aula 01- introdução ao estudo de pontes - cópia
Post on 11-Nov-2015
52 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
-
2004 by Pearson Education 1-1
ENGENHARIA CIVIL
PONTES EM CONCRETO
ARMADO
PROFESSOR JOS NERES DA SILVA FILHO
Doutor em Engenharia de Estruturas
CURSO DE PONTES EM
CONCRETO ARMADO
-
2004 by Pearson Education 1-2
PONTES EM CONCRETO ARMADO
AULA 01
CONCEITOS GERAIS
-
2004 by Pearson Education 1-3
PONTES EM CONCRETO ARMADO
Ponte so estruturas destinadas a transpor um
obstculo naturais como cursos dgua, vales
profundos, baias ou obstculos criados pelo homem
como, por exemplo, um centro urbano ou uma via
expressa.
ATENO! a) Quando o obstculo no tem gua (centro urbano ou uma via expressa) a
ponte chamada de Viaduto.
b)Tecnicamente, as pontes e os viadutos so classificados como
Obras de Arte Especiais.
c) Quando a ponte permite somente a passagem de pedestre ela chamada de
Passarela.
1.1- INTRODUO
-
2004 by Pearson Education 1-4
PONTES EM CONCRETO ARMADO
1.2- EXEMPLO DE PONTE
Ponte Milton Navarro (Natal - RN)
-
2004 by Pearson Education 1-5
PONTES EM CONCRETO ARMADO
1.3- EXEMPLO DE VIADUTO
Viaduto da Recife (Manaus - AM)
-
2004 by Pearson Education 1-6
PONTES EM CONCRETO ARMADO
1.4- VIADUTO DE ACESSO
Parte em seco construda quando o curso dgua
tem grades dimenses, fazendo a ponte necessitar de
uma parte externa antes de atravess-lo.
Acesso da Ponte Milton Navarro (Natal - RN)
-
2004 by Pearson Education 1-7
PONTES EM CONCRETO ARMADO
1.5- GALERIAS
Comunicaes escavadas ou subterrneas que em
determinadas situaes, pode ser enquadrado na
categoria de pontes.
-
2004 by Pearson Education 1-8
PONTES EM CONCRETO ARMADO
1.6-ESQUEMAS ILUSTRATIVOS
Esquema ilustrativo de uma ponte, um viaduto e de um viaduto de acesso (El Debs & Takeya, 2009)
-
2004 by Pearson Education 1-9
PONTES EM CONCRETO ARMADO
2- CARACTERSTICAS : PONTES X EDIFCIOS Ao se comparar as pontes com os edifcios, pode-se estabelecer certas
particularidades das pontes em relao aos edifcios:
a) Aes - devido ao carter da carga de utilizao das pontes, torna-se
necessrio considerar alguns aspectos que normalmente no so
considerados nos edifcios. Nas pontes, em geral, deve-se considerar o
efeito dinmico das cargas, e devido ao fato das cargas serem mveis,
torna-se necessrio determinar a envoltria dos esforos solicitantes e
a verificao da possibilidade de fadiga dos materiais.
b) Processos construtivos - em razo da adversidade do local de
implantao, que comum na construo das pontes, existem
processos de construo que, em geral, so especficos para a
construo de pontes, ou que assumem importncia fundamental no
projeto.
-
2004 by Pearson Education 1-10
PONTES EM CONCRETO ARMADO
c) Composio estrutural - a composio estrutural utilizada nas pontes
difere da empregada em edifcios, em razo da carga de utilizao, dos
vos a serem vencidos, e do processo de construo.
d) Anlise estrutural - na anlise estrutural existem simplificaes e
recomendaes em funo da composio estrutural, como por exemplo, o
clculo da estrutura em grelha considerando elementos indeformveis na
direo transversal.
ATENO!
Nas construes, de uma maneira geral deve-se atender os seguintes
quesitos: segurana, economia, funcionalidade e esttica. No caso das
pontes, dois destes quesitos merecem ser destacados: a esttica e a
funcionalidade (El Debs & Takeya, 2009).
-
2004 by Pearson Education 1-11
PONTES EM CONCRETO ARMADO
3- HISTRICO
a) As as primeiras formas encontradas de pontes para transpor rios e
vales foram feitas por pontes com estruturas simples, realizadas com
cordas, madeira e pedras trabalhadas em forma de chapa, que serviam
para integrar desde pequenos vilarejos a cidades (Mattos 2001).
Ponte de pedra em Wycollar, Lancaster (www.argonet.co.uk)
ATENO!
Estas estruturas possuam limitaes, principalmente para vencer grandes vos
e rios com muita profundidade.
-
2004 by Pearson Education 1-12
PONTES EM CONCRETO ARMADO
b) As primeiras grandes pontes realizadas foram feitas com madeira e
pedras. Oficialmente, a ponte mais antiga de que se tem registro a ponte
de madeira Sweet Track, com 1100 metros de comprimento, feita na
Inglaterra em 3806 A.C. (segundo www.sbi.se/bridges.htm#arch).
c) A forma estrutural mais utilizada em pontes ao longo do tempo a de
arco.
-
2004 by Pearson Education 1-13
PONTES EM CONCRETO ARMADO
d) Os sumrios parecem ter sido os primeiros a construrem pontes em
arco, antes de 3.200 A.C. (segundo www.argonet.co.uk).
e) Os romanos tambm fizeram muito uso deste tipo de estrutura para
construo de pontes e aquedutos.
-
2004 by Pearson Education 1-14
PONTES EM CONCRETO ARMADO
f- Dois exemplos de estruturas em arco so a Ponte de SantAngelo, tendo sido
construda pelos romanos em torno de 135 A.C., e o aqueduto conhecido como
Pont du Gard, construdo pelos romanos h aproximadamente 2000 anos
atrs (segundo www.argonet.co.uk).
Ponte de SantAngelo (www.absi-assoc.org)
Aqueduto Pont du Gart (www.pbs.org)
-
2004 by Pearson Education 1-15
PONTES EM CONCRETO ARMADO
g) A primeira ponte de ferro fundido foi feita em 1779 na Inglaterra com
30 m de comprimento, localizada em Shropshire . Esta ponte ficou
conhecida como Ponte de Ao
(www.civilengineer.about.com/science/civilengineer).
Ponte de ferro fundido (www.civilengineer.about.com/science/civilengineer)
-
2004 by Pearson Education 1-16
PONTES EM CONCRETO ARMADO
h) Com a evoluo do ao como material de construo e o surgimento do
concreto armado e protendido, as pontes em arco puderam ter vos cada
vez maiores.
Ponte da Arrbida Portugal, Porto (www.vistasnapaisagem.weblog.com.pt)
-
2004 by Pearson Education 1-17
PONTES EM CONCRETO ARMADO
i) Exemplos de pontes pelo mundo
Ponte sobre o rio Guadalquivir ( fib, 2000 ) Ponte Akashi Kaikyo (www.matsuo-bridge.co.jp)
ATENO!
A ponte Akashi Kaikyo atualmente a maior ponte
suspensa do mundo, com 3922 m de comprimento e
o recorde de 1991m de vo central. Construda em
1998, esta ponte liga as cidades de Kobe e Awaji
Island no Japo (segundo www.matsuo-
bridge.co.jp).
-
2004 by Pearson Education 1-18
PONTES EM CONCRETO ARMADO
i) Exemplos de pontes pelo mundo
Ponte JK (Braslia-DF)
Ponte Milton Navarro (Natal - RN)
-
2004 by Pearson Education 1-19
PONTES EM CONCRETO ARMADO
4- ELEMENTOS CONSTITUINTES DAS PONTES
Elementos de uma ponte (Marchetti, 2008)
-
2004 by Pearson Education 1-20
PONTES EM CONCRETO ARMADO
4- ELEMENTOS CONSTITUINTES DAS PONTES
1- A SUPERESTRUTURA a parte da ponte destinada a vencer o
obstculo e receber diretamente as cargas de trfego. Ela composta por:
a) Lajes ou tabuleiro;
b) Vigas principais;
c) Vigas transversinas;
d) Cortinas;
e) Dentes;
f) Consoles;
g) Chanfros.
-
2004 by Pearson Education 1-21
PONTES EM CONCRETO ARMADO
ATENO!
A SUPERESTRUTURA PODE SER SUBDIVIDIDA EM DUAS
PARTES:
1) Estrutura principal (ou sistema estrutural principal ou simplesmente
sistema estrutural) que tem a funo de vencer o vo livre;
2) Estrutura secundria (ou tabuleiro ou estrado) que recebe a ao
direta das cargas e a transmite para a estrutura principal.
-
2004 by Pearson Education 1-22
PONTES EM CONCRETO ARMADO
3- A MESOESTRUTURA recebe os esforos da superestrutura
transmitindo-os para a infraestrutura, sendo normalmente composta por:
a) Aparelho de apoio;
b) Pilares;
c) Vigas de contraventamento dos pilares.
-
2004 by Pearson Education 1-23
PONTES EM CONCRETO ARMADO
3- A INFRAESTRUTURA a parte com a funo de transmitir ao
terreno os esforos provenientes da mesoestrutura. Ela composta
por:
a) Blocos;
b) Sapatas;
c) Estacas;
d) Tubules;
e) Estaqueamentos.
-
2004 by Pearson Education 1-24
PONTES EM CONCRETO ARMADO
4- ELEMENTOS COMPLEMENTARES so elementos acessrios que
no enquadram na classificao anterior, mas que integram ponte. Entre
eles, podem ser citados:
a) Encontros - Tem a funo de receber o empuxos dos aterros de acesso e
impedir que se transmitam aos outros pilares.
Detalhe do encontro (Mendes, 2003)
-
2004 by Pearson Education 1-25
PONTES EM CONCRETO ARMADO
b) Placas de transio - Tem a funo acompanhar o assentamento do
terreno quando este for muito recalcvel.
Detalhe do encontro (Mendes, 2003)
-
2004 by Pearson Education 1-26
PONTES EM CONCRETO ARMADO
c) Dolphins - So cortinas de estacas-pranchas que tem a funo de dar
proteo aos pilares quanto aos choques de embarcaes.
Detalhe do encontro (Mendes, 2003)
-
2004 by Pearson Education 1-27
PONTES EM CONCRETO ARMADO
a) Segundo a natureza do trfego:
o Rodovirias;
o Ferrovirias;
o Passarelas (pontes para pedestres);
o Pontes Mistas (Rodo-Ferroviria);
o Pontes Aquedutos;
o Pontes Canal e Pontes Aerovirias.
5- CLASSIFICAO DAS PONTES
-
2004 by Pearson Education 1-28
PONTES EM CONCRETO ARMADO
b) Segundo a extenso do vo:
o Vo de at 2 metros (Bueiros);
o Vo de 2m a 3 m (Galerias);
o Vo de 2 m a 10 m (Pontilhes);
o Vo maior do que 10 m (Pontes).
-
2004 by Pearson Education 1-29
PONTES EM CONCRETO ARMADO
c) Segundo o Tipo de Material Empregado:
o Pontes em Madeira;
o Pontes Metlicas;
o Pontes em Concreto Armado;
o Pontes em Concreto Protendido;
o Pontes em Alvenaria de Pedra.
-
2004 by Pearson Education 1-30
PONTES EM CONCRETO ARMADO
d) Segundo a durabilidade:
o Pontes Permanentes;
o Pontes Provisrias.
e) Segundo o meio que esto inseridas:
o Pontes Marntimas;
o Pontes Pluviais;
o Pontes Lacustres
o Elevados e Viadutos.
-
2004 by Pearson Education 1-31
PONTES EM CONCRETO ARMADO
f) Segundo o desenvolvimento Planimtrico:
o Pontes Retas - Ortogonais;
Ponte reta com dois balanos (Santos 2003)
-
2004 by Pearson Education 1-32
PONTES EM CONCRETO ARMADO
f) Segundo o desenvolvimento Planimtrico:
o Pontes Retas - Esconsas;
As pontes esconsas so aquelas cuja disposio dos elementos estruturais de tal forma que no ocorre cruzamento normal entre elas e o
eixo da estrada ou fluxo d gua que passa por baixo dela (Mendes, 2003);
A no ortogonalidade definida pelo ngulo de esconsidade ;
A disposio das vigas e pilares acompanha o eixo da ponte e a linha de esconsidade;
Os pilares devem ser locados de tal forma a no interferirem no fluxo de veculos que passam por debaixo da ponte.
-
2004 by Pearson Education 1-33
PONTES EM CONCRETO ARMADO
Viaduto sobre a BR-324, trecho Salvador-Feira de Santana-BA (Santos 2003)
o Pontes Retas - Esconsas;
Pontes esconsas (Marchetti & Mendes, 2003)
-
2004 by Pearson Education 1-34
PONTES EM CONCRETO ARMADO
o Pontes Curvas;
Viaduto na cidade de Alagoinhas-BA (Santos 2003)
-
2004 by Pearson Education 1-35
PONTES EM CONCRETO ARMADO
g) Segundo o desenvolvimento Altimtrico:
o Pontes Horizontais ou em Nvel;
o Pontes em Rampa, Retilneas ou curvilneas
Detalhe 1 (Marchetti, 2008)
Detalhe 2 (Marchetti, 2008)
-
2004 by Pearson Education 1-36
PONTES EM CONCRETO ARMADO
h) Segundo o Sistema Estrutural:
o Ponte em Laje (Macia ou Vazada);
As pontes em laje possuem a seo transversal desprovida de qualquer
vigamento, podendo ter um sistema estrutural simplesmente apoiado ou
contnuo.
Vantagens:
a) pequena altura de construo e boa resistncia toro e rapidez de
execuo, possuindo tambm boa relao esttica;
b) podem ser moldadas no local ou constitudas de elementos pr-
moldados e, os detalhes de frmas e das armaduras e a concretagem
so bastante simples.
Ponte em Laje(Marchetti, 2008)
-
2004 by Pearson Education 1-37
PONTES EM CONCRETO ARMADO
o Ponte em Viga Reta de Alma Cheia;
Este sistema estrutural possui vigamentos suportando o tabuleiro. As
vigas principais so denominadas de longarinas e normalmente so
introduzidas transversinas para aumentar a rigidez do conjunto.
Ponte em Viga Reta de Alma Cheia (Marchetti, 2008)
-
2004 by Pearson Education 1-38
PONTES EM CONCRETO ARMADO
o Ponte em Viga Reta de Alma Vazada (Trelias);
Nestas pontes, o tabuleiro com a pista de rolamento pode estar na parte
superior ou inferior da trelia. So comumente feitas de ao e de madeira,
possuindo a caracterstica de ser uma estrutura leve e de rpida
execuo.
Ponte em Viga Reta de Alma Vazada (Marchetti, 2008)
-
2004 by Pearson Education 1-39
PONTES EM CONCRETO ARMADO
o Ponte em Quadro Rgido
Nestas pontes a superestrutura e a mesoestrutura esto monoliticamente
ligadas, eliminando-se o uso de aparelhos de apoio. Isto conveniente no
caso em que h pilares esbeltos onde existe a necessidade da reduo do
comprimento de flambagem (o pilar bi-engastado tem menor comprimento
de flambagem), ou quando se deseja ter manuteno mnima, uma vez que
inexistem articulaes e aparelhos de apoio (Santos, 2003).
Ponte em Quadro Rgido (Marchetti, 2008)
-
2004 by Pearson Education 1-40
PONTES EM CONCRETO ARMADO
o Ponte em Arco
Pontes em Arco (Santos, 2003)
As estruturas em arco permitem o uso do concreto armado convencional
em pontes com grandes vos com pequeno consumo de material. O eixo do
arco preferencialmente projetado coincidindo com a linha de presses
devidas carga permanente, para tirar proveito da boa resistncia
compresso que o concreto possui (Santos 2003).
-
2004 by Pearson Education 1-41
PONTES EM CONCRETO ARMADO
o Ponte Pnsil
O tabuleiro contnuo sustentado por vrios cabos metlicos atirantados
ligados a dois cabos maiores que, por sua vez, ligam-se s torres de
sustentao. Neste caso, a transferncia das principais cargas s torres e
s ancoragens em forma de pendurais feita simplesmente por esforos de
trao.
Ponte Pnsil (Marchetti, 2008)
-
2004 by Pearson Education 1-42
PONTES EM CONCRETO ARMADO
o Ponte Estaiada;
Ponte Estaiada Tipo Leque e Tipo Arpa (Santos, 2003)
Segundo Morrissey apud Santos (2003), as pontes estaiadas diferem das
pontes pnseis principalmente na maneira como os cabos so conectados
s torres. Nas pontes pnseis os cabos passam livremente atravs das
torres e, nas pontes estaiadas os cabos so ancorados nas torres.
-
2004 by Pearson Education 1-43
PONTES EM CONCRETO ARMADO
o Fotos de Pontes em Geral
-
2004 by Pearson Education 1-44
PONTES EM CONCRETO ARMADO
i) Segundo a Natureza do Sistema Estrutural:
o Isosttica;
o Hiperesttica.
j) Segundo o Tipo Construtivo da Superestrutura:
o In Loco ;
o Pr-Moldada;
o Em Balanos Sucessivos;
o Em Aduelas ou Segmentos.
-
2004 by Pearson Education 1-45
PONTES EM CONCRETO ARMADO
l) Segundo o Coeficiente de Dificuldade nd do fib 2000:
Grau de responsabilidade e risco assumidos pelo engenheiro;
Dificuldade de clculo e dificuldade tcnica para construo;
Complexidade das tarefas;
Dificuldade para execuo do projeto;
Condies climticas, topogrficas, geolgicas, geotcnicas e
hidrolgicas;
Extenso do trabalho necessrio.
-
2004 by Pearson Education 1-46
PONTES EM CONCRETO ARMADO
Grau de Dificuldade do fib 2000 (adaptado por Santos 2003)
-
2004 by Pearson Education 1-47
PONTES EM CONCRETO ARMADO
Pontes Pnseis (Santos 2003)
6- PONTES COM MAIORES VOS DO MUNDO
-
2004 by Pearson Education 1-48
PONTES EM CONCRETO ARMADO
Pontes Estaiadas (Santos 2003)
-
2004 by Pearson Education 1-49
PONTES EM CONCRETO ARMADO
Pontes em Arcos de Concreto (Santos 2003)
-
2004 by Pearson Education 1-50
PONTES EM CONCRETO ARMADO
Pontes em Arcos de Ao (Santos 2003)
-
2004 by Pearson Education 1-51
PONTES EM CONCRETO ARMADO
Pontes em Concreto Protendido (Santos 2003)
-
2004 by Pearson Education 1-52
PONTES EM CONCRETO ARMADO
Pontes em Caixo Metlico (Santos 2003)
-
2004 by Pearson Education 1-53
PONTES EM CONCRETO ARMADO
Pontes em Trelias Metlicas (Santos 2003)
top related