adaptação da ponte da arrábida à passagem do metro ligeiro
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Tiago Cerdeira Lopes Costa Pinto
Orientador: Professor Álvaro Azevedo
Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil – Estruturas
A d a p t a ç ã o d a P o n t e d a A r r á b i d a à p a s s a g e m d o m e t r o l i g e i r o
T i a g o P i n t o – D i s s e r t a ç ã o e m E s t r u t u r a s - M I E C 2 0 1 1
1. Introdução
2. Concepção de soluções
3. Descrição da solução adoptada
4. Análise e pré-dimensionamento
5. Processo construtivo
6. Estimativa orçamental
7. Impacto visual
8. Comentário final
A d a p t a ç ã o d a P o n t e d a A r r á b i d a à p a s s a g e m d o m e t r o l i g e i r o
T i a g o P i n t o – D i s s e r t a ç ã o e m E s t r u t u r a s - M I E C 2 0 1 1
Instituto da Construção FEUP 2007 Metro do Porto S.A. 2008
Propostas – 3ª fase de desenvolvimento do Metro do Porto
conclusão em 2022
1. Introdução
A d a p t a ç ã o d a P o n t e d a A r r á b i d a à p a s s a g e m d o m e t r o l i g e i r o
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Âmbito do trabalho motivação
1. Introdução
A d a p t a ç ã o d a P o n t e d a A r r á b i d a à p a s s a g e m d o m e t r o l i g e i r o
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• arco de betão armado
• autoria Eng.º Edgar Cardoso
• processo de classificação como Monumento Nacional
1. Introdução
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Configuração actual
Configuração 2 vias de metro + 2x2 vias rodoviárias
Configuração 1 via de metro + 3x3 vias rodoviárias
2. Concepção de soluções
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Totalmente em laje vigada Viga caixão + Laje vigada
Totalmente em viga caixão – solução adoptada
2. Concepção de soluções
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Requisitos de traçado do Metro do
Porto
Topografia
Vias de circulação rodoviária
nas encostas
Estrutura existente
Largura necessária 7,52m
Raio mínimo 50m
AcessosImpacto visual
Altura livre de 5m
3. Descrição da solução adoptada
Implantação
Condicionantes
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Configuração 3x3 vias rodoviárias + 2 vias de metro inferiores
3. Descrição da solução adoptada
Secção transversal em alinhamento recto
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• Secção exterior – 8,12m x 5,26m
• Área transversal de betão armado – 8,5m2
• Secção interior – 34,2m2
Plano de fecho do arco
3. Descrição da solução adoptada
Viga caixão
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Altura variável desde 3m nos apoios até 1,82m
Aligeiramentos circulares de secção constante
Largura constante – 7m
Arco adicional Pilares adicionais
3. Descrição da solução adoptadaPlano de pilares
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3. Descrição da solução adoptada
Alçado da nova estrutura
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3. Descrição da solução adoptada
Alçado final com as duas estruturas
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Reforço das pilastras aumento da secção transversal
Demolição e reconstrução dos pórticos
Zona das pilastras
3. Descrição da solução adoptada
Actual Projectado
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Modelo Local
•Comportamento transversal da viga caixão
Modelo Global
•Comportamento global da nova estrutura
Análise estática linear
da NOVAestrutura
Acções consideradas
Cargas Permanentes
Peso próprio estrutural
Peso próprio não estrutural
Sobrecargas verticais
Metro ligeiro
Veículo Eurotram
Sobrecarga rodoviária
Uniforme
Cargas concentradas
Sobrecargas horizontais
Vento
4. Análise e pré-dimensionamento
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Modelo Local
• Comportamento transversal da viga caixão
• Elementos finitos de casca
• Modelo reduzido de um tramo com 21,2m de extensão
Deslocamentos
Elevada rigidez da viga caixão
cumpre EC2Banzo inferior – direcção transversal
(direita) e longitudinal (esquerda)
Combinação δ (cm) L/δ
Característica 0,5 1624
ELU 1,4 580
4. Análise e pré-dimensionamento
Mapas de momentos flectores
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• Elementos finitos de barra
Alçado
Perspectiva
• Modelação dos elementos estruturais da nova estrutura
Secções da biblioteca do Robot
• Modelo tridimensional
4. Análise e pré-dimensionamento
Modelo Global
• Comportamento global da nova estrutura
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Deslocamentos
Diagrama de esforços axiais
Diagrama de momentos flectores segundo y
Limite do EC0 para pontes ferroviárias: L/540
Combinação δ (cm) L/δ
P.P. Estrutural 8,4 250
Característica (sobrecarga) 2,0 1060
Secção NEd (kN) Med (kNm)
Arco -167 000 30 000
Viga Caixão -123 000 -221 000
Pilares -4 600 5 750
Pilastras -43 200 138 000Vão de 21,20m 3,9cm
Esforços máximos - ELU
4. Análise e pré-dimensionamento
Modelo Global
• Comportamento global da nova estrutura
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Armaduras longitudinais (secções de armadura máxima)
Secção Tipo As (cm2) ρ (%)
Arco Flexão Composta Armadura mínima
Fecho do arco – laje inferior Compressão Simples 857 3,5
Viga caixão – vigas Flexão Composta 545 2,3
Pilares Flexão Composta 200 2,1
Pilastras (coroamento) Flexão Composta 1 300 1,1
4. Análise e pré-dimensionamento
Análise da NOVA
estrutura
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• Arco existente como cimbre para o novo arco
Controlo de tensões no arco existente
Betonagem faseada
• Estrutura de suporte transversal
• Estrutura metálica
• Espaçamento 5,5m
5. Processo construtivo
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Zona das pilastras Zona em viaduto Zona sobre o arco
5. Processo construtivo
Cavalete metálico apoiado no solo Arco existente como cimbre
para o novo arco
Cavalete metálico apoiado no novo arco
Cavalete metálico apoiado no solo
• Reforço das pilastras
• Reconstrução dos pórticos
• Viga caixão
• Pilares adicionais
• Viga caixão
• Pilares adicionais
• Viga caixão
• Tramo a tramo
• Cavalete metálico
• Cofragem viajante para a viga caixão com a extensão de um tramo
• Faseamento construtivo – 3 zonas
Aterros Demolições Elementos provisórios
Fundações Estrutura Aparelhos de apoio e juntas
Elevação do pavimento
Acab. Gerais
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Estrutura
Pilares
Tabuleiro
Arco
Pilastras
Pórticos das pilastras
Custo estimado para a intervenção
6.750.000,00€
6. Estimativa orçamental
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7. Impacto visualActual
Projectado
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7. Impacto visual
Actual
Projectado
A d a p t a ç ã o d a P o n t e d a A r r á b i d a à p a s s a g e m d o m e t r o l i g e i r o
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7. Impacto visualProjectado
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Aspectos positivos
• Configuração actual rodoviária e pedonal mantida
• Tráfego de metro ligeiro em via dupla respeitando os Critérios de Traçado
• Custo muito inferior ao da construção de uma nova ponte
• Requalificação urbana inerente à introdução do metro
Aspectos a reconsiderar
• Integração estética com a estrutura existente particularmente nos viadutos de acesso
• Necessidade de modificar uma obra em vias de classificação como Monumento Nacional
8. Comentário final
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