Apresentação_Viaduto_VCI

REFORÇO DE PONTES COM COMPÓSITOS AVANÇADOS4º Congresso Luso-Moçambicano de Engenharia
Viaduto Metálico sobre a Via de Cintura Interna Departamento de Estruturas Especiais
Viaduto Metálico sobre a VCI
na cidade do Porto
António Campos e Matos, Paulo Pimenta, Nuno Eduardo Santos, Ricardo Fonseca
Avaliação Estrutural de um edifício de betão armado
4º Congresso Luso-Moçambicano de Engenharia
Pressupostos de projecto
Melhorias para o tráfego urbano numa artéria importante da cidade
Atravessar a VCI sem nenhum pilar intermédio
Vencer o desnível entre encontros sem prejudicar o gabarit na VCI
Abertura em Maio de 2004
Forte componente estética
Garantir uma confortável passagem de peões para o “outro lado da cidade”
Marcar a entrada na cidade com um obra de referência na paisagem urbana
Descrição geral
Largura tabuleiro 12 m
Altura vigas secundárias 4 a 6 m
Construção no local
Pouco espaço físico
Descrição pormenorizada
Todos os perfis das vigas principais e secundárias são em perfil CHS (circular hollow section)
O tabuleiro é em betão armado com 30 cm de espessura
Carlingas em perfis HEB450 e HEB500 duplos a funcionar em secção mista aço-betão espaçadas de 5 m
Passeios em painéis pré-fabricados de betão
Vigas principais parabólicas em alçado
Vigas secundárias parabólicas em planta e em alçado
Pala superior para controle de encurvadura da viga principal
Pórticos rígidos em construção soldada nas extremidades que rematam as cordas superiores e inferiores das vigas
Aparelhos de apoio especiais com funcionamento à tracção para 1200 kN
Encontros ocos em betão armado
Fundações indirectas
Funcionamento
O tabuleiro de betão executado com pré-lajes e betonagem de 2ª fase apoia-se em carlingas metálicas a funcionar em secção mista
As carlingas apoiam-se na corda inferior da viga principal nos nós aonde concorrem as carlingas, a corda inferior, as diagonais e os contraventamentos inferiores que se ligam à viga secundária
As vigas principais e secundárias ligam-se entre si ao nível das cordas por contraventamentos, formando um “caixão” transparente e de grande rigidez à torção
As carlingas que suportam os passeios ficam dentro do “caixão” apoiando-se entre vigas principais e secundárias
Todo o conjunto apoia-se em esquadros de fecho constituídos por caixões PRS de chapas de aço com 30mm de espessura sobre os encontros.
Desafios de projecto
Elevada complexidade no funcionamento estrutural
Desenhos de execução tridimensionais devido à geometria das intersecções dos nós
Esquema de montagem sem interrupção do trânsito na VCI
Espaço físico disponível na envolvente para montagem
Controle de vibração e conforto dos peões e automobilistas
Monitorização da obra para aferição real dos esforços instalados
Estudos complexos dos nós das barras fora dos limites regulamentados
Dificuldades executivas
Geometria dos nós
Corte dos tubos
Relação espessura diâmetro da própria barra
Relação de diâmetros entre barras
Relação de espessuras entre barras
Concentração de tensões devido às soldaduras
Tensões residuais
Os Nós
Pela singularidade e não havendo forma directa de aplicação dos modelos de cálculo tabelados em regulamentação, os nós foram estudados em modelos de elementos finitos
Cuidados na execução em obra
Soldaduras executadas sempre por profissionais qualificados
Ambiente controlado
Pré-aquecimento das zonas a soldar
Arrefecimento controlado
Execução de ensaios
Modificação dos nós para uma melhor distribuição de tensões
Pesquisa de casos semelhantes e aplicáveis
Modelação pormenorizada nas zonas mais complexas – elementos finitos
Programa de monitorização da obra – comparação com modelos matemáticos
Pormenorização de todas as particularidades
Conhecimento das tecnologias e processos construtivos do empreiteiro
Cadernos de encargos completos
Colocação do viaduto no local definitivo
O viaduto foi construído junto do encontro do lado nascente
Transportado sobre skyshoes até ficar em balanço de 30 m sobre a VCI
Propostas iniciais para colocação do viaduto
Montagem por módulos, o que obrigaria a interrupção de trânsito
Recurso a gruas – 600 toneladas de aço + 600 toneladas de betão ??
Empurre com de túneis de protecção
A opção final recaiu no uso de carros de empurre e transporte com interrupção da VCI durante 4 horas durante a noite, não sendo preciso o recurso a túneis de protecção
Carro de empurre
1 – Levantamento do viaduto com os macacos
2 – deslizamento sobre o aterro até ficar em balanço sobre a VCI
3 – Atravessamento da VCI em 30 minutos
4 – Descida do viaduto sobre os encontros
Monitorização
Aplicação de sensores em barras e nós para medição de extensões
Colocação de sistema de vasos comunicantes para medição de flechas
Colocação de transdutores de deslocamento nos aparelhos de apoio
Colocação de sensores de temperatura
Data Takers para armazenamento das leituras
Modem para comunicação dos dados
Ficha técnica
Dono de obra: Gabinete de Obras Públicas da Câmara Municipal do Porto
Coordenação geral: Gabinete de Estruturas e Geotecnia, Lda.
Proj. Estruturas e Fundações: Gabinete de Estruturas e Geotecnia, Lda.
Proj. Arquitectura: Manuel Ventura Arquitecto Lda.
Assessoria Técnica: TYPSA
Construtor: Teixeira Duarte
Transporte: Ale – Lastra
40 000 horas de soldadura em obra; 30 000 horas de soldadura em fábrica, 2650 m de perfil CHS, 4 PRS de 45 toneladas cada um; 200 000 eléctrodos; 6 000 conectores; 4 000 m2 de pintura; 2500 discos de corte
ENC2
ENC3

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