trabalho oficial tipos de ponte
Post on 29-Dec-2015
93 Views
Preview:
TRANSCRIPT
AYLTON ROBERTO XAVIER LOPES.
ÂNGELO ANTÔNIO LOPES GARCIA.
BETANIA RODRIGUES MENDES
DOUGLAS RUITER SALES MARQUES
FABIANO BATISTA DA SILVA
MARCOS VINÍCIO GIRÃO CAVALCANTE
RODRIGO DE CAMPOS SILVA
WALISON CORREIA RESENDE
RESISTENCIA DOS MATERIAIS APLICADOS
Várzea Grande, MT
Faculdade de Engenharia Civil
2014
AYLTON ROBERTO XAVIER LOPES.
ÂNGELO ANTÔNIO LOPES GARCIA.
BETANIA RODRIGUES MENDES
DOUGLAS RUITER SALES MARQUES
FABIANO BATISTA DA SILVA
MARCOS VINÍCIO GIRÃO CAVALCANTE
RODRIGO DE CAMPOS SILVA
WALISON CORREIA RESENDE
RESISTENCIA DOS MATERIAIS APLICADOS
Trabalho de Curso apresentado a Faculdade de Engenharia Civil do Centro Universitário UNIVAG, para a avaliação da matéria de Projeto Unificado I orientado pelo Prof.º Joel Fernando.
Várzea Grande, MT
Faculdade de Engenharia Civil
2014
SUMÁRIO
1. HISTORIA DA PONTE...................................................................................................2
1.1. As pontes romanas............................................................................................................2
1.2. Idade Média......................................................................................................................3
1.3. Renascença........................................................................................................................3
1.4. A revolução industrial......................................................................................................3
1.5. Os nossos dias....................................................................................................................4
1.6. O futuro.............................................................................................................................5
2. TIPOS DE PONTE...........................................................................................................6
REFERÊNCIAS......................................................................................................................12
2
1. HISTORIA DA PONTE
Desde tempos remotos que o Homem necessita de ultrapassar obstáculos em
busca de alimento ou abrigo. As primeiras pontes terão surgido de forma natural pela queda
de troncos sobre os rios, processo prontamente imitado pelo Homem, surgindo então pontes
feitas de troncos de árvores ou pranchas e eventualmente de pedras, usando suportes muito
simples e traves mestras.
Com o surgimento da idade do bronze e a predominância da vida sedentária,
tornou-se mais importante a construção de estruturas duradouras, nomeadamente, pontes de
lajes de pedra. Das pontes em arco há vestígios desde cerca de 4000 a.C. na Mesopotâmia e
no Egipto,4 e, mais tarde, na Pérsia e na Grécia(cerca de 500 a.C.).
A mais antiga estrutura chegada aos nossos dias é uma ponte de pedra, em arco,
situada no Rio Meles, na região de Esmirna, na Turquia, e datada do século IX a.C.
1.1. As pontes romanas
A primeira ponte romana teria sido construída no Tibre no ano 621 a.C. e foi
chamada de Pons Sublicius ("ponte das Estacas").
É no século III a.C. que os romanos começam a se dedicar à construção de pontes
em arco, atingindo um desenvolvimento nas técnicas de construção e projecto nunca antes
visto e dificilmente superado nos mil anos seguintes. Exemplos desta magnífica capacidade de
construção são algumas pontes que perduraram até aos nossos dias, como, por exemplo, a
pons Aelius (hoje ponte Sant'Angelo) (134 a.C.), sobre o Tibre, (onde terá sido usada
pozzolana (uma espécie de cimento que mantém a resistência mesmo submerso), a ponte de
Alcántara, em Toledo ou o aqueduto de Segóvia (século I).
Os arcos foram usados pela primeira vez no Império Romano, para a construção
de pontes e aquedutos, alguns dos quais ainda hoje se mantêm de pé. Os romanos, foram
também os primeiros a usar o cimento, o que reduziu a variação da força que a pedra natural
oferecia. Pontes de tijolo e argamassa, foram construídas após a era Romana, à medida que se
ia abandonando a tecnologia do cimento.
3
1.2. Idade Média
As ordens religiosas desempenham um papel determinante na manutenção e
expansão do conhecimento relativo à construção de pontes aplicando o saber adquirido na
construção de cúpulas à construção de pontes em arco.
É também nesta época que começam a aparecer pontes com as mais diferentes
finalidades: militares, comerciais, residenciais ou mesmo espirituais. A grande contribuição
da idade média para a técnica das pontes é a diversificação dos arcos de suporte que passam a
incluir os arcos ogivais, não só mais elegantes, como mais seguros e fáceis de construir.
Surgem ordens religiosas especializadas na construção de pontes como os
italianos Fratres Pontifices, que se expandiram para a França, com o nome Frères Pontiffes e
para Inglaterra com o nome Brothers of the Bridge.
1.3. Renascença
Durante a renascença o aumento das necessidades de deslocação e transporte
levou a uma evolução das técnicas construtivas, nomeadamente de projeto das pontes de
treliça, como consequência do seu estudo mais aprofundado pelos artistas do renascimento.
A França tornar-se-ia um bastião da engenharia das pontes: o Corps des Ponts et
Chaussées criado por Luís XIV para manter as estradas e as pontes do reino, viria a dar
origem no século XVIII à École des Ponts et Chaussées, a primeira escola superior de
engenharia civil do mundo.
Com a renascença a forma dos arcos e dos pilares alterou-se no sentido de
aumentar os vãos bem como transmitir uma sensação de leveza e estética.
1.4. A revolução industrial
Com o advento da Revolução Industrial, no século XIX, foram desenvolvidos
sistemas de armações em ferro-forjado para pontes mais largas, mas o ferro dificilmente
possuía a força de tensão suficiente para suportar as grandes cargas dinâmicas exigidas
nomeadamente pela estrada de ferro com as recém inventadas locomotivas a vapor. A
invenção de novos métodos de fabrico do aço, que tem uma maior força de tensão, permitiu a
construção de pontes mais aptas para estas novas necessidades.
4
As pontes suspensas modernas fazem a sua aparição nesta época, primeiro com
corrente metálicas e depois com fios de aço entrelaçados permitindo vãos cada vez mais
extensos.
A introdução destes novos tipos de ponte e de materiais, não impede o
ressurgimento de pontes de treliça em madeira nos EUA e na Grã-Bretanha devido,
nomeadamente, ao baixo custo e à grande disponibilidade da matéria-prima.
Entre meados do século XIX e meados do século XX, com o grande
desenvolvimento do caminho de ferro e das comunicações em geral, foram desenvolvidos
numerosos projetos de pontes. O uso do aço em vez do ferro ou ferro-fundido, veio
possibilitar atingir vãos cada vez maiores. Estas pontes foram construídas em arco, vigas
reticuladas (cantiléver) e suspensão.
Foram desenvolvidas novas técnicas para a construção de fundações recorrendo
ao uso de cilindros metálicos em ferro que eram pressurizados e afundados nos locais de
construção dos pilares das pontes. No seu interior os operários escavavam o solo macio até
chegarem à pedra estável sob o leito do rio. Só mais tarde se viria a descobrir a importância de
uma lenta descompressão evitando assim a morte e a doença de numerosos trabalhadores.
O maior domínio das técnicas de projeto e construção e a introdução de novos
materiais não impediram todavia a queda de algumas pontes e o surgimento de problemas que
só depois viriam a ser debelados-como a influência dos ventos nas pontes suspensas podendo
provocar o seu colapso. Foi o caso da ponte Tacoma Narrows, no estado de Washington, EUA
que, com um vão de 853 metros e um tabuleiro com apenas 2,4 metros de espessura, oscilava
mesmo com ventos ligeiros. A colocação de tirantes adicionais não foi suficiente para
contrariar esta oscilação e, em 1940, com um vento de apenas 68 km/h começou a oscilar
significativamente sendo encerrada ao trânsito, vindo a colapsar pouco depois. Esta e outras
falhas chamaram a atenção dos engenheiros para a importância do fator vento na construção
destas estruturas, e provocando o desenvolvendo da análise do comportamento aerodinâmico
nomeadamente submetendo modelos à escala a túneis de vento.
1.5. Os nossos dias
Durante a Segunda Guerra Mundial, a Inglaterra desenvolveu um modelo de ponte
que ficou conhecido como Bailey, foram modelos de pontes metálicas emergenciais
fundamentais para a vitória dos Aliados contra a Alemanha. Após a Segunda Guerra Mundial
5
muitas das infraestruturas rodoviárias tiveram que ser reconstruídas. Generalizou-se o uso do
betão e do aço, nomeadamente com pontes em betão pré-esforçado. As formas metálicas e as
vigas passaram a ser soldadas em vez de fixas com rebites.
Constroem-se numerosas pontes suspensas, e, em particular, pontes atirantadas
com as mais variadas disposições dos cabos de suspensão. Torna-se claro que as pontes em
betão, devido à importante carga própria que possuem, são pouco sensíveis à carga variável e,
como tal, pouco influenciadas por esta, o que lhes dá uma importante estabilidade.
Estes fatores associados permitiram ultrapassar obstáculos até então dificilmente
superáveis. O vão de 1995 metros conseguido na ponte suspensa de Akashi-Kaikyo, no Japão,
é disso bom exemplo.
1.6. O futuro
É de esperar desenvolvimentos nas técnicas de construção, manutenção e
reabilitação de pontes, com a introdução de novas técnicas construtivas e novos materiais
(alumínio, fibra de vidro) ou evolução das características dos já utilizados (betão, aço).
As novas pontes serão certamente construídas de forma mais económica, segura e
com maiores níveis de qualidade.
Um salto importante estará no advento das chamadas pontes inteligentes que,
dotadas de sensores, processadores de dados e sistemas de comunicação e sinalização,
poderão alertar para um conjunto de situações, desde sobrecargas, subidas dos níveis das
águas, ventos, formação de gelo, sismicidade, pré-rotura de certos pontos nevrálgicos da
ponte, fadiga dos materiais, corrosão.
Estes sistemas "inteligentes" poderão chegar ao ponto de serem "reativos", por
exemplo, combatendo a corrosão através de sistemas de raios catódicos instalados na própria
ponte, usando sistemas de descongelação do gelo presente no tabuleiro, ou mesmo acionando
deflectores de ar de forma a assegurar a melhor estabilidade da ponte face ao vento ou às
cargas variáveis.
A implementação de todos estes sistemas, decorrente de uma estreita colaboração
entre a engenharia de materiais e a electrónica, está dependente, para além da própria
evolução da ciência, dos estudos económicos que demonstrem a sua exequibilidade.
6
7
2. TIPOS DE PONTE
As pontes podem ser classificados em diferentes tipos, de acordo com vários
conceitos como o tipo de material utilizado na sua construção, o sistema predominante
estrutural, o sistema de construção, a utilização da ponte, a localização da faixa de rodagem
sobre a estrutura da ponte, etc
Dependendo do material utilizado na construção da ponte pode ser:
Alvenaria
Madeira
Betão armado
Concreto protendido
Aço
Ferro forjado
Compostos
Uma estrutura de ponte é constituída por um único material, por conseguinte, esta
classificação dificilmente ser adaptado para a realidade. Por exemplo, as pontes de arcos de
alvenaria de tijolo, geralmente tem a fundação construída com alvenaria de pedra e que,
portanto, são mais consistentes e mais durável o ataque da água de um rio.
De acordo com o obstáculo que as pontes podem ser salvos:
Aquedutos: canais de apoio ou cursos de água.
Viadutos, pontes construídas em terreno seco ou em um vale formado por um
conjunto de comprimentos curtos.
Viadutos, pontes que cruzam rodovias, estradas ou ferrovias.
Causeway: ponte abaixo, pavimentada sobre zonas húmidas ou águas de uma baía
formada por muitos trechos curtos.
Esgotos, uma ponte sob a qual passam as águas de um rio ou córrego.
De acordo com o sistema estrutural predominante pode ser:
Isostática
Hiperestático
Embora esta nunca será verdadeiro, pelo menos, que iria ficar muito duro, todos
os elementos de uma ponte não pode ser simplesmente suportado, como por exemplo uma
8
placa de suporte de uma ponte consiste de uma laje de pista altamente indeterminado, vigas e
diafragmas transversal (separadores), cuja análise estática é mais complicada.
Este tipo de classificação é verdadeiro se faz algum tipo de considerações, tais
como:
É chamado “ponte isostática” para ele, cujo placas são estaticamente
independentes um do outro e, por sua vez, independente do ponto de vista da flexão dos
suportes que segurá-los.
Ele é chamado de “indeterminada ponte” um cujos conselhos são dependentes uns
dos outros do ponto de vista estático pode permitir ou não uma dependência entre as placas e
seus suportes.
Também de acordo com as pontes de sistema estruturais podem ser classificados
como:
Pontes em arco ou arco (o elemento predominante estrutural é o arco, utilizando
como material de construção e do aço que pode ser estático ou hiperestática). Eles
podem ser:
Conselho superior
Treliça de aço do tambor
Arcos e concreto
Com tímpano aberto ou sólido
Placa de fundo, correndo a estrada entre os arcos, paralelas ou não, com vários
tipos de apoio.
Pontes suspensas. Eles consistem de uma placa no ar por dois cabos de grande
porte, linhas aéreas que formam caminhos, apoiados por uma torre construída
sobre as pilhas. A parte superior pode ser ligado ao cabo por meio de ganchos ou
uma treliça. Há várias pontes com luzes penduradas acima de 100
Pontes de vigas Gerber (placas isostáticas são suportadas em cantiléver seções
isostáticas ou estaticamente indeterminado).
Dependendo pontes seu destino pode ser:
Viadutos
Para a estrada
Para o transporte ferroviário
Compostos
Aqueduto (apoio tubos para água, gás, óleo, etc.)
Gateways: pontes de pedestres pequenas.
9
De acordo com âncora:
Pontes fixas: são permanentemente ancorado nas baterias. Dentro deste tipo de
placas de pontes estão, cuja armadura é uma placa de pontes de concreto armado
ou protendido a diferença entre as pilhas. É uma construção bastante normal em
rodovias.
Pontes corpos: eles se movem em parte para dar lugar a barcos
Pontes ponton: repousando sobre suportes flutuantes, geralmente móvel, e
utilizado pouco.
De acordo com o sistema de construção empregue. A classificação é geralmente
submetida ao conselho:
Derramado: Se o vazamento de forma de betão é feita sobre as disposições do
destino final.
Laje de concreto armado em vigas pré-moldadas ou pós-tensionado (reforçados
metálicos concreto protendido ou vigas, etc.).
Placa cantiléver feita (para os segmentos pré-fabricados ou fundidos no lugar)
podem ser construídos através de sucessivas adicionando elementos soldadas de
aço presos.
Tblero estaiada
Placa de harpa, fila dupla ou única linha de apoio
Bordo libertado (placa é construída em uma extremidade da extensão de ser
cobertas e tem lugar por deslizamento em rolos, completando a extremidade
dianteira da estrutura, com um elemento auxiliar estrutural, chamado libertação
nariz)
Dependendo da localização das pontes rodoviárias podem ser:
Pista acima: quando a estrutura de placa de suporte está localizado inteiramente
abaixo da estrada.
Pista inferior: são as placas que suportam a estrutura está localizado nos lados da
faixa de rodagem saliente a partir da sua superfície ou que está localizado acima
do mesmo.
Há pontes sobre estrutura viária em algumas áreas e abaixo dele em outros.
Exemplos disso são a ponte sobre Sydney Harbour Bridge ou o Forth, na Escócia.
O bi nível da estrada pontes são uma mistura dos dois tipos autênticos de estrada e
um exemplo é a ponte da baía de Oakland ou a Ponte do Brooklyn.
10
Pontes em inclinação. Diz-se que o tabuleiro da ponte tem “inclinação” ou é
construído em inclinação quando o plano de forma da placa é retangular, o que
significa que o apoio do conselho de administração em um outro angulo de 90 °
com o eixo longitudinal da placa. A inclinação em conselho dificulta a análise,
desenho e construção de uma ponte.
Esgotos: são estruturas menores, mas pode chegar a alguma importância nas
circunstâncias específicas. São usados como passos através de aterros, que são
enterrados, detectando a sua presença ameaçadora cabeça em cada extremidade,
estendendo o mesmo esgoto.
Eles são diferentes 4 tipos:
Bueiros Caixa:
Formada por duas paredes laterais, superior e inferior, geralmente de seção
constante e reforços nos cantos. Às vezes, há, assim, enchendo as cargas de rolamento estará
em contato com ele, cobrir, por vezes, enchem-se, não mais do que cerca de 8 m Quanto
menor for a caixa, o enchimento pode ser maior.
Bueiros circulares:
Enterraram tubulações, diâmetros não inferior a 90 cm, para facilitar a limpeza
Não tubos de grande diâmetro são muito caros.
Reforçados abóbadas concretas.
São grandes estruturas que resistem a encher o seu telhado. Geralmente formada
por secções de espessura variável e geometria de arcos circulares 6 parabólicos.
Bueiros metálicos.
Formados por zinco, aço galvanizado, pré-moldados para formar tubos em horário
de diâmetro. Funcionam como estruturas elásticas ou flexível, assim adaptar-se às pressões de
apoio encher.
De acordo com a fundação arquitetônico utilizado, as pontes podem ser:
Suspensão
Com armaduras superiores
Com menor armadura
Estaiada
Em forma de harpa
Em forma de leque
Em forma de feixe
Arco
11
Topo
Baixar
No intermediário
Móvel
Rotativo
Balançar
Basculante
Laje
Um comprimento
Várias seções (isostática e indeterminada)
Articulado ou gerber
Viga simplesmente apoiada
Um comprimento
Várias seções
Articulado ou gerber
Consoles articulados ou do gerber com baterias
Laje descansando em vigas de caixa
Porches
Incorporado
Trilateral biarticulado
Com suportes inclinados
Pórtico triangular
Armadura metálica
Menor reforço e órtese
Órtese armadura e topo
Bayley tipo
Compostos
Outros tipos
Pontes de feixe simples: salvar as lâmpadas usando feixes paralelos, geralmente de
concreto protendido ou ferro, e em cujo flange superior é o piso.
Pontes vigas mistas: são formadas por duas vigas laterais, consistindo de asas de
metal soldadas perpendicularmente à outra porção de alma permite grandes vãos e
pode ser maior ou menor bordo
12
Malha pontes de treliça: eles são semelhantes aos acima referidos, mas com
treliças com elementos de aço soldadas ou rebitadas permitem grandes vãos e
suportar diversas formas, tanto superior e placa de fundo.
Pontes contínuas: têm uma superestrutura rígida de vigas em treliça (aço ou alma
cheia de concreto), apoiados por três ou mais células; apoiar grandes vãos, mas são
muito sensíveis às sedes das baterias.
As pontes Cantiléver: esquematicamente consistem em duas vigas simétricas de
duas células adjacentes, juntando-se no centro suportada por vigas e são
geralmente ancoradas nos estribos simetricamente opostas do centro. As pontes
Cantiléver tem vários edifícios, em arco ou viga de aço ou concreto, e pode salvar
grandes vãos, sem estruturas de apoio auxiliares durante a construção.
Pontes Móveis: eles são construídos em vias navegáveis e permitir a passagem de
navios, mudando um pouco da superestrutura. As pontes levadiças são luzes
simples e prática não muito grandes. O mais amplamente utilizado é o tipo de
baloiço, formada por um ou dois painéis, suportados por um veio em baterias e
convenientemente counter weighted, que se erguem por rotação em torno do eixo.
Geralmente construídos de aço, mas têm sido feitas tentativas com metal leve
(duralumínio).
Pontes de elevação vertical: utilizada para um maior conhecimento e consiste em
uma plataforma que sobe verticalmente através de guias seguintes blocos
contíguos, a plataforma é geralmente treliças de aço ou de alma cheia.
Pontes de batente: consistir de uma plataforma repousando sobre uma pilha e
capaz de rodar 90 graus em cada lado deixando o fluxo de canal aberto. Usado
apenas para pequenas luzes, como os acima, são movidos, geralmente por motores
elétricos.
13
REFERÊNCIAS
Tipos de Ponte. Disponível em < http://www.blogdotony.net/94540 > Acessado em 06 de
abril de 2014
Trabalho sobre Ponte de macarrão. Disponível em < http://www.ebah.com.br/content/ABAAAgEjwAA/pic-2013-ponte-macarrao > Acessado em 06 de abril de 2014
Ponte. Disponível em
< http://pt.wikipedia.org/wiki/Ponte > Acessado em 06 de abril de 2014
top related