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compreendendo as pontes de aço
by Prod
Local de execução e particularidades como tamanho dos vãos são aspectos que impactam o projeto de pontes e viadutos
No projeto de poNtes e viadutos, uma boa coNcepção certamente levará a uma solução simples, elegante, segura para a montagem, e de baixo custo. A escolha da abordagem mais adequada para uma ponte ou viaduto de aço passa por uma análise minuciosa que deve envolver quatro fatores principais: particularidades da obra, domínio do sistema construtivo, possibilidades oferecidas pelas diversas alternativas de concepção possíveis e, finalmente, os métodos de montagem. Vale lembrar a importância de não se adotar qualquer ideia sem analisar previamente todas as alternativas.
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Execução de ponte estaiada com o tabuleiro todo metálico em balanços sucessivos
Em relação às características da obra, os principais pontos a serem observados são: > Geometria do traçado no local da ponte ou viaduto -
Em planta - eixo reto, curvo ou esconso, em elevação – em nível, em rampa ou em curva; > Se a estrutura está sobre curso d’água e se possui calado suficiente para uma balsa; > Condições dos apoios - simplesmente apoiados ou contínuos; > Extensão e número de vãos da travessia; > Condições dos acessos até o local da obra; > Espaço para pré-montagens nas margens.
O projetista também deve levar em consideração e procurar tirar partido de vantagens importantes que o aço pode agregar às obras de arte. Entre elas, vale destacar: > Menor peso próprio > Menor altura de construção – especialmente nos casos em que o espaço estrutural (distância entre o topo da pista e o limite inferior da estrutura) for limitado; > Uso de componentes industrializados – as peças são levadas para o local da obra apenas para a montagem; > Rapidez de construção e montagem; > Leveza, permitindo a montagem de grandes componentes de uma única vez; > Eliminação da necessidade de escoramentos que muitas vezes estreitam a passagem inferior aumentando o risco de acidentes durante a obra; > Possibilidade de adaptações e alterações, como alargamentos, incorporando acostamentos ou novas vias; > Exposição da estrutura, o que permite inspeções e eventuais reparos com facilidade; > Estética atraente pela esbeltez e formas; > Fundações mais econômicas devido ao menor peso das estruturas; > Menor necessidade de área para os canteiros de obra; > Menores incômodos durante a obra para os usuários da própria via ou de vias próximas e áreas vizinhas; > Sustentabilidade. Fácil demolição e total reaproveitamento do aço.
Métodos de MontageM
As pontes são quase sempre estruturas de grande porte instaladas em locais de difícil acesso. Por isso mesmo requerem uma engenharia de montagem mais sofisticada que garanta a execução mais rápida, segura e econômica possível. Um complicador típico da montagem de pontes é a necessidade de estruturas auxiliares de custo relativamente elevado.
Os métodos de montagem mais comuns empregados nas pontes e viadutos em aço são:
Acervo pessoal/FOP
Exemplo de montagem de ponte pelo solo com guindaste hidráulico
Montagem pelo solo
Se aplica aos viadutos e aos trechos secos das cabeceiras das pontes. É um processo que normalmente exige poucas estruturas auxiliares e o pessoal e os equipamentos trabalham em terra firme. Esta montagem é feita por meio de guindastes localizados no solo. Os guindastes são empregados em um grande número de situações de pré-montagem e montagem de pontes e viadutos.
Montagem por lançamento
Consiste em pré-montar as estruturas em terreno firme em uma das margens, e fazer o conjunto da estrutura se deslocar sobre apoios deslizantes até sua posição final sobre o rio ou vale profundo. Normalmente demanda um bico de lançamento mais leve, que é usado como prolongamento provisório da estrutura que será lançada, e em casos de um único vão, requer um contrapeso para evitar o tombamento da estrutura.
Acervo pessoal/FOP
Montagem por balanços sucessivos com aduelas
Montagem por balsa
Sempre que a ponte estiver sobre um curso d’água com baixa correnteza e profundidade adequada, essa técnica pode ser considerada. A montagem se faz transportando-se as peças por um equipamento de içamento, normalmente um guindaste sobre uma balsa. Em determinados casos, o equipamento ocupa uma balsa e as peças outra. Uma atenção especial deve ser dada ao equilíbrio da embarcação quando o guindaste estiver com a carga içada.
Acervo pessoal/FOP
Caso de montagem por lançamento
Montagem por balanços sucessivos
Consiste na técnica de progredir a montagem por seções parciais ou aduelas que se ligam às anteriormente montadas. Parte-se de uma das margens, de um apoio intermediário ou de um vão secundário. Existem várias aplicações da montagem por balanços sucessivos. Elas dependem do tipo de estrutura, do sistema de alimentação dos elementos e do tipo de equipamento que fará o içamento, bem como do posicionamento das peças na extremidade do balanço.
Içamento com o apoio de balsas
Acervo pessoal/FOP
MAtEriAiS E tiPOlOgiAS
Chapas grossas de aço carbono com fins estruturais
ChaPas grossas:
> Chapa grossa de aços carbono para uso estrutural. Devem ser empregadas pintadas.Seguem as normas: ABNt NBr 6648:2014 e AStM A36/A36M-14 > Chapa grossa de aços de alta resistência e baixa liga para uso estrutural. também devem ser empregadas pintadas. Seguem as normas: ABNt NBr 5000:2015,
AStM A572/572M-15 e
AStM A709: 2013 > Chapa grossa de aços de alta resistência e baixa liga para uso estrutural com resistência à corrosão atmosférica (patináveis). Podem ser empregadas com e sem pintura. Seguem as normas ABNt NBr 5008:2015 e AStM A588/588M-15
PerFis estruturais:
> Perfis laminados. Produzidos nas seções i, H, l, t e U.
Seguem as normas da ABNt NBr 15.980:2011 e da NBr 7007:2011 > Perfis soldados. São compostos de chapas grossas com grandes possibilidades de seções, podendo ser padronizadas (CS, CVS e VS) ou PS quando há dimensões fora do padrão.
Podem apresentar alturas de mais de 4 m. Seguem a
ABNt NBr 5884:2013 > tubos estruturais com e sem costura – Seguem a ABNt NBr 8261:2010 - tubos de aço-carbono, formado a frio, com e sem solda, de seção circular, quadrada ou retangular para usos estruturais > Steel deck (utilizado em tabuleiros, como forma)
ParaFusos estruturais e ConeCtores:
> Parafusos de aço de alta resistência tratado a quente (AStM A325-14) > Parafusos de liga de aço de alta resistência tratado a quente (AStM A490-14a) > Conectores de cisalhamento tipo pino com cabeça – Studs > Conectores de cisalhamento tipo U laminado
outros:
> Eletrodos e arames de solda (AWS D1.5/D1.1M: 2010, Bridge
Welding Code) > Defensas metálicas (ABNt NBr 6970:2012, NBr 6971:2012)
As pontes em aço empregam materiais metálicos importantes para a superestrutura e seus travamentos, para as ligações entre os elementos, para a proteção dos veículos e pedestres, e para a sinalização vertical. Disponíveis no Brasil, quase todos são produzidos de acordo com as normas da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). Conheça a seguir mais sobre cada um desses materiais.
Divulgação Usiminas
tipo da Ponte Faixa útil de vãos livres (m)
Vigas múltiplas de alma cheia mistas 6 ~100
Vigas caixão 40 ~200 treliças 40 ~300 Pórticos 30 ~100 Arcos 100 ~400 Estaiadas 150 ~800 Pênseis Maior que 800
NOrMAS tÉCNiCAS
As pontes de aço no Brasil ainda são concebidas e executadas com o respaldo de normas internacionais e de uso consagrado no exterior. Isso porque ainda não há uma norma técnica brasileira publicada para tratar de modo específico dessas obras de arte. As principais referências são as norte-americanas - AASHTO – Bridge Design Specifications 7th ed., AWS D1.5 Bridge Welding Code - e as europeias - Eurocodes EN 1990, EN 1991, EN 1993, EN 1994. Não há impedimentos para projetar pontes e viadutos com base em normas internacionais e muitos projetistas brasileiros estão habituados a trabalhar com tal bibliografia. Em maio de 2014 foi instalada na ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) uma Comissão de Estudo para a elaboração da norma brasileira para “Projeto de pontes e viadutos rodoviários de aço e mistas aço e concreto”. A iniciativa tem a participação dos órgãos públicos responsáveis pelo setor, das concessionárias que detêm a concessão para a manutenção das principais rodovias do país, dos escritórios de engenharia especializados em pontes, dos fabricantes de estruturas de aço, dos montadores de estruturas, dos profissionais ligados ao setor e das universidades.
Acervo pessoal / FOP
você sabia?
grande parte das pontes construídas com estrutura de aço no Brasil utilizam tabuleiros de concreto. Mas especialmente em projetos que precisam vencer grandes vãos, os tabuleiros com chapa ortotrópica de aço revestido com asfalto podem gerar vantagens técnicas e econômicas em função do menor peso do conjunto.
