Sistemas Estruturais: Pontes em Pórtico e em Arco

Transcrição

1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: ESTRUTURAS DE PONTES Sistemas Estruturais: Pontes em Pórtico e em Arco Prof.: Raul Lobato

2 Aula 03 Pontes em pórtico: Vinculações típicas; Pontes em arco; Pontes em arco inferior e intermediário; Pontes em arco superior; Materiais; Seção Transversal; Vinculações típicas; Tecnologia; Catástrofes; Faixas de vãos.

3 Pontes em Pórtico As pontes em pórticos são conceituadas como a não utilização de aparelho de apoio entre a superestrutura e a infraestrutura, de maneira simples, a viga e o pilar são um único elemento estrutural, que PERMITE A TRANSFERÊNCIA DE MOMENTOS FLETORES ENTRE OS ELEMENTOS (superestrutura e mesoestrutura monoliticamente ligadas). CONVENIENTE QUANDO: casos que em existam pilares esbeltos, ou quando se desejar ter a mínima manutenção (inexistência de articulações e aparelhos de apoio)

4 Pontes em Pórtico

5 Pontes em Pórtico

6 Pontes em Pórtico

7 Pontes em Pórtico: vinculações típicas Esquemas estáticos de pórticos para pontes de pequenos vãos EMPREGO DE SEÇÃO TRANSVERSAL DE LAJE

8 Pontes em Pórtico: vinculações típicas Esquemas estáticos de pórticos para pontes de grandes vãos

9 Pontes em Pórtico VANTAGENS: custo mínimo com manutenção pela ausência de articulações ou aparelhos de apoio, distribuição homogênea das solicitações, esbelteza nos pilares (economia de materiais e estética); DESVANTAGENS: emendas em ângulo (altas solicitações) MATERIAIS

10 Pontes em Pórtico

11 Pontes em Arco O arco é um tipo estrutural que tem um comportamento estrutural interessante, pois apresenta a possibilidade de ter os ESFORÇOS DE FLEXÃO REDUZIDOS em função da sua forma. No caso de arcos de CONCRETO, essa possibilidade de redução da flexão resultando na predominância da compressão, é adequada ao material, permitindo seu uso em pontes com GRANDES VÃOS com PEQUENO CONSUMO do material (CUSTO).

12 Pontes em Arco Podem ser projetadas com TABULEIRO SUPERIOR (sustentado por montantes), com TABULEIRO INFERIOR (sustentado por tirantes ou pendurais), ou ainda o sistema misto com ARCO INTERMEDIÁRIO, sustentado lateralmente por montantes e, no centro, por pendurais.

13 Pontes em Arco Nas estruturas com ARCOS INFERIOR E INTERMEDIÁRIO, ocorrem grandes esforços horizontais na base do arco, tornando necessária a existência de um EXCELENTE TERRENO DE FUNDAÇÃO. Quando a obra for de concreto armado, deve-se prever um plano de concretagem bem definido para que se possa reduzir os efeitos de retração e deformação lenta do material

14 Pontes em Arco ARCO INFERIOR: GRANDES VÃOS

15 Pontes em Arco ARCO INTERMEDIÁRIO: MENOS UTILIZADAS (APRESENTAM PROBLEMAS CONSTRUTIVOS NA INTERSEÇÃO DO ARCO COM O TABULEIRO

16 Pontes em Arco ARCO SUPERIOR: PEQUENOS VÃOS

17 Pontes em Arco ARCO SUPERIOR: PEQUENOS VÃOS

18 Pontes em Arco Superior Possuem CARGAS DE SERVIÇO MENORES (o arco comprimido é interiormente auto equilibrado pelo tabuleiro tracionado). Por esse motivo sua concepção é muito mais influenciada por RAZÕES ESTÉTICAS e arquitetônicas, do que por critérios técnicos ou econômicos VANTAGENS: planícies que exigem um gabarito reduzido abaixo do tabuleiro impossibilitando a colocação de um arco inferior, ou quando existe a necessidade um gabarito mínimo sobre um rio ou canal navegável estreito.

19 Pontes em Arco Superior RIGIDEZ ARCO X RIGIDEZ TABULEIRO

20 Pontes em Arco Superior O arco continua sendo o elemento principal, sujeito a elevados esforços, que são transmitidos ao arco por PENDURAIS verticais ou inclinados (elementos de aço sujeitos a esforços de tração). Dependendo do grau de inclinação, do número e da geometria dos pendurais, os esforços no arco tendem a diminuir. DISTRIBUIÇÃO NET : PENDURAIS NUMEROSOS, INCLINADOS E CRUZADOS. ESSE TIPO DE SUSPENSÃO PERMITE ARCO E TABULEIROS COM ESBELTEZ ELEVADA

21 Pontes em Arco Superior

22 Pontes de Arco Superior (Bowstring) Podem ser classificadas: Com base nos arcos; Com base no tipo de suspensão; Com base no traçado dos pendurais.

23 Pontes de Arco Superior (Bowstring) Com base na LOCALIZAÇÃO DOS ARCOS (em qualquer uma das soluções os arcos poderão ser perfeitamente verticais ou inclinados): CENTRAL, PODENDO EXISTIR MAIS DO QUE UM ARCO

24 Pontes de Arco Superior (Bowstring) Com base na LOCALIZAÇÃO DOS ARCOS (em qualquer uma das soluções os arcos poderão ser perfeitamente verticais ou inclinados): LATERAIS (EM GERAL DOIS ARCOS LIGADOS ENTRE SI POR CONTRAVENTAMENTOS)

25 Pontes de Arco Superior (Bowstring) Com base na LOCALIZAÇÃO DOS ARCOS (em qualquer uma das soluções os arcos poderão ser perfeitamente verticais ou inclinados): DIAGONAL: ATRAVESSAMENTO COMPLETO EM PLANTA DO TABULEIRO

26 Pontes de Arco Superior (Bowstring) Com base no TIPO DE SUSPENSÃO CENTRAL: PENDURAIS FIXOS NO CENTRO DO TABULEIRO

27 Pontes de Arco Superior (Bowstring) Com base no TIPO DE SUSPENSÃO LATERAL: PENDURAIS FIXOS NAS EXTREMIDADOS DO TABULEIRO

28 Pontes de Arco Superior (Bowstring) Com base na GEOMETRIA DOS PENDURAIS (tipo de inclinação que os pendurais apresentam na ligação arcotabuleiro) VERTICAIS INCLINADOS (TRANSV.)

29 Pontes de Arco Superior (Bowstring) Com base na GEOMETRIA DOS PENDURAIS (tipo de inclinação que os pendurais apresentam na ligação arcotabuleiro) EM LEQUE TRIANGULARES

30 Pontes de Arco Superior (Bowstring) Com base na GEOMETRIA DOS PENDURAIS (tipo de inclinação que os pendurais apresentam na ligação arcotabuleiro) NET

31 Pontes em Arco ARCO CONCRETO ARMADO AÇO MATERIAIS TABULEIRO CONCRETO ARMADO MISTO AÇO-CONCRETO AÇO

32 Pontes em Arco SEÇÃO TRANSVERSAL ARCO TABULEIRO TUBULAR/CIRCULAR RETANGULAR (MACIÇA) VIGADA LAJE (MACIÇA) CAIXÃO (RETANG./TRAPEZ./HEX.) TRELIÇADO 3D

33 Pontes em Arco

34 Pontes em Arco x Tecnologia

35 Pontes em Arco: Catástrofes

36 Pontes em Arco: Catástrofes

37 Pontes em Arco: Catástrofes

38 Pontes em Arco: Catástrofes

39 Pontes em Arco: Catástrofes

40 Pontes em Arco: Catástrofes

41 Pontes em Arco: Catástrofes

42 Pontes em Arco: Catástrofes

43 Pontes em Arco: Catástrofes

44 Pontes em Arco: Catástrofes

45 Ponte em Arco

46 Pontes em Arco NOME LOCAL PAÍS ANO VÃO (m) Wanxiang Yangzi River China Krk 1 Krk Islannd Croácia Jiangjiang Wu River China Yongjiang Guangxi China Gladesvile Sydney Austrália Ponte da Amizade Rio Paraná Brasil/Paraguai

47 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: ESTRUTURAS DE PONTES Sistemas Estruturais: Pontes em Pórtico e em Arco raul.lobatto@hotmail.com