1.BREVE HISTRICO As primeiras pontes surgiram de forma natural, pela queda de troncos das rvores sobreosrios,criandoapossibilidadedepassagensoutramargem.Ohomem aperfeioou os incidentes naturais e passou a criar outras pontes feitas de troncos, depedrasepranchasassociando-asaoutrostantosrecursosdisponveisna natureza, como: cips, cordas, pedras e travas feitas com pedaos de madeira, para queestasnofossemderrubadasfacilmentepermitindoaidaeavoltaparao destino. AsmaisantigaspontesdepedraforamconstrudasemRomaempregandoa tcnicadearcosaprendidacomosetruscos.Dentreaspontesdepedramais antigas podemos citar trs delas que ainda hoje servem populao local, que so: Fabrcio (62 a.C.) (Figura 1.1), So ngelo (134 d.C.) e Cstio (365 d.C.). Hnoticiasquepontesdemadeiraforamutilizadaspelosromanosparaa travessiaderioselagos.DuranteoRenacentismo,oarquitetoPalladioconstruiu vosde30 mcom treliastriangulareselaboradas por ele.Exemplosdeste tipo de estruturasoaspontesGrubenmann(figura1.2),sobreoRioReno,em SchaffhausenSua,comdoisvosde52e59m;apontesobreorioElbaem Wittemberg Alemanha, com 14 vos de 56 m em trelia. NofimdosculoXVIIIiniciou-seafasedetransioentreaspontesde madeiraparaaspontesmetlicas,transioestaquedurouaproximadamente40 anos,iniciandoeterminandoemumamesmagerao.Inicialmenteforam construdas em ferro fundido, sendo a ponte construda pelo exercito alemo sobre o Rio Oder, na Prssia, a primeira ponte a utilizar este material em sua construo. J a primeira a ser construda totalmente em ferro fundido situa-se sobre o rio Severn, Inglaterra (1779), com um vo de 31 m, 15 de largura e com59 m de comprimento total (Figura 1.3). Figura 1.1: Gravura de Piranesi mostrando a Ponte Frabcio em Roma. (Imagem extrada de www.structurae.de) Figura1.2:ProjetodepontesGrubenmann,sobreoRioReno,emSchaffhausenSua.(Imagem extrada de www.structurae.de) Figura 1.3: Ponte Severn. (Imagem extrada de www.structurae.de) 2.INTRODUO GERAL Ponte o elemento que permite a travessia entre dois pontos, deixando livre apassagemnadireotransversalouumaobradestinadaamantera continuidadedeumaviadecomunicaoatravsdeumobstculo,coma caracterstica de no interromper totalmente esse obstculo. ConformeMarchetti(2008, p.1) propriamente,denomina-se Pontequando o obstculotranspostoconstitudodeumcursodguaououtrasuperfcieliquida comoumlagoouumbraodemar.Denomina-seViadutoquandooobstculo transposto u vale ou outra via. Figura 2.1 Esquema ilustrativo de ponte Figura 2.2 Esquema ilustrativo de viaduto 1- Vias de comunicao Rodovias FerroviasPassarelas Canal navegvelAquedutos 2 Obstculos naturaisRiosLagos Depresso do terreno (vales) Trecho de mar Cruzamento de rodovia em desnvel Aspontespodemserclassificadasdediversasmaneiras,sendoasmais comuns: quanto sua finalidade de utilizao, material de construo, tipo estrutural, tempodeutilizaoemobilidadedoestrato.Quantoasuafinalidadeaspontes podemserrodovirias,ferrovirias,passarelas,rodoferrovirias,etc.Podem, tambm, destinar-se ao suporte de dutos e, at mesmo, de vias navegveis. Aoseremclassificadasquantoaomaterialquesoconstrudas,aspontes podemserdemadeira,pedras,concreto(simples,armadoouprotendido)e metlicas.Pode-seclassific-las,tambm, quantoaoseutipoestruturalepodendo ser em laje, viga, caixo, trelia, prtico arco ou suspensa, conforme pode ser visto em exemplos na Figura 2.3.Em termos de tempo de utilizao as pontes se subdividem em permanentes eprovisrias.Porultimo,pode-seclassificaraspontesquantoa sua mobilidadedo substrato, que so: flutuantes, corredia, levadia, basculante e giratria. Figura 2.3: Exemplos de tipos estruturais de ponte 2.1 Requisitos principais de uma ponte Marchetti (2008, p. 2), aponta os principais requisitos constituintes das pontes:Funcionalidade:Quantofuncionalidade,deverapontesatisfazerdeforma perfeita as exigncias de trafego, vazo, etc; Segurana:Quantosegurana,apontedeveterseusmateriaisconstitudos solicitados por esforos que neles provoquem tenses menores que as admissveis ou que possam provocar ruptura; Esttica:Quantoesttica,apontedeveapresentaraspectoagradvelse harmonizar com o ambiente em que se situa; Economia: Quanto economia, deve-se fazer sempre um estudo comparativo de variassolues,escolhendo-seamaiseconmica,devendoseusaspectos construtivossempreestarbalizadospelasnormasNBR7187,NBR7188eNBR 6118;Durabilidade:Quanto durabilidade, apontedeve atender sexignciasdeuso durante certo perodo previsto. 2.2. Elementos constituintes das pontes Segundo o Manual de Projetos de Obras de Arte Especiais (DNER, 1996) as pontessoconstitudasdetrspartesfundamentais,asquaisso:Infraestrutura, Mesoestrutura (aparelho de apoio) e Superestrutura. Ainfraestruturaapartedaponteconstitudaporelementosquese destinamaapoiarnoterreno(rochaousolo)osesforostransmitidosda SuperestruturaparaMesoestrutura.Ainfraestruturaconstitudaporblocosde estacas, sapatas, tubules etc. A Mesoestrutura ou aparelho de apoio a parte da ponte constituda pelos pilares.oelementoquerecebeosesforosdasuperestruturaeostransmitem infraestrutura. A Superestrutura constituda de vigas e lajes. o elemento de suporte do estrado por onde se trafega, sendo assim, a parte til da obra. Figura 2.4 Esquema da composio das estruturas constituntes das pontes Seo Longitudinal Comrelaoseotransversal,conformemostradonaFigura2.4,podem aparecer os seguintes elementos: Pistaderolamento-larguradisponvelparaotrfegonormaldos veculos, que pode ser subdividida em faixas; Acostamento-larguraadicionalpistaderolamentodestinada utilizao em casos de emergncia, pelos veculos; Passeio-larguraadicionaldestinadaexclusivamenteaotrfegode pedestres; Guarda-roda-elementodestinadoaimpedirainvasodospasseios pelos veculos;Guarda corpo - elemento de proteo aos pedestres.MurodeConcretoouGuardRailelementodeproteodos pedestres em relao aos veculos passantes. Figura 2.5 Seo transversal Denominao dos elementos constituintes 2.3.Classificao das Pontes SegundoosautoresMunirKhalilElDebseToshiakiTakeyanaapostilade pontesIntroduosPontesdeConcreto(UniversidadedeSoPaulo,Escolade Engenharia de So Carlos, 2009), as pontes podem ser classificadas segundo vrios critrios, porm os mais importantes so os que seguem: Material da superestrutura; Comprimento; Natureza do trfego; Desenvolvimento planimtrico; Desenvolvimento altimtrico; Sistema estrutural da superestrutura; Posio do tabuleiro; Processo de execuo. 2.4.Elementos normativos AAssociaoBrasileiradeNormasTcnicas(ABNT)umaentidadeoficial encarregadadeelaboraeeditarosregulamentostcnicosadotadosnoBrasil.As principaisnormasquedevemserconsultadasquandodaelaboraodepontes rodovirias em concreto armado so: NBR 7187 - Projeto e execuo de pontes de concreto armado e protendido; NBR 7188 - Carga mvel em ponte rodoviria e passarela de pedestre; NBR 6118 - Projeto e execuo de obras de concreto armado. 3.Linhas de influncia LI Deacordocomasnotasde aula denomina-secomolinhasdeinfluncia(LI),um diagramaqueforneceesforossolicitantesoudeslocamentosdeumaseo transversal fixa, quando percorrida por uma carga unitria.Para cada esforo solicitante e para cada seo existe uma LI. Emoutraspalavras,fazendo-semoverumacargaunitria,aolongodaestrutura, cada posio da carga produz um esforo diferente no mesmo ponto da estrutura.

P = 1 - x x ab c 4.Determinao do trem-tipo As cargas mveis podem ocupar qualquer posio sobre o tabuleiro da ponte. Assim,paracadalongarina,necessrioprocuraraposiodocarregamentoque provoqueamximasolicitaoemcadaumadasseesdeclculo.Esse procedimentopordemaistrabalhosoeinviveldeserrealizadomanualmente. Dessaforma,utiliza-sedoconceitodetrem-tipo,oqualsimplificaocarregamento sobre as longarinas e torna o processo de clculo dos esforos menos trabalhoso. Denomina-setrem-tipodeumalongarinaoquinhodecargaproduzidonamesma pelas cargas mveis de clculo, colocadas na largura do tabuleiro, na posio mais desfavorvelparaalongarinaemestudo.Nessascondies,otrem-tipoo carregamento de clculo de uma longarina levando-se em considerao a geometria daseotransversaldaponte,como,porexemplo,onmeroeespaamentodas longarinas e a posio da laje do tabuleiro. O trem-tipo, suposto constante ao longo da ponte, pode ocupar qualquer posio na direolongitudinal.Assim,paracadaseodavigaestudada,necessrio determinarasposiesdotrem-tipoqueproduzemvaloresextremosdas solicitaes.Noscasosmaisgerais,empregam-seaslinhasdeinfluncia, diagramasquepermitemdefinirasposiesmaisdesfavorveisdotrem-tipoe calcularasrespectivassolicitaes.Comosvaloresextremosdassolicitaes, calculados nas diversassees declculo daviga,possveltraarasenvoltrias de solicitaes da carga mvel. Como os valores das envoltrias so determinados paraassituaesmaisdesfavorveisdascargas,quaisqueroutrasposiesdo carregamentoproduzirosolicitaesmenores.Assim,sealongarinafor dimensionadaparaosvaloresdasenvoltrias,suaseguranaficagarantidapara qualquer posio da carga mvel. 5. ESFOROS EXTERNOS NAS PONTES Conforme,Marchetti(2008,p.21),Cargaspermanentessorepresentadas pelo peso prprio (g) dos elementos estruturais e tambm dos elementos que esto permanentemente fixos estrutura da ponte, tais como guarda-corpo, guarda-rodas, defensas, passeio, pavimentao, postes de iluminao, trilhos, lastros etc, As cargas permanentes podem ser de dois tipos: a) Distribudasb) Concentradas Nocasodecargaspermanentesdistribudas,usa-seovolumerelativoao comprimento unitrio do elemento. Pesos especficos admitidos; Concreto simples24 kN/m3 Concreto armado25 kN/m3 Concreto asfltico24 kN/m3 Recapeamento24 kN/m2 Ao78,5 kN/m3 Aterro18 kN/m3 30 (ngulo de atrito interno) AdicionaisPrincipaisPrincipais: Devem ser levados em conta no calculo de qualquer tipo de ponte: Adicionais:somentedevemserconsideradosemcertostiposdeestrutura. Exemplo: Fora centrifugaImpacto lateral Especiais:aparecememprojetosdecaractersticaspeculiares.Exemplo:choque de barcos nos pilares. Carga mvel As cargas moveis so representadas pelas produzidas por meio dos veculos que circulam sobre a ponte, chamadas de cargas de multido. No Brasil especificada pela NBR 7188. O trem tipo sempre orientado na direo do trafego e colocado na posio mais deformvel. Classes das Pontes Classe 45 Rodovia classe I Classe 30 Rodovia II Classe 12 Rodovia III Classe 45 Rodovia tronco federais ou estaduais ou nas estradas de ligao entre as estradas tronco. Classe30Pontessituadasemrodoviassecundariasnasquaisdepreva passagem de veculos pesados.Base do sistema: veiculo tipo de 300 kN de peso total. Classe12Pontessituadasemrodoviassecundariasqueseenquadramna classes 30. Base do sistema: veiculo tipo de 120 kN de peso total. Em todas as classes o veiculo tipo ocupa, em planta, a dimenso de ( 3 x 6) m. Impacto vertical Noestudoestticodasestruturassupe-sequeascargassejamaplicadasde maneiraquesuaintensidadecresagradualmentedeo(zero)ateovalortotal,do passo que as cargas mveis reais so aplicadas bruscamente. Emvirtudedasoscilaesprovocadaspelosveculos,aconsideraodacarga esttica no corresponde realidade. Varias so as causas que provocam essa oscilao: Excntrico??? das rodas Aes das molasJuntas nos trilhos Irregularidades da pista (rodovias) Deformao da estrutura Coeficiente de impacto verticalConforme a NBR 7187, o efeito dinmico das cargas mveis deve ser analisado pela teoriadadinmicadasestruturas.permitido,noentanto,assimilarascargas estticas,atravsdesuamultiplicaopeloscoeficientesdeimpactosdefinidosa seguir: Elementos estruturais de obras rodovirias: = 1,4 0,007. 1 Onde o valor de : 1)O dobro do comprimento para tramo em balano. = 2.L 2)Igualaocomprimentodotramoemestruturasisostaticamenteapoiadasou semelhantes apoiadas. = L 3)Igual ao comprimento dos tramos para vigas contnuas. No primeiro tramo, tem-se = L1 No segundo tramo, tem-se = L2 No terceiro tramo, tem-se = L3 6. NECESSIDADE DAS PONTES DesumaimportnciaaodesenvolvimentodosmunicpiosdoEstadodeSo Paulo, do ponto de vista econmico e social, as estradas devem assegurar a entrada deinsumosnaspropriedadesagrcolas,oescoamentodaproduoeolivre deslocamento das populaes do meio rural. Entretanto,nota-seque,aolongodosanos,processosincorretosde construoedemanutenoforamempregadosnestasvias,principalmentepela carnciadeinformaestcnicasporpartedasAdministraesEstaduaise Municipais. Olastimvelestadoemqueseencontramasestradasepontesvicinais desestimulamapermannciadosindivduosnascomunidadesrurais,vistoque dificultaotrnsito,causandodesconfortoeinseguranaaosusurios,almde elevar o custo do transporte para os produtores e os custos de manuteno para as prefeituras. 7. OBJETO DE ESTUDO 7.1. LAGOA DO RESERVATRIO DE PONTE NOVA SALESPOLIS,SP OreservatriodePonteNova,projetadoeimplantadoparaabastecimento pblicocomofinalidadeprincipale,secundariamente,paracontroledeenchentes, possuiuma rea dedrenagem deaproximadamente90km,sendoqueotalvegue principalperfazcercade16,7kmdesdeatravessiaemestudoatanascentedo RioTiet.Aregioondeseencontraoreservatriohapredominnciada silvicultura,principalmentedoladodamargemesquerdadoreservatrio. (Departamento de guas e Energia Eltrica DAEE) Hcercade200famliasresidindonosbairrosmargemesquerdado reservatrio,eosmesmosparasedeslocarematocentrodacidadede Salespolispossuemduasopes:umaaestradadaUsina,aqualpossuiuma extensodeaproximadamente15km;eaoutraopoatravessiadomaciodo Aterradoquediminuiadistnciaatocentropara2,5kmaproximadamente. (Prefeitura Municipal de Salespolis). 8. PROPOSTA OmaciodoAterrado(ousimplesmenteAterradocomochamado)uma travessiaque foiconstrudaemmeados da dcada de 1980para atenderao apelo dacomunidadelocal, queclamavaporumasoluo para diminuira distnciaentre osbairroslocalizadosmargemesquerdadoreservatriodePonteNovaato centro da cidade. Todavia, o macio foi executado de forma precria, j com o lago formado,semtersidocompactadocorretamentedentrodasnormasetcnicas adequadas,apresentandoproblemasdeestabilidadeeescoamentodavazoao longo dos anos, principalmente nos perodos de chuvas intensas. Por muitas vezes o Aterrado ficou submerso pelo reservatrio quando este atinge sua cota mxima de projeto. (Prefeitura Municipal de Salespolis). Figuraxxx-ReservatriodePonteNovaondelocaliza-seomaciodoAterradoeolocalproposto para implantao do projeto. Cargas Permanentes (g) Conforme a norma brasileira NBR 6120 Cargas para o clculo de estruturas de edificaes as cargas permanentes so as cargas constitudas pelo peso prprio daestruturaepelopesodetodososelementosconstrutivosfixoseinstalaes permanentes.Paraoclculodascargaspermanentesdopresenteprojetofoi consideradosetepartesaseremcalculadas,conformefiguraXX.Consideramoso pesoespecficodoconcreto(conc)iguala25kN/meopesoespecficodo pavimento (pav) igual a 24 kN/m. 0 Guarda Corpo (g0)

1 Passeio (g1)

2 Laje de Balano (g2)

3 Viga do Vo Longarina (g3)

4 Msula (g4)

5 Laje interna (g5)

()

6 - Pavimento (g6)

7 Muro de concreto ou guard rail

Peso Prprio Total do Vo (gvo)

ou

Transversina ou viga transversal

()

Comosotrstransversinascentraismultiplica-seovalorumatransversina por 3:

Transversinas de apoios (carga centrada)

() ()

Clculo do Peso da Cortina A cortina nada mais do que um muro... fazer figura!! 1 Cortina

() ()

2 - Msula

3 Msula fazer desenho!!

[() (

)]

Peso Total (PT) Cortina.

ESQUEMA DA CARGA PERMANENTE DA PONTE Figura xx Esquema da carga permanente Acargadovocentralestcom56,702kN/mporquasomatriadogvo mais o peso das transversinas distribudo ao longo das duas longarinas. CLCULO DOS ESFOROS SOLICITANTES DEVIDO AS CARGAS PERMANENTES Paraoclculodosesforossolicitantesdevidoscargaspermanentes(g), dividimosaponteemseesparaobservarcomoascargasatuam.Porhaver simetria no vo, analisaremos somente a metade e tomaremos apenas trs sees, vistoqueapartirdaseo1a3acargadistribudauniformenohavendoa necessidade de obtermos mais sees. Figura xx Esquema das sees Seo 0 Vg = 0 ; Mg = 0 Seo 1 - esquerda

( )

( ) Seo 1 - direita

Seo 2

Seo 3

453,813 kN.m Vg 1,d = 594,520 kN Vg 1,d = 594,520 kN