projeto de pontes e viadutos rodoviárias de aço e mistas aço · pdf...

PROJETO DE PONTES E VIADUTOS RODOVIÁRIAS DE AÇO E MISTAS AÇO E CONCRETO

OUTUBRO 2014

Projeto de pontes e viadutos rodoviárias de aço e mistas aço e concreto

Design of Highway steel and composite Bridges

Prefácio

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros).

Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da Diretiva ABNT, Parte 2.

(Ultima atualização 14 de julho de 2014)

Revisado até o item 5.4 na reunião do dia 05/06/2014


OUTUBRO 2014

Sumário 1 – Escopo

2 – Referências Normativas

3 – Termos e definições

4 – Simbologia

5 – Materiais

5.1 – Aços Estruturais

5.2 – Parafusos, Pinos, porcas e arruelas

5.3 – Conectores de cisalhamento

5.4 – Soldas

6 – Princípios gerais de projeto

6.1 – Requisitos de projeto

6.2 – Estados limites e durabilidade

6.3 – Memorial descritivo e justificativo

6.4 – Memorial de cálculo

6.5 – Desenhos

6.6 – Especificações

6.7 – Modelos de análise

7 – Ações e Combinações

7.1 – Ações permanentes

7.2 – Ações variáveis

7.3 – Coeficientes de ponderação das ações

7.4 - Combinações

8 - Considerações especiais para fadiga

9 – Dimensões mínimas

9.1 – vão efetivos

9.2 – Contraflecha para cargas permanentes

9.3 – Espessuras Mínimas das chapas de aço

9.4 – Diafragmas e seções transversais

9.5 – Travamento lateral

9.6 - Pinos

10 – Dimensionamento de elementos a tração

11 – Dimensionamento de elementos a compressão


OUTUBRO 2014

12 – Dimensionamento de elementos com seções I a flexão

13 – Dimensionamento de elementos com seções caixão a flexão

14 – Outros tipos de seção dimensionamento a flexão

15 – Conexões e emendas

16 – Prescrições para estruturas de diversas tipologias

16.1 – Longarinas de perfis I

16.2 – Treliças

16.3 – Estruturas ortótropicas

16.4 – Arcos

17 – Sustentabilidade, durabilidade e vida útil de projeto

18 – Recomendações construtivas

Anexo A – Fadiga

Anexo B - Corrosão


OUTUBRO 2014

1 – Escopo

Esta Norma, com base no método dos estados limites, estabelece os requisitos básicos que devem ser obedecidos no projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas aço e concreto de pontes para uso rodoviário.

As prescrições desta Norma se aplicam exclusivamente às pontes de viga I de alma cheia, pontes de vigas caixão, pontes em treliças e pontes em arcos.

Além das condições desta Norma, devem ser obedecidas as de outras normas especificias e as exigências peculiares a cada caso, principalmente em estruturas com caraterísiticas especiais, onde as verificações de segurança requerem de considerações adicionais, não previstas nesta Norma.

2 – Referências normativas

As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas neste texto, constituem prescrições para esta Norma. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está sujeita a revisão, recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições mais recentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui a informação das normas em vigor em um dado momento

ABNT NBR 5000:1981, Chapas grossas de aço de baixa liga e alta resistência mecânica

ABNT NBR 5004:1981, Chapas finas de aço de baixa liga e alta resistência mecânica

ABNT NBR 6118:2014, Projeto de estruturas de concreto, procedimento

ABNT NBR 6120:1980, Cargas para o cálculo de estruturas de edificações

ABNT NBR 6648:2014, Bobinas e chapas grossas de aço-carbono para uso estrutural - especificação

ABNT NBR 6649:1986, Chapas finas a frio de aço-carbono para uso estrutural

ABNT NBR 6650:2014, Bobinas e chapas finas a quente de aço-carbono para uso estrutural - especificação

ABNT NBR 7007:2011 Aço-carbono e microligados para barras e perfis laminados a quente para uso estrutural

ABNT NBR 5884:2013, Perfil I estrutural de aço soldado por arco elétrico – Requisitos gerais

ABNT NBR 8800:2008, Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios

ABNT NBR 6123:1988 - Forças devidas ao vento em edificações – Procedimento

ABNT NBR 7007:2011, Aço-carbono e microligados para barras e perfis laminados a quente para uso estrutural

ABNT NBR 7187: 2003 – Projeto de pontes de concreto armado e concreto protendido - Procedimento

ABNT NBR 7188: 2013 - Carga móvel rodoviária e de pedestres em pontes, viadutos, passarelas e outras estruturas


OUTUBRO 2014

ABNT NBR 8681:2003 - Ações e segurança nas estruturas - Procedimento

ABNT NBR 10839:1989 - Execução de obras de arte especiais em concreto armado e concreto protendido – Procedimento

ABNT NBR 14762:2010, Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio.

ABNT NBR 15421:2006, Projeto de estruturas resistentes a sismos, Procedimento

ABNT NBR 15980:2011, Perfis laminados de aço para uso estrutural — Dimensões e tolerâncias

ABNT NBR 16239:2013, Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edificações com perfis tubulares

AASHTO LRFD Bridge Design Specifications, 7th Edition , 2014

ASTM A325-10e1, Standard specifications for structural bolts, steel, heat treated, 120105 ksi minimun tensile strength

ASTM A490-12, Standard specification for structural bolts, alloy steel, heat treated, 150 ksi minimum tensile strength

ASTM A572-13a, Standard specification for high-strength low-alloy columbium-vanadium structural steel

ASTM A588 – 10, Standard Specification for High-Strength Low-Alloy Structural Steel, up to 50 ksi [345 MPa] Minimum Yield Point

ASTM A709/A709M – 13a, Standard specification for structural steel for bridges

AWS D1.5/D1.1M:2010, Bridge welding code

EN 1992-2 Eurocode 2 - Design of concrete structures - Part 2: Concrete Bridges

EN 1993-2 Eurocode 3 - Design of steel structures - Part 2: Steel Bridges

EM 1994-2 Eurocode 4 - Design of composite steel and concrete structures - Part 2: General rules and rules for bridges

Research Council on Structural Connections:2004, Specification for structural joints using ASTM A325 or ASTM A490 bolts

3 – Termos e definições

3.1 Definições

Longarina – viga localizada ao longo da direção de trafego dos veículos

Transversina – viga localizada perpendicularmente as longarinas

4 – Simbologia e unidades


OUTUBRO 2014

No projeto, execução e controle de pontes de aço e mistas devem ser adotadas as notações básicas indicadas na ABNT NBR 8800:2008 e a ABNT NBR 7187:2003, além de símbolos específicos de outros capítulos da mesmas ou de outras normas brasileiras.

Nesta Norma é adotado o Sistema Internacional de Unidades (SI), sendo recomendadas, na prática, as seguintes unidades:

a) para as cargas e forças concentradas ou distribuídas: kN, kN/m, kN/m²;

b) para os pesos específicos: kN/m³;

c) para as tensões e resistências: MPa (N/mm²);

d) para os momentos: kN.m ou MN.m.

Símbolos-base

Alguns símbolos-base apresentados a seguir estão acompanhados se símbolos subscritos, de forma a

não gerar dúvidas no seu significado.

a) Letras romanas minúsculas

a = distância em geral; distância entre enrijecedores transversais; altura da região comprimida em lajes de vigas mistas

b = largura em geral

bf = largura da mesa

d = diâmetro em geral; diâmetro nominal de um parafuso; diâmetro nominal de um conector; altura de seção

e = distância; excentricidade

f = tensão em geral

fck = resistência característica do concreto à compressão

fr = tensão residual

fu = resistência à ruptura do aço à tração

fy = resistência ao escoamento do aço

fw = resistência à tração do metal de solda

g = gabarito de furação

h = altura em geral; distância entre as faces internas das mesas de perfis “I” e “H”

k = rigidez, parâmetro em geral

ℓ = comprimento

r = raio de giração; raio

s = espaçamento longitudinal de quaisquer dois furos consecutivos

t = espessura em geral

tc = espessura da laje de concreto

tf = Espessura da mesa

tw = Espessura da alma

b) Letras romanas maiúsculas


OUTUBRO 2014

A = área da seção transversal

Ag = área bruta da seção transversal

C = coeficiente, constante de torção

Cb = fator de modificação para diagrama de momento fletor não-uniforme

Ct = coeficiente de redução usado no cálculo da área líquida efetiva

Cv = coeficiente de força cortante

Cw = constante de empenamento da seção transversal

D = diâmetro externo de elementos tubulares de seção circular

Ea = módulo de elasticidade do aço, E = 200000 MPa

Ec = módulo de elasticidade do concreto

F = força, valor da ação

Fg = valor característico das ações permenentes

Fq = valor característico das ações variáveis

G = módulo de elasticidade transversal do aço, centro geométrico da seção transversal

I = momento de inércia

K = coeficiente de flambagem de barras comprimidas

L = vão; distância; comprimento

M = momento fletor

N = força axial

Q = fator de redução total associado à flambagem local

Rd = resistência de cálculo

Sd = solicitação de cálculo

V = força cortante

W = módulo de resistência elástico

Z = módulo de resistência plástico

c) Letras gregas minúsculas

= coeficiente de dilatação térmica; fator em geral

= deslocamento; flecha

= deformação

= Coeficiente de ponderação das ações

= diâmetro da barra da armadura

g = coeficiente de ponderação da resistência ou das ações

= índice de esbeltez; parâmetro de esbeltez

o = índice de esbeltez reduzido

p = parâmetro de esbeltez limite para seções compactas

r = parâmetro de esbeltez limite para seções semicompactas

= coeficiente médio de atrito

= coeficiente de Poisson


OUTUBRO 2014

= tensão normal

= tensão de cisalhamento

= fator de redução associado à resistência à compressão

= fator de redução de ações; fator de combinação de ações

= massa específica

d) Letras gregas maiúsculas

= Somatório

e) Símbolos subscritos – Romanas minúculas

a = aço; apoio

b = flexão; parafuso

c = concreto; compressão

d = de cálculo

e = elástico; excentricidade

f = mesa

g = bruta; geométrico; ação permanente

h = furo

i = número de ordem

k = característico; nominal

n = líquida

p = pilar; pino

p = plastificação

q = ação variável

red = reduzido

s = armadura

st = enrijecedor

t = tração

u = ruptura

v = cisalhamento; viga

w = alma; solda

x = relativo ao eixo x

y = escoamento; relativo ao eixo y

f) Símbolos subscritos – Romanas maiúsculas

F = forma de aço

G = ação permanente

Q = ação variável

Rd = resistentede cálculo

Rk = resistente característico; resistente nominal


OUTUBRO 2014

T = torção

Sd = solicitante de cálculo

5 – Materiais

5.1 Aços estruturais

5.1.1 Esta norma recomenda o uso de aços de qualificação estrutural que possuam as propriedades mecânicas adequadas a estruturas de pontes de aço e mistas de aço e concreto. Na Tabela 1 são referidos os aços recomendados com suas tensões de escoamento

As restrições para os aços estruturais previstas no item A.1 e A.2 do Anexo A da ABNT NBR 8800:2008 devem ser respeitadas.

Tabela 1 – Aços para uso em pontes de aço e mistas aço e concreto

Especificação fy

(MPa)

fu

(MPa)

MR 250 (ABNT NBR 7007) 250 400-560

AR 350 (ABNT NBR 7007) 345 450

AR 350 COR (ABNT NBR 7007) 345 485

ASTM A36 G36 250 400

ASTM A572 G50 345 450

ASTM A588 G50 345 485

ASTM A709 / A709 M, para peças não estruturais e de aparelhos de apoio

250 400

ASTM A709 / A709 M G50 345 450

ASTM A709/ A709 HPS 50W 345 480


OUTUBRO 2014

5.1.2 - Para chapas com espessura maiores que 50 mm o material deve atender as limitações da

ASTM A673.

5.2 Parafusos, porcas, arruelas e pinos

Na Tabela 2 são fornecidos os valores mínimos de resistências ao escoamento e resistência à ruptura de parafusos e suas respectivas porcas que podem ser usados em pontes de aço e pontes mistas de aço e concreto. No caso de pinos e roletes deve-se usar conforme as normas ASTM A108 grau de 1016 à 1030 com tensão de escoamento mínimo de 250 MPa e a ASTM 668/668M com classes C,D,F e G com escoamento até de 345MPa. As arruelas devem ser de acordo com a norma ASTM F436.

Tabela 2 – Parafusos para uso em pontes de aço e mistas aço e concreto

Especificação fyb (MPa) fub (MPa) Diâmetro db

mm pol

ASTM A325 (a)

635 560

825 725

16≤ db ≤ 24 24≤ db ≤ 36

1/2≤ db ≤ 1 1< db ≤ 1½

ISSO 4016 Classe 8.8 640 800 12≤ db ≤ 36 -

ASTM A490 (a)

895 1035 16≤ db ≤ 36 1/2≤ db ≤ 1½

ISSO 4016 Classe 10.9 900 1000 12≤ db ≤ 36 - (a) Disponíveis também com resistência à corrosão atmosférica (aço patinável) comparável a dos aços

AR350 COR ou a dos aços ASTM A588.

5.3 Conectores de cisalhamento

Os conectores de cisalhamento recomendados na fabricação de pontes mistas de aço e concreto podem ser de pino com cabeça ou perfis U laminados, soldados de acordo com a AWS D1.5.

Os conectores de cisalhamento podem ser conforme a ASTM A193 B7 com tensão equivalente de escoamento a aços ASTM A36, ou com aços do tipo ASTM A108 com tensão de escoamento equivalente a aços ASTM A572 G50 ou ASTM A588 G50.

5.4 Soldas

Todas as soldas deverão ser conformes com a AWS D1.5 Bridge Welding Code. O metal de solda deve ser classe 70 ou superior, isto é, apresentar fw ≥ 485MPa, e adequado aos aços resistentes à corrosão.

6 – Princípios Gerais de Projeto

6.1 Requisitos do projeto

As pontes, objeto desta Norma devem ser concebidas, calculadas e detalhadas de modo a satisfazer os requisitos de construtibilidade, segurança e utilização, respeitando ainda os aspectos de inspeção, economia, durabilidade e estética. Independentemente do tipo de análise utilizado devem ser atendidas todas as combinações de ações suscetíveis de ocorrer durante a construção e a utilização, respeitados os estados limites últimos e os estados limites de serviço requeridos.

6.2 Estados limites


OUTUBRO 2014

Os estados limites a serem considerados estão definidos e relacionados na ABNT NBR 8800 vigente, com as devidas modificações indicadas nesta Norma. Os estados limites últimos (ELU) representam o colapso ou qualquer outra forma de ruína que determine a paralisação do uso da estrutura.

Os estados limites de serviço (ELS) estão relacionados com a durabilidade e a boa utilização funcional das estruturas, sua aparência e o conforto dos usuários. Para assegurar a durabilidade frente à corrosão é importante assegurar as limitações e recomendações expostas no Anexo N da ABNT NBR 8800 e no Anexo B desta Norma.

6.2.1 Critérios de segurança

Os critérios de segurança desta Norma baseiam-se na ABNT NBR 8681.

6.2.2 Estados-limites

6.2.2.1 Geral

Deve ser investigado o comportamento estrutural dos elementos de aço e mistos de aço e concreto para cada estágio durante a fabricação, manuseio, transporte, montagem e durante a vida útil da estrutura da qual faz parte. Os elementos estruturais devem ser proporcionados para atender aos requisitos de segurança, utilização, corrosão e fadiga.

6.2.2.2 Estados-limites últimos (ELU)

As condições usuais de segurança para os estados-limites últimos são expressas por:

onde:

representa os valores de cálculo dos esforços atuantes (em alguns casos tensões atuantes),

obtidos com base nas combinações últimas de ações indicadas no item 7.4.

representa os valores de cálculo dos correspondentes esforços resistentes (em alguns casos

tensões resistentes), obtidos em diversas partes desta Norma, conforme a situação..

6.2.2.3 Estados limites de serviço (ELS)

Os estados limites de serviço estão relacionados ao desempenho e a durabilidade da estrutura sob

condições normais de utilização e podem ser tomadas como restrições de tensões, deformações e

fissuras.

As condições usuais de segurança para os estados-limites de serviço são expressas pela expressão:

onde:

representa os efeitos estruturais de interesse, obtidos com base nas combinações de serviço

indicadas no item 7.4.5.

representa os valores-limites adotados para estes efeitos, fornecidos no Anexo C.

Para assegurar a durabilidade é importante atender as limitações e recomendações do Anexo N da

ABNT NBR 8800 e o Anexo B desta norma.


OUTUBRO 2014

6.2.2.4 Estados limites de fadiga e fratura

No caso dos elementos de aço e suas conexões, estes devem ser avaliados com as variações de

tensões resultado da aplicação da carga móvel em um número previsto de ciclos para a vida útil de

projeto e os limites expostos no Anexo A desta norma.

Em estruturas de pontes de aço e pontes mistas de aço e concreto e a armadura de aço devem ser

considerados os efeitos de fadiga. No caso da laje do tabuleiro de concreto estrutural a fadiga deve ser

avaliada conforme a ABNT NBR 6118.

Os estados-limites de fratura devem ser tomados como um conjunto de requisitos de tenacidade de

acordo com as especificações do aço empregado. Especificar norma ASTM de ensaios

Tenacidade.(Zacarias)

6.3 Memorial descritivo e justificativo

O memorial descritivo e justificativo deve conter a descrição da obra e dos processos construtivos propostos, bem como a justificativa técnica, econômica e arquitetônica da estrutura adotada.

6.4 Memorial de cálculo

O memorial de cálculo deve ser iniciado com uma indicação clara do modelo estrutural adotado, com as dimensões principais, características dos materiais, condições de apoio, hipóteses de cálculo e outras informações que sejam necessárias para defini-lo. Em seguida, os cálculos destinados à determinação das solicitações e ao dimensionamento dos elementos estruturais devem ser apresentados em sequência lógica e com desenvolvimento tal que facilmente possam ser entendidos, interpretados e verificados. Os símbolos não usuais devem ser bem definidos, as fórmulas aplicadas devem figurar antes da introdução dos valores numéricos e as referências bibliográficas devem ser precisas e completas. Sendo os cálculos efetuados com auxílio de computadores, devem ser fornecidas as seguintes informações:

a) se o programa utilizado for de uso corrente no meio técnico, sua identificação;

b) se for um programa particular ou pouco conhecido, a descrição da base teórica, com as hipóteses feitas e os procedimentos matemáticos usados nos cálculos; indicação clara dos dados de entrada; relação dos resultados fornecidos pelo programa, os quais devem ser apresentados ordenadamente, com o significado de cada um, de forma que possam facilmente ser entendidos e, eventualmente, verificados por processos independentes.

6.5 Desenhos

6.5.1 Desenhos de Implantação

Os desenhos de implantação da obra devem conter sua localização e os elementos principais do projeto geométrico. Em perfil, devem ser mostradas as cotas do greide, do terreno natural e do obstáculo transposto, constando também no desenho os gabaritos impostos, em largura e altura. Devem ser mostradas as cotas dos elementos de fundação e do lençol freático, assim como o perfil geológico geotécnico do terreno. Em planta, os desenhos devem ser lançados sobre bases obtidas do levantamento topográfico com as linhas rebaixadas, mostrando a compatibilização da obra com as condições locais, indicando saias de aterro e taludes de corte, e devem fornecer as coordenadas para locação das fundações.

6.5.2 Desenhos de Projeto


OUTUBRO 2014

Todas as informações necessárias para definição de quantidades, dimensões e arranjo da estrutura deverão estar indicadas e anotadas nos Desenhos de Projeto. É permitido o uso dos projetos de arquitetura somente como informação suplementar, com o objetivo de esclarecer detalhes geométricos e de acabamento.

Os Desenhos de Projeto deverão ser baseados nos cálculos resultantes da aplicação das ações e dos esforços de Projeto que a Estrutura deverá suportar quando estiver completa e acabada.

Os Desenhos de Projeto deverão mostrar claramente o trabalho que deverá ser executado, fornecendo as informações abaixo com suficiente precisão das dimensões, quantidades e natureza das peças da estrutura a serem fabricadas:

a) Dimensões da seção transversal, tipo de aço e a locação de todos os elementos da estrutura;

b) Toda a geometria e pontos de trabalho necessários ao arranjo da estrutura;

c) Elevações do tabuleiro;

d) Eixos de vigas e treliças;

e) A contra-flecha necessária para os elementos da estrutura;

f) Sistema de limpeza e pintura, se aplicável;

g) Tipo de ligação e processo e controle de torque, se aplicável;

h) Todas as informações necessárias indicadas nos itens 8.1.1 a 8.1.6.

i) Indicar sugestões para procedimentos de montagem.

j) Indicar o sistema de proteção as ações ambientais (aterramento, proteção a corrosão, entre outros)

As Especificações Técnicas da Estrutura de aço e de concreto estrutural deverão incluir quaisquer requisitos adicionais exigidos para a Fabricação e Montagem da mesma.

Todos os Desenhos de Projeto, Especificações Técnicas e anexos deverão ser numerados e datados para facilitar a identificação.

6.5.2.1. Contraventamentos permanentes, enrijecedores de vigas, chapas de reforço de mesas de vigas, enrijecedores de apoio de vigas secundárias e principais, talas de reforço de almas, aberturas para acessibilidade e inspeção e outros detalhes especiais necessários deverão ser mostrados com clareza nos Desenhos de Projeto para que seus quantitativos e demais requisitos de fabricação sejam facilmente

6.5.2.2. O Projetista da Estrutura deverá representar nos Desenhos de Projeto o dimensionamento completo das ligações e emendas, conforme as condições de fabricação e de montagem concebidas no projeto.

Quando o fabricante ou o montador especifica ou complementa os detalhes das ligações, deverá fazê-lo obedecendo a esta norma e aquelas referidas no projeto e os Documentos Contratuais, submetendo esses detalhes à aprovação do Projetista e devida anuência do Contratante.

6.5.2.3. Peças ou partes específicas de peças da estrutura que não devam receber pintura deverão ser especificadas nos Documentos Contratuais.

6.5.3 Desenhos de Fabricação, Transporte e Montagem

6.5.3.1 Projetista


OUTUBRO 2014

O projetista deverá apresentar como parte do projeto as condições básicas de montagem para as quais foi desenvolvido o projeto.

6.5.3.2 Contratante

A Contratante deverá fornecer a tempo e de acordo com os Documentos Contratuais, todos os Desenhos de Projeto e todas as Especificações Técnicas que tenham sido liberados para construção. Salvo indicação em contrário, os Desenhos de Projeto que forem entregues como partes do pacote de documentos da licitação da obra, devem ser considerados como Liberados para Construção.

6.5.3.3 Fabricante e Montador

Com exceção do indicado no item 6.5.3.5, o fabricante deverá preparar os Desenhos de Fabricação e de Montagem para a Estrutura de aço e será responsável por:

a) Transferir, de forma precisa e completa, todas as informações contidas nos Documentos Contratuais para os Desenhos de Fabricação e de Montagem;

b) Fornecer informações dimensionais precisas e detalhadas para atender ao correto ajuste entre as peças da Estrutura durante a Montagem.

Cada Desenho de Fabricação e de Montagem deverá permanecer com o mesmo número de identificação durante toda a duração do Projeto, devendo ser claramente anotada a data e também número/letra de cada revisão.

Quando o Fabricante desejar introduzir mudanças no detalhamento de alguma ligação já descrita nos Desenhos de Projeto, deverá requerê-lo por escrito ao Projetista antes da emissão dos Desenhos de Fabricação e de Montagem. O Projetista deverá analisar e aprovar ou rejeitar o pedido de mudança no detalhe a tempo de não causar atrasos nos prazos da obra.

Em caso de alterações nas condições de montagem inicialmente previstas pelo projetista, o fabricante ou o montador deverão submeter tais alterações ao projetista para aprovação.

Sempre que requisitado, o Fabricante deverá fornecer ao Contratante, Construtora ou Gerenciadora o cronograma de remessa de Desenhos de Fabricação e de Montagem, para maior agilidade no fluxo de informações entre as partes envolvidas.

6.5.3.4 Aprovações

Os Desenhos de Fabricação e de Montagem deverão ser submetidos pelo fabricante à análise e aprovação do projetista. Esses desenhos deverão ser devolvidos ao fabricante em prazo adequado ao andamento do contrato. Todos os Desenhos de Fabricação e de Montagem já verificados pelo projetista deverão ser individualmente marcados como aprovados ou aprovados com ressalvas, se for o caso. Quando exigido, o fabricante deverá subsequentemente atender aos comentários anotados e fornecer os desenhos corrigidos ao projetista para aprovação final.

6.5.3.5.1 A aprovação dos Desenhos de Fabricação e de Montagem, Desenhos aprovados com ressalvas e outras formas semelhantes de aprovação devem estabelecer o seguinte:

a) Confirmação de que o fabricante interpretou corretamente os Documentos Contratuais na entrega de seus desenhos;

b) Confirmação de que o projetista analisou e aprovou os detalhes das ligações mostrados nos Desenhos de Fabricação e de Montagem submetidos à sua aprovação de acordo com o item 6.5.2.2, se aplicável;

c) Liberação pelo projetista e pelo contratante autorizando o início da fabricação com base nos desenhos revisados e aprovados.


OUTUBRO 2014

Tais aprovações não eximem o fabricante da responsabilidade pela precisão das dimensões detalhadas nos Desenhos de Fabricação e de Montagem ou pelo perfeito ajustamento entre as peças que serão montadas na obra. Não é obrigação do projetista a verificação destes aspectos dos Desenhos de Fabricação. Entretanto, é necessário atentar para alguma inconsistência do Detalhamento que possa vir a comprometer a estabilidade de peças isoladas ou da estrutura em conjunto, solicitando a sua alteração por parte do fabricante, que deverá atender prontamente as suas exigências.

6.5.3.5.2 Quaisquer acréscimos, cancelamentos ou revisões incluídas em resposta a solicitações de esclarecimentos, ou que estejam indicadas em Desenhos de Fabricação e de Montagem já aprovados, constituem autorização pelo Contratante de liberar esses desenhos para construção com tais acréscimos, cancelamentos ou revisões. O Fabricante e o Montador devem notificar imediatamente o Contratante sobre quaisquer acréscimos nos custos ou nos prazos recorrentes de revisões, modificações ou cancelamentos, tenham esses sido feitos nos Desenhos ou em quaisquer outros documentos.

6.5.3.6 Solicitação de Esclarecimentos durante o Projeto

Quando forem emitidas solicitações de esclarecimentos durante a elaboração do Projeto Estrutural, o processo deverá conter um registro escrito de perguntas e respostas relacionadas à interpretação e implementação dos Documentos Contratuais, incluindo os esclarecimentos e/ou revisões dos Documentos Contratuais, se existirem.

6.6 Especificações

Todas as informações necessárias à execução da obra que não constem nos documentos previstos nos itens anteriores devem ser fornecidas sob a forma de especificações.

DISCUSSÕES ATÉ AQUI NO DIA 13/11/2014

6.7 Modelos de análise

O objetivo da análise estrutural é a obtenção da distribuição interna dos esforços e deslocamentos, seja na estrutura de aço ou na laje de tabuleiro de concreto (no caso de pontes mistas). Qualquer metodologia usada para deteminar esses esforços e deslocamentos deve poder representar corretamente a rigidez das longarinas de aço e da laje do tabuleiro de concreto e a interação entre ambos materiais.

Os métodos de análise a serem usados podem modelar a estrutura de forma detalhada (usando por exemplo o método dos elementos finitos ou das faixas finitas) ou usando metodos simplificados (como análise de grelhas equivalentes, ou até fazer modelos simples usando a teoria de vigas, usando vigas mistas equivalentes). A escolha de modelos mais detalhados ou de simplificados será uma decisão do projetista.

No caso de pontes com longarinas e tabuleiro de laje de concreto, é permitido usar modelos lineares desde que se usem coeficientes de distribuição adequados da carga espacial para as vigas equivalentes. Podem ser usadas os coeficientes de distribuição apresentados na Tabela 2, ou o método da alavanca para o caso das vigas externas (que é um método a favor de segurança, e que determina o quanto a viga extrema da seção recebe da carga do veículo tipo de projeto).


OUTUBRO 2014

Tabela 2 – Coeficientes de distribuição do tabuleiro para as vigas longitudinais

O parâmetro de rigidez longitudinal, Kg, é definido como:

sendo

A – área da viga de aço apenas I – momento de inércia da viga de aço eg – distancia entre o centroide da viga de aço e o centroide da seção da laje do tabuleiro de concreto.

7 –Ações e Combinações

Conforme definição constante na ABNT NBR 8681, ações são as causas que provocam o aparecimento de esforços ou deformações nas estruturas. Classificam-se, segundo a referida norma, em:

a) permanentes;

b) variáveis;

Uma faixa de projeto carregada Duas ou mais faixas de projeto carregadas Condições de aplicação

Nb=3

Usar o menor entre o valor obtido da equação

acima considerando Nb=3 e a regra da alavanca Nb=3

Regra da alavanca Regra da alavanca Nb=3

Regra da alavanca Nb=3

Regra da alavanca

Fator de distribuição para

cisalhamento nas vigas

externas

Usar o menor entre os valores obtidos das equações acima considerando Nb=3 e a regra da

alavanca


momento fletor nas vigas

internas


momento fletor nas vigas

externas


cisalhamento nas vigas internas

Regra da alavanca

mm

mm4

mm


OUTUBRO 2014

c) excepcionais.

7.1 Ações permanentes

Ações cujas intensidades podem ser consideradas como constantes ao longo da vida útil da construção. Também são consideradas permanentes as que crescem no tempo, tendendo a um valor limite constante. As ações permanentes compreendem, entre outras:

a) as cargas provenientes do peso próprio dos elementos estruturais;

b) as cargas provenientes do peso da pavimentação, dos trilhos, dos dormentes, dos lastros, dos revestimentos, das barreiras, dos guarda-rodas, dos guarda-corpos e de dispositivos de sinalização;

c) os empuxos de terra e de líquidos;

d) as forças de protensão;

e) as deformações impostas, isto é, provocadas por fluência e retração do concreto, por variações de temperatura e por deslocamentos de apoios.

7.1.1 Peso próprio dos elementos estruturais

Na avaliação das cargas devidas ao peso próprio dos elementos estruturais, o peso específico para elementos de aço deve ser tomado no mínimo igual a 78,5kN/m²o peso específico para elementos de concreto simples no mínimo igual a 24 kN/m³ e de 25 kN/m³ para o elementos em concreto armado ou protendido.

7.1.2 Pavimentação

Na avaliação da carga devida ao peso da pavimentação, deve ser adotado para peso específico do material empregado o valor mínimo de 24 kN/m³, prevendo-se uma carga adicional de 2 kN/m² para atender a um possível recapeamento. A consideração desta carga adicional pode ser dispensada, a critério do proprietário da obra, no caso de pontes de grandes vãos.

7.1.3 Empuxo de terra

O empuxo de terra nas estruturas é determinado de acordo com os princípios da mecânica dos solos, em função de sua natureza (ativo, passivo ou de repouso), das características do terreno, assim como das inclinações dos taludes e dos paramentos. Como simplificação, pode ser suposto que o solo não tenha coesão e que não haja atrito entre o terreno e a estrutura, desde que as solicitações assim determinadas estejam a favor da segurança.

O peso específico do solo úmido deve ser considerado no mínimo igual a 18 kN/m³ e o ângulo de atrito interno no máximo igual a 30º. Os empuxos ativo e de repouso devem ser considerados nas situações mais desfavoráveis. A atuação do empuxo passivo só pode ser levada em conta quando sua ocorrência puder ser garantida ao longo de toda a vida útil da obra.

Quando a superestrutura funciona como arrimo dos aterros de acesso, a ação do empuxo de terra proveniente desses aterros pode ser considerada simultaneamente em ambas as extremidades somente no caso em que não haja juntas intermediárias do tabuleiro e desde que seja feita a verificação também para a hipótese de existir a ação em apenas uma das extremidades, agindo isoladamente (sem outras forças horizontais) e para o caso de estrutura em construção.


OUTUBRO 2014

Nos casos de tabuleiro em curva ou esconso, deve ser considerada a atuação simultânea dos empuxos em ambas as extremidades, quando for mais desfavorável. Para maiores detalhes deve ser consultada a ABNT NBR 7187.

Pode ser prescindida a consideração da ação do empuxo de terra sobre os elementos estruturais implantados em terraplenos horizontais de aterros previamente executados, desde que sejam adotadas precauções especiais no projeto e na execução tais como: compactação adequada, inclinações convenientes dos taludes, distâncias mínimas dos elementos às bordas do aterro, terreno de fundação com suficiente capacidade de suporte, entre outras.

7.1.4 Empuxo d’água

7.1.5.1 O empuxo d´água e a subpressão devem ser considerados nas situações mais desfavoráveis para a verificação dos estados limites, sendo dada especial atenção ao estudo dos níveis máximo e mínimo dos cursos d’água e do lençol freático.

No caso de utilização de contrapeso enterrado, é obrigatória, na avaliação de seu peso, a consideração da hipótese de submersão total do mesmo, salvo se comprovada a impossibilidade de ocorrência dessa situação.

7.1.5.2 Nos muros de arrimo deve ser prevista, em toda a altura da estrutura, uma camada filtrante contínua, na face em contato com o solo contido, associada a um sistema de drenos, de modo a evitar a situação de pressões hidrostáticas. Caso contrário, deve ser considerado nos cálculos o empuxo d´água resultante.

7.1.5.3 Toda estrutura celular deve ser projetada, quando for o caso, para resistir ao empuxo d’água proveniente do lençol freático, da água livre ou da água acumulada de chuva. Caso a estrutura seja provida de aberturas com dimensões adequadas, esta ação não precisa ser levada em consideração.

7.1.6 Deslocamento de fundações

Se a natureza do terreno e o tipo de fundações permitirem a ocorrência de deslocamentos que induzam efeitos apreciáveis na estrutura, as deformações impostas decorrentes devem ser levadas em consideração no projeto.

7.2 Ações variáveis

Ações de caráter transitório que compreendem, entre outras:

a) as cargas móveis;

b) as cargas de construção;

c) as cargas de vento;

d) o empuxo de terra provocado por cargas móveis;

e) a pressão da água em movimento;

f) o efeito dinâmico do movimento das águas;

g) as variações de temperatura.


OUTUBRO 2014

7.2.1 Cargas móveis

7.2.1.1 Cargas verticais

Os valores característicos das cargas móveis verticais são fixados na ABNT NBR 7188 ou pelo proprietário da obra.

7.2.1.2 Efeito dinâmico das cargas móveis

O efeito dinâmico das cargas móveis deve ser analisado pela teoria da dinâmica das estruturas. É permitido, no entanto, assimilar as cargas móveis a cargas estáticas, através de sua multiplicação pelos coeficientes de impacto definidos na ABNT NBR 7188.

7.2.1.3 Força centrífuga

7.2.1.3.1 Nas pontes rodoviárias em curva, a força centrífuga normal ao seu eixo deve ser considerada atuando na superfície de rolamento, sendo seu valor característico determinado como uma fração C do peso do veículo tipo. Para pontes em curva com raio inferior a 300 m, C = 0,25 e para raios superiores a 300 m, C = 75/R, sendo R o raio da curva, em metros.

7.2.1.4 Choque lateral

O choque lateral das rodas, considerado apenas em pontes rodoviárias, é equiparado a uma força horizontal móvel, aplicada na altura do topo do tabuleiro, normal ao eixo da linha, com um valor característico igual a 20% da carga do eixo mais pesado. Em pontes curvas em planta, não se deve somar o efeito do choque lateral ao da força centrífuga, considerando-se entre os dois apenas o que produzir maiores solicitações. Em pontes com mais de uma linha, esta ação só é considerada em uma delas.

7.2.1.5 Efeitos da frenação e da aceleração

7.2.1.5.1 O valor característico da força longitudinal provocada pela frenação ou pela aceleração de veículos sobre as pontes deve ser tomado como uma fração das cargas móveis, consideradas sem impacto.

7.2.1.5.2 Nas pontes rodoviárias, a força longitudinal devida à frenação ou à aceleração dos veículos deve ser considerada aplicada na superfície de rolamento e igual ao maior dos seguintes valores: 5% do peso do carregamento do tabuleiro com as cargas móveis distribuídas, excluídos os passeios, ou 30% do peso do veículo tipo.

7.2.1.5.3 No caso de pontes com mais de duas faixas, considera-se a força longitudinal em apenas duas delas: numa considera-se a força de frenação e na outra a força de aceleração ou metade da força de frenação, adotando-se a maior das duas. Estas forças são consideradas atuando no mesmo sentido, nas duas linhas que correspondam à situação mais desfavorável para o dimensionamento.

7.2.2 Cargas de construção

No projeto e cálculo estrutural devem ser consideradas as ações das cargas passíveis de ocorrer durante o período da construção, notadamente aquelas devidas ao peso de equipamentos e estruturas auxiliares de montagem e de lançamento de elementos estruturais e seus efeitos em cada etapa executiva da obra.


OUTUBRO 2014

7.2.3 Carga de vento

Deve ser calculada de acordo com a ABNT NBR 6123.

7.2.4 Empuxo de terra provocado por cargas móveis

Deve ser calculado com os mesmos critérios apresentados em 7.1.3, transformando-se as cargas móveis no terrapleno em altura de terra equivalente. Quando a superestrutura funciona como arrimo dos aterros de acesso, a ação deve ser considerada em apenas uma das extremidades, a menos que seja mais desfavorável considerá-la simultaneamente nas duas, nos casos de tabuleiros em curva horizontal ou esconsos.

7.3 – Coeficientes de ponderação das ações

As ações devem ser ponderadas pelo coeficiente γf dado por

γf = γf1 γf2 γf3

onde

γf1 é a parcela do coeficiente de ponderação das ações γf, que considera a variabilidade das ações

γf2 é a parcela do coeficiente de ponderação das ações γf, que considera a simultaneidade de atuação das ações

γf3 é a parcela do coeficiente de ponderação das ações γf, que considera os possíveis erros de avaliação dos efeitos das ações, seja por problemas construtivos, seja por deficiência do método de cálculo empregado, de valor igual ou superior a 1,10

Os coeficientes de ponderação para verificação dos estados limites últimos são apresentados nas Tabelas 3 e 4, para o produto estão os valores γf1 γf3. O produto γf1 γf3 é representado por γg e γq. O coeficiente γf2 é igual ao fator de combinação Ψo.


OUTUBRO 2014

Tabela 3 - Valores dos coeficientes de ponderação das ações f3f1f

Combinações

Ações permanentes (g) 1)

Diretas

Indiretas Peso próprio de estruturas

metálicas

Peso próprio de estruturas

pré-moldadas

Peso próprio de estruturas

moldadas no local e de elementos

construtivos industrializados

Peso próprio de elementos

construtivos industrializados com adições in

loco

Peso próprio de elementos construtivos em geral e

equipamentos

Normais

1,25

(1,00)

1,30

(1,00)

1,35

(1,00)

1,40

(1,00)

1,50

(1,00)

1,20

(0)

Especiais ou de construção

1,15

(1,00)

1,20

(1,00)

1,25

(1,00)

1,30

(1,00)

1,40

(1,00)

1,20

(0)

Excepcionais

1,10

(1,00)

1,15

(1,00)

1,15

(1,00)

1,20

(1,00)

1,30

(1,00)

0

(0)

Ações variáveis (q) 1)

Efeito da temperatura Ação do vento Demais ações variáveis, incluindo as decorrentes

do uso e ocupação

Normais 1,20 1,40 1,50

Especiais ou de construção

1,00 1,20 1,30

Excepcionais 1,00 1,00 1,00

NOTAS:

1) Os valores entre parênteses correspondem aos coeficientes para as ações permanentes favoráveis à segurança; ações variáveis e excepcionais favoráveis à segurança não devem ser incluídas nas combinações.


OUTUBRO 2014

Tabela 4 - Valores dos fatores de combinação o e de redução 1 e 2 para as ações variáveis

Ações

f2

o 1 3)

2 1), 2)

Vento Pressão dinâmica do vento nas estruturas em geral 0,6 0,3 0

Temperatura Variações uniformes de temperatura em relação à média anual local

0,6 0,5 0,3

Cargas móveis

Pontes rodoviárias 0,7 0,5 0,3

Notas 1)

Para combinações excepcionais onde a ação principal for sismo, admite-se adotar para 2 o valor zero.

2) Para combinações excepcionais onde a ação principal for o fogo, o fator de redução 2 pode ser

reduzido, multiplicando-o por 0,7. 3)

Para estado limite de fadiga usar 1 igual a 1,0.

Na Tabela 5 são apresentados os valores dos coeficientes de ponderação para pontes rodoviárias quando as ações permanentes e variáveis são agrupadas.

Tabela 5 - Valores dos coeficientes de ponderação considerando as ações agrupadas

Ações permanentes agrupadas

Combinação Tipo de estrutura Desfavorável Favorável

Normal

Pontes em geral

Grandes pontes1)

1,35

1,30

1,0

1,0

Especial ou de construção

Pontes em geral

Grandes pontes1)

1,25

1,20

1,0

1,0

Excepcionais Pontes em geral

Grandes pontes1)

1,15

1,10

1,0

1,0

Ações variáveis agrupadas

Combinação Tipo de estrutura Coeficiente de ponderação

Normal Pontes 1,5

Especial ou de construção

Pontes 1,3

Excepcionais Pontes 1,0

Notas 1)

Grandes pontes são aquelas em que o peso próprio da estrutura supera 75% da totalidade das ações


OUTUBRO 2014

7.4 - Combinações

7.4.1 Combinações últimas normais

A combinações últimas normais decorrem do uso previsto para a ponte rodoviária.

Devem ser consideradas tantas combinações quantas forem necessárias para verificação das condições de segurança em relação a todos estados-limites útlimos aplicavéis. Em cada combinação devem estar incluídas as ações permamentes e a ação variável principal, com seus valores caraterísticos e as demais ações variavéis, consideradas secundárias, com seus valores reduzidos d combinação.

Para cada combinação, aplica-se a seguinte expressão:

Onde

FGi,k representa o valores caraterísticos das ações permanentes;

FQ1,k é o valor caraterístico das ação variável considerada principal para a combinação;

FQj,k representa o valores caraterísticos das ações variavéis que podem atuar simultanemente com a ação variavél principal;

7.4.2 Combinações últimas especiais

As combinações últimas especiais decorrem da atuação de ações variáveis de natureza ou intensidade especial, cujos efeitos superam em intensidade os efeitos produzidos pelas ações consideradas nas combinações normais. Os carregamentos especiais são transitórios, com duração muito pequena em relação ao período de vida útil da estrutura.

A cada carregamento especial corresponde uma única combinação última especial de ações, na qual devem estar presentes as ações permanentes e a ação variável especial, com seus valores característicos, e as demais ações variáveis com probabilidade não desprezável de ocorrência simultânea, com seus valores reduzidos de combinação.

Aplica-se a seguinte expressão:

)ψγ(γ)γ( kQj,ef0j,

n

2j

qjkQ1,q1

m

1iki,Ggid FFFF

onde:

FGi,k representa os valores característicos das ações permanentes;

FQ1,k é o valor característico da ação variável especial;

FQj,k representa os valores característicos das ações variáveis que podem atuar concomitantemente com a ação variável especial;

0j,ef representa os fatores de combinação efetivos de cada uma das ações variáveis que podem atuar concomitantemente com a ação variável especial FQ1.


OUTUBRO 2014

Os fatores 0j,ef são iguais aos fatores 0j adotados nas combinações normais, salvo quando a ação

variável especial FQ1 tiver um tempo de atuação muito pequeno, caso em que 0j,ef podem ser tomados

como os correspondentes fatores de redução 2j.

7.4.3 Combinações últimas de construção

As combinações últimas de construção devem ser levadas em conta nas estruturas em que haja riscos de ocorrência de estados-limites últimos, já durante a fase de construção. O carregamento de construção é transitório e sua duração deve ser definida em cada caso particular. No caso de pontes devem ser avaliados todas as fases de montagem ou execução, assim como os equipamentos e estruturas que sejam necessárias para o desenvolvimento da obra.

Devem ser consideradas tantas combinações de ações quantas sejam necessárias para verificação das condições de segurança em relação a todos os estados-limites últimos que são de se temer durante a fase de construção. Em cada combinação devem estar presentes as ações permanentes e a ação variável principal, com seus valores característicos e as demais ações variáveis, consideradas secundárias, com seus valores reduzidos de combinação.

Para cada combinação, aplica-se a mesma expressão dada em 7.4.2, onde FQ1,k é o valor característico da ação variável admitida como principal para a situação transitória considerada.

7.4.4. Combinações últimas excepcionais

As combinações últimas excepcionais decorrem da atuação de ações excepcionais que podem provocar efeitos catastróficos. As ações excepcionais somente devem ser consideradas no projeto de estrutura de determinados tipos de construção, nos quais essas ações não possam ser desprezadas e que, além disso, na concepção estrutural, não possam ser tomadas medidas que anulem ou atenuem a gravidade das consequências dos seus efeitos. O carregamento excepcional é transitório, com duração extremamente curta.

A cada carregamento excepcional corresponde uma única combinação última excepcional de ações, na qual devem figurar as ações permanentes e a ação variável excepcional, com seus valores característicos, e as demais ações variáveis com probabilidade não desprezável de ocorrência simultânea, com seus valores reduzidos de combinação, conforme a ABNT NBR 8681. Nos casos de ações sísmicas, deve ser utilizada a ABNT NBR 15421.

Aplica-se a seguinte expressão:

)ψγ()γ( kQj,ef0j,

n

1j

qjexcQ,

m

1iki,Ggid FFFF

Onde

FQ,exc é o valor da ação transitória excepcional.


OUTUBRO 2014

7.4.5 Combinações de serviço

Devido ao tipo de ação acidental, produzida pelo trafego dos veículos sobre as pontes rodoviárias, as combinações quase permanentes de serviço são usadas para definir a contraflecha que deve ser aplicada nas estrutura da ponte. As combinações frequentes de serviço e as combinações raras de serviço são definidas apenas com as cargas acidentais movéis. (A discutir!)

7.4.5.1 Combinações quase permanentes de serviço

As combinações quase permanentes são aquelas que podem atuar durante grande parte do período de vida da estrutura, da ordem da metade desse período. Essas combinações são utilizadas para os efeitos de longa duração e para a aparência da construção.

Nas combinações quase permanentes, todas as ações variáveis são consideradas com seus valores

quase permanentes kQ,2ψ F :

)ψ( kQj,2j

n

1j

m

1i

kGi,ser FFF

No contexto dos estados-limites de serviço, o termo “aparência” deve ser entendido como relacionado a deslocamentos excessivos que não provoquem danos a outros componentes da construção, e não a questões meramente estéticas.

7.4.5.2 Combinações frequentes de serviço

As combinações frequentes são aquelas que se repetem muitas vezes durante o período de vida da estrutura, da ordem da 2x106 vezes em 50 anos, ou que tenham duração total igual a uma parte não desprezável desse período, da ordem de 5 %. Essas combinações são utilizadas para os estados-limites reversíveis, isto é, que não causam danos permanentes à estrutura ou a outros componentes da construção, incluindo os relacionados ao conforto dos usuários e aos veículos, tais como vibrações excessivas, movimentos laterais excessivos que comprometam e possam criar aberturas de fissuras.

Nas combinações frequentes, a ação variável principal FQ1 é tomada com seu valor frequente k,1Q1 F e

todas as demais ações variáveis são tomadas com seus valores quase permanentes kQ,2ψ F :

)( k,Qjj2

n

2j

k,1Q1

m

1i

k,Giser FFFF

7.4.5.3 Combinações raras de serviço

As combinações raras são aquelas que podem atuar no máximo algumas horas durante o período de vida da estrutura. Essas combinações são utilizadas para os estados-limites irreversíveis, isto é, que causam danos permanentes à estrutura ou a outros componentes da construção, e para aqueles relacionados ao funcionamento adequado da estrutura, tais como formação de fissuras e danos aos fechamentos.

Nas combinações raras, a ação variável principal FQ1 é tomada com seu valor característico FQ1,k e

todas as demais ações variáveis são tomadas com seus valores freqüentes kQ,1ψ F :


OUTUBRO 2014

)( k,Qjj1

n

2j

k,1Q

m

1i

k,Giser FFFF

8 - Considerações especiais para fadiga

Em estruturas de pontes de aço e pontes mistas de aço e concreto devem ser considerados os efeitos de fadiga. No caso da Laje do tabuleiro de concreto a fadiga deve ser avaliada conforme a ABNT NBR 6118 No caso dos elementos de aço e suas conexões, estes devem ser avaliados com as variações de tensões e os limites expostos no Anexo A desta norma.

9- Dimensões mínimas

9.1 Vãos efetivos

Para determinação de esforços e deslocamentos, deverá ser considerada para o comprimento do vão, a distância entre centros dos aparelhos de apoio ou outros pontos de apoio. [AASHTO 6.7.1]

9.2 Contraflecha para cargas permanentes

As vigas soldadas e vigas caixão devem ter contraflecha para compensar as deformações devidas às ações permanentes e as mudanças de geometria na direção vertical.

As flechas devidas ao peso da viga de aço e do concreto devem ser apresentadas de maneira separada.

Quando considerada a execução em estágios, a sequência destes deve ser considerada na determinação da contraflecha.

9.3 Espessuras mínimas das chapas de aço

A espessura mínima para contenções laterais, diafragmas, seções transversais e chapas gusset de conexão, exceto para almas de perfis laminados, nervuras de seção fechada em tabuleiros ortotrópicos de aço, deve ser de 8 mm.

Para tabuleiros ortotrópicos, a espessura da alma de perfis laminados e de nervuras de seção fechada deve ser maior que 6,35mm. A espessura do piso do tabuleiro ortotrópico deve ser de 16 mm, ou quatro por cento do maior espaçamento entre as nervuras, e a espessura das nervuras de seção fechada nesse casso deve maior que 5 mm.

Quando as peças de aço componentes foram expostas a ambientes severos de corrosão, estas devem ser protegidas especialmente a corrosão ou deve se anexar uma espessura adicional para compensar a perda de espessura por corrosão.

9.4 Diafragmas e seções transversais

Diafragmas e contenções laterais transversais devem ser dispostos nos apoios extremos ou intermediários e intermitentemente ao longo do vão entre os apoios.

A necessidade de diafragmas e contenções laterais deve ser analisada para todas as fases de fabricação, transporte e montagem até a situação final definitiva. Estas análises devem incluir, entre outras, as seguintes considerações:


OUTUBRO 2014

- a transferência da ação do vento lateral no elemento inferior entre o apoio a longarina e o tabuleiro da ponte;

- a estabilidade do banzo inferior dos diafragmas quando estes foram sujeitos a compressão;

- a estabilidade do banzo superior em compressão prévio a cura do tabuleiro;

- a distribuição das ações verticais permanentes e acidentais aplicadas a estrutura;

Diafragmas ou contenções transversais não requeridas para a situação definitiva da seção mista podem ser considerados como contenções temporárias. Formas de aço incorporadas, usadas como cimbramentos para o concreto, não podem ser consideradas como elementos de contenção lateral durante a cura do concreto do tabuleiro.

.9.4.1 Pontes de vigas I

Os diafragmas ou travejamentos transversais das longarinas devem ser, no mínimo, de 0,5 vezes a altura da seção em longarinas laminadas, e 0,75 vezes a altura da seção em longarinas soldadas. Ë recomendável sempre considerar banzos inferior e superiores e diagonais nos travejamentos intermediários, principalmente em pontes com curvatura horizontal. Quando a relação de comprimento e altura da viga de travejamento transversal for maior que 4, esta deve ser calculada com elemento de viga. A distância ente travejamentos ou diafragmas não deve ser maior que 9000mm em ponte retas, e em pontes curvas deve ser menor que 1/10 do raio de curvatura.

9.4.2 Pontes de vigas caixão

Devem ser previstos diafragmas nos apoios das pontes com vigas caixão e em locais intermediários para evitar a distorção da seção transversal e resistir aos momentos torsores. Para seções d vigas caixão que tenham mais de uma viga, deve ser previsto diafragmas externos que liguem as vigas e possa se considerar o trabalho conjunto delas.

Em nenhum caso, para pontes em viga caixão, o espaçamento dos diafragmas pode exceder a 12000 mm.

9.4.3 Pontes de treliças e arcos

Diafragmas devem ser dispostos nas conexões das vigas de piso e nos nós das treliças ou em qualquer outro ponto que acontecer aplicação e ação concentrada. Diafragmas de treliças devem ser espaçados, no máximo, a cada 12000 mm.

9.5 Travamento lateral

As contenções ou os travamentos laterais devem ser considerados para todos os estágios da montagem e fabricação da ponte e no estágio final de operação, e deve considerar:

- a transferência das ações transversais devido ao vento;

- controlar as deformações da seção transversal durante a fabricação, transporte e montagem, e de quando da colocação do piso do tabuleiro da ponte.


OUTUBRO 2014

10 – Dimensionamento de elementos a tração

Elementos sujeitos a tração deve ser verificados conforme o item 5.2 da ABNT NBR 8800: Barras prismáticas submetidas à força axial de tração. Os limites de esbeltez para pontes devem ser limitados a:

- L/r ≤140 para elementos principais sujeitos a tensões reversas

- L/r ≤200 para elementos principais não sujeitos a tensões reversas

- L/r ≤240 para elementos secundários

Onde:

L é o comprimento destravado do elemento entre seus pontos de trabalho

r é o menor raio de giração da seção

11 – Dimensionamento de elementos a compressão

Elementos prismáticos sujeitos à compressão devem ser dimensionados de acordo com o item 5.3 da ABNT NBR 8800: Barras prismáticas submetidas à força axial de compressão. O limite de esbeltez em todos os casos não deve exceder:

- L/r ≤120 para elementos principais

- L/r ≤240 para elementos secundários

12 – Dimensionamento de elementos com seções I a flexão

As vigas ou longarinas (sejam estas laminadas ou soldadas) devem ser dimensionadas em duas fases diferentes: uma primeira quando as vigas de aço são a estrutura resistente , e outra quando o sistema se comporta de maneira mista com a laje de concreto do tabuleiro.

Na primeira fase, comumente denominada com antes da cura (AC), o dimensionamento é de acordo com o item 5.4.2 da ABNT NBR 8800, e não deve ser considerado o uso de vigas de almas esbeltas e, caso necessário, deve se usar enrijecedores transversais e longitudinais. Vigas soldadas com mesas de larguras diferentes serão consideradas de acordo como uma viga I ou H com apenas um eixo de simetria situado no plano médio da alma, fletidas em relação ao eixo de maior momento de inércia. Nesta fase deve ser verificada, para a combinação de carga permanente e variável sem consideração da carga móvel (com os coeficientes de majoração adequados), os estados de flambagem lateral com torção, flambagem local da mesa e flambagem local da alma.

Na segunda fase, após a cura do concreto, a viga se comporta como viga mista e o Anexo O da ABNT NBR 8800 deve ser aplicado. As combinações de resistência última devem considerar as ações permanentes totais, as ações acidentais e as cargas devidas ao trafego dos veículos.

13 – Dimensionamento de elementos com seções caixão a flexão

Verificar normas estrangeiras????


OUTUBRO 2014

14 – Outros tipos de seção dimensionamento a flexão

Verificar normas estrangeiras????

15 – Conexões e emendas

As conexões e emendas deverão seguir os seguintes itens da ABNT NBR 8800:2010:

6 Condições especificas para o dimensionamento de ligações metálicas

7 Condições especificas para o dimensionamento de elementos mistos aço e concreto

8 Condições especificas para o dimensionamento de ligações mistas

E o Anexo R sobre ligações mistas.

16 – Prescrições para estruturas de diversas tipologias

16.1 Longarinas de perfis I

Recomendam-se limites mínimos de largura espessura e da altura da seção para o uso de vigas sem enrijecedores longitudinais (vide AASHTO 6.10.2.1.1-1)

Almas com enrijecedores longitudinais

Mesas

Onde

D altura da alma do perfil

tw a espessura da alma da viga

tf a espessura da mesa da viga


OUTUBRO 2014

bf a largura da mesa da viga

Iyc Inércia da mesa superior a compressão da viga de aço

Iy Inércia da mesa superior a tração da viga de aço

16.2 Treliças

Recomenda-se que a altura das teliças seja no mínimo de 1/10 do comprimento efetivo do vão da ponte.

16.3 Estruturas ortótropicas

?????

16.4 Arcos

17 – Durabilidade e Vida útil de projeto

A durabilidade depende da qualidade dos materiais, do projeto, da execução e da manutenção durante a vida útil. No caso do concreto a durabilidade pode ser determinada da mesma maneira que no projeto de estruturas de concreto, e considerando que obras de arte estão sempre em ambientes não protegidos. No caso das estruturas de aço a durabilidade é baseada principalmente na proteção contra corrosão que deve ser de acordo com o anexo N da ABNT NBR 8800 Durabilidade de componentes de aço frente à corrosão, e na determinação da vida útil a fadiga de acordo com o Anexo A desta norma.

18 – Recomendações construtivas

Aplicam-se as recomendações construtivas expressas nas normas AASHTO atualizadas, AASHTO LRFD Bridge Construction Specifications, 3rd Edition, with 2010, 2011, and 2012 Interim Revisions, e no AISC 303-10, Code of Standard practice for steel buildings and bridges, e ainda aquelas pertinentes contidas nas normas brasileiras listadas nas referencias normativas.

Recomendações de proporções para pontes Rodoviárias (Vide AASHTO 2010 Tabela 2.5.2.6.3-1)

Tipo de Superestrutura Altura mínima ( incluído a espessura de tabuleiro)

Vão simples Vãos contínuos

Altura total da viga mista L/25 L/32

Altura apenas da viga de aço L/30 L/37

Pontes treliçadas L/10 L/10


OUTUBRO 2014


OUTUBRO 2014

ANEXO A (normativo)

Fadiga

A.1 Aplicabilidade

A.1.1 Este Anexo aplica-se a elementos estruturais de aço e ligações de pontes de aço e mistas de aço

e concreto com ações repetitivas ou cíclicas, com variação de tensões no regime elástico cuja

frequência e magnitude são suficientes para iniciar fissuras e colapso progressivo por fadiga.

A.1.2 As prescrições dadas em A.2 a A.6 podem não se aplicar em parte ou na totalidade a ligações

soldadas envolvendo um ou mais perfis tubulares. Recomenda-se, para a verificação dessas ligações à

fadiga, a utilização da AWS D1.5, fazendo-se as adaptações necessárias para manter o nível de

segurança previsto nesta Norma.

A.2 Generalidades

A.2.1 Para os efeitos deste Anexo, usa-se a combinação frequente de fadiga:

n

j

FF1

kQj,1fadd, ψ

Onde:

FQj,k é o valor característico das ações variáveis, no caso apenas as cargas móveis;

1 é o fator de redução para as ações variáveis, igual a 1,0,

A.2.2 Os requisitos deste Anexo aplicam-se a tensões no metal-base calculadas usando-se a

combinação de ações descrita em A.2.1, cujo valor não ultrapasse 0,66 fy ou 0,40 fy, para tensões

normais ou de cisalhamento, respectivamente.

A.2.3 A faixa de variação de tensões é definida como a magnitude da mudança de tensão devida à

aplicação ou remoção das ações variáveis da combinação de ações descritas em A.2.1. No caso de

inversão de sinal da tensão em um ponto qualquer, a faixa de variação de tensões deve ser

determinada pela diferença algébrica dos valores máximo e mínimo da tensão considerada, nesse

ponto.

A.2.4 No caso de junta de topo com solda de penetração total, o limite admissível para a faixa de

variação de tensões (σSR) aplica-se apenas a soldas com qualidade obedecendo aos requisitos da

AWS D1.5.


OUTUBRO 2014

A.2.5 Nenhuma verificação de resistência à fadiga é necessária se a faixa de variação de tensões for

inferior ao limite σTH dado na Tabela A.

A.2.6 A resistência a ações cíclicas determinadas pelos requisitos deste Anexo é aplicável apenas a

estruturas:

a) com proteção adequada à corrosão ou sujeitas apenas a atmosferas levemente corrosivas;

b) sujeitas a temperaturas inferiores a 150 °C.

A.3 Cálculo da tensão máxima e da máxima faixa de variação de tensões

A.3.1 O cálculo de tensões deve ser baseado em análise elástica. As tensões não devem ser

amplificadas pelos fatores de concentração de tensão devidos a descontinuidades geométricas.

A.3.2 Para parafusos e barras redondas rosqueadas sujeitos à tração, as tensões calculadas devem

incluir o efeito de alavanca, se existir.

A.3.3 No caso de atuação conjunta de força axial e momentos fletores, as máximas tensões normais e

de cisalhamento devem ser determinadas considerando todos os esforços solicitantes.

A.3.4 Para barras com seções transversais simétricas, os parafusos e as soldas devem ser distribuídos

simetricamente em relação ao eixo da barra, ou as tensões consideradas no cálculo da faixa de

variação de tensões devem incluir os efeitos da excentricidade.

A.3.5 Para cantoneiras sujeitas à força axial, onde o centro geométrico das soldas de ligação fica entre

as linhas que passam pelo centro geométrico da seção transversal da cantoneira e pelo centro da aba

conectada, os efeitos da excentricidade podem ser ignorados. Se o centro geométrico das soldas situar-

se fora dessa zona, as tensões totais, incluindo aquelas devidas à excentricidade, devem ser incluídas

no cálculo da faixa de variação de tensões.

A.4 Faixa admissível de variação de tensões

A faixa de variação de tensões não deve exceder os valores dados a seguir:

a) para as categorias de detalhe A, B, B', C, D, E e E', a faixa admissível de variação de tensões, σSR,

em megapascal, deve ser determinada por:

TH

333,0

fSR

327

N

C

onde:

Cf é a constante dada na Tabela A.1 para a categoria correspondente;

N é o número de ciclos de variação de tensões durante a vida útil da estrutura (75 anos);

σTH é o limite admissível da faixa de variação de tensões, para um número infinito de ciclos de

solicitação, dado na Tabela A, em megapascal.


OUTUBRO 2014

b) para a categoria de detalhe F, a faixa admissível de variação de tensões, σSR, deve ser

determinada por:

TH

167,0

f4

SR

1011

N

C

c) para elementos de chapa tracionados, ligados na extremidade por soldas de penetração total, soldas

de penetração parcial, soldas de filete ou combinações das anteriores, dispostas transversalmente à

direção das tensões, a faixa admissível de variação de tensões na seção transversal da chapa

tracionada, na linha de transição entre o metal-base e a solda, deve ser determinada da seguinte forma:

⎯ com base em início de fissuração a partir da linha de transição entre o metal-base e a solda,

para categoria de detalhe C, pela equação a seguir:

MPa9,68104,14

333,011

SR

N

⎯ com base em início de fissuração a partir da raiz da solda, no caso de soldas de penetração parcial,

com ou sem soldas de filete de reforço ou de contorno, para categoria de detalhe C', pela equação

a seguir:

333,011

PJPSR

104,1472,1

NR

onde:

RPJP é o fator de redução para soldas de penetração parcial, com ou sem filete de reforço

(se RPJP=1,0, usar categoria de detalhe C), dado por:

0,1

72,02

59,065,0

167,0p

pp

PJP

t

t

w

t

a

R

2a é o comprimento da face não soldada da raiz na direção da espessura da chapa tracionada,

em milímetros;

w é a dimensão da perna do filete de reforço ou de contorno, se existir, na direção da espessura da

chapa tracionada, em milímetros;

tp é a espessura da chapa tracionada, em milímetros.

⎯ com base em início de fissuração a partir das raízes de um par de filetes de solda transversais,

em lados opostos da chapa tracionada, para categoria de detalhe C'', pela equação a seguir:


OUTUBRO 2014

onde

333,011

FILSR

104,1472,1

NR

e:

RFIL é o fator de redução para juntas constituídas apenas de um par de filetes de solda transversais

(se RFIL=1,0, usar categoria de detalhe C), dado por

0,1

72,006,0

167,0p

p

FIL

t

t

w

R

O limiar de fadiga é considerado a estimativa de vida útil infinita, associada diretamente a vida útil de

projeto, i.e., 75 anos. Se houver algum projeto no qual as condições admitam ter uma vida útil menor

que 75 anos, podem ser usadas a formulas aqui expostas com o numero de ciclos definidos com dados

de trafego na via em que a ponte esta localizada ou estimativas conservadoras.

A.5 Parafusos e barras redondas rosqueadas

A faixa de variação de tensões não deve exceder a faixa admissível calculada como a seguir:

a) para ligações parafusadas sujeitas a corte nos parafusos, a faixa admissível de variação de tensões

no material do elemento ligado é dada pela equação a seguir, onde Cf e σTH são dados na seção 2 da

Tabela A:

TH

333,0

fSR

327

N

C

b) para parafusos de alta resistência, parafusos comuns e barras redondas rosqueadas com rosca

laminada, cortada ou usinada, a faixa de variação de tensões de tração na área líquida do parafuso ou

da barra redonda rosqueada, proveniente de força axial e momento fletor, incluindo o efeito de

alavanca, não deve exceder a faixa admissível dada pela seguinte equação:

TH

333,0

fSR

327

N

C

O fator Cf deve ser tomado igual a 3,9×10^8 (como para a categoria E'). O limite σTH deve ser tomado

igual a 48 MPa (como para a categoria D). A área efetiva deve ser determinada conforme a ABNT NBR

8800, item 6.3.2.2.

Para juntas nas quais o material no interior da pega não seja limitado a aço ou juntas que não sejam


OUTUBRO 2014

pré-tensionadas conforme os requisitos da Tabela 15 da ABNT NBR 8800, a força axial e o momento

fletor, incluindo o efeito de alavanca (se existir), devem ser considerados transmitidos exclusivamente

pelos parafusos ou barras redondas rosqueadas. Para juntas nas quais o material no interior da pega

seja limitado a aço, pré-tensionadas conforme os requisitos da Tabela 15 da ABNT NBR 8800, permite-

se uma análise da rigidez relativa das partes conectadas e dos parafusos para determinar a faixa de

variação de tensões de tração nos parafusos pré-tensionados devida à força axial e ao momento fletor,

incluindo o efeito de alavanca. Alternativamente, a faixa de variação de tensões nos parafusos pode ser

considerada igual a 20% da tensão na área líquida devida à força axial e ao momento fletor

provenientes de todas as ações, permanentes e variáveis.

A.6 Requisitos especiais de fabricação e montagem

A.6.1 Permite-se que chapas de esperas longitudinais sejam deixadas no local e, se usadas, devem ser

contínuas. Se forem necessárias emendas nas chapas de espera em juntas longas, tais emendas

devem ser feitas com solda de penetração total e o excesso de solda deve ser esmerilhado

longitudinalmente antes do posicionamento da barra na junta.

A.6.2 Em juntas transversais sujeitas à tração, as chapas de espera, se usadas, devem ser removidas

e é necessário fazer extração de raiz e contra-solda na junta.

A.6.3 Em juntas em T ou de canto, feitas com solda de penetração total, um filete de reforço não menor

que 6 mm deve ser adicionado nos cantos reentrantes.

A.6.4 A rugosidade superficial de bordas cortadas a maçarico, sujeitas a faixas de variações de tensões

significativas, não deve exceder 25 μm, usando-se como referência a ASME B46.1.

A.6.5 Cantos reentrantes em regiões de cortes, recortes e em aberturas para acesso de soldagem

devem formar um raio não menor que 10mm. Para isto deve ser feito um furo sub-broqueado ou sub-

puncionado com raio menor, usinado posteriormente até o raio final. Alternativamente, o raio pode ser

obtido por corte a maçarico, devendo, nesse caso, esmerilhar-se a superfície do corte até o estado de

metal brilhante.

A.6.6 Para juntas transversais com soldas de penetração total, em regiões de tensões de tração

elevadas, devem ser usados prolongadores para garantir que o término da solda ocorra fora da junta

acabada. Os prolongadores devem ser removidos e a extremidade da solda deve ser esmerilhada até

facear com a borda das peças ligadas. Limitadores nas extremidades da junta não devem ser usados.


OUTUBRO 2014

Tabela A - Parâmetros de Fadiga e Detalhes construtivos

Descrição Categoria

Constante

A

(

Limiar

σTH

Localização

potencial do inicio

da fratura

Detalhes Construtivos

Seção 1—Material base afastado de qualquer tipo de solda

1.1 Metal-base, exceto aços

resistentes à corrosão atmosférica não

pintados, com superfícies laminadas,

sujeitas ou não à limpeza superficial.

Bordas cortadas a maçarico com

rugosidade superficial não superior a

25 μm, mas sem cantos reentrantes.

A 250 x 108 165

Afastado de

qualquer solda ou

ligação estrutural

1.2 Metal-base de aço resistente à

corrosão atmosférica não pintado,

com superfícies laminadas, sujeitas ou

não à limpeza superficial. Bordas

cortadas a maçarico com rugosidade

superficial não superior a 25 μm, mas

sem cantos reentrantes.

B 120 x 108 110

Afastado de

qualquer solda ou

ligação estrutural

1.3 Elementos com cantos reentrantes,

cortes e outras descontinuidades

obedecendo aos requisitos da

AASHTO/AWS D1.5, exceto

aberturas de acesso para solda.

C 44 x 108 69 Em qualquer

borda externa

1.4 Seções laminadas com aberturas

de acesso para solda de acordo com os

requisites da AASHTO/AWS D1.5,

item 3.2.4.

C 44 x 108 69

No metal base no

canto reentrante

da abertura de

acesso para solda

1.5 Furos abertos em elementos

(Brown et al., 2007).

D 22 x 108 48

Na seção líquida

localizada ao lado

do furo

Seção 2— Materiais conectados em ligações parafusadas

2.1 Seção bruta do metal-base em

juntas por sobreposição com

parafusos de alta resistência

satisfazendo todos os requisitos

aplicáveis a ligações por atrito, com

furação realizada através de

broqueamento. (Nota: ver condição

B 120 x 108 110 Através da seção

bruta próxima ao

furo


OUTUBRO 2014

2.3 para furos puncionados; ver

condição 2.5 para cantoneiras ou

seções T conectadas a chapas gusset

ou chapas de ligação.)

2.2 Metal-base na seção líquida em

juntas com parafusos de alta

resistência calculados com base em

resistência por contato, porém, com

fabricação e instalação atendendo a

todos os requisitos aplicáveis a

ligações por atrito, com furação

realizada através de broqueamento

(Nota: ver condição 2.3 para furos

puncionados; ver condição 2.5 para

cantoneiras ou seções T conectadas a

chapas gusset ou chapas de ligação.)

B 120 x 108 110

Na seção líquida

com origem na

borda do furo ou

através da seção

bruta próxima ao

furo, a que for

aplicável

2.3 Metal base na seção líquida de

todas as conexões parafusadas em

membros galvanizados por imersão a

quente; metal base na seção

apropriada definida nas condições 2.1

e 2.2 para conexões com parafusos de

alta resistência protendidos e furos

feitos através de puncionamento;

metal base na seção líquida de outros

tipos de conexões com fixação

mecânica ( por exemplo ligações com

parafusos ASTM A307 ou parafusos

de alta resistência instalados sem

protensão), exceto olhais e chapas

com pinos (Nota: ver condição 2.5

para cantoneiras ou seções T

conectadas a chapas gusset ou chapas

de ligação.)

D 22 x 108 48

Na seção líquida

com origem na

borda do furo ou

através da seção

bruta próxima ao

furo, a que for

aplicável

2.4 Metal base na seção líquida da

cabeça de olhais ou chapas com pinos

(Nota: para o metal base na haste dos

olhais ou através da seção bruta de

chapas com pinos, ver a condição

aplicável entre 1.1 ou 1.2).

E 11 x 108 31 Na seção líquida

com origem na

borda do furo

2.5 Metal base em cantoneiras ou

seção T conectadas a uma chapas

gusset ou chapa de ligação com

parafusos de alta resistência em

ligações por atrito. A amplitude da

tensão de fadiga deve ser calculada na

área da seção efetiva do elemento,

, na qual e

onde Ag é a seção bruta do elemento, x

é a distância do centroide do elemento

até a superfície do gusset ou chapa de

ligação, e L é a distância do primeiro

ao último parafuso da linha de furação

com maior número de parafusos, na

direção da força axial. O efeito do

momento devido às excentricidades

na conexão deve ser ignorado na

Ver

categoria

aplicável

acima

Ver

constante

aplicável

acima

Ver

limiar

aplicável

acima

Através da seção

bruta perto do

furo ou da seção

efetiva na borda

do furo, o que for

aplicavél


OUTUBRO 2014

determinação da amplitude da tensão

de fadiga. A categoria de fadiga deve

ser tomada como aquela especificada

na condição 2.1. Para todos os outros

tipos de conexões parafusadas,

substituir Ag por An (área líquida do

elemento) na determinação da área

líquida efetiva de acordo com as

equações anteriores, e usar a categoria

de fadiga apropriada para o tipo de

conexão aplicável daquelas exibidas

nas condições 2.2 e 2.3.


Constante

A

(

Limiar

σTH

Localização

potencial do inicio

da fratura


Seção 3— Ligações soldadas dos componentes de barras compostas de chapas ou perfis

3.1 Metal-base e metal da solda em

barras sem acessórios, compostas de

chapas ou perfis ligados por soldas

longitudinais contínuas de penetração

total, com extração de raiz e contra-

solda, ou por soldas contínuas de

filete.

B 120 x 108 110

A partir da

superfície ou

descontinuidades

internas na solda

afastado do final

da solda


barras sem acessórios, compostas de

chapas ou perfis ligados por soldas

longitudinais contínuas de penetração

total, com chapas de espera não

removidas, ou por soldas contínuas de

penetração parcial.

B′ 61 x 108 83

A partir da

superfície ou

descontinuidades

internas na solda,

incluindo a solda

para fixação de

chapas de espera

3.3 Metal-base e metal da solda nas

extremidades de soldas longitudinais

nas aberturas de acesso para soldagem

em barras compostas (Nota: não inclui

a emenda de topo da mesa).

D 22 x 108 48

A partir da

extremidade da

solda, penetrando

na alma ou na

mesa


chapas sobrepostas de comprimento

parcial, conectadas através de soldas

contínuas de filete paralelas a direção

das tensões aplicadas.

B 120 x 108 110

A partir da

superfície ou

descontinuidades

internas na solda,

em posição

distante da

extremidade da

solda

3.5 Metal-base na terminação da solda

de lamelas soldadas de comprimento

parcial, mais estreitas que a mesa,

tendo extremidades esquadrejadas ou

com redução gradual de largura, com

ou sem soldas transversais nas

extremidades, ou lamelas mais largas

que a mesa com soldas transversais

nas extremidades:

E

11 x 108

31

Na mesa junto ao

pé da solda

transversal da

extremidade, na

mesa junto ao

término da solda

longitudinal, ou

ainda na borda da

mesa com lamela

mais larga


OUTUBRO 2014

Espessura da mesa ≤ 20mm

Espessura da mesa > 20mm

E′ 3,9 x 108 18



parcial, com conexões parafusadas de

atrito na sua extremidade.

B 120 x 108 110

Na mesa, na

terminação do

filete de solda

longitudinal



parcial, mais largas que a mesa, sem

soldas transversais nas extremidades.

E′ 3,9 x 108 18

Na borda da mesa

junto à

extremidade da

solda da lamela


Constante

A

(

Limiar

σTH

Localização

potencial do inicio

da fratura


Seção 4—Conexões de enrijecedores soldados

4.1 Metal base no pé da solda de filete

entre o enrijecedor e a mesa, e na

solda transversal de filete entre o

erijecedor e a alma (Nota: inclui

soldas similares em enrijecedores de

contato e chapas de conexão).

C′ 44 x 108 83

Iniciando na

descontinuidade

geométrica no pé

da solda de filete e

estendendo-se

para o metal base


enrijecedores longitudinais na alma,

ou enrijecedores longitudinais nas

faces de seções caixão, conectados

aos elementos através de solda

continua de filete paralela à direção

das tensões aplicadas.

B 120 x 108 110

A partir da

superfície ou

descontinuidades

internas na solda,

em posição

distante da

extremidade da

solda


OUTUBRO 2014

4.3 Metal base na terminação de

soldas longitudinais entre o

enrijecedor e a alma ou entre o

enrijecedor e a face da seção caixão:

Com o enrijecedor conectado através

de soldas de filete e sem raio de

transição na extremidade:

Espessura do enrijecedor < 25mm.

Espessura do enrijecedor ≥ 25mm

Com o enrijecedor conectado através

de soldas e com raio de transição R na

extremidade e com a terminação da

solda diminuindo suavemente de

tamanho:

R ≥ 610 mm

610mm > R ≥ 150mm

150mm > R ≥ 50mm

50mm > R

E

E′

B

C

D

E

11 x 108

3,9 x 108

120 x 108

44 x 108

22 x 108

11 x 108

31

18

110

69

48

31

No membro

principal, no pé do

final da solda

No membro

principal, próximo

ao ponto de

tangência do raio

de transição


Constante

A

(

Limiar

σTH

Localização

potencial do

inicio da fratura


Seção 5—Ligações soldadas transversais à direção das tensões

5.1 Metal base e metal da solda em

emendas de topo com soldas de

penetração total, com a qualidade da

solda comprovada através de ensaio

não-destrutivo e, na direção das

tensões aplicadas, com nivelamento

da solda com o metal-base por meio

de esmerilhamento. Transições em

espessuras e larguras devem ser feitas

com uma inclinação não superior a

1:2,5

F y < 690 MPa

F y ≥ 690 MPa

B

B’

120 x 108

61 x 108

110

83

A partir de

descontinuidades

internas no metal

da solda ou ao

longo da face de

fusão ou no

início da

transição


emendas com soldas de penetração

total, com a qualidade da solda

comprovada através de ensaio não-

destrutivo, havendo transição de

largura feita com raio igual ou

superior a 600 mm, com o ponto de

tangência na extremidade da solda de

B 120 x 108 110

A partir de

descontinuidades

internas no metal

da solda ou ao

longo da face de

fusão


OUTUBRO 2014

penetração. As soldas devem ser

niveladas com o metal-base por meio

de esmerilhamento na direção das

tensões aplicadas.


emendas, juntas em T ou juntas de

canto, com soldas de penetração total,

havendo transição de espessura com

inclinação não superior a 1:2,5 ou sem

transição de espessura, quando o

excesso de solda não for removido

(Nota: a fissuração na mesa do “T”

pode ocorrer devido as tensões de

flexão fora do plano induzidas pelos

vapores do processo de soldagem).

C 44 x 108 69

A partir de

descontinuidades

superficiais na

transição entre a

solda e o metal-

base, estendendo-

se no metal-base,

ou ao longo da

face de fusão


detalhes onde as chapas carregadas

são descontínuas e estão conectadas a

outra chapa, normal a direção das

tensões principais, através de pares de

soldas de filetes ou soldas de

penetração parcial (em lados opostos a

esta chapa).

C 44 x 108 69

A partir de

descontinuidades

geométricas no

pé do filete de

solda,

estendendo-se no

metal-base; ou

iniciando na raiz

da solda sujeita a

tração e

extendendo-se,

em seguida, pela

solda


Constante

A

(

Limiar

σTH

Localização

potencial do inicio

da fratura


Seção 6—Elementos soldados carregados transversalmente

6.1Metal-base de um componente

solicitado longitudinalmente em um

detalhe solicitado transversalmente

que possui um raio R e se vincula a

ele por meio de solda longitudinal,

com terminação da solda esmerilhada

para obter concordância.

R ≥ 600mm

600mm > R ≥ 150mm

150mm > R ≥ 50mm

50mm > R

Para qualquer raio de transição com a

terminação da solda não esmerilha

(Nota: condição 6.2, 6.3 ou 6.4, a que

for aplicável, deverá também ser

verificada)

B

C

D

E

E

120 x 108

44 x 108

22 x 108

11 x 108

11 x 108

110

69

48

31

31

Próximo ao ponto

de tangência do

raio na borda do

componente

solicitado

longitudinalmente

ou no pé da solda

na terminação da

solda quando a

solda não for

esmerilhada

6.2 Metal base em um detalhe Próximo a pontos


OUTUBRO 2014

solicitado transversalmente, que

incorpora um raio de transição R e

que se vincula a um componente

solicitado longitudinalmente, de

mesma espessura, através de solda

longitudinal de penetração total, com

a qualidade da solda comprovada

através de ensaio não-destrutivo, e

com a terminação da solda

esmerilhada para obter concordância.

Quando o excesso de solda for

removido:

R ≥ 600mm

600mm > R ≥ 150mm

150mm > R ≥ 50mm

50mm > R

Quando o excesso de solda não for

removido:

R ≥ 600mm.

600mm > R ≥ 150mm

150mm > R ≥ 50mm

50mm > R

(Nota: a condição 6.1 também deve

ser verificada)

B

C

D

E

C

C

D

E

120 x 108

44 x 108

22 x 108

11 x 108

44 x 108

44 x 108

22 x 108

11 x 108

110

69

48

31

69

69

48

31

de tangência do

raio ou da solda,

ou na face de

fusão, no

elemento principal

ou no acessório

Na transição entre

a solda e o metal-

base, podendo ser

na borda da peça

principal ou no

acessório

6.3 Metal base em um detalhe

solicitado transversalmente, que

incorpora um raio de transição R e

que se vincula a um componente

solicitado longitudinalmente, de

espessura diferente, através de solda

longitudinal de penetração total, com

a qualidade da solda comprovada

através de ensaio não-destrutivo, e

com a terminação da solda

esmerilhada para obter concordância.

Quando o excesso de solda for

removido:

R ≥ 50mm

R < 50mm

D

E

E

22 x 108

11 x 108

11 x 108

48

31

31

Na transição entre

a solda e o metal-

base na borda do

material menos

espesso

Na terminação da

solda com menor

raio de

concordância

Na transição

entre a solda e o

metal-base na

borda do material

menos espesso


OUTUBRO 2014

Para qualquer raio R, quando o

excesso de solda não for removido

(Nota: a condição 6.1 também deve

ser verificada)

6.4 Metal base em um detalhe

solicitado transversalmente, que se

vincula a um componente solicitado

longitudinalmente através de solda

longitudinal de penetração parcial ou

solda longitudinal de filete (Nota: a

condição 6.1 também deve ser

verificada)

Ver

condição

5.4


Constante

A

(

Limiar

σTH

Localização

potencial do inicio

da fratura


Seção 7— Elementos soldados carregados longitudinalmente

7.1 Metal-base sujeito a solicitação

longitudinal, em acessórios com

comprimento L no sentido

longitudinal e espessura t, ligados por

soldas longitudinais ou transversais,

de penetração ou filete, quando o

detalhe de transição do acessório não

possuir raio de transição:

L < 50mm

50mm ≤ L ≤ 12t ou 100mm

L > 12t or 100mm

t < 25mm

t ≥ 25mm

(Nota: ver condição 7.2 para conexões

com cantoneiras ou seções T soldadas

a chapas gusset ou chapas de

conexão)

C

D

E

E’

44 x 108

22 x 108

11 x 108

3,9 x 108

69

48

31

18

No metal-base,

junto à terminação

da solda

7.2 Metal base em cantoneiras ou

seção T conectadas a uma chapa

gusset ou chapa de ligação por soldas

longitudinais de filete em ambos os

lados dos elementos conectados. A

amplitude da tensão de fadiga deve

ser calculada na área da seção efetiva

do elemento, , na qual

e onde Ag é a seção

bruta do elemento, x é a distância do

centroide do elemento até a superfície

do gusset ou chapa de ligação, e L é o

máximo comprimento dos filetes

longitudinais. O efeito do momento

devido às excentricidades na conexão

deve ser ignorado na determinação da

amplitude da tensão de fadiga.

E 11 x 108 31

Na terminação da

solda de filete em

elementos

conectados


OUTUBRO 2014


Constante

A

(

Limiar

σTH

Localização

potencial do inicio

da fratura


Seção 8— Miscelâneas

8.1 Solda entre a nervura e a laje –

solda unilateral com 80% de

penetração (mínimo 70%), com

afastamento na raiz ≤ 0,5mm antes da

soldagem

C 44 x 108 69 Ver figura

8.2 Emenda da nervura com solda –

uma única solda de penetração de

topo com cobrejunta permanente em

campo. Afastamento para solda > que

a espessura da aba

D 22 x 108 48 Ver figura

8.3 Emenda da na nervura com

parafusos – metal base na seção bruta

de conexões parafusadas por atrito

B 120 x 108 110 Ver figura

8.4 Emenda da chapa de laje (no

plano) - uma única solda de

penetração de topo, transversal ou

longitudinal, com cobrejunta

permanente em campo.

D 22 x 108 48 Ver figura

8.5 Solda entre a nervura e FB –

Parede da nervura na região da solda

entre a nervura e FB, sendo a solda de

filete ou de penetração total



OUTUBRO 2014

8.6 Solda entre a nervura e FB – Alma

do FB na região da solda entre a

nervura e FB, sendo a solda de filete,

penetração parcial ou de penetração

total

C

(Nota 1) 44 x 108 69 Vide figura

8.7 FB entalhe – metal base na borda

com acabamento “suave” de corte por

chama, satisfazendo as exigências da

AWS D1.5

A 250 x 108 165 Ver figura

8.8 Parede da nervura no entalhe –

parede da nervura na solda entre a

nervura e o FB, sendo a solda de

filete, penetração parcial ou de

penetração total


8.9 Entre a nervura e a chapa de laje

no FB



Constante

A

(

Limiar

σTH

Localização

potencial do inicio

da fratura


Seção 9— Miscelâneas

9.1 Metal base em conectores de

cisalhamento tipo pino com cabeça,

aplicados através de processo

automático de solda ou através de

soldas de filete

44 x 108 69 No pé da solda no

metal base

9.2 Parafusos de alta resistência sem

protensão inicial, parafusos comuns e

barras roscadas. Usar a amplitude de

tensão como atuando na área

tracionada devido à ação conjunta da

carga móvel e do efeito de alavanca

(quando aplicável).

Para vida finita a Fadiga

Para vida infinita a Fadiga

E’

D

3,9 x 108

N/A

N/A

48

Na raiz da rosca,

estendendo-se ao

longo da área

tracionada


OUTUBRO 2014

COMENTÁRIOS GERAIS

Foram avaliadas as diversas normas de pontes, já que é prática no país desenvolver os projetos de ponte mista rodoviárias com a norma americana AASHTO, decidiram-se usar como norma base para ajustar ela as outras normas brasileiras. Porém foram consultadas as seguintes normas Europeias: EUROCODE 1, Part 2, EN 1991-2 Traffic Load on bridges EUROCODE 3, Part 2-1, EN 1993-2 Design of Steel Bridges EUROCODE 4, Part 2, EN 1994-2 Design of Composite steel and concrete bridges EUROCODE 3, Part 1-9, EN 1993-1-9 General: Fatigue Strength No dimensionamento de elementos, a própria AASHTO é relacionada ao AISC 360:2010, apenas definem-se novos limites de largura espessura, limites de relações de esbeltez mais exigentes, ou seja, como a ABNT NBR 8800 baseada na norma americana, é possível usar esta, apenas ajustando os limites de largura espessura e esbeltez. Ao usar a ABNT 7188 como norma de ações móveis, as normas ABNT NBR 6120 para ações permanentes, a ABNT 8681 para as combinações de estados limites últimas e de utilização, e por ultimo para dimensionamento a ABNT NBR 8800 no que se refere a elementos de aço e mistos aço concreto, este draft oferece o mesmo grau de segurança e confiabilidade que as normas acima referidas.


OUTUBRO 2014

Foram consultadas dissertações e teses produzidas nos últimos 10 anos em programas de Pos graduação das Universidades ( UFRJ, UFMG, USP, USP-SC, UFScar, UERJ, entre outras) e uma quantidade de livros e artigos atualizados nos últimos cinco anos.

projeto de pontes e viadutos rodoviárias de aço e mistas aço · pdf...

Documents