Na aula anterior analisaram-se diferentes tipos de cargas que devem ser

consideradas em um projeto de pontes.

Quais as cargas que devem ser consideradas ser consideradas num projeto de

pontes?(0.25V)

Tema 2

Cargas accidentales móveis que actúan sobre uma puente.

Ações verticais

Coeficiente dinámico de impacto.

Combinaciones de cargas

Objetivos:

1. Identificar as diferentes cargas móveis ou de uso que atuam sobre a ponte e os efeitos que produzem.

2.Conhecer ás principais combinações de cargas a considerar no projeto de uma ponte.

Cargas móveisAs cargas de uso neste caso serám as móveis constituídas polos veículos que

circulam pelas pontes.

As cargas são diversas, adoptándo-se para o cálculo vehículos tipo, cujo peso,

dimensões e distribuições do peso por eixo, pode considerar-se representativos das

cargas mais desfavoráveis. Os veículos tipo estão definidos pela norma de cargas.

As demais da carga vertical devido ao peso dos vehículos se deve tomar em

conta a movilidade da carga que produz outro tipo de ações como; ações de

travagem, forca centrifuga, etc.

Cargas móveis

Os pesos dos veículos se transmitem a estrutura através do contacto das rodas com pavimento, sendo estas áreas de contacto são muito pequenas pelo que generalmente se consideram cargas concentradas.

Eng. Mucambe

Em pontes as cargas poden estar situadas en cualquier posicao transversal ou

longitudinal, mas em pontes ferroviarias as cargas so podem estas em qualquer posicao

longitudinal.

Classificação das cargas móviles

Carga vertical móvil de los vehículos.

Preção e impulso do terreno devido as cargas verticais moveis;

Carga horizontal transversal da forca centrífuga.

Impactos horizontais transversais da carga móvil.

Carga longitudinal horizontal de travagem e arranque.

Carga vertical móvel dos veículos

Para as pontes de autopistas, e urbano o desenho devera se realizar con vehículo

MS-32 (veiculo definido padrao pela norma NP 733) de acordo as disposicoes

establecidas na NP 733. Estes veivulos tem as caracteristicas descritas na figura abaxo.

Disposições e dimensões longitudinais

Eng. Mucambe

Disposição e dimensões transversais

Vista em Planta de vehículo

Vehículo MS-32

A carga MS-32 deve ser considerada como um só veiculo no tramo em analise,

decomposta em uma carga distribuída e uma carga concentrada para o calculo do

momento e cortante.

Regras para a colocação do veículo MS-32 em tramo a utilizar:

Colocação transversal do veículo MS-32.

Eng. Mucambe

Se realizará em todo vão de cálculo, situando qualquer número de vehículo

(camioes MS-32) paralelos a lage da ponte e em mesmo sentido de circulacao, com

objetivo de obter os efeitos más desfavoraves, o número máximo determinará-se pela

fração tomada pela distância útil dos eixos dos veiculos

A distância transversal entre os eixos dos vehículos contiguos circulando na

mesma direcao, no podrá ser menor que 1.20m NP-374.

Esta distancia podrá ser aumentada com o objetivo de obtener os efeitos más

desfavoraves, mantendo o establecido no siguiente punto.O ponto anterior prediz a

disposicao transversal dao rodas do bordo interior da guarda devero ser no minimo de

0,6m em que para pontes de laje se devera considerar por efeitos de calculo 0,3m. Mas

sem esquecer a geometria do veiculo MS-32

Se aplica uma redução da carga do camiao MS-32 para carga distribuida

sustitutiva, devido a probabilidad de presencia simultánea de vehículos com varios

tuipos de eixos, pelo que diminue a medida que aumenta o número de zonas cargadas.

Os valores de redução se indican na tabla siguiente.

Número dos eixos em carga 1 2 3 4 o más

Coeficiente de uso (ψ) 1.00 1.00 0.90 0.75

NOTA: No se permite aplicar este coeficiente para o caso de:

Vigas transversais suportes de vigas principais.

Suportes de vigas que recebem ação de toda a carga acidental móvel.

Colocacao do vehiculo MS-32 em sentido transversal

Eng. Mucambe

Colocacao longitudinal do veículo MS-32 e a carga de carril

Se colocara um veículo por caril de circulacao em mesmo sentido, a carga do

caril distribuida subistituta com os valores de carga consentrada de momento e cortante

seguem a solicitacao que se deseja determinar.

Se a carga do caril for a dominante seus efeitos nunca serao colocados como

uma carga pontual consentrada para o momento, mas para a carga cortante, o efeito

pode ser equivalente ao de uma carga concentrada.

Coeficiente dinámico o de impacto (CD) en pontes

O coeficiente dinâmico de impacto, no deve ser menor que um, adotando-se de

acordo a expresao de CD afectará por igual o camiao MS-32

CD=1+15λ+38

≤1. 3

Donde: λ e o vão de cálculo

Algumas considera cíones sobre coeficiente dinâmico

Em cálculo de lajes de tabuleiro em direção transversal ao eixo da via, se deverá

tomar CD = 1.3.

No se toma em consideração o coeficiente dinâmico o de impacto (CD) em

veiculo NK-80 e sus ações.

Carga horizontal transversal da forca centrífuga.

Eng. Mucambe

Em pontes localizadas em uma curva, a carga vertical movel gera uma forca

entrifuga horizontal. Esta accao se gera no centro de gravidade do do veículo e se

transmite para a ponte por forcas de fricção entre as rodas e o pavimento. Segundo a

norma de forcas cientrifugas, esta devera determinar-se para pontes com curvas de raio

não superior a 600mparaa cada sentido de trafego segundo a fórmula: Fc = P V2/ (127

R)

Onde:

FC: frca cientrifuga (kN), P: peso do vehículo (kN)

V: velocidad de disenho de la vía (km/h) e R: radio de curvatura (m)

Acão longitudinal devido al frenado o arranque de los veículos

Quando um veículo freia la fricção entre a roda e pavimento origina a ação que

se denomina forca de travagem. De igual forma ao arrancar, a mesma fricção permite

que veículo avance.

Se aplicará em cada uma das zonas de circulação em mesmo sentido,

considerando-se como uma carga concentrada aplicada a 1,80m por cima do nível de

rasante cujo valor se determina pela fórmula:

Ff carril = 0,05(qλ + Cm) ≥ 90kN

Onde:

Ff/carril: forca de travagem por carril de circulacao em mismo sentido (kN),

q: valor da carga de carril distribuida substitutiva peso do vehículo (9,52kN/m),

λ: vao de cálculo (m)

Cm: carga de momento (81,7kN)

Combinações de carga

Nem sempre e possível combinar certas cargas ações que por sua natureza de

existência chegam a ser excluídas, pois pela atuação simultânea pode nos trazer

situações impossíveis ou favoráveis a estrutura. (ver linhas de influencia)

Na Norma NP-733 se relacionam as cargas as ações para as possíveis

combinações.

Eng. Mucambe

A norma estabelece três categorias de combinações, de acordo com o grão de

probabilidade com que podem ocorrer simultaneamente, estas situações.

Combinações principais. Incluem uma o varias das seguintes cargas: Cargas

permanentes, carga vertical móvel, forca centrífuga, preção do terreno.

Combinações complementarias. Com uma ou várias cargas das combinações

principais se incluem uma ou várias das restantes cargas exceto cargas de construção e

sísmicas

Combinações especiais ou particulares: combinam as cargas de construção e

sísmicas com outras cargas.

Eng. Mucambe

Flechas máximas permisives em superestructura para a componente vertical da

carga accidental móvil característica

Tipo de estruturaPontes autopistas

Pontes

Categoria

I--II

Pontes

Categoria

III--IV

Pontes

Ferroviarias

Pontes isostáticas

Tramo simples

/350 /300 /250 /650

Tramo múltipla

/400 /350 /300 /800

Pontes hiperestéticas /350 /300 /250 /650

Metálicas /600 /600 /600 /800

Arcos /1000 /800 /600 /800

NOTA: Considerações sobre o vão de cálculo.

1) Para el caso de los arcos la luz projetada.

2) Em as pontes de vias coletoras e urbanas de madeira, os valores permissíveis da flecha para a carga excecional, poderá aumentar-se em 20%.

3) Em caso de superestruturas construídas com armaduras de madeira se deverá assumir uma flecha permissível de /300

Eng. Mucambe