concepção reconstrução da ponte pênsil projecto realizado por: antónio pedro braga hugo pinto...

concepção

reconstrução da ponte pênsil

Projecto realizado por:

António Pedro BragaHugo Pinto

Joana TeixeiraLuís Frederico Fonseca

Orientado por:

Prof. Álvaro Azevedo


concepção dimensionamentoprocesso

construtivo e custo

impacto visual

• Transparência

• Dinâmica

• Elegância



construtivo e custo

impacto visual

Elementos dimensionados:

• cabos

• tabuleiro

• ancoragens


concepçãodimensionamento

(cabos)

processo construtivo e

custoimpacto visual

3 PARÂMETROS:

• Configuração dos pendurais

• Secções dos cabos

• Pré - esforço

OBJECTIVOS

• Resistência

• Rigidez

• Comportamento Dinâmico



(cabos)


custoimpacto visual

Pendurais inclinados

Pendurais verticais

• maior rigidez• melhor comportamento dinâmico

• melhor comportamento estático



(cabos)


custoimpacto visual

SOLUÇÃO IDEAL!



(cabos)


custoimpacto visual

ACÇÕES CONSIDERADAS:

• Peso Próprio

• Vento

• Sobrecarga

• Cheia

ESFORÇOS MÁXIMOS

• cabos superiores:Nsd=5093 kN

• cabos inferiores:Nsd=2014 kN

• pendurais:Nsd=238 kN

Fibra de Carbono Unidireccional

σRd=999 MPa

Φ150mm

Φ150mm

Φ30mm

• Temperatura



(cabos)


custoimpacto visual

Análise Dinâmica

Análise não linear Rigidez dependente do estado de tensão

Modos próprios variam com o carregamento

Estudo do comportamento dinâmico para dois carregamentos:

• Cargas permanentes• Combinação rara



(cabos)


custoimpacto visual

Modos Próprios

Cargas permanentes: Combinação rara:

• 1º modo horizontal:1,66 Hz• 1º modo vertical: 3,26 Hz• 1º modo de torção: 3,94 Hz

• 1º modo horizontal:1,63 Hz• 1º modo vertical: 3,21 Hz• 1º modo de torção: 3,32 Hz

Frequências de vibração acima da gama de excitação humana!

Verificação regulamentar:

1º modo vertical:aadmissível (Regulamento Canadiano) = 0,63 m/s2

aadmissível (Regulamento Britânico) = 0,90 m/s2

amax = 0,43 m/s2

1º modo vertical:aadmissível (Regulamento Canadiano) = 0,62 m/s2

aadmissível (Regulamento Britânico) = 0,90 m/s2

amax = 0,41 m/s2

Comparação com um caso conhecido: Ponte para a cantina da FEUP

• tem frequências na gama de excitação humana• cumpre o Regulamento Britânico• não cumpre o Regulamento Canadiano



(tabuleiro)


custoimpacto visual

Vidro Resistente:

• vidro laminado temperado PVB

Camada de aviso

Não estilhaça



(tabuleiro)


custoimpacto visual

Características Resistentes:

Propriedades SímboloValores e respectivas

unidades

Densidade a 18ºC R 2500 Kg/m3

Dureza6 Unidades de escala de

Mohs

Módulo de elasticidade E 70 GPa

Coeficiente de Poisson n 0.2

Capacidade térmica específica

c 0.72 x 103 J/ (kg x K)

Coeficiente de dilatação térmica médio

a 9 x 10-6K-1

Condutibilidade térmica l 1 W/ (m x K)

Índice de refracção médio no domínio raios visíveis de

380nm a 780nmn 1.5



(tabuleiro)


custoimpacto visual

Método de Dimensionamento:

• flecha do painel de vidro

• flecha das cantoneiras da estrutura de apoio

mm10;

200

lminf menor

s

500

lfs

• Saint – Gobain Glass

n

lgpec

21

3

4

men

lpf



(tabuleiro)


custoimpacto visual

Solução obtida:

σadmissível = 40 MPa (temperado)

• Painéis rectangulares de 2 x 2,5 (m2)• 4 camadas de 10mm cada• camada de Mastique de silicone• camadas intercalares de PVB• camada superficial anti-derrapante e anti-desgaste

etotal = 100 mm



(ancoragens)


custoimpacto visual

ml

md

mL

mh

mL

mmD

mm

mm

kN

a

l

r

s

s

furação

ancoragem

2

5,1

9

6

6

120

º35

100

80

1300T

0.06" cordões 10 de cabo

4ancoragens de nº

kN 5093,3T

:Superiores Cabos

L

ml

md

mL

mh

mL

mmD

mm

mm

kN

a

l

r

s

s

furação

ancoragem

2,1

5,1

9

10

6

120

º20

100

80

1300T

0.06" 10cordões de cabo

2ancoragens de nº

kN 8,0132T

:Inferiores Cabos

L

Ancoragem em rocha:

MPa0,1

m/kN27

º35'3



construtivo e custo

impacto visual

• Regularização do terreno e construção dos pilares• Execução das ancoragens• Contraventamento dos pilares por esteios

Construção da Ponte



construtivo e custo

impacto visual

Colocação dos 2 cabos longitudinais suspensos e fixos às ancoragens por intermédio de extremidades activas




construtivo e custo

impacto visual


• Colocação dos pendurais superiores• Montagem da grelha metálica do tabuleiro



construtivo e custo

impacto visual

• Colocação dos 2 cabos longitudinais inferiores por

suspensão dos pendurais inferiores




construtivo e custo

impacto visual

• Esticamento e ajuste controlado da tensão nos 2 cabos longitudinais superiores




construtivo e custo

impacto visual

• Colocação dos pendurais inclinados




construtivo e custo

impacto visual

Custo da Obra

O custo global estimado da obra é de 2.360.000€.

Custo estimado a partir de:

• Materiais, preços e quantidades

• Mão de obra e respectivos rendimentos

• Equipamentos

regularização, ancoragens,acessos e arranjos finais

pilares

operação das auto-gruas

cabos de suspensão deCFRP

painéis de vidro

mão-de-obra

cantoneiras em aço paragrelha do tabuleiro



construtivo e custo

impacto visual

• Fotomontagem



construtivo e custo

impacto visual

• Fotomontagem

• Animação 3D

• Maquete 1:200



construtivo e custo

impacto visual FIM

Agradecimentos:

Prof. Álvaro AzevedoProf. Manuel Matos FernandesEng. António Topa GomesProf. Luis JuvandesProf. Elsa CaetanoProf. João MacedoPedro Lemos

FIM!

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