SISTEMAS CONSTRUTIVOS UTILIZADOS EM PONTES RESUMO

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1 SISTEMAS CONSTRUTIVOS UTILIZADOS EM PONTES Daniel de Traglia Amancio Dr. Lívio Túlio Baraldi (Orientador FEAT Universidade de Marília) RESUMO Tentar definir o termo ponte, oriundo do Latim pons/pontis, é algo complexo, pois, ao pesquisar sobre o assunto podem ser encontradas as mais variadas definições. O estudioso Zake Tacla, em sua obra A arte de Construir (1984), ao escrever sobre ponte, define-a como uma obra de arte construída com o objetivo de permitir que uma via de comunicação ou uma canalização transponha um vale, uma depressão do terreno ou qualquer outro tipo de obstáculo. Com relação aos processos construtivos, as pontes podem ser construídas das mais diversas formas. Tendo em vista a natureza do sistema estrutural, podem ser classificadas em: pontes de vigas, pontes em pórticos, pontes em arco e pontes de cabos ou suspensas. Palavras-chave: Ponte. Sistemas Construtivos. Estrutura 1 Definição de Ponte Tentar definir o termo ponte, oriundo do Latim pons/pontis, é algo complexo, pois, ao pesquisar sobre o assunto podem ser encontradas as mais variadas definições. Vasconcelos (1993), no prefácio de sua obra Pontes brasileiras viadutos e passarelas notáveis, diz o seguinte sobre estas variadas definições: Qualquer que seja o significado, quer se trate de uma ponte de safena ou uma ponte de concreto, todas as pontes exercem sobre o Homem uma fascinação tão grande como nenhuma outra realização. As pontes de alvenaria de pedra, em arco, que os romanos copiaram dos etruscos e cuja origem é desconhecida, construíram algo de sublime. Nas pontes eram realizadas feiras, julgamentos, assinavam-se alianças políticas e tratados de paz. No meio das pontes eram construídas capelas, lojas de comércio. As pontes representavam muitas vezes ora lugares de superstição, ora obras de demônios, ora objeto de culto. Recentemente foi publicado, na Noruega, pelo engenheiro Jens Jacob Jensen, um livro mostrando 217 pontes divulgadas em selos do mundo inteiro, inclusive do Brasil, que está contemplado com três pontes. É mais um caso de fascinação. 689

2 O estudioso Zake Tacla, em sua obra A arte de Construir (1984), ao escrever sobre ponte, define-a como uma obra de arte construída com o objetivo de permitir que uma via de comunicação ou uma canalização transponha um vale, uma depressão do terreno ou qualquer outro tipo de obstáculo. Segundo Freitas (1978, p. 01), chama-se ponte a uma obra destinada a manter a continuidade de uma via de comunicação qualquer, através de um obstáculo natural ou artificial, com a característica de não interromper totalmente esse obstáculo. A via de comunicação, a qual o autor faz referência, pode ser uma rodovia, uma ferrovia, uma via de pedestres ou um canal navegável. O obstáculo natural mencionado pode ser representado por um rio, lago, trecho de mar ou depressão de um terreno. Já o obstáculo artificial pode ser outra via de comunicação (por exemplo, cruzamento de rodovia ou ferrovia), ou um canal ou lago, construídos com uma determinada finalidade. Para Walter Pfeil (1990, p. 01), denomina-se ponte a obra destinada a transposição de obstáculos à continuidade do leito normal de uma via, tais como rios, braço de mar, vales profundos, outras vias etc. Diz o autor ainda que quando a ponte tem por objetivo a transposição de vales, outras vias ou obstáculos em geral não constituídos por água é, comumente, denominada viaduto. Dentro do âmbito das definições de pontes, o que torna o termo ainda mais complexo, têm-se as dificuldades de distinção quando comparada a termos próximos como é o caso do vocábulo aterro. Ocorre que a ponte, por não interromper inteiramente o obstáculo transposto, difere-se de aterro que, apesar de também ser executado com o intuito de manter a continuidade da via de comunicação, veda totalmente a seção de travessia. Quando se constrói um aterro, é necessário prever a execução de pequenas obras enterradas, em geral galerias, cujo objetivo é manter a continuidade de pequenos cursos de água. De forma especifica, o termo ponte deve ser usado quando o obstáculo transposto pela obra é representado, de forma predominante, pela água, como é o caso de cruzamentos de rios, canais, braços de mar e lagos. 1.1 Classificação das Pontes 690

3 De acordo com Freitas (1978), a classificação das pontes pode ser realizada de acordo com o comprimento, natureza do tráfego, material a ser utilizado na construção da Superestrutura, modelo estático, sistema estrutural, posição do tabuleiro, entre outros critérios que ainda podem ser considerados Critério de classificação das pontes segundo o sistema estrutural utilizado na construção da superestrutura Os principais tipos de pontes, classificadas segundo o sistema estrutural empregado na sua construção, são: pontes de vigas, pontes em pórticos, pontes em arcos e pontes em cabos (pontes pênseis e estaiadas). Wai-Fah (1999) classifica as pontes, segundo o critério do sistema estrutural da superestrutura da ponte, da seguinte maneira: Pontes em Vigas. Essas subdividem-se em: Plate girder Bridge (as vigas principais resistem ao momento fletor e aos esforços cortantes); Box girder bridge ou ponte em vigas caixão (as vigas principais não só resistem ao momento fletor e esforços cortantes como também resistem aos esforços de torsão); T-beam bridges ou pontes em vigas de seção transversal do tipo T ; Composite girder bridges (a laje de concreto trabalha em conjunto com as vigas de aço para suportar o carregamento como uma única estrutura. As vigas de aço absorvem principalmente os esforços de tração, enquanto as lajes de concreto absorvem as resultantes de compressão geradas pelo momento fletor). Figura 1 - Vigas simplesmente apoiadas. (Wai-Fah, 1999) 691

4 Figura 2 Vigas Continuas. (Wai-Fah, 1999) Figura 3 Vigas Gerber. (Wai-Fah, 1999) Ponte Jornalista Joel Silveira A ponte Jornalista Joel Silveira faz a ligação entre Aracajú e o litoral sul do Estado do Sergipe. Inaugurada em março de 2010, possui 1080 m de comprimento e 14,2 m de largura. Possui 14 vãos vencidos por 56 vigas metálicas. Foto 1 Ponte Jornalista Joel Silveira, Sergipe, Brasil. (Fotografia retirada do site: 692

5 Pfeil (1990, p. 81) caracteriza as pontes em vigas [...] aquelas em que os vãos entre os apoios são vencidos por vigas, isto é, elementos alongados cujas solicitações internas principais são momentos fletores e esforços cortantes [...] Truss Bridge ou Pontes em Treliças. Nesse tipo de ponte, os membros das vigas treliçadas, teoricamente, somente recebem forças axiais de compressão ou tração. Figura 4 Ponte em Treliça. (Wai-Fah, 1999) Ponte Rodoferroviária Segundo o site da Empresa de Engenharia Sondotécnica, a ponte Rodoferroviária sobre o Rio Paraná, fazendo a ligação entre a cidade de Santa Fé do Sul, no Estado de São Paulo, com a cidade Sul Matogrossense de Aparecida do Taboado, possui a extensão de 3900m, sendo 2600m de estrutura de ponte e 1300m em aterro. A superestrutura da ponte foi construída em treliça metálica, com 26 vãos iguais de 100m, com altura média e largura de 10m e 7m, respectivamente. 693

6 Foto 2 Ponte Rodoferroviária, ligação entre os Estados de Mato Grosso do Sul e São Paulo (fotografia retirada do site: Arch Bridges ou Pontes em Arco. Esse tipo de ponte suporta principalmente esforços de compressão axial. Os arcos utilizados podem ser triarticulados, biarticulado e biengastados. Na figura abaixo são apresentados os tipos de arcos mais utilizados em pontes: Figura 5 Arcos triarticulados, biarticulados e biengastados. (Freitas, 1978) 694

7 Figura 6 Ponte em Arco. (Wai-Fah, 1999) Ponte Vecchio Brown (2001) em sua obra Bridges: Three Thousand years of defying nature, descreve a Ponte Vecchio, na cidade de Florença- IT, uma das poucas pontes Medievais que não foram destruídas durante a Segunda Guerra Mundial. A primeira estrutura da Ponte Vecchio, construída em madeira pelos romanos, no ano de 1077, a fim de transpor as águas do Rio Arno e facilitar o fluxo de mercadorias que chegavam a Florença, era considerada na época como uma próspera capital comercial da Europa. No entanto, em 1177, esta ponte foi vítima de uma grande enchente que a destruiu. Em 1333, iniciou-se um longo programa de reconstrução que fez surgir à atual ponte Vecchio, terminada em 1345, vencendo um vão de 100m, através de três arcos simétricos. 695

8 Foto 3 Ponte Vecchio, Florença, Itália. (Fotógrafo: Daniel de Traglia Amancio) Cable-stayed bridges ou Pontes Estaiadas. Nesse tipo de ponte, as vigas são suportadas por cabos altamente reforçados ancorados a partir da torre. Este tipo de ponte é mais utilizado para vencer grandes vãos. Figura 7 Ponte Estaiada. (Wai-Fah, 1999) Tatara Bridge 696

9 Troyano (2003) afirma que a Tatara Bridge é mudialmente a mais longa ponte estaiada construida com híbrido de concreto e metal. Inaugurada em 1999, possui 1480m de extensão, sendo 890m de vão principal. Faz a ligação entre as Ihas de Honshu e Shikoku. As torres metálicas têm altura de 220m e possuem um formato de Y invertido. Foto 4 Tatara Bridge, Japão. (Fotógrafo: Yoshito Isono) Suspension Bridge ou Ponte Pênsil. As vigas dessas pontes são suportadas por tirantes presos aos cabos de aço principais suspensos a partir das torres. Todo o carregamento absorvido pela estrutura é transferido para os cabos suspensos. As pontes penseis são projetadas para vencer longos vãos. 697

10 Figura 8 Ponte Pênsil. (Wai-Fah, 1999) Ponte Pênsil Alves Lima De acordo com Vasconcelos (1993), a ponte Alves Lima é constituída por dois vãos, sendo um dos vãos vencidos por vigas simples, também de madeira e, finalmente, o canal, com o vão que mede aproximadamente 80m, transposto por uma estrutura pênsil. A construção da ponte foi iniciada em 12/11/1918 e inaugurada em 04/12/1920, sendo que, originalmente, era composta por dois tramos em treliças de madeira tipo Howe, dois tramos com vigas de madeira simples e um tramo pênsil, também de madeira. (IPT RT 68114, 2004, p. 3/12) Segundo o Instituto de Pesquisas Tecnológicas IPT, baseado no Relatório Técnico, nº (2004.), essa estrutura possui a extensão de 164m, sendo 82,5m no setor pênsil e 81,5m no setor não pênsil, com largura total de 4,10m e 2,88m de vão livre, está apoiada por seis pilares de concreto, suspensa e mantida por 14 cabos de aço apoiados em duas torres de concreto armado, com 18m de altura. De acordo com Vasconcelos (1993), os cabos de suspensão do tramo pênsil ancoram-se diretamente na rocha do lado do Paraná, e do lado de São Paulo descem da torre até o rio, onde a rocha aflora, com grande inclinação (38,5º), em poços furados na própria rocha com proteção até o nível da enchente máxima por maciço de concreto ciclópico, que também serve de ancoragem (amarração) dos cabos horizontais de contraventamento do estrado. Cabos de contraventamento parabólicos foram amarrados a um poste de concreto armado, construído em poço aberto no chão. A inclinação dos cabos é de 15º e os mesmos penetram em poço aberto na rocha. Estes passam por baixo do estrado e em cavaletes horizontais de concreto armado. 698

11 Foto 5 Ponte Pênsil Alves Lima, interliga os Estados de São Paulo e Paraná. (Fotógrafo: Daniel de Traglia Amancio) Pontes em Pórticos. Nesse tipo de ponte, todos os membros estão sujeitos às forças axiais e momentos fletores. Esses possuem seções transversais muito maiores quando se comparando as seções transversais dos pórticos dos edifícios. Consequentemente, as concentrações das tensões ocorrem na ligação vigas-pilares que devem ser cuidadosamente calculados. Segundo Freitas (1978), as pontes em pórticos podem ser do tipo simples ou contínuo. 699

12 Figura 9 Ponte em Pórtico Simples. (Freitas, 1978) Figura 10 Ponte em Pórtico Contínuo. (Freitas, 1978) Ponte Sfalassà Segundo Troyano (2003), a Ponte de Sfalassà, construída em 1973, na cidade de Bagnara na Calábria, Itália, é considerada a ponte mais alta e mais longa construída em pórtico no mundo. Ela se encontra a 250m do fundo do vale e vence um vão de 360 entre as dobradiças. 700

13 Foto 6 Sfalassà Bridge, Bagnara Calábria, Calábria - IT (Fotografia retirada do site: 2 CONCLUSÃO Como pode ser visto, existem as mais variadas definições para o termo ponte, que vão desde os mais simplistas até os mais complexos. O estudioso Zake Tacla, em sua obra A arte de Construir (1984), ao escrever sobre ponte, define-a como uma obra de arte construída com o objetivo de permitir que uma via de comunicação ou uma canalização transponha um vale, uma depressão do terreno ou qualquer outro tipo de obstáculo. 701

14 Com relação aos processos construtivos, as pontes podem ser construídas das mais diversas formas. Tendo em vista a natureza do sistema estrutural, podem ser classificadas em: pontes de vigas, pontes em pórticos, pontes em arco e pontes de cabos ou suspensas. 3 REFERÊNCIAS BROWN, D. J. Bridges: three thousand years of defying nature. USA: MBI Publishing Company, 2001 FREITAS, M. Pontes: definições. São Paulo: EPUSP, 197 INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS. Relatório Técnico Nº : apoio tecnológico para a recuperação da ponte pênsil Alves de Lima. São Paulo: IPT, PFEIL, W. Pontes em concreto armado. Rio de Janeiro: LTC, SONDOTECNICA. Disponível em: < Acesso em: 15 mai TROYANO, L. F. Bridge engineering: a global perspective. London, VASCONCELOS, A. C. Pontes Brasileiras: viadutos e passarelas notáveis. São Paulo: Pini, WAI-FAH, C.; DUAN, L. Engineering Handbook. EUA, ZAKE, T. O livro da arte de construir. São Paulo: Unipress, Para citar este artigo: AMANCIO, Daniel de Traglia. Sistemas construtivos utilizados em pontes. In: XI CONGRESSO DE EDUCAÇÃO DO NORTE PIONEIRO Jacarezinho Anais...UENP Universidade Estadual do Norte do Paraná Centro de Ciências Humanas e da Educação e Centro de Letras Comunicação e Artes. Jacarezinho, ISSN p