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Aula_4_Sistemas Construtivos de Pontes
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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
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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;
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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
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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
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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.
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura Em Concreto Armado ou Protendido Moldado no Local.
Escoramento fixo
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura Em Concreto Armado ou Protendido Moldado no Local.
Escoramento fixo
Escoramento auto-portante
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura Em Concreto Armado ou Protendido Moldado no Local.
Escoramento mvel
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura Em Concreto Armado ou Protendido Moldado no Local.
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).
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura Em Concreto Armado ou Protendido Moldado no Local.
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.
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura Em Concreto Armado ou Protendido Moldado no Local.
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).
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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.
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura
Sistema em Balanos Sucessivos Moldado no Local (FIB, 2000 e FIB, 2001).
Em Concreto Armado ou Protendido Moldado no Local.
Sistema em Balanos Sucessivos Moldado no Local.
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura
Sistema em Balanos Sucessivos Moldado no Local (FIB, 2001). Detalhe da aduelas
Em Concreto Armado ou Protendido Moldado no Local.
Sistema em Balanos Sucessivos Moldado no Local.
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura Em Concreto Armado ou Protendido Moldado no Local.
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).
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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.
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura Com Aduelas e Vigas pr-moldadas.
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.
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura Com Aduelas e Vigas pr-moldadas.
Sistemas de construo: Sistema por Balanos Sucessivos;
Utilizando grua; Utilizando guinchos de elevao; Lanadeira de aduelas;
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura Com Aduelas e Vigas pr-moldadas.
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.
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura
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.
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura Com Aduelas e Vigas pr-moldadas.
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).
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura
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).
Com Aduelas e Vigas pr-moldadas.
Sistema por Balanos Sucessivos Recurso com guincho de elevao.
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura Com Aduelas e Vigas pr-moldadas.
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.
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura
Construo por avanos sucessivos com recurso de uma lanadeira superior (ShenzhenWestern Corridor Project, Hong Kong).
Com Aduelas e Vigas pr-moldadas.
Sistema por Balanos Sucessivos Lanadeira
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura
Vista geral de uma lanadeira superior de aduelas (Deep Bay Link, Hong Kong).
Com Aduelas e Vigas pr-moldadas.
Sistema por Balanos Sucessivos Lanadeira
Lanadeira inferior (West Rail, Hong Kong).
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura Com Aduelas e Vigas pr-moldadas.
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.
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura Com Aduelas e Vigas pr-moldadas.
Sistema por Empurramento Sucessivo
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.
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura Com Aduelas e Vigas pr-moldadas.
Sistema por Empurramento Sucessivo
Viaduto de Meyssiez Frana.
Viaduto Millau (Frana): Millau_Viaduct.flv
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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.
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SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura Com Aduelas e Vigas pr-moldadas.
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.
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CURIOSIDADECURIOSIDADECURIOSIDADECURIOSIDADE Frequncia de vibrao associada ao caminhar de pedestre.
Millenium_Bridge.flv
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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.