

consideradas particulares, uma delas localizada numa fazenda, na qual a circulação de

veículos é restrita aos veículos da fazenda e a alguns moradores das redondezas. Interessante é

uma ponte que foi executada de forma rudimentar por um morador do município de Itapejara

D’Oeste, que precisa do acesso para Pato Branco.

98

FIGURA 32 - Administração das pontes

6.2 PONTES: CARACTERÍSTICAS DAS PONTES AVALIADAS

O modelo estrutural encontrado nas pontes do município de Pato Branco é composto,

de pontes de madeira, de vigas de madeira roliça ou falquejadas e, nas pontes de concreto, de

vigas e lajes (Fig. 33). As vigas pré-moldadas tipo “I”, tipo “T”, predominam e existem

também vigas de concreto moldado no local. As lajes são, na sua maioria, de concreto armado

moldado in loco, e algumas foram executadas com laje pré-moldada com capa de concreto.

FIGURA 33 – Modelo estrutural das pontes do município de Pato Branco - PR

As pontes existentes no município são compostas por 74% de pontilhões com menos

de 10 m de comprimento e 90% com extensão abaixo de 20 m (Fig. 34). As somatórias das

pontes de concreto ocorrem em uma extensão de 765,70 m e as pontes de madeira uma

50

8

0 10

20 30 40

50 60

Tipo de estrutura

Qau

ntid

ade

de p

onte

s

PONTES 86% 14%

Vigas Lajes

66%

9% 5% 5%

5% 3% 3% 2% 2%

Pato Branco Pato Branco/Itapejara DÓeste Pato Branco/Vitorino Pato Branco/Mariópolis DNIT-BR 158 Pato Branco/Clevelândia Particular Pato Branco/Honório Serpa DER-PR 280

99

extensão de 197,25 m, totalizando 962,95 m de pontes no município. As pontes mais extensas

são administradas pelos órgãos dos governos estadual e federal. Cabe salientar que, por se

tratar de pontilhões, percebe-se a falta de cuidado com o projeto, execução, uso, manutenção e

demais cuidados que requerem uma obra de tal importância como as pontes, cujo risco não se

restringe às ocasiões em que ocorre algum acidente ou impossibilidade de transitar.

FIGURA 34 – Extensão das pontes do município de Pato Branco - PR

A idade das pontes (Fig. 35) é de difícil precisão na obtenção dos dados, em razão

da falta de registro pelos órgãos responsáveis. As informações apresentadas neste gráfico são

resultado de inscrições em placas fixadas nas pontes e feitas no concreto fresco, bem como

por pesquisa de campo por meio de entrevista com moradores lindeiros.

Observa-se que no início da década de 1980 muitas pontes foram executadas, fato

que se deveu a grandes cheias, que danificaram e ou levaram as pontes pela força das águas,

obrigando os administradores a recuperá-las.

43

9

1 3 2 0

10

20

30

40

50

Comprimento (m)

Qua

ntid

ade

de p

onte

s

PONTES 74% 16% 2% 5% 3%

< 10 11 - 20 21 - 50 51 - 100 > 100

100

FIGURA 35 – Idade estimada das pontes do município de Pato Branco - PR

As pontes do município de Pato Branco foram executadas com materiais de fácil

aquisição, sendo 48% com madeira e 52% em concreto (Fig. 36). Contudo, cabe salientar que

a falta de planejamento e de equipe técnica qualificada para manusear esses materiais acabou

resultando em grande quantidade de patologias. Por isso, seria aconselhável que os

responsáveis pela execução e manutenção deste bem público elaborassem planos de

gerenciamento das pontes visando a um melhor desempenho físico e financeiro e a maior

segurança para sua população.

FIGURA 36– Material das superestruturas das pontes do Município de Pato Branco - PR

3

8 5 5

2

18

2

7

0

8

0 0

5

10

15

20

Idade (anos)

Qua

ntid

ade

de P

onte

s

PONTES 5% 14% 9% 9% 3% 31% 3% 12% 0% 14% 0%

< 5 6 - 10 11 - 15 16 - 20 21 - 25 26 - 30 31 - 35 36 - 40 41 - 45 46 - 50 >50

58

28 30

0

10

20

30

40

50

60

70

Tipo de material

Qua

ntid

ade

de P

onte

s

PONTES 100% 48% 52%

Total Madeira Concreto

101

6.3 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS PONTES

Neste item são apresentados diversos tipos de patologias encontradas nas pontes do

sistema viário do município de Pato Branco – Paraná. Observam-se diferentes riscos para

cada estrutura das pontes em razão do grau de patologia que apresentam.

Verifica-se que as condições aparentes de estabilidade das pontes do município de

Pato Branco requerem urgentes melhorias (Fig. 37), uma vez que 22% delas estão em situação

precária e 19%, em situação sofrível, como comprovado nas ilustrações que fazem parte deste

capítulo (NORMA 010/2004 – PRO do DNIT).

O estudo possibilitou identificar outras importantes informações, tal como a

ocorrência de dez acidentes, inclusive com vítimas fatais. Quanto às características gerais das

pistas, das 58 pontes do município 54 (93%) não possuem acostamento; 51 (88%) não contam

com passeios; 29 (50%) não possuem guarda-rodas; 50 (86%) não têm guarda-corpo; 55

(95%) das pontes não contam com sinalização vertical; as faixas na pista são de difícil

identificação, sendo na sua maioria constituídas de uma faixa. Outro dado importante é a

constatação de que em 14 (24%) das pontes a seção de vazão aparenta ser insuficiente.

FIGURA 37 – Condições aparentes de estabilidade encontrada nas pontes vistoriadas

de acordo com a norma 010/2004 – PRO do DNIT

Para a avaliação de elementos de pontes com função estrutural foram adotados os

seguintes critérios: Boa - Não há danos nem insuficiência estrutural ou existe danos, mas não

há sinais de que estejam gerando insuficiência estrutural. Obra sem problemas importantes.

59% 22%

19%

Boa Precária Sofrível

102

Sofrível - Existe danos gerando insuficiência estrutural, sem sinais de comprometimento da

estabilidade da obra. Não há aparentemente, um risco tangível de colapso estrutural. Obra

potencialmente problemática, recomenda-se acompanhar a evolução dos problemas através

das inspeções rotineiras para detectar agravamento de insuficiência estrutural. Adiar a

recuperação levará a estado crítico, comprometendo a vida útil da estrutura. Inspeções

intermediárias são recomendáveis para monitorar os problemas. Precária - Existem danos

gerando grave insuficiência estrutural na ponte, encontra-se em estado crítico, com risco

tangível de colapso estrutural. Obra crítica. Em alguns casos, pode configurar uma situação de

emergência, podendo a recuperação ser acompanhada de medidas preventivas especiais, tais

como: restrição de carga na ponte, interdição total ou parcial ao tráfego, escoramentos

provisórios, Instrumentação com leituras contínuas de deslocamentos; deformações entre

outros. A recuperação (geralmente com reforço estrutural) ou em alguns casos, substituição da

obra, deve ser feita sem tardar.

Conforme inspeção visual recomenda-se a necessidade de inspeção por profissional

especializado em estruturas em 43%(25 pontes) das pontes do município.

FIGURA 38 – Necessidade de inspeção especializada no total das pontes vistoriadas

Conforme indicado no apêndice E – Condição aparente de estabilidade, do total de

pontes do município (58), recomenda-se inspeção urgente em 21% ou seja, em 12 pontes do

total.

103

FIGURA 39 – Necessidade de inspeção especializada urgente do total das pontes do município

As principais manifestações patológicas observadas visualmente nos elementos da

superestrutura das pontes de concreto do município de Pato Branco foram 83% com armadura

exposta, 70% apresentam falhas no sistema de drenagem, 67% com abrasão no concreto do

tabuleiro e 67% deparam com falhas de concretagem (Fig. 40).

FIGURA 40 – Manifestações patológicas nos elementos da superestrutura das pontes de concreto do município

de Pato Branco – PR


superestrutura das pontes de madeira do município foram 93% com danos na madeira por

ataque de insetos e ou fungos, 43% das pontes de madeira apresentam vigas em estágio

104

avançado de apodrecimento, 82% com defeitos nas peças de madeira do tabuleiro e 25%

apresentam danos devido a sobrecarga de veículos (Fig. 41).

FIGURA 41 – Manifestações patológica nos elementos da superestrutura das pontes de madeira do município de

Pato Branco – PR

As principais manifestações patológicas observadas visualmente nos elementos de

concreto dos apoios (pilares) das pontes do município foram 33% com armadura exposta,

67% deparam com falhas de concretagem, 67% apresentam erosão do concreto e 50%

aparentam estar com erosão no solo das fundações (Fig. 42).

FIGURA 42 – Manifestações patológicas nos elementos de concreto dos apoios (pilares) das pontes do

município de Pato Branco – PR

O município apresenta dez pontes com apoios das pontes (pilares) construídos com

toras de madeira tipo estiva e as principais manifestações patológicas observadas visualmente

nos elementos de madeira dos apoios (pilares) das pontes foram 100% com toras de apoio em

105

estágio avançado de apodrecimento e 100% aparentam estar com erosão no solo das

fundações (Fig. 43).

FIGURA 43 – Manifestações patológicas nos elementos de madeira dos apoios (pilares) das pontes do


6.3.1 Patologias nas pontes de concreto

A seguir estão expostas 32 fotografias com as principais patologias encontradas nos

elementos de concreto das pontes do município de Pato Branco.

A ponte da Fig. 44 apresenta, próximo aos tubos de drenagem, manchas e

desplacamento do concreto e armadura aparente em estágio avançado de corrosão. É fato

constatado que um dos sintomas comuns e de maior acometimento no concreto são as

manchas e a corrosão da armadura.

FIGURA 44 - Desplacamento de concreto e corrosão de armadura (Ponte P148)

106

A ponte da Fig. 45 apresenta acelerado processo de corrosão, ocasionado pela falta

de pingadeira na lateral e deficiência no cobrimento da armadura. A utilização incorreta de

pingadeiras e ninhos de concretagem em estruturas de concreto é falha que pode,

individualmente ou em conjunto, criar as condições necessárias para diminuir a vida útil das

estruturas.

FIGURA 45 - Corrosão de armadura da viga lateral da ponte (Ponte P129)

Observa-se na ponte da Fig. 46 desplacamento do concreto em virtude da

despassivação da armadura, intensificando o processo corrosivo. Destaca-se que o concreto,

como todos os demais materiais, está sujeito à degradação natural; entretanto, várias causas

podem apressar a degradação das estruturas de concreto armado.

FIGURA 46 - Desplacamento do concreto com exposição da armadura (Ponte P145)

107

A ponte da Fig. 47 ilustra a exposição de armadura de estribo. Salienta-se que os

fatores que afetam a corrosão da armadura estão associados basicamente às características do

concreto, ao meio ambiente e à disposição das armaduras nos componentes estruturais

afetados.

FIGURA 47 - Exposição de armadura de estribo (Ponte P151)

Verifica-se na ponte da Fig. 48 detalhe de fixação de tubulações na laje da ponte.

Nota-se falta de planejamento para fixação dos elementos externos, tais com tubulações,

provocando um ponto de início do processo corrosivo da armadura.

FIGURA 48 - Detalhe de fixação de tubulações na laje da ponte (Ponte P156)

108

As galerias de águas pluviais foram executadas diretamente na laje da ponte, da fig.

49. Percebe-se neste local que o processo corrosivo é intenso em razão da umidade constante.

FIGURA 49 - Vista inferior da laje no acesso de drenagem das águas pluviais (Ponte P155)

As juntas de dilatação na ponte da Fig. 50 são dispositivos adequados capazes de

acompanhar os movimentos da estrutura e de prover uma perfeita vedação do local. Em

virtude da falta de vedação das juntas, a penetração da água é facilitada e mantém úmida a

região, provocando corrosão da armadura.

FIGURA 50 - Corrosão da armadura nas bordas da junta de dilatação da ponte (Ponte P155)

109

Na viga pré-moldada na ponte da Fig. 51 verifica-se a armadura exposta facilitando o

processo corrosivo nas armaduras.

FIGURA 51 – Armadura exposta na viga pré-moldada (Ponte P103)

Na ponte das Fig. 52 e 53 verifica-se falha grave de posicionamento da armadura,

executado com espaçador inadequado (sarrafo de madeira), com exposição da armadura ao

ataque pela corrosão, diminuindo a seção da armadura e podendo causar rompimento das

barras e levar a ponte ao colapso.

FIGURA 52 - Espaçador de sarrafo de madeira (Ponte P121)

110

FIGURA 53 - Armadura exposta (Ponte P121)

Percebem-se nas pontes das Fig. 54 e 55 danos nas vigas em razão de ninhos de

concretagem e colisão das peças no momento da montagem da estrutura pré-moldada. Chama-

se atenção para o fato de que o governo do Paraná, por meio de parceria com os municípios,

auxilia na execução de algumas pontes das estradas rurais. Este programa prevê o

fornecimento das vigas pré-moldadas e o município encarrega-se de executar a ponte. Ocorre

que estas vigas apresentam falhas de concretagem (ninhos) e recobrimento insuficiente.

FIGURA 54 - Ninhos de concretagem (Ponte P129)

111

FIGURA 55 - Cobrimento de armadura (Ponte P126)

Percebe-se na ponte da Fig. 56 ninhos de concretagem na face inferior da longarina,

por falha de adensamento do concreto e possível taxa elevada de armadura.

FIGURA 56 - Ninhos de concretagem na face inferior da longarina (Ponte P148)

112

Na ponte da Fig. 57 verifica-se rompimento do elemento estrutural no balanço de

acesso. Dentre os problemas patológicos encontrados nesta ponte está o da aparente vibração

excessiva sentida ao ser realizada a inspeção da ponte.

FIGURA 57 - Rompimento do balanço de acesso da estrutura da ponte (Ponte P151)

O impacto nas estruturas das pontes (Fig. 58) do município de Pato Branco ocorre,

na sua quase totalidade, por troncos de árvores que são arrastados pelas correntezas das águas

e acabam colidindo com elementos estruturais das pontes, provocando danos na sua estrutura.

FIGURA 58 - Troncos de árvores impactando no pilar (Ponte P110)

113

Observa-se na ponte da Fig. 59 pedaços de madeira entrelaçando-se no pilar. Além

de troncos de madeira, existe possibilidade de impacto por pequenas embarcações em três

pontes do município onde o rio é navegável.

FIGURA 59 - Pilares da ponte (Ponte P151) Percebe-se na ponte da Fig. 60 acúmulo de água no tabuleiro, favorecendo a

ocorrência de acidentes. Nota-se que é bastante comum este tipo de situação nos períodos

chuvosos.

FIGURA 60 - Acúmulo de água no tabuleiro (Ponte P131)

114

Na ponte da Fig. 61 verifica-se o dreno entupido por terra e vegetação.

Comprometendo o objetivo dos sistemas de drenagem, que é remover de forma rápida e

eficiente as águas pluviais do estrado, evitando acidentes de tráfego e as danosas

consequências da permanência de águas no estrado, as quais se tornam poluídas.

FIGURA 61 - Entupimento do dreno (Ponte P150)

As manchas de umidade evidenciadas na ponte da Fig. 62 ocorreram em virtude da

má execução e fragilidade dos tubos, que, com a força das águas, acabaram danificando o

sistema de drenagem, consequentemente motivando essas patologias.

FIGURA 62 - Manchas de umidade (Ponte P147)

115

Percebe-se na ponte da Fig. 63 vestígios de fuligem proveniente da ação do fogo

sobre as estruturas da ponte de concreto, causado por “moradores da ponte”.

FIGURA 63 - Ação do fogo sobre as estruturas de concreto (Ponte P148)

Verifica-se na ponte da Fig. 64 que se trata da contenção do aterro e apoio das vigas

de uma ponte de madeira, onde ocorreu erosão nas fundações ocasionando o rompimento do

concreto. Nota-se a falta de armadura nesta estrutura de apoio.

FIGURA 64 – Rompimento do concreto de apoio e contenção da ponte (Ponte P100)

Verifica-se na ponte da Fig. 65 que o pilar está com a verticalidade alterada em 30

cm. A correta verticalidade deste tipo de estrutura é fundamental já que têm a função de

transmitir os esforços da superestrutura para a infraestrutura (fundações).

116

FIGURA 65 - Vista lateral - falta de verticalidade dos pilares da ponte (Ponte P124)

Observa-se na ponte da Fig. 66 a erosão do concreto na base do pilar. A erosão é

mais acentuada quando o fluido em movimento contém partículas em suspensão na forma de

sólidos, provocando desgaste no concreto.

FIGURA 66 - Erosão do concreto na base do pilar (Ponte P124)

Na ponte da Fig. 67 percebe-se, aparentemente, o fenômeno de abrasão provocado

pelo atrito do tráfego de veículos, causando o desgaste do concreto do piso do tabuleiro, com

exposição da armadura.

117

FIGURA 67 - Desgaste do concreto do pavimento com exposição de armadura (Ponte P114)

Verifica-se na ponte da Fig. 68 eflorescência na fissura de pilar de encontro. A

lixiviação do hidróxido de cálcio, com a consequente formação do carbonato de cálcio

insolúvel, é responsável pelo aparecimento de eflorescência, caracterizada por depósitos de

cor branca na superfície do concreto.

FIGURA 68 - Eflorescência na fissura do pilar de encontro (Ponte P146)

A lixiviação com aparecimento de eflorescência é observada nas fissuras da face

inferior do tabuleiro da ponte (Fig. 69), bem como no concreto dos elementos estruturais de

apoio (pilares) de encontro das pontes.

118

FIGURA 69 - Fissuras na laje com eflorescência (Ponte P151)

A lixiviação na ponte da Fig. 70 deve-se à ação do hidróxido de cálcio, que, ao entrar

em contato com o gás carbônico atmosférico, forma o carbonato de cálcio insolúvel, o qual

acaba vedando as fissuras ou juntas de concretagem.

FIGURA 70 - Lixiviação no encontro (pilar) de concreto (Ponte P152)

Na ponte da Fig. 71 nota-se erosão do concreto do pilar, possivelmente originada por

possível falha de concretagem submersa.

119

FIGURA 71 - Erosão no concreto do pilar de apoio (Ponte P126)

Na ponte da Fig. 72 observa-se a erosão do solo nas fundações. Destaca-se que foi

encontrado este tipo de anomalia em quase todas as fundações dos pontilhões. Este tipo de

dano deve-se, provavelmente, a falhas de concretagem submersa e à falta de fundações

adequadas.

FIGURA 72 - Erosão do solo nas fundações (Ponte P110)

Verifica-se na ponte da Fig. 73 recalque de fundação. É recomendável a inspeção

intermediária para monitorar esta deficiência suspeitada ou detectada. Este recalque ocorreu,

120

possivelmente, pela falta de fundações adequada e ou erosão do solo causada pela ação da

correnteza da água.

FIGURA 73 - Recalque de Fundação (Ponte P149)

Percebe-se na ponte da Fig. 74 fissura de recalque na extremidade. As principais

causas de fissuras podem estar relacionadas a diversos aspectos, tais como cura deficiente,

retração, expansão, variações de temperatura, ataques químicos, excesso de carga, erros de

projeto, erros de execução, recalques diferenciais.

FIGURA 74 - Fissura de recalque na extremidade (Ponte P119)

121

A ponte da Fig. 75 apresenta a recuperação inadequada do guarda-corpo. Esse

processo foi realizado inadequadamente e de forma rudimentar em toda ponte, quando deveria

seguir os parâmetros estipulados em norma, garantindo assim a segurança do pedestre. Dentre

outros problemas patológicos, verificou-se aparente vibração excessiva da ponte.

FIGURA 75 - Guarda-corpo danificado (Ponte P150)

6.3.2 Patologias nas pontes de madeira

A seguir estão expostas 15 fotografias com as principais patologias encontradas nos

elementos de madeira das pontes do município de Pato Branco.

Na ponte da Fig. 76 a viga é atacada por microorganismos, bactérias e fungos,

causadores do apodrecimento da madeira. Nas estruturas de madeira das pontes os fungos

encontram condições favoráveis ao seu desenvolvimento, em virtude de fatores propícios,

como umidade, temperatura, oxigênio, pouca luz solar.

122

FIGURA 76 - Ataque na madeira por bactérias e fungos (Ponte P119)

Observa-se na ponte da Fig. 77 ataque de insetos nas toras (vigas de sustentação das

pontes). A madeira sofre ataque por várias espécies de insetos, como cupins e larvas, que

usam a madeira como abrigo e fonte de alimentação. Os insetos produzem galerias que

reduzem perigosamente as seções resistentes das peças em serviço, facilitando a entrada da

umidade, indispensável ao desenvolvimento de fungos.

FIGURA 77 - Ataque por insetos nas toras (vigas) de sustentação da ponte (Ponte P144)

Na ponte da Fig. 78 percebe-se o apodrecimento da madeira causado pelo ataque de

agentes bióticos. Da água de chuva que passa pelas frestas das juntas do tabuleiro, parte é

123

retida nas regiões de contato entre as longarinas e transversinas, propiciando uma degradação

mais rápida dos elementos da ponte.

FIGURA 78 - Viga da ponte em estágio de apodrecimento (Ponte P149)

Na ponte da Fig. 79 verifica-se o estágio avançado de deterioração com rompimento

da viga, indicando um colapso iminente.

FIGURA 79 - Viga de madeira em estágio avançado de decomposição (Ponte P126)

Observa-se na ponte da Fig. 80 um tipo de estrutura denominada genericamente na

linguagem dos engenheiros rodoviários de “estiva”. Este tipo de apoio das vigas foi

124

encontrado em 36% das pontes de madeira. Destaca-se o avançado estado de apodrecimento

das toras de apoio, comprometendo a estabilidade da ponte.

FIGURA 80 - Estiva - Vista de sistema de apoio de pontes de madeira (Ponte P109)

Observa-se na ponte da Fig. 81 defeitos causados por diversos fatores, tais como

ataque por fungos e insetos; danos no que se refere a sobrecargas, ligação das peças,

deslocamentos, fissuras; defeitos na madeira tipo fendas, nós, gretas, abaulamento,

arqueamento, empenamento, entre outros.

FIGURA 81 - Vista do tabuleiro com indicação de diversos danos (Ponte P109)

125

Percebe-se na ponte da Fig. 82 tabuleiro comprometido. As madeiras apresentam

deterioração generalizada. Além do tabuleiro, esta ponte apresenta a estrutura de suporte com

aparente situação de colapso das vigas e pilares de concreto armado.

FIGURA 82 - Vista geral do tabuleiro (Ponte P122)

Verifica-se na ponte da Fig. 83 que as tábuas pregadas no sentido longitudinal,

designadas como “guias das rodas”, são fixadas com pregos, os quais acabam se

desprendendo parcialmente da madeira em razão de vários fatores, como apodrecimento,

deslocamento por efeito de fissuras causadas pela secagem da madeira verde, in loco, o que

acaba prejudicando os pneus dos veículos.

FIGURA 83 - Prego exposto (Ponte P139)

126

Na ponte da Fig. 84 visualiza-se dano ocorrido por excesso de carga para o tipo de

estrutura.

FIGURA 84 - Rompimento das transversinas (Ponte P111)

Em razão do conjunto heterogêneo aterro/madeira, nota-se nesta ponte da Fig. 85 que

ocorreu um assentamento do solo combinado com a erosão causada pelas águas pluviais,

provocando um degrau no acesso da ponte, causando desconforto e perigo para os usuários.

FIGURA 85 - Degrau na entrada da ponte (Ponte P142)

Percebe-se na ponte da Fig. 86 que as fendas de cerne, além de diminuírem a

resistência da peça, tornam-se propícias ao ataque de fungos e insetos, diminuindo a vida útil

esperada do elemento estrutural. As pontes de madeira apresentam diversos tipos de

127

anomalias, em razão do material constituinte, que é um produto biológico sujeito à

deterioração pela ação de fungos apodrecedores, insetos xilófagos, intemperismo,

condicionantes físicos e mecânicos, entre outros.

FIGURA 86 - Fenda de cerne (Ponte P110)

Na ponte da Fig. 87 observa-se flecha excessiva na transversal da ponte.

FIGURA 87 - Flecha excessiva (Ponte P135)

Na ponte da Fig. 88 identificou-se rompimento da tora de madeira em razão de falha

de execução, entalhe excessivo na extremidade e possível excesso de carga. Essa situação

torna a ponte perigosa, podendo levá-la ao colapso.

128

FIGURA 88 - Rompimento no apoio da viga de madeira (Ponte P138)

Observa-se na ponte da Fig. 89 que o pilar central foi construído com concreto magro

e grande quantidade de pedra marroada e rachão, sem armadura e esbelto. Verifica-se apoio

das longarinas com tronco de árvore em balanço, sem a fixação adequada e sem continuidade

da trasversina.

FIGURA 89 - Transversina em balanço para apoio das vigas (Ponte P118)

Na ponte da Fig. 90 identificou-se rompimento da viga de madeira e danos no

tabuleiro. Observa-se ataque por fungos em todas as peças de madeira.

129

FIGURA 90 - Rompimento da viga e ataque por fungos (Ponte P136)

6.3.3 Outros problemas observados nas pontes

A seguir estão expostas 11 fotografias com informações de outros problemas

observados nas vistorias.

Observa-se na ponte da Fig. 91 o desmoronamento dos elementos de contenção das

laterais do aterro de acesso, causado pelo excesso de carga, combinado com a má execução

dos elementos de contenção.

FIGURA 91 - Suporte da cortina de contenção de aterro no acesso da ponte (Ponte P124)

130

Percebe-se na ponte da Fig. 92 um problema ocorrido com erosão na contensão

lateral do aterro. A erosão ocorreu em razão da falta de canalização das águas pluviais, fato

que ocorre em todas as pontes das estradas vicinais do município.

FIGURA 92 - Erosão na contenção lateral do aterro (Ponte P120)

Verifica-se na ponte da Fig. 93 a localização da ponte em final de curva acentuada,

inclusive sem sinalização e proteção lateral para o veículo ou pedestre. Esta situação é

recorrente, tendo em vista que as estradas tendem a margear os rios para melhor

aproveitamento da topografia local. De acordo com a NBR 7188 (1982) da ABNT, as

sinalizações das pontes devem estar em lugar bem visível, em ambas as cabeceiras ou em

todos os acessos.

FIGURA 93 - Estrada de acesso à ponte (Ponte P139)

131

Verifica-se na ponte da Fig. 94 apenas uma sinalização de indicação de alerta para

os motoristas sobre a existência de ponte após uma curva acentuada, motivando acidentes por

falta de visibilidade ou mesmo de excesso de velocidade.

FIGURA 94 - Sinalização de alerta para curva e ponte (Ponte P150)

Observa-se na ponte da Fig. 95 pouca visibilidade em ambos os sentidos no acesso

para a rodovia federal no encontro da ponte com a pista de rolamento, com grande

possibilidade de acidentes em virtude da alta velocidade dos veículos que transitam pela

rodovia.

FIGURA 95 - Placa de alerta entrada/saída de veículos (Ponte P151)

132

Verifica-se na ponte da Fig. 96 o improviso de passarela lateral para trânsito de

pedestres, uma vez que a ponte não apresenta passeio.

FIGURA 96 - Passarela de madeira sem proteção (Ponte P132)

A ponte da Fig. 97, com 55 m de extensão, 70 cm de largura de passagem para o

pedestre, está localizada na BR 158, que interliga um bairro industrial à cidade. Neste trecho a

movimentação de veículos é intensa, inclusive com forte deslocamento de ar, que pode

favorecer no desequilíbrio do pedestre em direção à pista, com possibilidade de

atropelamento.

FIGURA 97 - Vista da ponte BR 158 - ligação cidade bairro industrial (Ponte P148)

133

Observa-se na ponte da Fig. 98 secção de vazão inadequada, comprometendo a sua

funcionalidade. Marcas nas vegetações indicam que o nível da água ultrapassa o tabuleiro na

época de cheias, tornando-se uma passagem perigosa.

FIGURA 98 - Vista de seção da ponte (Ponte P107)

Observa-se na ponte da Fig. 99 que a placa está indicando uma ponte que foi

construída pelo proprietário sem qualquer noção de engenharia. A ponte foi construída com

materiais inadequados, tais como tijolos na fundação dos pilares de apoio.

FIGURA 99 - Placa indicando proprietário da ponte (Ponte P118)

Observa-se na Fig. 100, tronco de árvores entupindo o bueiro, ocasionando redução

da seção de vazão e acúmulo de troncos, galho e até mesmo lixo.

134

FIGURA 100 – Bueiros: Troncos de árvores dificultando a passagem da água

Fato curioso foi identificar que no município de Pato Branco ainda existem locais em

que não foram construídas pontes (Fig. 101), portanto, a travessia só é possível em épocas de

estiagem.

FIGURA 101 – Passagem de rio - sem ponte

135

7 CONCLUSÕES

O objetivo do presente estudo foi apresentar um levantamento das pontes existentes

no município de Pato Branco, no estado do Paraná, visando identificar os danos mais

recorrentes e apresentar algumas características das pontes, tais como: tipo de estrutura,

dimensão, idade, material da superestrutura, condição aparente de estabilidade, localização,

entre outros.

Diante deste contexto, com o mapeamento das pontes em mãos, os dados foram

coletados em visitas com rotas predefinidas, através da observação pessoal e fundamentado

com ilustrações fotográficas. Entrevistas junto a moradores próximos às pontes possibilitaram

complementar o estudo com informações importantes, tais como o histórico de acidentes e a

idade presumida da estrutura.

As inspeções e vistorias das pontes foram fundamentadas nas Normas Técnicas

010/2004 – PRO do DNIT e NBR 9452 (1986) da ABNT.

Constatou-se que o modelo estrutural encontrado nas pontes do município de Pato

Branco é composto, fundamentalmente, nas pontes de madeira, de vigas de madeira roliça ou

falquejadas e, nas pontes de concreto, de vigas e lajes. A maioria das pontes é formada por

pontilhões com menos de 10 metros de comprimento e a maioria absoluta possui extensão

abaixo de 20 metros. Já a idade das pontes prevaleceram as estruturas com mais de 20 anos,

sendo a maioria (18 pontes) entre 26 e 30 anos. Adicionalmente, identificou-se 15 pontes com

idade presumida entre 36 e 50 anos.


superestrutura das pontes de concreto do município de Pato Branco foram 83% com armadura

exposta, 70% apresentam falhas no sistema de drenagem, 67% com abrasão no concreto do

tabuleiro e 67% deparam com falhas de concretagem.


superestrutura das pontes de madeira do município foram 93% com danos na madeira por

ataque de insetos e ou fungos, 43% das pontes de madeira apresentam vigas em estágio

avançado de apodrecimento, 82% com defeitos nas peças de madeira do tabuleiro e 25%

apresentam danos devido a sobrecarga de veículos.

136

As principais manifestações patológicas observadas visualmente nos elementos de

concreto dos apoios (pilares) das pontes do município foram 33% com armadura exposta,

67% deparam com falhas de concretagem, 67% apresentam erosão do concreto e 50%

aparentam estar com erosão no solo das fundações.

O município apresenta dez pontes com apoios das pontes (pilares) construídos com

toras de madeira tipo estiva e as principais manifestações patológicas observadas visualmente

nos elementos de madeira dos apoios (pilares) das pontes foram 100% com toras de apoio em

estágio avançado de apodrecimento e 100% aparentam estar com erosão no solo das

fundações

Acredita-se que os problemas encontrados podem ser atribuídos, na sua maioria, à

inexistência de projetos executivos, falta de mão de obra qualificada para as etapas

construtivas e falta de manutenção preventiva e pelo descumprimento das normas e manuais

que orientam a execução e manutenção das pontes.

Presume-se que, pelo fato de a maioria das pontes analisadas se classificarem como

pontilhões, não demandando projetos nem controle de execução, os órgãos públicos não lhes

dão a importância merecida, deixando-os abandonados, desconsiderando a segurança do

usuário.

Buscou-se com esse tipo de diagnóstico, auxiliar os administradores públicos na

compreensão dos problemas apresentados pelas pontes, já que o correto funcionamento da

infraestrutura das mesmas possibilita sua preservação e segurança para o usuário.

Para a continuidade dos estudos da presente pesquisa, sugere-se:

· Incorporação de estudos que venham contribuir com o diagnóstico apresentado,

principalmente em relação à avaliação estrutural de pontes urbanas e rurais;

· Estudos sobre sistemas de gerenciamento de pontes.

· Implementação de sistemas permanentes de gerenciamento nos municípios.

137

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APÊNDICES

144

Apêndice A – Coordenadas Geográficas das Pontes por GPS (Sistema de Posicionamento Global) Município de

Pato Branco – PR.

Cód. Latitude Sul Longitude Oeste Altitude (m) P100 26° 6'16.23"S 52°36'49.50"O 539,00 P101 26° 6'51.19"S 52°36'49.11"O 568,00 P102 26° 5'33.37"S 52°36'38.62"O 569,00 P103 26° 7'4.17"S 52°36'59.22"O 576,00 P104 26° 7'13.89"S 52°37'10.95"O 607,00 P105 26° 7'36.68"S 52°37'30.25"O 618,00 P106 26° 7'40.62"S 52°37'44.97"O 624,00 P107 26° 5'32.86"S 52°39'55.01"O 565,00 P108 26° 4'10.24"S 52°40'9.52"O 531,00 P109 26° 4'9.71"S 52°40'47.22"O 542,00 P110 26° 3'9.27"S 52°40'3.24"O 509,00 P111 26° 1'48.34"S 52°40'57.61"O 515,00 P112 26° 2'1.92"S 52°41'28.68"O 540,00 P113 26° 2'17.30"S 52°42'15.36"O 574,00 P114 26° 7'6.42"S 52°43'19.03"O 651,00 P115 26° 3'49.22"S 52°44'19.94"O 608,00 P116 26° 2'33.89"S 52°45'6.09"O 560,00 P117 26° 1'28.00"S 52°44'45.87"O 504,00 P118 26° 1'35.36"S 52°44'53.64"O 512,00 P119 26° 1'47.36"S 52°44'58.62"O 515,00 P120 26° 9'30.40"S 52°41'52.40"O 700,00 P121 26° 8'43.95"S 52°41'50.01"O 682,00 P122 26° 7'54.08"S 52°42'6.19"O 650,00 P123 26° 4'54.70"S 52°44'12.60"O 626,00 P124 26°14'42.76"S 52°45'54.13"O 663,00 P125 26°13'18.94"S 52°47'32.42"O 643,00 P126 26°12'31.53"S 52°44'43.77"O 687,00 P127 26°11'51.40"S 52°45'16.46"O 693,00 P128 26°11'36.63"S 52°44'55.41"O 682,00 P129 26°10'28.89"S 52°46'19.08"O 636,00 P130 26°10'41.41"S 52°48'39.91"O 608,00 P131 26° 9'52.44"S 52°36'44.37"O 641,00 P132 26°11'7.74"S 52°38'29.22"O 724,00 P133 26°11'2.90"S 52°36'10.64"O 622,00 P134 26°10'8.95"S 52°35'21.42"O 561,00 P135 26°10'10.07"S 52°35'30.45"O 578,00 P136 26° 9'23.65"S 52°36'18.70"O 643,00 P137 26° 9'3.96"S 52°36'22.68"O 714,00 P138 26° 8'3.50"S 52°35'26.50"O 558,00 P139 26° 7'36.83"S 52°37'27.14"O 622,00 P140 26°18'11.05"S 52°38'17.81"S 725,00

145

Continuação P141 26°18'0.32"S 52°37'36.02"O 707,00 P142 26°14'28.57"S 52°35'18.40"O 691,00 P143 26°14'15.05"S 52°35'14.63"O 679,00 P144 26°13'40.60"S 52°35'18.96"O 691,00 P145 26°13'46.20"S 52°34'56.10"O 671,00 P146 26°13'48.14"S 52°31'50.32"O 611,00 P147 26°10'25.85"S 52°32'37.25"O 526,00 P148 26°12'9.86"S 52°40'42.82"O 739,00 P149 26° 9'33.22"S 52°34'53.44"O 568,00 P150 26° 9'14.09"S 52°34'24.68"O 545,00 P151 26° 3'35.90"S 52°37'52.48"O 523,00 P152 26° 3'58.39"S 52°38'12.09"O 530,00 P153 26°15'34.82"S 52°45'2.23"O 695,00 P154 26°13'8.97"S 52°40'34.11"O 744,00 P155 26°13'1.12"S 52°40'37.69"O 739,00 P156 26°12'56.13"S 52°40'41.24"O 738,00 P157 26°17'59.89"S 52°39'10.96"O 749,00

146

Apêndice B – Administrador da ponte

Cód. Administrador P100 Pato Branco P101 Pato Branco P102 Pato Branco P103 Pato Branco P104 Pato Branco P105 Pato Branco P106 Pato Branco P107 Pato Branco P108 Pato Branco P109 Pato Branco P110 Pato Branco P111 Pato Branco P112 Pato Branco P113 Pato Branco P114 Pato Branco P115 Pato Branco/Itapejara DÓeste P116 Pato Branco/Itapejara DÓeste P117 Pato Branco/Itapejara DÓeste P118 Particular / Avelino Fiorentin P119 Pato Branco/Itapejara DÓeste P120 Pato Branco P121 Pato Branco P122 Particular P123 Pato Branco/Itapejara DÓeste P124 Pato Branco/Vitorino P125 Pato Branco/Vitorino P126 Pato Branco P127 Pato Branco P128 Pato Branco

Cód. Administrador P129 Pato Branco P130 Pato Branco/Vitorino P131 Pato Branco P132 Pato Branco P133 Pato Branco P134 Pato Branco P135 Pato Branco P136 Pato Branco P137 Pato Branco P138 Pato Branco P139 Pato Branco P140 Pato Branco/Mariópolis P141 Pato Branco/Mariópolis P142 Pato Branco P143 Pato Branco P144 Pato Branco P145 Pato Branco P146 Pato Branco/Clevelândia P147 Pato Branco/Clevelândia P148 DNIT-BR 158 P149 Pato Branco P150 Pato Branco/Honório Serpa P151 DNIT-BR 158 P152 DNIT-BR 158 P153 DER-PR 280 P154 Pato Branco P155 Pato Branco P156 Pato Branco P157 Pato Branco/ Mariópolis

147

Apêndice C – Dimensões das pontes do município de Pato Branco – PR

Cód Extensão Larg. Pista Larg. ponte Cód Extensão Larg. Pista Larg. ponte P100 7,25 2,35 4,00 P129 13,00 5,85 6,35 P101 7,60 2,45 4,10 P130 18,10 6,05 6,55 P102 8,70 4,55 5,10 P131 7,00 4,35 4,60 P103 11,00 4,40 4,60 P132 8,60 4,50 4,75 P104 6,80 2,20 4,50 P133 12,50 4,65 5,00 P105 6,60 2,30 4,00 P134 7,65 4,45 4,70 P106 6,10 2,20 4,30 P135 5,65 2,25 4,45 P107 6,10 2,30 4,30 P136 8,00 2,20 4,00 P108 6,80 2,30 4,00 P137 6,70 2,20 4,65 P109 9,40 2,70 4,65 P138 8,30 2,40 4,20 P110 17,00 4,45 4,65 P139 6,20 2,60 4,60 P111 5,00 2,20 4,20 P140 7,30 5,60 6,20 P112 7,50 4,50 4,70 P141 12,80 4,75 5,10 P113 5,00 2,30 4,50 P142 4,90 2,40 4,20 P114 6,70 5,80 6,20 P143 5,50 2,20 4,55 P115 5,00 5,75 6,05 P144 6,15 2,30 4,60 P116 6,00 2,65 4,00 P145 8,70 4,05 4,35 P117 7,10 2,35 4,60 P146 21,90 4,60 5,10 P118 9,20 2,30 4,20 P147 59,00 4,75 5,10 P119 6,00 2,10 4,20 P148 55,00 7,20 9,20 P120 8,55 5,10 5,38 P149 6,70 2,25 4,10 P121 8,70 2,50 4,05 P150 160,00 10,50 10,85 P122 15,60 2,40 4,00 P151 170,00 7,10 10,10 P123 4,30 2,50 4,00 P152 5,00 7,20 14,25 P124 12,10 3,00 4,70 P153 82,00 7,20 10,10 P125 14,60 4,70 5,05 P154 6,50 10,00 18,70 P126 5,20 2,30 4,50 P155 7,00 10,05 45,00 P127 6,00 5,70 6,20 P156 6,30 8,10 16,60 P128 6,30 4,50 4,70 P157 4,30 2,50 4,50

148

Apêndice D – Características gerais da pista

Cód.

Acostamento

Passeio

Guarda-Rodas

Guarda-Corpo

N° de Faixas

Sinalização

Vertical P100 não não não não 1 não

P101 não não não não 1 não

P102 não não sim não 1 não























P125 não não sim sim 1 não




149

Continuação

Cód.

Acostamento

Passeio

Guarda-Rodas

Guarda-Corpo

N° de Faixas

Sinalização

Vertical




















P148 não sim sim sim 2 sim



P151 não sim sim sim 2 sim

P152 sim sim sim sim 2 sim

P153 não sim sim sim 2 não

P154 sim sim sim sim 2 não

P155 sim sim sim não 2 não

P156 sim sim sim não 2 não


150

Apêndice E – Condição aparente de estabilidade

Cód.

Condição aparente de estabilidade

Inspeção especializada. Necessária?

Urgente?

Cód.

Condições de estabilidade

Inspeção especializada. Necessária?

P100 precária sim (urgente) P129 boa não P101 boa não P130 boa não P102 boa não P131 boa não P103 boa não P132 boa sim P104 boa não P133 boa não P105 boa não P134 boa não P106 precária sim (urgente) P135 precária sim P107 precária sim (urgente) P136 precária sim (urgente) P108 boa não P137 boa não P109 precária sim (urgente) P138 precária sim (urgente) P110 boa não P139 precária sim (urgente) P111 precária sim (urgente) P140 boa não P112 boa não P141 boa não P113 boa não P142 sofrível não P114 boa sim P143 sofrível não P115 boa sim P144 boa não P116 boa não P145 boa sim P117 sofrível não P146 boa não P118 precária sim (urgente) P147 boa não P119 sofrível não P148 boa sim P120 boa não P149 precária sim (urgente) P121 boa sim P150 boa não P122 precária sim (urgente) P151 sofrível sim P123 sofrível não P152 boa não P124 precária sim (urgente) P153 boa sim P125 boa não P154 sofrível sim P126 sofrível sim P155 sofrível sim P127 boa não P156 sofrível sim P128 boa não P157 sofrível não

151

Apêndice F – Manifestações patológicas nos elementos das superestruturas das pontes de concreto do


Cód

Armadura Exposta Sim (25)

Falhas no Sistema de Drenagem Sim (21)

Abrasão no Concreto do

Tabuleiro Sim (20)

Falhas de Concretagem do Tipo Ninhos e

Segregação no Concreto Sim (20)

P102 Não Sim Não Sim P103 Sim Sim Sim Não P110 Sim Sim Sim Sim P112 Sim Sim Não Não P114 Sim Não Sim Sim P115 Sim Não Sim Não P116 Sim Sim Sim Não P120 Sim Sim Sim Sim P125 Não Sim Sim Não P127 Não Sim Sim Não P128 Sim Sim Sim Sim P129 Sim Não Sim Sim P130 Sim Não Sim Não P131 Sim Sim Sim Sim P132 Sim Sim Sim Não P133 Sim Sim Sim Sim P134 Sim Sim Sim Sim P140 Sim Não Sim Sim P141 Sim Sim Sim Sim P145 Sim Sim Sim Sim P146 Sim Não Sim Sim P147 Não Sim Sim Não P148 Sim Sim Não Sim P150 Sim Não Não Sim P151 Sim Não Não Sim P152 Não Não Não Não P153 Sim Sim Não Sim P154 Sim Sim Não Sim P155 Sim Sim Não Sim P156 Sim Sim Não Sim

152

Apêndice G – Manifestações patológicas nos elementos das superestruturas das pontes de madeira do


Cód

Danos na Madeira por Ataque de

Insetos e/ou Fungos Sim (26)

Viga das Pontes em Estágio Avançado de Apodrecimento

Sim (12)

Defeitos nas Peças de Madeira

no Tabuleiro Sim (23)

Danos Causados por Sobrecarga ou Impacto de

Veículos Sim (7)

P100 Sim Sim Sim Não P101 Sim Não Sim Não P104 Sim Não Sim Não P105 Sim Não Sim Não P106 Sim Sim Sim Não P107 Sim Sim Sim Sim P108 Sim Não Não Não P109 Sim Não Sim Sim P111 Sim Não Sim Sim P113 Sim Não Sim Não P117 Sim Não Sim Não P118 Sim Sim Sim Sim P119 Sim Não Sim Não P121 Não Não Não Não P122 Sim Não Sim Sim P123 Sim Não Sim Não P124 Não Não Sim Não P126 Sim Sim Não Não P135 Sim Sim Não Sim P136 Sim Sim Sim Sim P137 Sim Não Sim Não P138 Sim Sim Sim Não P139 Sim Sim Sim Não P142 Sim Sim Sim Não P143 Sim Não Não Não P144 Sim Sim Sim Não P149 Sim Sim Sim Não P157 Sim Não Sim Não

153

Apêndice H – Manifestações patológicas nos elementos de concreto dos apoios (pilares) das pontes do


Cód Armadura Exposta

Sim (16)

Falhas de Concretagem do Tipo Ninhos e

Segregação no Concreto Sim (30)

Erosão do Concreto Sim (30)

Erosão do solo de Fundação Sim (24)

P100 Sim Sim Sim Sim P101 Sim Não Não Não P102 Não Sim Sim Sim P103 Sim Sim Sim Sim P104 Sim Sim Sim Não P105 Não Sim Não Não P108 Não Sim Não Não P110 Sim Sim Sim Não P112 Não Não Sim Não P113 Não Não Não Não P114 Não Não Não Não P115 Não Não Não Sim P116 Não Não Não Sim P117 Não Sim Sim Sim P118 Não Sim Sim Sim P119 Não Sim Sim Sim P120 Não Não Não Sim P121 Não Sim Sim Sim P122 Sim Sim Sim Sim P124 Sim Sim Sim Sim P125 Não Não Sim Não P126 Não Sim Sim Sim P127 Não Sim Sim Sim P128 Sim Sim Sim Não P129 Não Não Não Não P130 Sim Sim Sim Sim P131 Não Sim Sim Sim P132 Não Sim Sim Não P133 Não Sim Sim Sim P134 Sim Sim Sim Sim P136 Sim Sim Não Não P137 Não Sim Sim Sim P140 Sim Sim Não Não P141 Não Não Não Não P142 Não Sim Sim Sim P144 Não Sim Sim Sim P145 Não Sim Sim Sim P146 Não Não Sim Não P147 Não Não Sim Não P148 Não Não Não Não P149 Sim Sim Sim Sim P150 Não Não Não Não P151 Não Sim Sim Sim P152 Não Não Não Não P153 Não Não Não Não P154 Sim Sim Sim Não P155 Sim Sim Sim Não P156 Sim Sim Sim Não

154

Apêndice I – Manifestações patológicas nos elementos de madeira dos apoios (pilares) das pontes do município

de Pato Branco – PR

Cód

Toras de Apoio das Pontes em Estágio

Avançado de Apodrecimento

Erosão do solo de Fundação

P106 Sim Sim P107 Sim Sim P109 Sim Sim P111 Sim Sim P123 Sim Sim P135 Sim Sim P138 Sim Sim P139 Sim Sim P143 Sim Sim P157 Sim Sim

155

Apêndice J - Ficha de inspeção cadastral de inscrição

IDENTIFICAÇÃO/LOCALIZAÇÃO Data: ______/_________/_________

PONTE: Código_________ LOCALIDADE: ____________________________

CURSO D´ÁGUA: ___________________________ IDADE: _______________

COORDENADAS GPS:

Latitude: _________________________

Longitude: _______________________

Altitude: _________________________

Tipo de material da Superestrutura: ___________________

Tipo de material da Mesoestrutura: ___________________

Modelos estruturais empregados: _____________________

ADMINISTRAÇÃO

( ) DNIT ( ) DER ( ) CONCESSÃO ( ) MUNIÍPIO PATO BRANCO ( ) OUTROS Nome: ____________________________________________________________________________________ (para o caso concessão/outros) DIMENSÕES

Extensão da ponte: _______________________m Largura da ponte: ___________________________m

Largura da pista: _______________________m

CARACTERÍSTICAS DA PISTA

Acostamento: ( ) Sim ( ) Não Passeio: ( ) Sim ( ) Não Guarda-Rodas: ( ) Sim ( ) Não Guarda-Corpo: ( ) Sim ( ) Não Nº de Faixas: _____________________

Drenos: ( ) Sim ( ) Não Sinalização Vertical: ( ) Sim ( ) Não

COMENTÁRIOS GERAIS

a) Condições de estabilidade: ( ) Boa ( ) Sofrível ( ) Precária

b) Inspeção especializada (Realizada por Engenheiro de Estruturas). Necessária?

( ) Não ( ) Sim Urgente ( )

c) Ocorrência de Acidentes: ( ) Sim ( ) Não d) Seção da Vazão Adequada: ( ) Sim ( ) Não

OBSERVAÇÕES ADICIONAIS:

156

Apêndice K - Modelo de registro de seleção de fotos com comentário individual de cada ponte

COD: P100 Localidade: Linha Quebra Freio Data: Julho/2009 Curso d´água: Rio Quebra Freio Idade: 15 anos Localização: Latitude Sul: 26° 6'16.23"S Longitude Oeste: 52°36'49.50"O Comprimento: 7,25 m Largura da pista: 2,35 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas

Comentários: Inspeção especializada. Necessária? (X) Sim ( ) Não Urgente?(X) Sim ( ) Não

Ponte com forte erosão no solo e no concreto das fundações, apresentando rompimento no elemento

de apoio da ponte (cabeceira). Deficiência nos elementos de fixação das vigas com o pilar da ponte.

Erosão do solo de encontro com a ponte. Ataque por fungos com apodrecimento da madeira,

localizadas nos apoios das vigas (extremidades). Sugerindo inspeção especializada e urgente.

Inexistência de sinalização.

157


Comentários: Inspeção especializada. Necessária? ( )Sim (X)Não Urgente? ( )Sim (X)Não

Ponte com elementos de apoio estável e aparentemente seguros. Vigas de madeira com ataque de

fungos e com início de apodrecimento nas extremidades (apoios). Transversinas danificadas e

rodeiro com excesso de fendas. Armadura exposta na extremidade da viga de apoio das toras de

madeira. As vigas de madeira foram substituídas há 2 anos. Inexistência de sinalização.

158

COD: P102 Localidade: Linha Quebra Freio Data: Julho/2009 Curso d´água: Rio Quebra Freio Idade: 4 anos Localização: Latitude Sul: 26° 5'33.37"S Longitude Oeste: 52°36'38.62"O Comprimento: 8,70 m Largura da pista: 4,55 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas


Erosão no concreto do apoio das vigas (pilares). Falha de concretagem na fixação dos guarda rodas.

Acúmulo de terra e falha na drenagem no tabuleiro. A ponte foi executada com vigas pré-moldadas

aparentando boa estabilidade da estrutura. Inexistência de sinalização.

159

COD: P103 Localidade: Linha Quebra Freio Data: Julho/2009 Curso d´água: Rio Quebra Freio Idade: 26 anos Localização: Latitude Sul: 26° 7'4.17"S Longitude Oeste: 52°36'59.22"O Comprimento: 11,00 m Largura da pista: 4,40 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte executada com vigas tipo “I” e laje tipo “ ” pré-moldadas e com ampliação lateral em

concreto armado. Acumulo de terra e falha na drenagem no tabuleiro. Armadura exposta na

extremidade da viga, com início do processo de corrosão. Inexistência de sinalização.

160

COD: P104 Localidade: Linha Quebra Freio Data: Julho/2009 Curso d´água: Rio Quebra Freio Idade: 50 anos Localização: Latitude Sul: 26° 7'13.89"S Longitude Oeste: 52°37'10.95"O Comprimento:6,80 m Largura da pista: 2,20 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em madeira com apoios de concreto ciclópico. Excesso de vegetação nas laterais. Encontro

rompido com possível causa de crescimento de arvores (raiz). Vigas com ataque de cupins e início

de ataque por fungos. Tabuleiro apresentando boa condição com pouco dano. Inexistência de

sinalização.

161



Ponte em madeira com apoios em concreto ciclópico. Apoios e tabuleiro aparentam boa condição de

estabilidade. Tabuleiro com pequenos danos. Inexistência de sinalização.

162

COD: P106 Localidade: Linha Quebra Freio Data: Julho/2009 Curso d´água: Rio Quebra Freio Idade:50 anos Localização: Latitude Sul: 26° 7'40.62"S Longitude Oeste: 52°37'44.97"O Comprimento: 6,10 m Largura da pista: 2,20 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas

Comentários: Inspeção especializada. Necessária? (X) Sim ( ) Não Urgente?(X) Sim ( ) Não Ponte com tablado e apoios em madeira. Tablado em boas condições. Apoios de madeira com

avançado estágio de apodrecimento das toras, oferecendo aparente risco. Inexistência de sinalização.

163

COD: P107 Localidade: Distrito Novo Espero Data: Julho/2009 Curso d´água: Rio Ronda Idade:50 anos Localização: Latitude Sul: 26° 5'32.86"S Longitude Oeste: 52°39'55.01"O Comprimento: 6,10 m Largura da pista: 2,30 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas

Comentários: Inspeção especializada. Necessária? (X) Sim ( ) Não Urgente?(X) Sim ( ) Não Ponte com tabuleiro e apoios em madeira. A seção de vazão aparenta ser insuficiente. O tabuleiro

apresenta peças rompidas e com diversos danos. As peças de apoio encontram-se em estagio

avançado de apodrecimento. Erosão do solo nos apoios. Viga de sustentação (lateral) aparenta danos

consideráveis. Inexistência de sinalização.

164

COD: P108 Localidade: Linha Rondinha Data: Julho/2009 Curso d´água: Rio Ronda Idade: 12 anos Localização: Latitude Sul: 26° 4'10.24"S Longitude Oeste: 52°40'9.52"O Comprimento: 6,80 m Largura da pista: 2,30 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em madeira com apoios de concreto ciclópico. Tabuleiro novo. Vigas de madeira aparentando

boa condição. Erosão do solo no encontro da ponte. Fissuras no concreto dos apoios. Inexistência de

sinalização.

165

COD: P109 Localidade: Linha Rondinha Data: Julho/2009 Curso d´água: Rio Ligeiro Idade: 50 anos Localização: Latitude Sul: 26° 4'9.71"S Longitude Oeste: 52°40'47.22"O Comprimento: 9,40 m Largura da pista:2,70 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas

Comentários: Inspeção especializada. Necessária? (X) Sim ( ) Não Urgente?(X) Sim ( ) Não Ponte com tabuleiro e apoios em madeira. Tabuleiro com grande parte das peças danificada. Os

apoios encontram-se com avançado estagio de apodrecimento das toras e com erosão no solo junto

aos apoios. Inexistência de sinalização. A ponte aparenta pouca condição de uso, requer vistoria com

urgência.

166

COD: P110 Localidade: Linha Rondinha Data: Julho/2009 Curso d´água: Rio Ligeiro Idade: 22 anos Localização: Latitude Sul: 26° 3'9.27"S Longitude Oeste: 52°40'3.24"O Comprimento: 17,00 m Largura da pista: 4,45 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em concreto pré-moldado com ampliação da largura aparentando boa condição de estabilidade

da estrutura. Acúmulo de barro e água no tabuleiro. Armadura exposta com avançado estágio de

corrosão nos guarda rodas. Falhas de concretagem nos pilares com armadura exposta. Acúmulo de

troncos e galhos junto aos pilares ampliando a área de contato com a água. Abrasão no concreto da

pista de rolamento. Inexistência de sinalização.

167

COD: P111 Localidade: Linha Esperança Data: Julho/2009 Curso d´água: Tateto Idade: 40 anos Localização: Latitude Sul: 26° 1'48.34"S Longitude Oeste: 52°40'57.61"O Comprimento: 5,00 m Largura da pista: 2,20 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas

Comentários: Inspeção especializada. Necessária? (X) Sim ( ) Não Urgente?(X) Sim ( ) Não Ponte em madeira com vigas de sustentação de grande dimensão e tablado com parte das peças

rompidas. Acumulo de terra no tabuleiro. Apoio com toras de madeira em estagio avançado de

apodrecimento. Inexistência de sinalização.

168

COD: P112 Localidade: Linha Esperança Data: Julho/2009 Curso d´água: Tateto Idade:30 anos Localização: Latitude Sul: 26° 2'1.92"S Longitude Oeste: 52°41'28.68"O Comprimento: 7,50 m Largura da pista: 4,50 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em concreto pré-moldado com acúmulo de terra e água no tabuleiro. Armaduras expostas na

viga principal, laje e guarda roda. Inexistência de sinalização.

169

COD: P113 Localidade: Linha Esperança Data: Julho/2009 Curso d´água: Quintilhano Idade: 20 anos Localização: Latitude Sul: 26° 2'17.30"S Longitude Oeste: 52°42'15.36"O Comprimento: 5,00 m Largura da pista: 2,30 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em madeira com apoios em concreto ciclópico com vigas de sustentação aparentando boas

condições e com tabuleiro com peças danificadas, requerendo substituição. Apoios de concreto

aparentando boas condições de estabilidade. Acúmulo de terra no tabuleiro. Inexistência de

sinalização.

170

COD: P114 Localidade: Sede Dom Carlos Data: Julho/2009 Curso d´água: Rio Gramado Idade: 20 anos Localização: Latitude Sul: 26° 7'6.42"S Longitude Oeste: 52°43'19.03"O Comprimento: 6,70 m Largura da pista: 5,80 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Laje

Comentários: Inspeção especializada. Necessária? (X)Sim ( )Não Urgente? ( )Sim (X)Não

Ponte em concreto pré-moldado com apoios alvenaria de pedra (muro de pedra). A laje do tabuleiro

apresenta desgaste (abrasão) do concreto da capa com armadura exposta. Inexistência de sinalização.

171

COD: P115 Localidade: Linha Sede Gavião Data: Julho/2009 Curso d´água: Rio Lajeado da Gavião Idade: 20 anos Localização: Latitude Sul: 26° 3'49.22"S Longitude Oeste: 52°44'19.94"O Comprimento: 5,00 m Largura da pista: 5,75 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Laje


Ponte em concreto pré-moldado com apoios alvenaria de pedra (muro de pedra). A laje do tabuleiro

apresenta desgaste (abrasão) do concreto da capa com armadura exposta. Armadura exposta no

guarda rodas em estagio avançado de corrosão. Erosão nas fundações provocando danos a alvenaria

de pedra (rompimento). Inexistência de sinalização.

172

COD: P116 Localidade: Linha Sede Gavião Data: Julho/2009 Curso d´água: Rio Lajeado da Gavião Idade: 30 anos Localização: Latitude Sul: 26° 2'33.89"S Longitude Oeste: 52°45'6.09"O Comprimento: 6,00 m Largura da pista: 2,65 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em concreto pré-moldado aparentando boas condições de estabilidade. Apresenta

desplacamento do concreto da capa da laje com exposição da armadura. Sistema de drenagem

inexistente, com furo na laje para escoamento da água. Inexistência de sinalização.

173

COD: P117 Localidade: Linha Santo Agostinho Data: Agosto/2009 Curso d´água: Rio Lajeado da Gavião Idade: 35 anos Localização: Latitude Sul: 26° 1'28.00"S Longitude Oeste: 52°44'45.87"O Comprimento: 7,10 m Largura da pista: 2,35 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em madeira com apoios de concreto. Tablado apresenta boa condição. As vigas de apoio

encontram-se em estagio de apodrecimento. Crescimento de arvores nos encontros podendo

provocar rompimento dos elementos de apoio. Inexistência de sinalização.

174

COD: P118 Localidade: Linha Santo Agostinho Data: Agosto/2009 Curso d´água: Rio Lajeado da Gavião Idade:10 anos Localização: Latitude Sul: 26° 1'35.36"S Longitude Oeste: 52°44'53.64"O Comprimento: 9,20 m Largura da pista: 2,30 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em madeira com apoios de concreto ciclópico aparentando grave situação de estabilidade.

Pranchas do tabuleiro soltas e vigas de apoio em estagio de apodrecimento. Sistema inadequado para

apoio da viga lateral. Pilar central com alto grau de erosão no concreto. Ponte executada

inadequadamente aparentando não estar em condição de uso. Inexistência de sinalização.

175

COD: P119 Localidade: Linha Santo Agostinho Data: Agosto/2009 Curso d´água: Rio Lajeado da Gavião Idade: 35 anos Localização: Latitude Sul: 26° 1'47.36"S Longitude Oeste: 52°44'58.62"O Comprimento: 6,00 m Largura da pista: 2,10 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em madeira com apoios de concreto ciclópico. Tabuleiro com pranchas das transversinas e do rodeiro

com danos consideráveis. Vigas de apoio com ataque por fungos e em estagio de apodrecimento das vigas

laterais. Erosão no solo das fundações com rompimento do concreto do elemento de apoio. Obstrução da

passagem da água devido o acúmulo de galhos/troncos na seção de vazão. Inexistência de sinalização.

176

COD: P120 Localidade: Linha Passo da Pedra Data: Agosto/2009 Curso d´água: Rio Ligeiro Idade: 10 anos Localização: Latitude Sul: 26° 9'30.40"S Longitude Oeste: 52°41'52.40"O Comprimento: 8,55 m Largura da pista: 5,10 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Laje

Comentários: Inspeção especializada. Necessária? ( )Sim (X)Não Urgente? ( )Sim (X)Não Ponte em concreto pré-moldado com apoio de alvenaria de pedras (muro de pedra). Apresenta

acúmulo de terra no tabuleiro e deficiência no sistema de drenagem. Desmoronamento do encontro

lateral provocando pela erosão do solo. Inexistência de sinalização.

177

COD: P121 Localidade: Linha Passo da Pedra Data: Agosto/2009 Curso d´água: Rio Ligeiro Idade: 6 anos Localização: Latitude Sul: 26° 8'43.95"S Longitude Oeste: 52°41'50.01"O Comprimento: 8,70 m Largura da pista: 2,50 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em madeira com vigas de concreto armado e madeira e com apoios em concreto ciclópico.

Tablado com madeiras em boas condições. Pregos mal fixados no rodeiro. Armadura exposta nos

pontos de fixação dos espaçadores de armadura. Contenções laterais danificados (encontros).


178

COD: P122 Localidade: Linha Passo da Pedra Data: Agosto/2009 Curso d´água: Rio Ligeiro Idade: 50 anos Localização: Latitude Sul: 26° 7'54.08"S Longitude Oeste: 52°42'6.19"O Comprimento: 15,60 m Largura da pista: 2,40 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em madeira com vigas pilares em concreto armado. O tabule totalmente danificado, com

pranchas em estagio avançado de apodrecimento e com fixação inadequada. Falta do rodeiro. Viga

de concreto com armadura exposta aparentando desplacamento do concreto. Pilares com armadura

exposta. Ponte situada em propriedade particular com principal movimentação de veículos da

propriedade. Inexistência de sinalização.

179

COD: P123 Localidade: linha Sede Gavião Data: Agosto/2009 Curso d´água: Idade: 10 anos Localização: Latitude Sul: 26° 4'54.70"S Longitude Oeste: 52°44'12.60"O Comprimento: 4,30 m Largura da pista: 2,50 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em madeira com apoios de troncos de arvores em estágio avançado de apodrecimento.

Tabuleiro aparenta boas condições com apenas algumas peças danificadas. Vigas de sustentação

com danos nas extremidades de apoio. Erosão do solo nas laterais (sem contenção lateral).


180

COD: P124 Localidade: Linha Independência Data: Agosto/2009 Curso d´água: Rio Caçador Idade:40 anos Localização: Latitude Sul: 26°14'42.76"S Longitude Oeste: 52°45'54.13"O Comprimento: 12,10 m Largura da pista: 3,00 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas (Trilho metálico)

Comentários: Inspeção especializada. Necessária? (X) Sim ( ) Não Urgente?(X) Sim ( ) Não Ponte em madeira com vigas metálicas (trilhos de trem) e apoios em pilares de concreto armado. Tablado em

condições de uso. Vigas metálicas aparentando estar em boas condições. Pilares em péssimas condições, sendo

sua verticalidade afetada em até 30 cm e sua base com rompimento e erosão no concreto e armadura exposta.

Rompimento das contenções laterais dos encontros. Inexistência de sinalização.

181

COD: P125 Localidade: Linha Independência Data: Agosto/2009 Curso d´água: Rio Vitorino Idade:25 anos Localização: Latitude Sul: 26°13'18.94"S Longitude Oeste: 52°47'32.42"O Comprimento: 14,60 m Largura da pista: 4,70 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Laje


Ponte em concreto armado e aparentando boa condição de uso. Apresenta danos no concreto dos

guarda corpo com exposição das armaduras. Rompimento dos tubos de drenagem da laje. Abrasão

no concreto da capa da laje. Erosão no concreto dos pilares de apoio. Dificuldade de passagem de

máquinas agrícolas (colheitadeiras) devido o guarda corpo. Inexistência de sinalização.

182

COD: P126 Localidade: Linha Independência Data: Agosto/2009 Curso d´água: Rio Independência Idade: 20 anos Localização: Latitude Sul: 26°12'31.53"S Longitude Oeste: 52°44'43.77"O Comprimento: 5,20 m Largura da pista: 2,30 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em madeira com apoios de concreto ciclópico. Tabuleiro em boas condições aparente e com

pregos salientes no rodeiro. Vigas das laterais totalmente comprometidas. Encontros laterais

danificados. Erosão no concreto dos apoios. Inexistência de sinalização.

183

COD: P127 Localidade: Linha Independência Data: Agosto/2009 Curso d´água: Rio Independência Idade: 4 anos Localização: Latitude Sul: 26°11'51.40"S Longitude Oeste: 52°45'16.46"O Comprimento: 6,00 m Largura da pista: 5,70 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em concreto pré-moldado com apoios de concreto ciclópico. Erosão no solo das fundações.

Vigas sem concretagem com armadura de distribuição. Encontros laterais com forte erosão do solo.


184



Ponte em concreto pré-moldado com ampliação lateral em concreto armado. Armadura exposta nas

vigas principais. Acúmulo de terra no tabuleiro. Inexistência de sinalização.

185



Ponte em concreto pré-moldado com apoios em concreto. Ponte aparenta boa condição de uso.

Armaduras expostas nas vigas pré-moldadas facilitando o ataque da corrosão. Inexistência de

sinalização.

186

COD: P130 Localidade: Linha Independência Data: Agosto/2009 Curso d´água: Rio Vitorino Idade: 20 anos Localização: Latitude Sul: 26°10'41.41"S Longitude Oeste: 52°48'39.91"O Comprimento: 18,10 m Largura da pista: 6,05 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em concreto pré-moldado com apoios em concreto. Aparenta boa condição de uso. Armadura

exposta nos apoios e guarda rodas. Falha de concretagem nos guarda rodas. Inexistência de

sinalização.

187

COD: P131 Localidade: Linha São Caetano Data: Agosto/2009 Curso d´água: Rio Dourado Idade: 30 anos Localização: Latitude Sul: 26° 9'52.44"S Longitude Oeste: 52°36'44.37"O Comprimento: 7,00 m Largura da pista: 4,35 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em concreto pré-moldado com ampliação em concreto armado e apoios em concreto.

Acúmulo de terra e água no tabuleiro. Armadura exposta nas vigas. Inexistência de sinalização.

188

COD: P132 Localidade: Linha S. P. de Alcântara Data: Agosto/2009 Curso d´água: Rio Dourado Idade: 30 anos Localização: Latitude Sul: 26°11'7.74"S Longitude Oeste: 52°38'29.22"O Comprimento: 8,60 m Largura da pista: 4,50 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em concreto pré-moldado com ampliação lateral em concreto armado com apoios em em

concreto. Armadura exposta nas vigas. Acúmulo de terra e água no tabuleiro. Ponte com passagem

intensa de pessoas (fábrica) com passarela inadequada na lateral. Inexistência de sinalização.

189

COD: P133 Localidade: Linha N. S. do Carmo Data: Agosto/2009 Curso d´água: Rio Cachoeirinha Idade: 8 anos Localização: Latitude Sul: 26°11'2.90"S Longitude Oeste: 52°36'10.64"O Comprimento: 12,50 m Largura da pista: 4,65 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em concreto pré-moldado com apoios em concreto ciclópico e alvenaria de pedra. Armadura

expostas nas vigas prémoldadas. Fissuras nos elementos de apoio. Abrasão no concreto da capa da

laje. Drenagem insuficiente. Inexistência de sinalização.

190

COD: P134 Localidade: Linha N. S. do Carmo Data: Agosto/2009 Curso d´água: Rio Cachoeirinha Idade: 30 anos Localização: Latitude Sul: 26°10'8.95"S Longitude Oeste: 52°35'21.42"O Comprimento: 7,65 m Largura da pista: 4,45 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em concreto pré-moldado com ampliação lateral em concreto armado. Acúmulo de terra e

água no tabuleiro. Abrasão no concreto da capa da laje. Armadura exposta nas vigas. pré-moldadas.


191

COD: P135 Localidade: Linha N. S. do Carmo Data: Agosto/2009 Curso d´água: Rio Cachoeirinha Idade: 30 anos Localização: Latitude Sul: 26°10'10.07"S Longitude Oeste: 52°35'30.45"O Comprimento: 5,65 m Largura da pista: 2,25 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas

Comentários: Inspeção especializada. Necessária? (X) Sim ( ) Não Urgente?( ) Sim (X) Não

Ponte em madeira com apoios de tronco de árvores em estagio avançado de apodrecimento.

Tabuleiro com flecha. Vigas com apodrecimento nas extremidades e apoiada diretamente no solo.

Apodrecimento de troncos de apoio. Inexistência de sinalização.

192

COD: P136 Localidade: Linha São Caetano Data: Agosto/2009 Curso d´água: Rio Dourado Idade: 50 anos Localização: Latitude Sul: 26° 9'23.65"S Longitude Oeste: 52°36'18.70"O Comprimento: 8,00 m Largura da pista: 2,20 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em madeira com apoios de concreto. O tabuleiro apresenta boa condição com necessidade de

substituição de algumas pranchas. As vigas apresentam ataque por fungos. A viga lateral esta

rompida na extremidade de apoio. Inexistência de sinalização.

193

COD: P137 Localidade: Linha São Caetano Data: Agosto/2009 Curso d´água: Rio Dourado Idade: 40 anos Localização: Latitude Sul: 26° 9'3.96"S Longitude Oeste: 52°36'22.68"O Comprimento: 6,70 m Largura da pista: 2,20 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em madeira com apoios em concreto. Tabuleiro com algumas pranchas danificadas. As vigas

apresentam ataque por fungos e uma em estagio avançado de apodrecimento. Encaixe (recorte)

excessivo na extremidade das toras. Inexistência de sinalização.

194

COD: P138 Localidade: Linha Barra do Dourado Data: Agosto/2009 Curso d´água: Rio Dourado Idade: 30 anos Localização: Latitude Sul: 26° 8'3.50"S Longitude Oeste: 52°35'26.50"O Comprimento: 8,30 m Largura da pista: 2,40 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em madeira com apoios em madeira. Tabuleiro com parte das pranchas danificadas. Vigas

apresentando apodrecimento nas extremidades de apoio e rompimento. Apoios de madeira em

estagio avançado de apodrecimento. Inexistência de sinalização.

195

COD: P139 Localidade: Linha Quebra freio Data: Setembro/2009 Curso d´água: Rio Quebra Freio Idade: 30 anos Localização: Latitude Sul: 26° 7'36.83"S Longitude Oeste: 52°37'27.14"O Comprimento: 6,20 m Largura da pista: 2,60 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em madeira com apoios em madeira. Tablado em aparenta condições de uso com pregos

salientes no rodeiro. Vigas atacadas por fungos e com viga lateral totalmente apodrecida e rompida.

Apoios em madeira com estagio avançado apodrecimento. Inexistência de sinalização.

196

COD: P140 Localidade: Linha Damaceno Data: Setembro/2009 Curso d´água: Lajeado Conrrado Idade: 2 anos Localização: Latitude Sul: 26°18'11.05"S Longitude Oeste: 52°38'17.81"S Comprimento: 7,30 m Largura da pista: 5,60 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas

Comentários: Inspeção especializada. Necessária? ( )Sim (X)Não Urgente? ( )Sim (X)Não Ponte executada há 2 anos. Executada com vigas pré-moldadas do tipo “T”. Apresenta armadura

exposta nas vigas devido a ninhos de concretagem e choques ocorridos com as vigas no momento da

montagem das peças. Armadura aparente nos pilares (apoios) devido a falhas de concretagem do

tipo deficiência no adensamento do concreto e falta de espaçadores para armadura. Nota-se junta de

concretagem na lateral da ponte.

197

COD: P141 Localidade: Linha Damaceno Data: Setembro/2009 Curso d´água: Lajeado Conrrado Idade: 15 anos Localização: Latitude Sul: 26°18'0.32"S Longitude Oeste: 52°37'36.02"O Comprimento: 12,80 m Largura da pista: 4,74 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em concreto pré-moldado com apoios em alvenaria de pedra. Acúmulo de terra e água no

tabuleiro. Vigas com danos e pouco cobrimento da armadura com inicio do processo de corrosão.


198

COD: P142 Localidade: Linha Passo da Ilha Data: Setembro/2009 Curso d´água: Arroio Passo da Ilha Idade: 30 anos Localização: Latitude Sul: 26°14'28.57"S Longitude Oeste: 52°35'18.40"O Comprimento: 4,90 m Largura da pista: 2,40 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em madeira com apoios de concreto. Tabuleiro com grande parte das pranchas danificadas

degrau excessivo na entrada da ponte. Vigas com ataque intenso de fungos com apodrecimento de

parte considerável da seção da tora. Erosão no solo das fundações. Inexistência de sinalização.

199

COD: P143 Localidade: Linha Passo da Ilha Data: Setembro/2009 Curso d´água: Arroio Passo da Ilha Idade: 50 anos Localização: Latitude Sul: 26°14'15.05"S Longitude Oeste: 52°35'14.63"O Comprimento: 5,50 m Largura da pista: 2,20 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em madeira com apoios em madeira. Tabuleiro apresenta boa condição de uso. Viga com

rompimento na extremidade de apoio. Apoios em madeira em estagio avançado de apodrecimento.

Contenção lateral com erosão do solo. Inexistência de sinalização.

200

COD: P144 Localidade: Linha Passo da Ilha Data: Setembro/2009 Curso d´água: Rio Tamanduá Idade: 8 anos Localização: Latitude Sul: 26°13'40.60"S Longitude Oeste: 52°35'18.96"O Comprimento: 6,15 m Largura da pista: 2,30 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas

Comentários: Inspeção especializada. Necessária? ( )Sim (X)Não Urgente? ( )Sim (X)Não Ponte em madeira com apoios em concreto ciclópico. Tabuleiro aparenta boa condição. Vigas

apresentam avançado estagio de apodrecimento com ataque intenso de inseto e fungos. Inexistência

de sinalização. Crescimento de vegetação junto aos elementos da ponte. Erosão do solo das

fundações. Inexistência de sinalização.

201

COD: P145 Localidade: Linha Passo da Ilha Data: Setembro/2009 Curso d´água: Arroio Passo da Ilha Idade: 30 anos Localização: Latitude Sul: 26°13'46.20"S Longitude Oeste: 52°34'56.10"O Comprimento: 8,70 m Largura da pista: 4,05 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas

Comentários: Inspeção especializada. Necessária? (X )Sim ( )Não Urgente? ( )Sim (X)Não

Ponte em concreto pré-moldado com alargamento em concreto armado e com apoios em concreto

ciclópico. Acúmulo de terra e água no tabuleiro. Armadura exposta na laje (capa). Armadura exposta

nas vigas. Apoios com ninhos de concretagem e com erosão do solo nas fundações. Inexistência de

sinalização.

202

COD: P146 Localidade: Linha Soares Data: Setembro/2009 Curso d´água: Rio Pato Branco Idade: 14 anos Localização: Latitude Sul: 26°13'48.14"S Longitude Oeste: 52°31'50.32"O Comprimento: 21,90 m Largura da pista: 4,60 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas

Comentários: Inspeção especializada. Necessária? ( )Sim (X)Não Urgente? ( )Sim (X)Não Ponte em concreto pré-moldado com apoios em concreto e alvenaria de pedra. Tabuleiro apresenta

boa condição de uso e com abrasão no concreto da capa. Apoios em alvenaria de pedra não

aparentando danos. Erosão do solo das fundações sem condições de identificar. Armadura exposta

com pouco cobrimento nas vigas pré-moldadas. Fissura nos apoios de concreto. Exposição da

armadura dos guarda rodas. Inexistência de sinalização.

203

COD: P147 Localidade: Linha São João Batista Data: Setembro/2009 Curso d´água: Rio Pato Branco Idade: 30 anos Localização: Latitude Sul: 26°10'25.85"S Longitude Oeste: 52°32'37.25"O Comprimento: 59,00 m Largura da pista: 4,75 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em concreto com apoios em pilares de concreto armado. Apresenta abrasão e fissuras no

concreto da laje (capa). Acúmulo de terra nas cabeceiras (entrada). Apresenta pequenas fissuras nas

vigas principais. Acumula galhos e troncos nos pilares aumentando a área de contato. Tubulação de

drenos danificados. Inexistência de sinalização.

204

COD: P148 Localidade: Parque Industrial (BR 158) Data: Setembro/2009 Curso d´água: Rio Ligeiro Idade: 30 anos Localização: Latitude Sul: 26°12'9.86"S Longitude Oeste: 52°40'42.82"O Comprimento: 55,00 m Largura da pista: 7,20 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em concreto com pilares em concreto armado. Tabuleiro apresenta boa condição de uso.

Armadura exposta no entorno dos drenos com forte ataque de corrosão. Ninhos de concretagem nas

vigas principais. Fissuras nas vigas. Passarela inadequada para o uso (ligação com bairro industrial).

205

COD: P149 Localidade: Linha Cachoeirinha Data: Setembro/2009 Curso d´água: Rio Cachoeirinha Idade: 30 anos Localização: Latitude Sul: 26° 9'33.22"S Longitude Oeste: 52°34'53.44"O Comprimento: 6,70 m Largura da pista: 2,25 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas

Comentários: Inspeção especializada. Necessária? (X)Sim ( )Não Urgente? (X)Sim ( )Não Ponte em madeira com apoios de concreto ciclópico. Tabuleiro apresenta danos em parte das

pranchas. Vigas de madeira em estagio avançado de apodrecimento, comprometendo a seção das

toras. Assoreamento dos solo das fundações com recalque do apoio em aproximadamente 30 cm.


206

COD: P150 Localidade: Linha Cachoeirinha Data: Setembro/2009 Curso d´água: Rio Chopim Idade: 8 anos Localização: Latitude Sul: 26° 9'14.09"S Longitude Oeste: 52°34'24.68"O Comprimento: 160,00 m Largura da pista: 10,50 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas

Comentários: Inspeção especializada. Necessária? ( )Sim (X)Não Urgente? ( )Sim (X)Não Ponte nova em concreto. Ninhos de concretagem na viga. Inexistência de sinalização.

207

COD: P151 Localidade: Linha Mafra – BR 158 Data: Setembro/2009 Curso d´água: Rio Chopim Idade: 40 anos Localização: Latitude Sul: 26° 3'35.90"S Longitude Oeste: 52°37'52.48"O Comprimento: 170,00 m Largura da pista: 7,10 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em concreto com pilares em concreto armado. Tabuleiro em boa condição de uso (pista de

rolamento). Armadura exposta nas vigas principais. Rompimento da viga de acesso da ponte.

Fissuras na laje com lixiviação. Acesso perigoso das estradas laterais. Recalque no encontro de

acesso da ponte provocando vibração aparentemente excessiva.

208

COD: P152 Localidade: Linha Mafra – BR 158 Data: Setembro/2009 Curso d´água: Rio São Roque Idade: 40 anos Localização: Latitude Sul: 26° 3'58.39"S Longitude Oeste: 52°38'12.09"O Comprimento: 5,00 m Largura da pista: 7,20 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Laje


Ponte em concreto com apoios em concreto. Rompimento do concreto no apoio da laje. Fissuras e

lixiviação no pilar. Inexistência de sinalização.

209

COD: P153 Localidade: Linha Independência Data: Outubro/2009 Curso d´água: Rio Caçadorzinho Idade: 40 anos Localização: Latitude Sul: 26°15'34.82"S Longitude Oeste: 52°45'2.23"O Comprimento: 82,00 m Largura da pista: 7,20 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em concreto com pilares em concreto armado. Fissuras na laje, principalmente nas passarelas.

Guarda corpo danificados e com manutenção inadequada. Recalque no encontro de acesso da ponte

provocando vibração aparentemente excessiva. Fissuras nas vigas principais.

210

COD: P154 Localidade: Bairro Bortot Data: Outubro/2009 Curso d´água: Rio Ligeiro Idade: 30 anos Localização: Latitude Sul: 26°13'8.97"S Longitude Oeste: 52°40'34.11"O Comprimento: 6,50 m Largura da pista: 10,00 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Laje


Ponte em concreto armado. Armadura exposta na laje devido a falta de cobrimento da armadura.

Armadura exposta nos apoios. Rompimento na ligação da laje com o apoio. Falta proteção de guarda

corpo. Erosão nos encontros com possibilidade de desmoronamento do solo nas laterais (calçadas).


211

COD: P155 Localidade: Bairro Bortot Data: Outubro/2009 Curso d´água: Rio Ligeiro Idade:30 anos Localização: Latitude Sul: 26°13'1.12"S Longitude Oeste: 52°40'37.69"O Comprimento: 7,00 m Largura da pista: 10,05 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Laje


Ponte em concreto armado. Armadura exposta com processo corrosivo intenso na laje devido a falta

de cobrimento da armadura e presença de umidade. Armadura exposta nos apoios. Rompimento na

ligação da laje com o apoio. Falta proteção de guarda corpo. Inexistência de sinalização.

212

COD: P156 Localidade: Bairro Bortot Data: Outubro/2009 Curso d´água: Rio Ligeiro Idade: 30 anos Localização: Latitude Sul: 26°12'56.13"S Longitude Oeste: 52°40'41.24"O Comprimento: 6,30 m Largura da pista: 8,10 m Material Superestrutura: Concreto Tipologia da Estrutura: Laje


Ponte em concreto armado. Armadura exposta com processo corrosivo intenso na laje devido a falta

de cobrimento da armadura e presença de umidade. Armadura exposta nos apoios. Rompimento na

ligação da laje com o apoio. Falta proteção de guarda corpo. Fixação inadequada de tubulação.


213

COD: P157 Localidade: Linha Três Pontes Data: Outubro/2009 Curso d´água: Lajeado Conrado Idade: 30 anos Localização: Latitude Sul: 26°17'59.89"S Longitude Oeste: 52°39'10.96"O Comprimento: 4,30 m Largura da pista: 2,50 m Material Superestrutura: Madeira Tipologia da Estrutura: Vigas


Ponte em madeira com apoios em madeira. Tabuleiro apresenta boa condição. Vigas aparentam boa

condição de estabilidade. Apoios de madeira em estagio avançado de apodrecimento. Erosão no solo

de fundações. Inexistência de sinalização.

214

ANEXO

151

Anexo A - Médias históricas em estações do IAPAR – Pato Branco

TABELA 2 - Médias históricas em estações do IAPAR – Pato Branco

EST: Pato Branco / CÓD.: 02652035 / LAT.: 26o07´S / LONG.: 52o41´W / ALT.: 700m PERÍODO: 1979 - 2008

TEMPERATURA DO AR (oC) U.REL VENTO PRECIPITAÇÃO (mm) EVAPORAÇÃO INSOLAÇÃO

MÊS média média máxima

média mínima

máxima absol. ano mínima

absol. ano média (%)

direção pred.

veloc. (m/s) total máxima

24h ano dias de

chuva total (mm) total (horas)

JAN 22,6 28,8 18,1 34,0 86/06 9,8 1980 75 - - 184,4 110,0 1980 14 97,6 239,8

FEV 22,1 28,4 18,0 35,0 1979 8,0 1987 78 - - 172,6 112,2 1983 14 77,5 203,8

MAR 21,4 28,1 17,1 36,6 2005 3,6 1987 75 - - 123,1 96,2 1983 11 89,4 231,8

ABR 19,1 25,5 14,9 32,6 2004 0,8 1999 77 - - 181,9 124,8 1998 11 76,9 200,8

MAI 15,6 21,8 11,6 29,8 1981 -0,2 2007 77 - - 200,4 128,0 1998 10 68,3 194,9

JUN 14,5 20,5 10,5 27,2 vrs -3,8 1994 77 - - 162,3 155,0 1997 9 63,3 171,8

JUL 14,3 20,5 9,9 28,4 vrs -4,0 2000 73 - - 142,2 178,3 1983 9 84,5 200,7

AGO 16,2 22,8 11,3 32,0 94/98 -3,5 1984 68 - - 114,7 116,4 1990 8 105,3 209,3

SET 16,8 23,4 12,1 35,2 1988 -1,0 1980 69 - - 171,8 89,0 1995 11 105,9 189,5

OUT 19,5 25,7 14,7 33,8 1985 1,6 1985 71 - - 251,1 90,0 2005 12 107,0 203,1

NOV 20,9 27,4 15,8 36,7 1985 6,0 79/92 68 - - 190,9 105,7 1990 11 116,1 233,4

DEZ 22,1 28,5 17,3 36,6 1985 6,2 1982 72 - - 184,7 122,8 2002 12 113,6 238,5

ANO 18,8 25,1 14,3 73,3 - - 2080 133 1105 2517

Fonte: IAPAR, 2010 (http://www.iapar.br/)

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http://www.livrosgratis.com.br/cat_25/geociencias/1







http://www.livrosgratis.com.br/cat_26/geografia/1







http://www.livrosgratis.com.br/cat_27/historia/1







http://www.livrosgratis.com.br/cat_31/linguas/1







Baixar livros de LiteraturaBaixar livros de Literatura de CordelBaixar livros de Literatura InfantilBaixar livros de MatemáticaBaixar livros de MedicinaBaixar livros de Medicina VeterináriaBaixar livros de Meio AmbienteBaixar livros de MeteorologiaBaixar Monografias e TCCBaixar livros MultidisciplinarBaixar livros de MúsicaBaixar livros de PsicologiaBaixar livros de QuímicaBaixar livros de Saúde ColetivaBaixar livros de Serviço SocialBaixar livros de SociologiaBaixar livros de TeologiaBaixar livros de TrabalhoBaixar livros de Turismo

http://www.livrosgratis.com.br/cat_28/literatura/1







http://www.livrosgratis.com.br/cat_30/literatura_de_cordel/1











http://www.livrosgratis.com.br/cat_29/literatura_infantil/1









http://www.livrosgratis.com.br/cat_32/matematica/1







http://www.livrosgratis.com.br/cat_33/medicina/1







http://www.livrosgratis.com.br/cat_34/medicina_veterinaria/1









http://www.livrosgratis.com.br/cat_35/meio_ambiente/1









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UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO FACULDADE DE …livros01.livrosgratis.com.br/cp141509.pdf · DNIT e NBR 9452 (1986) da ABNT. A coleta de dados foi realizada por meio de visitas, com utilização