Aeroporto Internacional da Madeira

ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA E GESTÃO DE PORTALEGRE | ENGENHARIA CIVIL

ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA E GESTÃO DE PORTALEGRE

OBRA DE EXPANSÃO DO AEROPORTO DA MADEIRA

Engenharia Civil

2º Ano

Unidade de Transferência IV

Docente:

Pedro Romano

Discentes:

Paulo Rodrigues, nº 12552

João Pinheiro, nº 12603

Ricardo Raimundo, nº 13453

UNIDADE DE TRANSFERÊNCIA IV – AEROPORTO INTERNACIONAL DA MADEIRA


Introdução

Esta monografia é realizada

no âmbito da cadeira de Unidade

de Transferencia IV, e tem como

tema principal o Aeroporto

Internacional da Madeira , mais

concretamente, as últimas obras

de expanção da pista de aterragem

que consistem num projecto muito

arrojado por parte do Eng. Antonio Sagadães Tavares e que acabou por ser

distinguido varias vezes, entre essas distiçoes estao prémios como o Prémio

Secil de Engenharia Civil e tambem o “Outstanding structure award” entregue

pela IABSE (Associaçao Internacional de pontes e engenharia estrutural ).

Esta obra foi realizada pelo consórcio NOVAPISTA, agrupamento

constituído pela ZAGOPE. S.A ( empresa portuguesa), SPIE BATIGNOLLES,

S.A. (empresa francesa ), ANDRADE GUITIERREZ ( empresa braseleira ), e

OPCA S.A. ( empresa portuguesa ), tendo como dono de obra ANAM, SA, e foi

fiscalizado por Consulgal, Mott Macdonald, O´Brien – Kreitzberg e Prima.



O Aeroporto Internacional do Funchal situa-se no municipio de Santa

Cruz, mais designadamente no Sitio de Santa Catarina, a aproximadamente 20

Km do Funchal.

O Aeroporto da Madeira como era entao conhecido foi inaugurado a 8 de

julho de 1964 e contava com uma pista que tinha 1600m de comprimento e no

seu primeiro dia em actividade contou com 80 chegadas e 66 partidas de voos

comerciais, o que para essa altura já era considerado um elevado tráfego

aéreo.

Entre os anos de 1982 e 1986

a pista foi aumentada em 200m

(para os 1800m de extenção), assim

como se procedeu também a

construção do estacionamento para

os aviões.

Entre os anos de 1993 (Ano de Lançamento do concurso) e 2000 (Ano de

Inauguração da obra, mais propriamente a 15 de setembro ), foi executada

uma segunda expanção, tendo esta como objectivo o aumento da pista de

aterragem dada a maior exigência a nível do número de passageiros que o

aeroporto vinha a receber e também devido ao aumento do porte dos aviões

que aterravam.

A pista de aterragem foi dimensionada de modo a conseguir suportar

alguns dos maiores aviões existentes como por exemplo o Boeing 747-400.

Esta expansão foi feita em 2 fases :

A primeira fase consistiu na construção de um muro de cabeceira e uma

zona de segurança.

A partir desta zona de segurança, separada por uma junta de dilatação

estrutural , foi construída uma ponte com 546 metros de comprimento,

aumentando então a pista para 2336 metros de comprimento.



A segunda fase começou pela execução de uma junta de dilatação

estrutural, seguida de uma ponte de 462 metros.

Optou-se pela solução de dividir a construção da estrutura em duas fases

de modo a assegurar um melhor comportamento estrutural.

A solução estrutural adoptada passa por um conjunto de pórticos

espaçados entre si com uma distância de 32 metros, nas travessas dos

pórticos ( designados por vigas Carlinga) apoia-se uma laje em betão pré-

esforçado com 189 metros de envergadura quem funciona como tabuleiro da

pista. A espessura desta laje varia entre 1 metro na faixa central que tem 12

metros de comprimento , e 1,7 metros de espessura nas secções junto aos

pórticos.

Cada pórtico é constituido

por seis pilares distanciados

por 32 metros e que suportam

as vigas Carlinga com cinco

vãos centrais e duas consolas

( uma de cada lado ) com 14.,5

para com o objectivo de

proporcionar balanço á

estrutura.

As vigas Carlinga são feitas de betão armado pré- esforçado, e funcionam

como uma estrutura tipo “T” após estarem betonadas e solidarizada a laje do

tabuleiro. A altura destas vigas varia de 3,6 metros a meio vão e de 5,6 metros

na zona que assenta nos pilares.

Os pilares são feitos de betão armado, têm uma secção circular de 3

metros de diâmetro e possuem alturas variáveis que rondam os 50 metros,

partindo do aterro previamente executado.

As estruturas da 1º e 2ª fase estão separadas por juntas de dilatação de

modo a permitir as estruturas um comportamento independente, principlamente

devido a variação térmica, assumindo também uma contribuição essencial para

o comportamento sísmico da estrutura.



Durante os processos de construção foi dada particular atenção a sua

ordem de execução de modo a :

Minimizar os efeitos da retração termo-higométrica e da fluência.

Conseguir uma sequência construtiva mais rápida

Obter uma máxima economia ( custo de construção mais barato )



Fundações e Sapatas

As fundações foram um dos maiores desafios desta obra, dado o tipo de

solos existentes, pois o tipo de rochas vulcânicas no local variava bastante.

Foi executado um aterro marítimo de modo a evitar o contacto da água

salgada nas fundações, tendo este na sua construção um novo desafio pois

confirmou-se a existência de grutas e cavernas, o que exigiu um

reconhecimento geotécnico minuncioso e constante.

As fundações foram todas executadas sobre estacas, sendo que as

estacas sobre o aterro feitas de betão armado e nas falésias utilizaram-se

estacas metálicas.

Relativamente aos assentamentos diferenciais foram tomadas medidas

especiais, de modo a limitar ao máximo de 15milímetros.

As sapatas aplicadas são do tipo “bicorpo”, tendo a base um formato

ortogonal de 93 metros

quadrados e altura de 2,5

metros. O corpo superior tem

uma forma cilindrica de 8

metros de diâmetro e 2,2

metros de altura.

Nas ocasiões em que o

solo era pouco resitente

foram utilizados grupos de 8

estacas de betão armado de 1,5 metros de diâmetro ou então 12 estacas de

1,2 metros de diâmetro.



Caracterização de solitações

As solicitações que foram tidas em conta para o dimensionamento foram:

A nível de cargas permanentes foram considerados os pesos próprios

dos elementos estruturais e foi fixado no valor de 27 KN/m3.

A nível dos revestimentos, foi considerado o revestimento do tabuleiro

que consiste numa placa de betão com 30 cm, variando até uma

espessura de 5cm bordas e tem como valor 27KN/m3

Cargas variáveis, em que se considerou o peso do avião ( Boeing 747-

400 ) dividido pelas quatro rodas em contacto com o solo, sendo este de

3960 KN.

Acções sismicas – Para se chegar a valores foi realizado um estudo

especial para caracterizar a sismicidade e magnitude dos sismos.

Acção do vento – Embora pouco significativo, foi considerado o valor

que está no Regulamento de Segurança e Acções.

Acção do Pré-Esforço: os efeitos do pré – esforço longitudinal e

transversal foram quantificados como uma acção tendo em

consideração a relaxação do aço e satisfazendo a verificação da

descompressão para os estados limites de serviço – combinações

frequentes, e uma abertura máxima de fendas de 0,1mm para estados

limite de serviço – combinações raras.

Refracção do Betão: Foi determinada de acordo com o “ Model Code

1990 “ para a classe de betão C30/35 (B35).

Fluência do Betão: Determinado pelo mesmo factor acima referido.

Assentamentos Diferenciais: De acordo com os assentamentos já

referidos em que se consideraram os dois tipos de valores máximos

para assentamentos diferenciais de apoios, em função das máximas

variações da deformação das fundações de elementos vizinhos. Como

consequencia das caracteristicas da estrutura e dada a preocupação

com a durabilidade da estrutura, além da verificação dos Estados

Limites de Rotura, foi também a satisfação dos Estado Limites de

Serviço que condicionou o dimensionamento.



Dispositivos Especiais

Nesta obra foram utilizados alguns dispositivos especiais como por exempo:

Juntas de Dilatação

Aparelhos de apoio (fixos e deslizantes numa ou duas direcções) com a

capacidade entre os 40 000 KN e 45 000 KN.



Grandezas Envolvidas no Dimensionamento

da Estrutura

Apresentamos então alguns valores caracteristicos das grnadezas

envolvidas no dimensionamento da estrutura:

Estacas – o esforço

axial para estacas de 1200 mm

de diâmetro estão na ordem

dos 8000 KN e as estacas de

150mm de diâmetro com

capacidade para 10 000 KN.

Pilares – Capacidade

axial na ordem dos 60 000 KN.

Vigas Carlinga – com

valor caracteristico de momento flector negativo sobre os pilares de 160

000 KN/m e a meio vão de 70 000 KN.

Laje do Tabuleiro - na direcção longitudinal o valor do momento

flector negativo atinge os 65 000 KNm/m nas nascenças da Laje, e a

meio vão o momento positivo atinge os 2500 KNm/m.

Outras noções de trabalho realizado:

Escavações – 3 500 000 m3

Aterros – 3 400 000 m3

Estacas ( 1500 mm ) - 23000 m

Estacas ( 1200 mm ) - 3000 m

Betão Estrutural ( C30/35 ) – 340 000 m3

Aço em Armadura – 32 000 Toneladas

Aço pré – esforço - 16 000 Toneladas.



Conclusão

Concluimos então que se tratou de uma obra de elevado nível técnico e

com uma elevada importância no desenvolvimento da Região Autónoma da

Madeira, assim como uma das mais significantes obras de Engenharia a nível

nacional.

Esperamos que através desta monografia seja possivel perceber de forma

sucinta todo o processo de construção utilizado na execussão de toda a obra.


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