Sistemas Estruturais: Pontes em Viga, Treliça e em...

Sistemas Estruturais:Pontes em Viga, Treliça e em Laje

Prof.: Raul Lobato

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSOCAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP

FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGICASCURSO DE ENGENHARIA CIVIL

DISCIPLINA: ESTRUTURAS DE PONTES

Introdução

ANÁLISE DO COMPORTAMENTO ESTRUTURAL

SISTEMAS ESTRUTURAIS SEÇÕES TRANSVERSAIS

Pontes

RETRAÇÃO, FLUÊNCIA, E VARIAÇÃO DE TEMPERATURA X JUNTAS DE MOVIMENTAÇÃO E APARELHOS DE APOIO

SEPARAÇÃO EM SUPER, MESO E INFRAESTRUTURA X ANALISE DA ESTRUTURA

Aula 02

• Pontes em viga:• Vinculações Típicas:

• Vigas apoiadas sem balanço;• Vigas apoiadas com balanço;• Vigas contínuas;• Vigas Gerber;

• Seção Transversal:• Faixas de vãos.

• Pontes em Treliça;

• Pontes em Laje.

Pontes em viga

VINCULAÇÕES QUE NÃO TRANSMITEM MOMENTOS FLETORES DA SUPERESTRUTURA PRA A INSFRAESTRUTURA

TIPO ESTRUTURAL MAIS EMPREGADO NO BRASIL

Características do Sistema Estrutural

O sistema de superestrutura de pontes em vigas é caracterizadopor vigas longitudinais denominadas longarinas que têm comofunção suportar o tabuleiro onde será realizado o tráfego depedestres ou veículos. Em muitos casos ainda são introduzidasvigas transversais (transversinas) que procuram aumentar arigidez do sistema estrutural.

Características do Sistema Estrutural

Vinculações Típicas

• Vigas simplesmente apoiada sem balanço;

• Vigas simplesmente apoiada com balanço;

• Pontes integrais (viga contínua);

• Vigas gerber.

Vigas simplesmente apoiada sem balanço

• A ponte completa é analisa como uma sucessão de tramos simplesmente apoiados;

• Vinculação usualmente aplicada em pontes que utilizam vigas pré-moldadas no processo construtivo;

• Tipo estrutural relativamente pobre, pois limita o tamanho do vão e viabilidade do emprego dessa vinculação;

• Atualmente é usual executar a laje do tabuleiro contínua em três ou quatro tramos (diminuição do número de juntas).

Vigas simplesmente apoiada sem balanço

Vigas simplesmente apoiada com balanço

• Este tipo de vinculação possibilita uma melhor distribuição deesforços solicitantes: redução dos momentos fletorespositivos no centro dos vãos pela introdução de momentosnegativos nos apoios;

• Possibilita a eliminação do encontro, que é uma estruturarelativamente cara;

• Este tipo estrutural apresenta uma desvantagem relacionada àmanutenção, que é a dificuldade de impedir a fuga de materialnas extremidades da ponte junto ao aterro (uso limitado).


• O comprimento do balanço deve ser fixado de forma a se teruma distribuição dos esforços, atendendo no entanto àscondições topográficas (15% a 20% do comprimento da ponte);

• Devem ser evitados balanços muito grandes para não introduzirvibrações excessivas nas suas extremidades.


• A economia que se tem com a eliminação dos encontros muitas vezes é aparente

EROSÃO COMPACTAÇÃO

Pontes Integrais (Vigas contínuas)

• Ausência de juntas de dilatação;

• Os deslocamentos provocados pela ação do tráfego,comportamentos reológicos do concreto e demaisdeformações são acomodadas diretamente no encontro entrea estrutura da ponte e o solo da cabeceira;

• Em pontes com vãos maiores é comum a utilização de pilaresarticulados, de forma que permita esses deslocamentos eacomodação das deformações nas extremidades da ponte.

DETERIORAÇÃO DE JUNTASVARIAÇÃO SAZONAL


INTEGRAL ABUTMENT BRIDGES


• Se não houver restrições de ordem urbanística, topográfica ouconstrutiva, deve-se fazer os vãos extremos cerca de 20%menores que os vãos internos de forma que os máximosmomentos fletores sejam aproximadamente iguais, resultandoassim uma melhor distribuição das solicitações;

• A distribuição de momentos fletores pode também sermelhorada através da adoção de momentos de inércia dasseções variáveis ao longo dos vãos. O aumento do momentode inércia das seções junto aos apoios implicará no aumentodo momento fletor negativo dessas seções, e na diminuição domomento fletor positivo das seções do meio dos vãos, o quepossibilitará a redução da altura das seções nestas posições.

Pontes Integrais (Vigas Contínuas)

VANTAGENS: eliminação das juntas e a consequente redução nos custos de manutenção

Pontes Integrais (Vigas Contínuas)

VANTAGENS:

• Pista de rolamento mais uniforme evitando o desconforto para o tráfego;

• Maior capacidade de redistribuir esforços no caso de sobrecargas;

• Melhor estética em função da continuidade entre os vãos.


LIMITAÇÕES:

• Comprimento do tabuleiro x variação de temperatura;

• Pontes com raio de curvatura pequeno e as pontes muitoesconsas devem ser analisadas com mais cuidado;

• Possibilidade de recalques de apoio (esforços adicionais).

Vigas Gerber

• A viga Gerber pode ser entendida como derivada da vigacontínua, na qual são colocadas articulações de tal forma atornar o esquema isostático, e como consequência disto, nãoreceberá esforços adicionais devidos aos recalquesdiferenciais dos apoios;

• Para pontes de grandes vãos, em que o peso própriorepresenta uma grande parcela da totalidade das cargas, asvigas Gerber teriam um comportamento próximo ao das vigascontínuas, sem sofrer a influencia danosa dos recalquediferenciais.

Vigas Gerber

Vigas Gerber

• Em pontes com vãos desiguais é importante colocar asarticulações nos vãos maiores, pois distribuem melhor osmomentos fletores devidos à carga móvel;

Seção Transversal

• 2 ou mais vigas (tê ou celular);

• 1 viga celular (caixão).

Seção Transversal

• Duas vigas principais:

Seção Transversal

• Vigas de alma cheia: se caracterizam pela simplicidade dageometria, e pela simplicidade da seção transversal apresentambaixo custo de produção e manutenção;

• Geralmente metálicas;

• Podem ser simplesmente apoiadas, contínuas ou associadas a umalaje de concreto

Seção Transversal

• Vigas caixão (celular): são vigas que apresentam duas oumais almas, com uma única mesa inferior e uma ou maismesa superior formando uma configuração celular. Estesistema é altamente eficiente para estruturas curvas, devido agrande resistência a torção e grande capacidade de vencervãos. Outra vantagem que a utilização de viga caixãoapresenta é utilizar a mesa superior como laje do tabuleiro.

Seção Transversal

• Vigas caixão (celular):


• Seção em estrado celular: Apresentam várias vigas, tendolaje superior e inferior. Usadas para obras largas. São esbeltase apresentam grande rigidez à torção sendo portanto utilizadasem pontes curvas, no plano horizontal.


• Seção em estrado celular:

Seção Transversal

• Grelha: O sistema ponte em grelha consiste preferencialmenteem 4 ou mais vigas ligadas apenas pela laje ou comtransversinas intermediárias. O comportamento estrutural seassemelha ao da ponte em 2 vigas, entretanto com melhorcapacidade de distribuição.

Seção Transversal

• Grelha:

Faixa de vãos

NOME LOCAL PAÍS ANO VÃO (METROS)

STOLMASUNDET AUSTEVOLL NORUEGA 1998 301

RAFTSUNDET LOFOTEN NORUEGA 1988 298

HUMEN PEAR RIVER CHINA 1998 279

VARODD KRISTIANSAND NORUEGA 1994 260

GATEWAY BRISBANE AUSTRÁLIA 1986 260

PONTE TANCREDO NEVES FOZ DO IGUAÇU BRASIL/ARGENTINA 1985 220

PONTE SOBRE O RIO PELOTAS BR 116 RIO GRANDE D SUL BRASIL 1965 189

Pontes em viga de Alma Vazada (Treliça)

COMUMENTE EM AÇO OU MADEIRA

PODEM SE TORNAR ESTRUTURAS COMPLEXAS E DE GRANDE PORTE, APESAR DE LEVES.

Pontes em Treliça

WARREN PRATT

HOWE

Pontes em treliça

• VANTAGENS: economia de material, economia no processo construtivo, redução da carga permanente, redução das deformações e aumento da rigidez da estrutura.

• DESVANTAGENS: maiores despesas de fabricação e manutenção.

TRÁFEGO MISTO

Pontes em treliça

FORÇAS AXIAIS

Pontes em treliça

Pontes em Lajes

• Possuem a seção transversal desprovida de qualquer VIGAMENTO;

• Pode ter um sistema estrutural simplesmente APOIADO ou CONTÍNUO;

• VANTAGENS: pequena altura de construção, boa resistência à torção e rapidez de execução, boa capacidade de distribuição e também possui boa relação estética;

• Podem ser constituídas de elementos PRÉ-MOLDADOS ou serem MOLDADAS NO LOCAL;

• DETALHAMENTO de fôrmas e armaduras e a concretagem são bastante simples;

• Vãos muito grandes: lajes alveolares.

Pontes em Lajes

Sistemas Estruturais:Pontes em Viga, Treliça e em Laje

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DISCIPLINA: ESTRUTURAS DE PONTES

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