Aula_4_Sistemas Construtivos de Pontes

Profa. Jennefer Lavor Bentes

Sistemas Construtivos de Pontes

Universidade de Santa Cruz do Sul

Departamento de Engenharia, Arquitetura e Cincias Agrrias

Pontes

Santa Cruz do SulSetembro 2013

Sistemas Construtivos de Pontes Infraestrutura

Mesoestrutura

Superestrutura

Em Concreto armado ou Protendido Moldado no Local;

Sistema por Balanos Sucessivos;

Sistema por Cimbramento Convencional;

Com Aduelas e Vigas Pr-moldadas;

Sistema por Balanos Sucessivos;

Sistema por Lanamento por Empurramento Sucessivo;

Sistema com utilizao de Tirantes;

InfraestruturaInfraestruturaInfraestruturaInfraestrutura

As fundaes tem a funo de transmitir os esforos da ponte para o solo. Os procedimentos para a sua construo seguem os fundamentos da Geotecnia e Fundaes, de acordo com os estudos realizados no local de implantao da ponte.

As fundaes de pontes podem ser executadas por:

Sistema de fundao por tubules;

Sistema de fundao por blocos de concreto;

Sistema de fundao por sapata simples ou corridas;

Sistemas de fundao por estacas;

Vdeo 1 - Liberacao_de_base_de_tubulo.flv

Vdeo 2 Tubulao_em_gua.flv

MesoestruturaMesoestruturaMesoestruturaMesoestruturaA mesoestrutura transfere os esforos da superestrutura para a infraestrutura. Possui diversos sistemas executivos de acordo com o sistema estrutural da ponte ou viaduto.

A mesoestrutura pode ser:

Pilares de concreto moldado in-loco;

Pilares pr-moldados

Necessrio estruturas auxiliares para transporte e iamento;

Pilares Metlicos

Geralmente em pontes com estruturas em

trelias, pontes estaiadas, pontes penseis,

entre outras;

Paredes de concreto.

Pilares de concreto moldado in-loco

SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura Em Concreto Armado ou Protendido Moldado no Local.

Processo mais empregado no Brasil para a execuo de pontes e viadutos.

Procedimento utilizado em diversos tipos de pontes: com seo caixo, estaiadas, em vigas de alma cheia, pnseis, lajes, etc.

O escoramento pode ser fixo ou mvel.

No se recomenda para: Altura de escoramento elevada (H > 15m);

Obras com grandes comprimentos (L > 400m);

Acima de rios profundos, sem regimes bem definidos e com grandes velocidades de fluxo de gua (v > 3m/s).

Pequeno prazo de execuo da obra.


Escoramento fixo


Escoramento fixo

Escoramento auto-portante


Escoramento mvel


Cuidados com o escoramento:

Fundao e contraventamento;

Contraflechas;

Cuidados na concretagem das regioes das juntas;

Cuidados na desforma;

Influencia do mtodo construtivo no clculo;

Obstculos ao movimento das formas (mvel).


A FIB (2000) uma referencia que pode servir como orientao na escolha do tipo de seo transversal em pontes e viadutos de concreto protendido moldado no local

O parmetro o coeficiente de eficincia geomtrica que relaciona: rea da seo transversal, distancias do centride da seao s fibras externas e a inrcia da seo.


Sistema em Balanos Sucessivos Moldado no Local.

Procedimento construtivo criado pelo brasileiro Emlio Baumgart.

Ponte de Herval sobre o rio Peixe em Santa Catarina (primeira pontes construda com esse sistema em 1930).

Construo em segmentos denominados aduelas (pr-moldadas ou moldadas no local);

Aduelas pr-moldadas so fabricadas no canteiro e transportadas por meio de trelias metlicas at a extremidade do balano.

Utilizao de poxi entre as aduelas pr-moldadas (diminui efeitos de imperfeies das juntas, impermeabiliza a junta e contribui para a transmisso de tenses cisalhantes).

SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura

Balanos sucessivos que partem dos apoios;

Execuo controlada;

Fechamento central realizado em perodos com menor variao de temperatura, para evitar efeitos trmicos no trecho at o endurecimento do concreto.

Vdeo 1 Aduelas_Tipicas.flv

Vdeo 2 - Aduela_de_Fechamento.flv

Vdeo 3 - Balanco_sucessivo.flv

Vdeo 4 - Balanco_sucessivo_2.flv

Em Concreto Armado ou Protendido Moldado no Local.



Sistema em Balanos Sucessivos Moldado no Local (FIB, 2000 e FIB, 2001).




Sistema em Balanos Sucessivos Moldado no Local (FIB, 2001). Detalhe da aduelas




Cimbramento convencional.

Utilizado desde que no haja altura muito elevada de cimbramento;

Estrutura auxiliar para apoiar as formas da estrutura da ponte;

Cimbramento pode ser de madeira ou de estruturas metlicas (em casos excepcionais de concreto - demolidos posteriormente a concretagem).

SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura Com Aduelas e Vigas pr-moldadas.

Processo construtivo de forma anloga aos tabuleiros constitudos por aduelas betonadas in-situ;

Indicada para vos longos (maiores que 50m);

Estruturas com complexidade geomtrica superior (aduelas de geometria varivel e curvatura de raio reduzido);

Processo consiste em instalao sequencial de pares de aduelas pr-fabricadas a partir de um pilar, sendo as vrias aduelas pr-fabricadas ligadas estrutura atravs de pr-esforo;

Primeira construo desse tipo: construo da ponte Choysi-le-Roy, sobre o rio Sena (Frana) em 1962 utilizaram uma grua flutuante que instalava as aduelas em cada lado dos pilares.


Sistemas de construo: Sistema por Balanos Sucessivos;

Utilizando grua; Utilizando guinchos de elevao; Lanadeira de aduelas;

Sistema por Lanamento por Empurramento Sucessivo; Sistema com utilizao de tirantes;

Tirantes provisrios; Tirantes definitivos.


Sistemas de construo: Sistema por Balanos Sucessivos;

Utilizando grua; Utilizando guinchos de elevao; Lanadeira de aduelas;


Sistema por Balanos Sucessivos Elevao por Gruas.

Procedimento simples de elevao com grua da aduela at o ponto de fixao na superestrutura;

Condicionado :

altura da superestrutura;

acessibilidade;

condies de operao no local de obra.


Colocao da aduela 0 com grua (West Rail, Hong Kong, 1992-2002).

Colocao da aduela com grua (West Rail, HongKong, 1992-2002).

Com Aduelas e Vigas pr-moldadas.

Sistema por Balanos Sucessivos Elevao por Gruas.


Sistema por Balanos Sucessivos Recurso com guincho de elevao.

Os dispositivos de elevao so colocados na parte superior das extremidade das consolas em construo e vo avanando medida que a superestrutura vai sendo construda.

Apresenta uma plataforma auxiliar situada ao nvel da superestrutura (para a aplicao da protenso e aplicao de resina epxi).


Elevao da ltima aduela com recurso de elevao (West TsingYi, Hong Kong, 2004-2005).

Elevao de uma aduela com recurso a guinchos de elevao (West TsingYi, Hong Kong, 2004-2005).


Sistema por Balanos Sucessivos Recurso com guincho de elevao.


Sistema por Balanos Sucessivos Lanadeira

Sistema que opera com trelias lanadeiras; Trelias lanadeiras so equipamentos na forma de grandes trelias, que operam sobre apoios deslizantes, ocupando o vo a ser construdo.

So mais utilizadas em estruturas de concreto protendido pr-moldado (melhor soluo), devido ao grande peso prprio das vigas.

A montagem por lanamento convencional de vigas de concreto proibitiva pela inverso de momentos durante o processo (exige proteo apenas no final).

Na parte superior existem duas pontes rolantes munidas de guinchos para o transporte das vigas.

O conjunto das pontes rolantes, mais a cabine, mais o quadro de comando e o motor, deslocam-se em cima da trelia, transportando a viga.


Construo por avanos sucessivos com recurso de uma lanadeira superior (ShenzhenWestern Corridor Project, Hong Kong).




Vista geral de uma lanadeira superior de aduelas (Deep Bay Link, Hong Kong).



Lanadeira inferior (West Rail, Hong Kong).


Sistema por Empurramento Sucessivo

Neste mtodo a superestrutura fabricada nas margens e empurrada para a posio ao longo dos vos.

Durante a execuo, at a chegada da superestrutura nos apoios, esta funciona como balano e isso deve ser considerado no clculo.

Cada segmento executado sobre frmas metlicas fixas, sendo concretado contra o anterior j concludo permite a continuidade da armadura na regio das juntas.

A estrutura empurrada por macacos hidrulicos e sobre aparelhos de apoio deslizantes (permanentes ou provisrios).

A trelia metlica a frente reduz o momento negativo durante a fase construtiva.



Vantagens:

Eliminao do escoramento;

Reduo das formas;

Reduo da mo-de-obra;

Rpida execuo da superestrutura;

Industrializao da construo.

Recomenda-se: Vos intermedirios com comprimentos

iguais.

Assegura que as emendas dos diversos segmentos coincidam na mesma proporo do comprimento para todos os vos.

Vos extremos com 75% do comprimento dos vos intermedirios.



Viaduto de Meyssiez Frana.

Viaduto Millau (Frana): Millau_Viaduct.flv

SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura Com Aduelas e Vigas pr-moldadas. Sistema com utilizao de tirantes Tirantes provisrios

Construo com tirantes provisrios (Jacques, 2004).

A particularidade deste processo construtivo advm da forma como as aduelas so temporariamente pr-esforadas na sua posio final, que se procede atravs de um sistema de cabos de suspenso e uma torre. As aduelas encontram-se temporariamente na estrutura atravs do referido sistema de tirantes at que o vo fique completo, altura em que se procede aplicao do pr-esforo longitudinal definitivo.


Sistema com utilizao de tirantes

Tirantes definitivos

Construo de uma ponte atirantada (Industrial Ring Road, Bangkok, 2005-2006).

Com tirantes definitivos pode-se alcanar grandes vos.

Vos superiores a 400m.

A estrutura pode apresentar simetria com relao a um plano com dois planos de tirantes ou ser assimtrica e apresentar apenas um.

CURIOSIDADECURIOSIDADECURIOSIDADECURIOSIDADE Frequncia de vibrao associada ao caminhar de pedestre.

Millenium_Bridge.flv

Referncias PFEIL, WALTER, Pontes em Concreto Armado, 3

edio. Rio de Janeiro, Livros Tcnicos e Cientficos,1983.

FIB BULLETIN 9, Guidance for Good Bridge Design,2000.

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