estruturas estaiadas _ infraestrutura urbana

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  • 5/21/2018 Estruturas Estaiadas _ Infraestrutura Urbana

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    10/8/2014 Estruturas estaiadas | Infraestrutura Urbana

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    Transporte

    Estruturas estaiadas

    Aplicaes indicadas, tipos de ancoragem e de tabuleiros e principais mtodosconstrutivos para uso de estais em pontes e passarelasPor Juliana Nakamura

    Edio 10 - Dezembro/2011

    0

    O uso de estruturasestaiadas para transporobstculosno propriamente umanovidade. Pelo menosdesde os anos 1940pontes e passarelassustentadas por cabos deao (estais) so erguidas

    em todo o mundo paravencer mdios e grandesvos. Mas nos ltimosanos, esse sistemaconstrutivo vemapontando, no Brasil,como principal tendnciapara a construo depontes e viadutos, emdetrimento das pontespnseis e fixas. As razespara isso vo desde amaior preocupao dosadministradores pblicoscom o impacto estticodesses grandeselementos na esttica dascidades, aoaperfeioamento datecnologia, que culminouem aos de altaresistncia, estais eancoragens maisavanados, bem comosoftwares que facilitarame anlise das estruturas.

    No modelo estaiado, osesforos so absorvidos pelaparte superior do tabuleiro,por meio de vrios cabosque se concentram em uma

    torre apoiada em um blocode fundao. A fixao doscabos pode ser feita emforma de leque (com umponto fixo no pilar), emforma de harpa (com cabosparalelos partindo de vrios

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    cone arquitetnico da capital paulista, a ponte Octavio Frias de Oliveira sobre o rioPinheiros tem 144 estais, que consumiram 500 t de cordoalha de ao, num aextenso de 378 mil m. O projeto da ponte foi o primeiro a possuir duas pistas emcurva, sustentadas por um mesmo mastro. Ao todo, a ponte possui 144 estais, cadaum com dez a 24 cabos de ao, protegidos por tubos amarelos de polietileno al

    A ponte estaiada sobre o rio Paranaba liga os municpios de Alencastro(MS) e Carneirinho (MG)

    pontos do pilar) ou emforma mista.

    O engenheiro UbirajaraFerreira da Silva, projetistaestrutural e vice-presidenteda Associao Brasileira de Pontes e Estruturas, conta que, em geral, esse tipo deponte eficiente para vos acima de 200 m, mas no indicado quando o traadoda rodovia exige curvas acentuadas e rampas ngremes.

    Para a pista de rolagem de veculos, as pontes estaiadas podem utilizar dois tipos

    de tabuleiros: os inteiramente em ao, formando uma placa ortotrpica (placaenrijecida de ao), e os de concreto. De acordo com o manual "Pontes e viadutosem vigas mistas", publicado pelo Centro Brasileiro da Construo em Ao (CBCA),os tabuleiros de ao so muito utilizados para pontes que precisam vencer grandesvos. Isso porque o tabuleiro de ao mais leve. J os tabuleiros de concretosubstituem com vantagem os tabuleiros metlicos para pequenos e mdios vos,funcionando solidariamente s vigas metlicas e gerando as chamadas pontesmistas. Em pontes com vos superiores a 1.500 m, os esforos transmitidos aotabuleiro pelos estais passam a ser muito elevados. Para esses casos maisrecomendado o uso de pontes pnseis.

    Evoluo do s istema

    Com o passar do tempo,as pontes e viadutos

    estaiados ficaram maisesbeltos e flexveis.Inicialmente, essas obrasde arte possuam poucosestais muito espaados,suportando tabuleirosrgidos. Em seguida aspontes comearam aapresentar um grandenmero de estais e oespaamento entre elesdiminuiu. Neste caso, o tabuleiro possui um comportamento similar a uma vigaapoiada em apoios elsticos, conduzindo a uma baixa rigidez e flexo do

    tabuleiro.A evoluo das pontes estaiadas fez com que essas obras de arte passassem aapresentar mltiplos estais chegando suspenso total do tabuleiro, inclusiveprximo s torres. Esse tipo de estrutura permitiu simplificar a transmisso dosesforos, bem como substituir os estais quando danificados, sem a necessidade deinterromper a utilizao da estrutura. Alm disso, agregou facilidades construtivas,como a possibilidade de se erguer as pontes por balanos sucessivos.

    O engenheiro Cato F. Ribeiro destaca vrios fatores que distinguem as estruturasestaiadas das demais. Primeiro a caracterstica esttica. De uma maneira geral,ela tem uma arquitetura requintada, atrativa ao gosto popular. Alm disso, a obraestaiada est no estado da arte, ou seja, a tecnologia mais sofisticada de projetoe construo de pontes do mundo. "Quando se faz uma ponte estaiada, equipara-se aos pases do primeiro mundo na sua tecnologia de ponta", disse o engenheiro

    que scio-diretor da Enescil durante a 4aedio do Congresso Brasileiro dePontes e Estruturas, realizado este ano. Ainda segundo Ribeiro, outra explicaopara o maior uso das estruturas estaiadas que os problemas que este tipo deobra tinha no passado, como falta de hardwares e de programas de clculo, estosanados. "Os problemas que elas apresentaram de manuteno e durabilidadetambm foram resolvidos. Hoje uma ponte estaiada a que exige menosmanuteno que as outras, ela deve durar mais de 100 anos."

    A evoluo no deve parar por a. Ubirajara Ferreira da Silva conta que estudosimportantes esto sendo desenvolvidos em todo o mundo, principalmente naChina, Japo e Europa, no sentido de se chegar a vos principais cada vezmaiores. Apesar disso, por envolver tecnologia pouco explorada, altamentecomplexa, e dominada por poucas empresas, o custo de uma ponte estaiada podechegar a ser trs vezes mais elevado que o de uma ponte convencional.

    Componentes do sis tema

    As pontes estaiadas soformadas basicamente por:tabuleiro (composto, por suavez, por vigas e laje), sistema de

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    Estais aguardando para serem iados

    Erguida com aproximad amente 1.700 t de a o e 8 mil m deconcreto, a Ponte da Passa gem e m Vitria (ES) - a primeiraponte estaiada no Pas a empregar torres metlicas

    cabos (que suportam ostabuleiros), torres que suportamos cabos e os blocos ou pilaresde ancoragem. Os principaismtodos construtivos paraviadutos e pontes estaiados so:

    1) Cimbramento geral - Fixo oumvel, o cimbramento usadoquando a ponte est localizadaem uma zona de baixo gabarito e

    com solo resistente.

    2) Lanamentos progressivos - Nesse mtodo a superestrutura fabricada nasmargens da obra e empurrada para sua posio final ao longo dos vos,comportando-se como um balano. Esta uma soluo competitiva quando seest na presena de rios ou vales profundos e obras de grande extenso, como oViaduto Millau, no sul da Frana.

    3) Balanos sucessivos - o sistema mais utilizado e particularmente indicadoquando a altura da ponte em relao ao terreno grande, em locais sujeitos correnteza forte e onde necessrio obedecer a gabaritos de navegao durantea construo. O mtodo consiste na construo da obra em segmentos (aduelas)formando consolos que avanam sobre o vo a ser vencido. A cada nova aduelaos estais correspondentes so protendidos de forma a suportar todo o seu peso.

    Licitao"Para que no ocorramcontratempos na execuo doprojeto, o edital de licitao develistar todas as especificaes demateriais e serviosadequadamente. O contrato deveprever clusulas contratuaisrgidas a serem atendidas",afirma Ubirajara da Silva. Deve-se exigir, por exemplo, que todosos projetos atendam s normastcnicas da ABNT.

    Como forma de garantir o mnimo de qualidade na prestao dos servios, tantoem relao ao projeto, quanto na execuo, os contratantes normalmente exigemque a empresa/escritrio tenha histrico comprovado de realizao de obraestaiada. Esse ponto, alis, um gerador de polmica. H quem defenda querestringir as empresas com experincia prvia comprovada fundamental para aperfeita execuo da obra. Em So Paulo, inclusive, isso culminou na proibio daformao de consrcios pela Empresa Municipal de Urbanizao (Emurb), no editalpara a construo da ponte estaiada sobre o rio Pinheiros.

    Entidades como o SindusCon-SP, porm, defendem que h dezenas de empresasde engenharia aptas a enfrentar com sucesso o desafio de executar esse tipo deobra sem terem feito uma ponte semelhante. Proibi-las de disputar sob alegaode complexidade seria restringir a concorrncia. Uma soluo meio-termo

    utilizada nos editais do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte(DNIT), que exigem a qualificao tcnica na construo de pontes estaiadas ouem pontes de concreto protendido executadas por balanos sucessivos.

    Executar um projeto de ponte ou viaduto estaiado exige uma equipe deengenheiros com experincia e conhecimento tcnico apurado. "Todas as fases deexecuo so importantes e merecem acompanhamento rigoroso", diz Silva. Issose aplica desde a execuo das fundaes das torres, execuo das aduelas dotabuleiro e disposio dos tirantes. O engenheiro destaca, ainda, outros trsmomentos crticos da execuo de estruturas estaiadas aos quais o contratanteprecisa fiscalizar: o controle da resistncia do concreto, o tracionamento dosestais e, finalmente, o controle das flechas do tabuleiro.

    "As estruturas estaiadas so muito sensveis ao erro de execuo. Por isso, fundamental que a construtora disponha de uma equipe de profissionais

    qualificada", ressalta o vice-presidente da Associao Brasileira de Pontes eEstruturas. Entre as falhas que ocorrem com certa frequncia, segundo oengenheiro, est a protenso malrealizada, que exige retrabalho e podecomprometer o andamento da obra.

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    Etapas de produo

    A forma de execuo muda de projeto a projeto, mas, em geral, pontes e viadutos estaiados

    so construdos conforme a seguinte sequncia de eventos:

    1) Execuo das fundaes.

    2) Construo dos pilares permanentes e daestrutura provisria.

    3) Construo do tabuleiro. No caso da obra da foto,utilizou-se tabuleiro metlico. Mas mais comum ouso de tabuleiro de concreto.

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    5) Instalao das caixas deancoragem com guindaste.

    4) Levantamento dos mastros.

    6) Levantamento dos cabos.

    7) Retirada das estruturas provisrias e execuode servios de pavimentao.

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  • 5/21/2018 Estruturas Estaiadas _ Infraestrutura Urbana

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