elementos componentes dos estrados das pontes -...

Elementos componentes dos estrados das pontes

Prof.: Raul Lobato

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSOCAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP

FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGICASCURSO DE ENGENHARIA CIVIL

DISCIPLINA: ESTRUTURAS DE PONTES

Aula 11

• Estrados;

• Superfícies de rolamento;

• Juntas de dilatação;

• Sistemas de Drenagem;

• Dispositivos de Segurança;

• Sinalização e Iluminação.

Estrado (Tabuleiro)

O estrado é o componente da ponte onde a carga móvel atuadiretamente; o estrado deve ser capaz de permitir um tráfegoseguro e fluente. A função estrutural do estrado é a deTRANSFERIR AS CARGAS permanente e móvel, a outroscomponentes da ponte. Usualmente, o estrado é composto porlajes e um sistema estrutural secundário; em alguns tipos depontes, as ponte em laje de concreto armado, por exemplo, oestrado e a superestrutura são um único elemento que transferea carga diretamente aos apoios. Pode ser constituído demadeira, aço ou concreto.

Estrado (Tabuleiro)

• Estrado misto ou ligado: O estrado misto é o que estáestruturalmente ligado aos elementos que o suportam,funcionando como um elemento estrutural único.

• Estrado desligado: O estrado desligado não aumenta acapacidade dos elementos estruturais que o suportam, ficandoapenas com a responsabilidade de distribuir e transferir ascargas a estes elementos.

Estrado (Tabuleiro)

• Principais anomalias dos estrados: O TRÁFEGO e oIMPACTO das cargas dos veículos causam DESGASTE EABRASÃO que podem ser agravados por vazamentos de óleoou de produtos tóxicos. O MEIO AMBIENTE, agressivo ou não,através de chuvas e resfriamento rápido de grandes superfícies,pode provocar o aparecimento de TRINCAS, encurtando a vidaútil dos estrados. Deficiências de PROJETO e de detalhamento,tais como hipóteses inadequadas de cálculo, cobrimentoinsuficiente das armaduras, armadura insuficiente e maldetalhada, concreto de má qualidade e mal vibrado e a retiradaprematura de fôrmas são em resumo, as causas principais deanomalias nos estrados.

Estrado (Tabuleiro)

• Principais anomalias dos estrados: Para evitar ou, pelo menos,reduzir os efeitos do desgaste e da abrasão, utiliza-se sobre oestrado uma sobre-laje, de concreto ou de pavimento;atualmente, prefere-se solidarizar a sobre-laje de concreto com aprópria laje estrutural.

Estrados de concreto

Os estrados de concreto são os mais comuns; suaspropriedades físicas permitem que, com armadurasconvenientemente dispostas, sejam pré-moldados ou moldadosno local, com múltiplas fôrmas e vãos; DIVERSOS PROCESSOSCONSTRUTIVOS podem ser utilizados para execução deestrados de concreto armado. Os principais de tipos são:

I. Estrado em laje de concreto armado, moldada no local;

II. Estrado em laje pré-moldada de concreto armado;

III. Estrado em laje moldada no local sobre pré-lajes

Principais tipos de estrados de concreto

I. Estrado e laje de concreto armado, moldada no local: As lajes deconcreto armado são moldadas no local sobre fôrmas removíveis(madeira) ou não (chapas de metal corrugado);

II. Estrado em laje pré-moldada de concreto armado: As lajes, empainéis de concreto armado, convencional ou protendido, sãoconfeccionadas em locais outros que não a própria ponte; aincorporação destes painéis à superestrutura se faz, após seutransporte e colocação na posição definitiva, com a concretagem deaberturas regularmente espaçadas, propositalmente deixadas nospainéis, e por onde passam armaduras de espera da superestrutura.

III. Estrado em laje moldada no local sobre pré-lajes: Geralmenteutilizadas em estrados de vigas múltiplas, pouco afastadas, as pré-lajes, com espessura em torno de 7 cm, já incorporam as armadurasdefinitivas da laje.

Superfícies de rolamentoPara PROTEGER o concreto estrutural da abrasão, dasintempéries e de agente agressivos oriundos de cargastransportadas, utilizam-se vários recursos, basicamente comcamadas adicionais de CONCRETO ou de ASFALTO, queconstituem o pavimento. O PAVIMENTO DE CONCRETO, comcaracterísticas especiais, é solidário ao concreto estrutural dalaje; se EXECUTADO SIMULTANEAMENTE com a lajeestrutural pode ter espessura reduzida, desde que garanta umcobrimento das armaduras, mínimo, de 5 cm; se EXECUTADOEM OUTRA ETAPA, o estado de superfície da laje estruturaldeve ser deixado áspero, irregular e com o aparecimento doagregado graúdo (ADERÊNCIA) e tem uma espessura mínimada ordem de 7 cm.

Superfícies de rolamento

Os PAVIMENTOS DE CONCRETO devem ter JUNTASTRANSVERSAIS de pequenas dimensões, 5 por 5 mm, cheiasde material selante, com espaçamento da ordem de 6,0 m; estasjuntas são executadas por serras, com o concreto já endurecido.O PAVIMENTO DE ASFALTO como superfície de rolamentoapresenta a vantagem de ser de fácil aplicação e substituição;entretanto, não sendo impermeável, pode provocar efeitosdanosos quando seus COMPONENTES SÃO CARREADOSatravés de trincas ou fissuras porventura existentes na laje deconcreto. As tentativas de colocação de membranasimpermeáveis entre o concreto e o asfalto nem sempre forambem sucedidas.

Procedimento de inspeção do estrado

A inspeção de um estrado de concreto é, BASICAMENTE,VISUAL; eventualmente, instrumentos simples, tais comopequenos martelos e raspadeiras, podem ser necessários paraevidenciar trincas, vazios e concreto em processo dedesligamento. Tanto topo como fundo das lajes de concretodevem ser examinados e, especificamente, os pontos maisimportantes são:

I. Áreas expostas ao tráfego: verificar desgaste e estado geral;II. Áreas de drenagem: verificar possível deterioração do concreto;III. Áreas de apoio: verificar existência de esmagamentos e trincas de

força cortante;IV. Áreas de ligação de elementos pré-moldados: verificar

integridade das ligações;V. Restante da estrutura: verificar existência de manchas, trincas,

fissuras, armaduras corroídas, contaminação por cloretos, etc.


PAVIMENTAÇÃO EM PÉSSIMO ESTADO AUSÊNCIA DE PINGADEIRAS


ARTICULAÇÃO COM EXECUÇÃO CONDENÁVEL

RETRAÇÃOTRÁFEGO TEMPERATURA

Juntas de Dilatação

As juntas de dilatação atenuam os efeitos da TEMPERATURA eda RETRAÇÃO, permitem DIVIDIR O ESTRADO EM TRECHOSISOSTÁTICOS, definir sistemas estruturais diferentes em ummesmo estrado e têm papel importante na transiçãorodovia/obra-de-arte; são partes da estrutura que exigemobservação e MANUTENÇÃO CONSTANTE e, geralmente, têmreduzida VIDA ÚTIL. Há um grande número de tipos de juntasmas, basicamente, elas podem ser classificadas em JUNTASABERTAS e JUNTAS FECHADAS.

Juntas Abertas

As juntas abertas permitem a PASSAGEM DA ÁGUA E DOSDETRITOS; de utilização restrita, não são uma boa solução vistoque APRESSAM A DETERIORAÇÃO de elementos damesoestrutura (aparelhos e apoio e topo dos pilares). Há doistipos de juntas abertas: as juntas definidas por fôrmas edispositivos de proteção dos cantos e as juntas com chapasdentadas ou “finger plate joints”.

• Juntas definidas por fôrmas: essas juntas pouco mais sãoque aberturas entre pequenos vãos isostáticos ou entre a lajede transição e pequenos vãos extremos da ponte; somente sãotoleráveis quando as MOVIMENTAÇÕES DO ESTRADO SÃODIMINUTAS. Podem ter os cantos desprotegidos ou protegidospor concreto especial, lábios poliméricos ou cantoneiras

Juntas Abertas

• Juntas definidas por fôrmas:

Juntas Abertas

• Juntas em chapas dentadas:estas juntas são usadas em pontesde grandes vãos, com GRANDESMOVIMENTAÇÕES das aberturas;uma junta consiste, basicamente,em duas chapas metálicas comextremidades em balanço ou não ecom encaixes tipo macho e fêmea.

Juntas Abertas

• Juntas em chapas dentadas:

Juntas Fechadas

As juntas fechadas são projetadas para impedir que sejamatravessadas por água ou por detritos. Há grande número dejuntas fechadas, produzidas por diversos FABRICANTES: isto sedeve ao alto CUSTO das juntas, à sua reduzida vida útil e ao seunem sempre bom FUNCIONAMENTO; este grande número dejuntas pode ser agrupado em poucos tipos:

• Juntas Elastoméricas de Compressão;

• Junta Tipo “JEENE”;

• Juntas em monobloco de elastômero e aço;

• Juntas em placas de aço deslizantes;

• Juntas elastoméricas modulares.

Juntas Elastoméricas de Compressão

A junta elastomérica de compressão consiste em um blocoretangular de NEOPRENE, com ABERTURAS ALVEOLARES;as aberturas permitem que o bloco de neoprene, inserido sobcompressão e TRABALHANDO SEMPRE COMPRIMIDO, possaacompanhar os movimentos de expansão e contração da ponte.A junta de compressão deve ser encaixada entre cantoneiras deaço ou berços especiais de concreto armado. As juntas decompressão podem ser encontradas em vários formatos e emvários tamanhos; são classificadas pela máxima aberturatolerável, que não deve ultrapassar 5 cm.

Junta tipo “JEENE”

A junta JEENE – Junta Elástica Expansível Nucleada Estrutural é um tipo especial de junta elastomérica de compressão, constituída de três elementos básicos:

• Câmara elástica: geralmente de elastômero, policlropreno ou neoprene, com uma ou mais cavidades, conforme a movimentação desejada;

• Adesivo: de natureza epoxídica;

• Pressurização e Nucleação: para obrigar a junta a dilatar-se contra as paredes da sede, comprimindo o adesivo e garantindo sua aderência e, quando necessário para preencher os vazios entre a câmara e a sede.

Junta tipo “JEENE”

Juntas em monobloco de elastômero e aço

Originárias da General Tire International, as juntas Transflextomaram várias denominação, entre as quais, Transiflex eJuntaflex. São juntas de expansão e vedação para GRANDESMOVIMENTOS ESTRUTURAIS, fabricadas em monobloco deELASTÔMERO E AÇO, com ALTA FLEXIBILIDADE ERESILIÊNCIA; os graus de liberdade de flexão no sentidolongitudinal são devidos às subdivisões das chapas fretantes deaço, embutidas no bloco de elastômero.

Juntas em monobloco de elastômero e aço

Justas em placas de aço deslizantes

Estas juntas são compostas de duas placas superpostas, umadeslizando sobre a outra, podendo acomodar umamovimentação de até 10 cm; sem o auxílio de uma FOLHA,VEDANTE, de neoprene, esta junta não poderia ser classificadacomo uma junta fechada.

Justas em placas de aço deslizantes

Juntas Elastoméricas Modulares

As juntas modulares elastoméricas têm capacidade de suportarCARGAS DAS RODAS DOS VEÍCULOS; consistem em blocosvazados de neoprene, interconectados por peças de aço esuportados por um sistema estrutural próprio. A movimentaçãohabitual destas juntas é da ordem de 10 cm a 60 cm;eventualmente, pode acomodar movimentações maiores.

Juntas Elastoméricas Modulares

Procedimento de Inspeção das Juntas

• Acumulação de detritos: a acumulação de detritos nas juntas podeprejudicar sua livre movimentação, causando, em casos extremos, oaparecimento de trincas ou fissuras no estrado.

• Alinhamento adequado: os dois trechos separados pela juntadevem estar no mesmo nível e, em pontes em tangente, a aberturada junta deve estar alinhada e paralela aos trechos que separa. Nasjuntas em placas dentadas, os dentes devem ter ENCAIXEPERFEITO e devem estar no mesmo plano que a superfície doestrado. Deve ser observado se os MOVIMENTOS DAS JUNTASSÃO CONSISTENTES com as variações de temperatura, reduzindoduas aberturas com o aumento da temperatura e aumentando suasaberturas com a redução da temperatura.


• Juntas Danificadas: deve ser verificado se asMOVIMENTAÇÕES, o TRÁFEGO e os DETRITOS provocaramDANOS às juntas, descolando-as de duas sedes ouprovocando outras avarias que prejudicam sua estanqueidade.

• Recapeamento da Pista: em pontes de pequenos vãos,recapeamentos de pista, executados sem a orientação devida,são, às vezes, contínuos, cobrindo as juntas; o aparecimentode TRINCAS TRANSVERSAIS no pavimento, exatamentesobre as juntas, é a resposta quase imediata da estrutura.


JUNTA MAL PROJETADA E/OU EXECUTADA, DESGASTADA E INEFICAZ


PEDAÇOS DE JUNTA TIPO TRANSIFLEX EM PONTE ESCONSA, “EMENDADAS” E COBERTAS COM PAVIMENTO

Princípios básicos de Drenagem

Condições geométricas da Obra:Declividade única;Situação favorável (rampa com declividade maior ou igual a 2%):drenagem por captação localizada no extremo mais baixo da obra,desde que se tenha seções transversais favoráveis (declividade maiorou igual a 2%).Situação desfavorável: declividade longitudinal nula.

Elementos de captação: na impossibilidade de situar-se fora daobra-de-arte especial a captação de águas pluviais, a drenagemdeverá ser resolvida pela adequada localização de elementos decaptação sobre o tabuleiro. A captação é feita através debuzinotes com diâmetros e espaçamentos estabelecidos emfunção da ÁREA DE CONTRIBUIÇÃO.


ÁREA MÁXIMA DO TABULEIRO (M²)

DIÂMETRO DOS CONDUTORES (MM)

80 100

190 150

320 200


ÁREA MÁXIMA DO TABULEIRO (M²)

DIÂMETRO DOS CONDUTORES (MM)

290 100

780 150

1600 200

INTERLIGAÇÃO ENTRE AS PRUMADAS


Sempre que houver possibilidade de ACÚMULO DE ÁGUA EMPARTES INTERNAS da estrutura, de verão ser deixados buzinotes dediâmetro mínimo de 75 mm, nos pontos baixos de cada bacia de

captação

Sistemas de Drenagem

A finalidade dos sistemas de drenagem é remover rapidamenteas ÁGUAS PLUVIAIS do estrado, evitando ACIDENTES detráfego e as danosas consequências de permanência de águasque se tornam poluídas, no estrado; os dispositivos utilizados nadrenagem no estrado são basicamente:

• Drenagem natural: em estrados não muito longos, inseridosem TRECHOS DE GREIDE COM RAMPA superior a 2%, adrenagem do estrado pode ser natural, sem necessidade dedrenos ou qualquer outro dispositivo especial.


• Drenagem de Pontes Rurais - Somente drenos: os drenos, emgeral tubos de 10 cm de diâmetro, afastados de 4,0 m e colocadosnos dois alinhamentos transversais da pista, são a forma maiscomum de escoar as águas pluviais; devem ter comprimentosuficiente para impedir que as águas escoadas, impelidas peloVENTO, atinjam o FUNDO DA LAJE a FACE DA VIGA MAISPRÓXIMA. Podem ser dotados de pequenas grelhas na facesuperior e, se também colocados diretamente sobre as SAIAS DEATERRO, deve ser verificado se provocam EROSÕES; emESTRUTURAS CELULARES, deve ser verificada a existência dedrenos, bem como seu funcionamento. Nos VIADUTOS, deve serverificado se foi evitada a colocação de drenos diretamente sobre aspistas inferiores; em caso contrário, avaliar a possibilidade debloqueá-los.


• Drenagem de Pontes Urbanas: em pontes urbanas, ou empontes sobre complexos rodoviários importantes, utilizam-seDISPOSITIVOS COMPLETOS de drenagem, às vezes comparte do sistema inclusive TUBOS DE QUEDA, EMBUTIDOS;deve ser pesquisada a existência de ENTUPIMENTOS, deVAZAMENTOS e de MANCHAS no concreto.

As prumadas serão ligadas, no pé do pilar, a elementos de drenagemque, na forma mais usual, são galerias de águas pluviais, valetas,sarjetas, canaletas, ou caixas ligadas a bueiros

• Pingadeiras: são elementos de drenagem essenciais àmanutenção, ao bom aspecto das obras-de-arte especiais e aoaumento de sua durabilidade; elas devem ser eficazes,IMPEDINDO O LIVRE ESCOAMENTO DAS ÁGUASPLUVIAIS.

Dispositivos de Segurança

Basicamente, há dois tipos de dispositivos de segurança:

• Dispositivos de segurança para veículos: guarda-rodas e barreiras (defensas);

• Dispositivos de segurança para pedestres: guarda-corpos metálicos ou de concreto.


Barreiras de concreto: são dispositivos rígidos de concretoarmado, de PROTEÇÃO LATERAL DE VEÍCULOS; as barreirasde concreto devem ter altura, capacidade resistente e perfilinterno adequados para impedir a queda do veículodesgovernado, absorver o choque lateral e propiciar suarecondução à faixa de tráfego.

DIMENSIONAMENTO: NBR 7188


Barreiras de Padrão Internacional:New Jersey

Barreiras não padronizadas:Resistir ao choque de veículos;

Redirecionar o veículo;

Não desacelerar o veículo bruscamente;

Não provocar o capotamento do veículo;



Guarda-corpos: têm a finalidade de assegurar umaPROTEÇÃO ADEQUADA A PEDESTRES E CICLISTAS, ospasseios laterais são colocados entre a barreira rígida deconcreto e os guarda-corpos extremos (1,50 m / 3,00 m). Osguarda-corpos devem ser escolhidos para serem econômicos,proporcionar leveza à obra e desestimular o roubo.

METÁLICOS: leves, antieconômicos, manutenção obrigatória e periódica

CONCRETO: pesados e antiestéticos


SOLUÇÕES MISTAS


• Guarda-corpos:.


ALTURA SEGURA ≈ 1,20 M

INSPEÇÃO: INTEGRIDADE


• Anomalias:

PONTE ESTREITA COM GUARDA-CORPO DESTRUÍDO

GUARDA-CORPOS DESTRUÍDOS MESMO EXISTINDO BARREIRA


• Anomalias:

CORROSÃO ACENTUADA DA BARREIRA

Sinalização e Iluminação

• Devem existir placas ou pórticos com indicações deidentificação da obra, da carga máxima permitida, do gabaritovertical, o gabarito horizontal e da velocidade máxima.

• Em geral, em obras urbanas deve haver o funcionamento deum sistema de iluminação.

Elementos componentes dos estrados das pontes

E-mail: [email protected]

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSOCAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP

FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGICASCURSO DE ENGENHARIA CIVIL

DISCIPLINA: ESTRUTURAS DE PONTES

elementos componentes dos estrados das pontes -...

Documents