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Pontes Aula 02 – Sistemas estruturais e seções transversais Turma: Engenharia Civil (? sem. – Noite) Prof. Me. André Oliveira Queiroz Pontes • Grupo de WhatsApp da disciplina • https://chat.whatsapp.com/HbXL6QVJg6VDrxiTcaeqr2 https://chat.whatsapp.com/HbXL6QVJg6VDrxiTcaeqr2 Pontes • Sistemas estruturais • O projeto de uma ponte inicia-se pelo conhecimento da finalidade, dos elementos geométricos do estrado e das cargas atuantes. • Exemplo: Pontes rodoviárias, pontes ferroviárias e pontes para pedestres. • Obs: Para cada tipo de aplicação será utilizado um tipo de seção transversal do estrado e considerado um tipo de carga atuante (normas). Pontes • Sistemas estruturais • Além do conhecimento da seção transversal do estrado e das cargas úteis, a execução do projeto de uma ponte exige, ainda, levantamentos topográficos, hidrológicos e geotécnicos. • Planimetria: Para o desenvolvimento do traçado (em planta) de uma ponte, é importante ter o conhecimento do seu traçado e das condições de interferência no local da obra. Pontes • Sistemas estruturais • Planimetria: Ao considerarmos a projeção do eixo da ponte em um plano horizontal (planta), podemos ter: • Pontes retas: possuem eixo reto e subdividem-se em ortogonais e esconsas. Pontes • Sistemas estruturais • Planimetria: • Pontes curvas: Possuem eixo curvo. Pontes • Sistemas estruturais • Altimetria: • Ao considerarmos a projeção do eixo da ponte em plano vertical (elevação), podemos ter: • Pontes horizontais: Pontes • Sistemas estruturais • Altimetria: • Pontes em rampa, retilíneas ou curvilíneas: Pontes • Sistemas estruturais • Largura das pontes • As pontes podem ser divididas em urbanas e rurais. • Pontes urbanas: são constituídas de pistas de rolamento com a mesma largura da rua ou avenida que as delimitam e de passeios correspondentes às larguras das calçadas da rua. Pontes • Sistemas estruturais • Largura das pontes • As pontes podem ser divididas em urbanas e rurais. • Pontes rurais: têm como objetivo escoar o tráfego das rodovias, formadas por pistas de rolamento e por acostamentos laterais. • Acostamentos: são utilizados para eventuais desvios de veículos em tráfego, para paradas de veículos e para trânsito de pedestres. Pontes • Sistemas estruturais • Largura das pontes Pontes • Sistemas estruturais • Largura das pontes Pontes • Seções transversais • Obs: Para o caso de pontes rodoviárias, é importante ressaltar que as medidas desses elementos são definidas com base na classe de projeto da rodovia. • Para mais informações consultar o Manual de Projetos de Obras de Arte – DNER (1996). Pontes • Seções transversais • A função primária e básica de uma ponte é a viária, que tem como objetivo dar continuidade à uma estrada durante a transposição de um determinado obstáculo. • A seção transversal de uma ponte é formada pelos seguintes componentes: Pontes • Seções transversais • A seção transversal de uma ponte é formada pelos seguintes componentes: Pontes • Seções transversais • A seção transversal de uma ponte é formada pelos seguintes componentes: - Pista de rolamento: largura da via utilizada para o tráfego de veículos. - Pode ser dividida em faixas de trânsito. Pontes • Seções transversais • A seção transversal de uma ponte é formada pelos seguintes componentes: - Acostamento: largura adicional à pista de rolamento. - É destinado para atender veículos em situações emergenciais. Pontes • Seções transversais • A seção transversal de uma ponte é formada pelos seguintes componentes: - Defensa: elemento lateral ao acostamento para proteger os veículos. Pontes • Seções transversais • A seção transversal de uma ponte é formada pelos seguintes componentes: - Passeio: largura adicional destinada a atender exclusivamente o tráfego de pedestres. Pontes • Seções transversais • A seção transversal de uma ponte é formada pelos seguintes componentes: - Guarda-rodas: elemento destinado a proteger o passeio de possíveis invasões de veículos. Pontes • Seções transversais • A seção transversal de uma ponte é formada pelos seguintes componentes: - Guarda-corpo: elemento de proteção ao pedestre. Pontes • Seções transversais • Obs: A escolha da seção transversal de uma ponte é influenciada por diversos fatores, como: • Tamanho do vão a ser vencido; • Altura estrutural permitida; • Processos construtivos; • Relação entre as cargas móveis e o peso próprio; • Número de faixas de tráfego, entre outros Pontes • Seções longitudinais • Durante a fase de elaboração de projetos de pontes são definidas as características das rodovias, que influenciarão nos critérios técnicos dos elementos geométricos. • Exemplo: raio mínimo de curvatura horizontal, declividades longitudinais, superelevação, rampas, velocidade diretriz, distância de visibilidade, superlargura, entre outros. Pontes • Seções longitudinais - Comprimento (Vão total): É a distância medida longitudinalmente entre os extremos da ponte. Pontes • Seções longitudinais - Tramo: É a parte da superestrutura localizada entre dois elementos da mesoestrutura. Pontes • Seções longitudinais - Vão teórico: é determinado pela distância medida horizontalmente entre os centros de dois apoios sucessivos. Pontes • Seções longitudinais - Vão livre: distância horizontal medida entre as faces de dois pilares consecutivos. Pontes • Seções longitudinais - Altura de construção: é a distância medida verticalmente entre o ponto mais alto da superfície do estrado (parte em contato direto com a carga móvel) e o ponto mais baixo da superestrutura. Pontes • Seções longitudinais - Altura livre: é a distância abaixo da ponte, em uma determinada seção, medida verticalmente entre o ponto mais baixo da superestrutura e o ponto mais alto do obstáculo a ser vencido pela ponte. Pontes • Seções longitudinais • Obs: Quando as pontes são construídas sobre rios navegáveis, deve-se tomar cuidado ao estabelecer a altura livre da ponte, que deve permitir a passagem de embarcações mais altas, mesmo no caso de máximas cheias do curso de água, que elevarão o nível de água. Pontes • Tipos de seções transversais • Seções maciças - São seções típicas de pontes em laje, nas quais se tem um peso próprio elevado, tornando o sistema estrutural pouco eficiente em virtude da baixa relação do momento de inércia pela área da seção transversal. Pontes • Tipos de seções transversais • Seções maciças - São pontes comumente executadas em concreto armado ou protendido e de simples execução. - Possuem uma melhor relação custo-benefício para vãos de até 20 metros. Pontes • Tipos de seções transversais • Seções maciças - Em alguns casos, são utilizados elementos pré-moldados que podem dispensar escoramentos e aceleram a execução da obra, tornando o sistema mais competitivo. Pontes • Tipos de seções transversais • Seções vazadas - As seções vazadas apresentam redução da massa e maior momento de inércia quando comparadas às maciças, sendo executadas em concreto armado ou por sistemas de protensão com pós- tração. Pontes • Tipos de seções transversais • Seções vazadas - São preferíveis em situações nas quais o projetista requer espessuras pequenas quando comparadas a outros tipos de seções transversais. - Esse sistema é vantajoso financeiramente para vãos entre 20 m e 30 m. Pontes • Tipos de seções transversais • Seções T - Esse tipo de seção é caracterizado pelas longarinas, que costumam ser: - Treliçadas; - Em perfis metálicos; Pontes • Tipos de seções transversais • Seções T - Esse tipo de seção é caracterizado pelas longarinas, que costumam ser: - Em vigas pré-moldadas ou pré- fabricadas em concreto armado ou protendido; - Em vigas de concreto armado ou protendido retangulares moldadas in loco. Pontes • Tipos de seções transversais • SeçõesT - As lajes apresentam espessuras reduzidas e as seções são menos vantajosas estruturalmente que as vazadas, pois possuem mais matéria próximo à linha neutra. - São mais utilizadas para vãos entre 20 m e 40 m. Pontes • Tipos de seções transversais • Seções T - Transversinas: são unidades secundárias que atuam, geralmente, sem receber carregamentos principais da superestrutura. Pontes • Tipos de seções transversais • Seções T - Transversinas: são dimensionadas para prevenir deformações nas seções transversais dos pórticos da superestrutura. Pontes • Tipos de seções transversais • Seções T - Transversinas: Fornecem melhor distribuição de cargas verticais entre as longarinas, permitindo que o tabuleiro trabalhe de forma única. - As desvantagens no uso de transversinas são o aumento do custo e do tempo de execução da obra. Pontes • Tipos de seções transversais • Seções celulares - São extensões da concepção de seções vazadas e possuem alto momento polar de inércia, conferindo rigidez elevada à torção com pequena taxa de massa. - Tornam-se convenientes para vãos superiores a 40 m. Pontes • Tipos de seções transversais • Seções celulares - Exigem altura suficiente para inspeção e recuperação, uma vez que são suscetíveis à ocorrência de patologias internas à seção, que não seriam vistas externamente. Pontes • Tipos de seções transversais • Seções celulares - Na prática, surgiram muitos problemas com pessoas morando nesses locais, agravando as patologias. Pontes • Tipos de seções transversais • Seções celulares - Para estudar a distribuição dos esforços ao longo da seção transversal nesse tipo de estrutura, simulam-se diferentes posições de carregamentos. Pontes • Tipos de seções transversais • Seções celulares - Para que seja possível caracterizar momentos fletores e de torção, esforços cortantes e axiais nas mesas e almas da seção celular. Slide 1: Pontes Slide 2: Pontes Slide 3: Pontes Slide 4: Pontes Slide 5: Pontes Slide 6: Pontes Slide 7: Pontes Slide 8: Pontes Slide 9: Pontes Slide 10: Pontes Slide 11: Pontes Slide 12: Pontes Slide 13: Pontes Slide 14: Pontes Slide 15: Pontes Slide 16: Pontes Slide 17: Pontes Slide 18: Pontes Slide 19: Pontes Slide 20: Pontes Slide 21: Pontes Slide 22: Pontes Slide 23: Pontes Slide 24: Pontes Slide 25: Pontes Slide 26: Pontes Slide 27: Pontes Slide 28: Pontes Slide 29: Pontes Slide 30: Pontes Slide 31: Pontes Slide 32: Pontes Slide 33: Pontes Slide 34: Pontes Slide 35: Pontes Slide 36: Pontes Slide 37: Pontes Slide 38: Pontes Slide 39: Pontes Slide 40: Pontes Slide 41: Pontes Slide 42: Pontes Slide 43: Pontes Slide 44: Pontes Slide 45: Pontes Slide 46: Pontes Slide 47