Estudo Avaliativo dos Elementos Estruturais da Ponte sobre o rio Perdida Alexon Braga Dantas 1, Laurinda Dias Neves 2, Thaís M.

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1 Estudo Avaliativo dos Elementos Estruturais da Ponte sobre o rio Perdida Alexon Braga Dantas 1, Laurinda Dias Neves 2, Thaís M. Rodrigues 3 1 Faculdade Católica do Tocantins / Escola Politécnica / alexon.dantas@gmail.com 2 Faculdade Católica do Tocantins / Escola Politécnica / Laurinda.d.neves@gmail.com 3 Faculdade Católica do Tocantins / Escola Politécnica / thaismrodrigues2908@gmail.com Resumo Uma ponte pode ser conceituada como uma construção capaz de transpor um obstáculo e dar continuidade a uma via, de acordo com PFEIL (1985) citado por SARTORTI (2008). Este trabalho se propõe a apresentar o estudo das manifestações patológicas dos elementos estruturais da ponte sobre o rio Perdida, na cidade de Rio Sono/TO. O Estudo revelou que os elementos estruturais da ponte, notadamente as vigas protendidas, encontram-se com as armaduras ativas oxidadas necessitando, pois de ensaios específicos para que se possa avaliar a sua capacidade portante e, possível projeto de reforço estrutural. Palavras-chave Ponte; concreto; protensão; corrosão; armadura. Introdução Trata-se da apresentação do estudo in loco dos elementos estruturais que se constituiriam em uma ponte sobre o rio Perdida, no município de Rio Sono/TO. Tais elementos estruturais faziam parte do Projeto Executivo de Engenharia para a Implantação e Pavimentação da Rodovia BR-010/TO, no trecho do entrocamento da divisa GO/TO (Rio Paranã) Divisa TO/MA, subtrecho do entroncamento da TO-245 (B) (Rio Sono) Entroncamento TO-239 (Itacajá) e segmento entre os quilômetros 558,60 até o 636,00, totalizando uma extensão de 77,40 quilômetros. O Sistema Estrutural proposto para a ponte foi o constituído de vigas e lajes para compor o tablado, possuindo uma extensão de 150,90 metros (est ,00 até a est ,90). A ponte foi projetada para classe de 45 toneladas, sendo, pois as vigas longitudinais em concreto concebidas pré-moldadas e devendo possuir resistência à compressão de 30 MPa e de 20 MPa para os demais elementos estruturais em concreto. O aço previsto para a armadura ativa foi o CP 190RB. Sua mesoestrutura formada por pilares que recebem as reações de apoio das transversinas e as descarregam na infraestrutura, constituída de blocos com estacas tipo raiz. Objetivo Estudo do levantamento de danos em elementos estruturais que se constituiriam em uma ponte sobre rio Perdida, conforme o projeto realizado em 2007, consoante o Manual de Inspeção de Pontes Rodoviárias, DNIT (2004). Metodologia e Recursos disponíveis Inspeção visual dos elementos estruturais da superestrutura da ponte sobre o rio Perdido; uso de trenas rígidas de 5 metros e flexível de 50 metros; fotografias e filmagem dos diversos elementos.

2 Estudo das Manifestações Patológicas dos Elementos Estruturais da Ponte sobre o rio Perdida Para fins de referência, chamaremos de lado A aquele em que acessamos parte das estruturas da ponte pela cidade de Rio Sono/TO e de lado B, aquele em que acessamos os demais elementos estruturas, via balsa. Com isso, ao chegarmos às proximidades do Rio Perdida pelo lado A, visualizamos 15 vigas em concreto armado e protendido apoiadas sobre um substrato de concreto. A viga apresentava 30 metros de comprimento - Figura 1 - e dimensões da seção transversal apresentada na Figura 2. Constatamos ainda que o enrijecimento da extremidade da viga (região de apoio) possuía 95 centímetros de comprimento e, a região da mísula tinha medida de 400 centímetros. 30 m Figura 1 Vista lateral da viga longitudinal da ponte.

3 108 cm 15 cm 69 cm 20 cm 173 cm Figura 2 Dimensões da seção transversal na extremidade da viga longitudinal da ponte. A Figura 2 apresenta também as localizações das saídas dos cabos de protensão a partir das extremidades das vigas longitudinais e, as Figuras 4 e 5 apresentam as saídas dos cabos na parte superior, apresentando um avanço significativo de corrosão nas suas seções transversais. Na região central das vigas mensuramos uma deflexão de cerca de 30 milímetros, deixando indícios da existência de um estado prévio de tensões, sugerindo que as vigas haviam sido protendidas. Vide Figura 3.

4 Figura 3 Detalhe da medida da deflexão na região central da viga longitudinal 30 mm Figura 4 Dimensões da seção transversal na extremidade da viga longitudinal da ponte.

5 Corrosão localizada na placa de ancoragem da armadura de protensão Figura 5 Dimensões da seção transversal na extremidade da viga longitudinal da ponte. As Figuras 6 e 7 apresentam uma visão geral da estrutura da ponte pelos lados A e B, respectivamente, em que observamos os elementos de fundação estacas; os pilares em concreto e as transversinas. Visualmente há uma torção nos pilares mais próximos e, entre si, há um possível desalinhamento. A partir da Figura 6, tem-se que a primeira transversina não foi executada, apenas a segunda, deixando dúvidas da concretagem das demais, por ainda se encontrarem com o cimbramento.

6 Transversinas com formas Pilar A Não linearidade entre pilares e pilar A com indícios de deformação transversal Figura 6 Visão geral da estrutura da ponte (lado A) Transversinas com fôrmas e possivelmente concretada Figura 7 Visão geral da estrutura da ponte (lado B) Ao acessarmos a estrutura da ponte pelo lado B encontramos mais 10 vigas com as mesmas dimensões encontradas no lado anterior, no entanto, elas estavam apoiadas diretamente sobre o solo e, apresentavam manchas escuras, possivelmente devidas a umidade. Vide foto 08. Também visualizamos que há uma disposição de alas que, possivelmente encerrará o aterro segundo uma direção inclinada e, que apresenta dimensões inferiores (medimos 2,00 metros) em relação ao projeto (4,75 metros). Além disso, nestas alas há armaduras que foram cortadas e outras inexistentes. Vide Figura 8. Dispostos ao lado da ala havia uma pequena quantidade

7 de agregados graúdos, possivelmente sobras daqueles empregados na execução dos elementos estruturais. Vide Figura 9. Figura 8 Vista lateral da viga longitudinal da ponte (lado B) Armaduras cortadas Figura 9 Disposição das alas que encerram o aterro (lado B)

8 Figura 10 Agregado graúdo nas priximidades da estrutura da ponte (lado B) Conclusões No tocante a superestrutura da ponte, tem-se que, as vigas longitudinais medidas apresentaram pequenas variações nas dimensões das seções transversais (medidas nas extremidades, conforme ilustra a Figura 2) em relação às de projeto (Figura 11). Sugere-se, pois que se efetuem todas as medidas em todos os elementos estruturais para uma posterior modelagem que, junto com outras informações, poderá resultar na obtenção da sua capacidade resistente real. Visualmente encontramos possíveis imperfeições dos elementos estruturais, sobretudo aqueles dispostos verticalmente, com isso, tem-se a necessidade de se efetuarem estudos topográficos, por meio de levantamento geométrico, conforme prescrições contidas na IS-204 Estudos Topográficos para Projetos Básicos de Engenharia do DNIT (2006). Insta que as 25 (vinte e cinco) vigas longitudinais, a priori protendidas, foram concebidas, pelo projeto, para trabalharem simplesmente apoiadas sobre as transversinas absorvendo, pois o carregamento da laje do tabuleiro. No entanto, encontram-se diretamente apoiadas sobre um substrato de concreto e/ou sobre o leito natural do terreno, podendo, pois incorrer em perdas de protensão consideradas pela possível relaxação da armadura ativa, resultando em perda de capacidade portante significativa. Observamos, nestas vigas, manifestações patológicas por meio de fissuras e/ou trincas, manchas, trechos em que há desplacamentos do concreto, notadamente na parte inferior e, outros com a exposição da armadura passiva. Alguns trechos apresentam argamassas aplicadas pontualmente, possivelmente para fechar alguma fissura.

9 Figura 11 Dimensões da seção transversal na extremidade da viga longitudinal da ponte (Projeto) Considerando que os elementos estruturais foram executados, a partir de projetos datados do ano 2007 e, que estão expostos diretamente às intempéries e ao solo, sugerimos a realização de alguns ensaios para avaliar a situação do concreto, entre eles, a Esclerometria (NBR 7584:1995); Ultra-som; Porosidade; de Resistência à compressão por meio da extração de corpo de prova (NBR5739:1994). Além dos ensaios supracitados, sugerimos uma avaliação do comportamento da estrutura por meio de ensaios dinâmicos com carregamento impulsivo para distintos estados de solicitação, obtendo-se as frequências naturais e deformações dos elementos estruturais. No tocante às armaduras passivas visualizamos que estão expostas e oxidadas, no entanto entendemos que sua perda de seção, que deverá ser quantificada pelo ensaio gravimétrico, pode ser mínima e, desprezível. Outro ensaio bastante útil é o de Localização de Armadura e espessura de recobrimento, que contribui avaliarmos a taxa de armadura no elemento de concreto. Para as armaduras ativas, sugerimos uma avaliação criteriosa da perda de seção por corrosão; possivelmente aqueles cabos localizados na parte superior das vigas devam ser retirados e avaliados, por meio de jateamento de areia para, posterior aferição de uma possível perda de seção; a região da bainha deve ser inspecionada para verificar se há umidade em seu interior. Pelo projeto propõe-se uma disposição para as alas vinculadas rigidamente às paredes do encontro, com a parte externa em balanço, assim o empuxo de terra atua sobre o pórtico aberto o que, a princípio, pode resultar em economia na fundação. Para evitar que o aterro existente atrás dos encontros recalque surgindo uma depressão empregou-se uma laje de transição apoiada rigidamente em uma extremidade da ponte e na outra borda é assentada no terreno. Para que toda essa estrutura projetada seja eficiente, as dimensões das alas devem ser retificadas e, as armaduras serem reposicionadas.

10 Do exposto, a partir do estudo apresentado sugerimos a elaboração de ensaios específicos supracitados para a elaboração de possível projeto de reforço estrutural. Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 6118 (2014): Projeto de estruturas de concreto - Procedimento Rio de Janeiro. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 5739 (1994): Concreto Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos Método de ensaio Rio de Janeiro. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 7584 (1995): Concreto endurecido Avaliação da dureza superficial - Procedimento Rio de Janeiro. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES DNIT (2004) - Manual de inspeção de pontes rodoviárias. Coordenação do Instituto de Pesquisas Rodoviárias. Rio de Janeiro. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES DNIT (2006) - Estudos Topográficos para Projetos Básicos de Engenharia. Rio de Janeiro. PFEIL, W. Pontes em Concreto Armado v.1 e v2. 7ª ed. Rio de Janeiro: LTC, SARTORTI, A. L. Identificação de Patologias em Pontes de Vias Urbanas e Rurais no Município de Campinas SP. Dissertação, Universidade Estadual de Campinas, Campinas-SP, 2008.