Campus JK

Engenharia Civil (10º Semestre)

Tipos de Sistemas Estruturais

utilizados e PONTES

Aluno:

Jonnas Felipe Coltro Pereira A577BA-7

Disciplina Turma Professor

Pontes e grandes estruturas EC0P28 Hugo Machado

São José do Rio Preto-SP

Novembro – 2014

TIPOS DE SISTEMAS ESTRUTURAIS UTILIZADOS EM PONTES

Existem muitas pontes diferentes umas das outras, contudo, nem sempre são tão diferentes como parecem. A visibilidade automóvel e de navegação, assim como a altura

da encosta de cada extremidade da ponte são fatores importantes na escolha do tipo de

ponte a utilizar. A escolha do sistema estrutural de uma ponte depende de diversos fatores

e também do mais importante, o custo.

Ponte em viga

Uma das vantagens da ponte em viga é a questão de ser uma ponte simples de aspecto, e

muito rápida de construir. E por aí, apesar de haver muitos exemplos de pontes em viga

que têm uma complexidade enorme no que toca a cálculos, existem obviamente outras em

que apenas pela experiência se consegue construir.

Quem não possuir experiência, e estiver convencido que as pontes em viga são de fácil construção, caso não recorra a cálculos pode provocar a ruína de uma ponte.

Como a ponte está sustentada em cima de suportes, a expansão do tabuleiro devido ao

calor e os movimentos do solo são muito mais facilmente sustentados. Os suportes podem

ser apenas pilares verticais, uma vez que não existem forças horizontais.

Em principio, o tabuleiro pode ser construído longe do local onde se erguerá, minimizando

assim a interrupção de tráfego, e quando completo, montado todo e pouco tempo.

A viga mantém a sua forma através de forças de tensão e compressão, e as suas forças são em muito superiores à carga que sustentará, sendo estas pontes relativamente

maciças, embora a construção da viga em treliça minimize muito o peso da ponte.

No que toca à ponte em viga, o seu conceito, estrutura e entendimento é muito simples,

contudo, causa por vezes complicações no cálculo das forças e apoios, todas as forças

estão presentes na estrutura, o que a faz dobrar

mas uma ponte viga sólida contém um número quase infinito de partes, embora seja

praticamente toda uniforme, no que toca a calcular o esforço e as deformações provocadas por carga em todos os pontos da ponte e caso se expanda em muito o tabuleiro, este pode

criar pontos de flexão (onde dobra) e provocar instabilidade na ponte.

Ponte pênsil

A ponte pensil é igual ao arco, uma estrutura que resiste graças à sua forma, que funciona

exclusivamente à tração, evitando graças à sua flexibilidade que apareçam flexões.

Paradoxalmente a grande virtude e o grande defeito da ponte pensil devem-se à sua

qualidade, a ligeireza. A sua ligeireza, faz com que sejam sensíveis às cargas de tráfego

porque a sua relação peso/carga de tráfego é mínima.

Atualmente as pontes suspensas utilizam-se quase exclusivamente para grandes vãos,

tendo todos tabuleiros metálicos. Comparando a ponte em arco com a ponte pênsil, para

além do tabuleiro atingir comprimentos maiores, a diferença é que a última é capaz de

suportar, tanto forças de compressão como de tensão, tensão essa que a ponte em arco

não é normalmente capaz de suportar.

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Os elementos fundamentais da estrutura resistente das pontes estaiadas são os estaios,

que são cabos retos que atirantam o tabuleiro, proporcionando uma série de apoios

intermédios mais ou menos rígidos.

No entanto, eles não formam sozinhos a estrutura básica resistente da ponte, são

necessárias as torres para elevar o apoio fixo dos tirantes, para que introduzam forças

verticais no tabuleiro, que por sua vez intervêm no esquema resistente, porque os estaios

ao serem inclinados, introduzem forças horizontais que se devem equilibrar através do

tabuleiro. Os três elementos, estaios, tabuleiro e torres constituem a estrutura básica das

pontes estaiadas. As duas partes de tabuleiro que se desenvolvem a partir do pilar podem

ser suportadas por cada lado. Não são necessárias ancoragens para absorverem as

elevadas forças horizontais, porque o próprio tabuleiro as equilibra. Podem ser mais

económicas do que as pontes suspensas para determinados vãos.

Como desvantagens, em comprimentos longos, o tabuleiro é susceptível ao vento, que

induz oscilações durante a sua construção. Os cabos, por sua vez, requerem cuidados com

o tratamento para a sua proteção contra a corrosão.

Ponte em pórtico

Os pórticos são desejáveis porque os sistemas têm a finalidade de transmitir as cargas de apoios intermediários para as extremidades e permitem uma distribuição mais homogênea

das solicitações.Atenção especial deve ser dada à questão das emendas devido à ação

dinâmica para a qual a ponte deve ser projetada. O maior problema dos pórticos são as

emendas e as ligações em ângulo, onde altas solicitações encontram baixas resistência e

rigidez do material e das ligações. O sistema estrutural em pórtico é interessante ser

utilizado em vãos que ultrapassem a limitação de 10 metros da ponte em viga.Estas

estruturas são aplicáveis para vãos médios (em torno de 30m).

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A melhor solução estrutural deve ser escolhida com base no conhecimento dos sistemas e

suas características e não deve ser influenciada por paradigmas, preconceitos e

desconhecimentos. Com uma análise incompleta e distorcida podemos perder os

benefícios de uma boa solução. Devemos escolher o sistema estrutural, não pela intuição,

mas de forma racional e estruturada que leve em conta todos os aspectos que podem

influenciar o desempenho de uma estrutura e decidir por uma boa solução para o conjunto

da obra.

Conclui-se que vários aspectos devem ser levados em consideração na construção de uma

ponte, é necessário analisar e estudar, além de toda edificação necessária, viabilidade

econômica, quantidade de material estrutural, também há questões e aspectos naturais. É

interessante analisar as técnicas que engenheiros alcançam para manter aquela estrutura

rígida.

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Alguém pode perguntar o porquê da construção de uma ponte em arco, quando uma ponte

em viga aparenta ser muito mais simples. Isto é porque as forças numa ponte em viga são

muito maiores do que numa ponte em arco do mesmo peso e dimensões de tabuleiro.

Sem dúvida, o arco é uma das mais brilhantes descobertas da humanidade. O princípio do arco foi essencial em toda a construção e tecnologia de pontes ao longo dos últimos

séculos. A sua dinâmica e forma expressiva deram notoriedade algumas das melhores

estruturas de pontes já alguma vez construídas.

O arco funciona essencialmente à compressão, tornada possível pelasreações horizontais

nos encontros que produzem uma força normal ao longo do arco. De forma a assegurar o

comportamento aceitável do arco, esta força deve estar próxima, quanto possível, do

centro de gravidade da secção transversal do arco. Os momentos fletores provocados pela

excentricidade do esforço normal devem ser considerados como tendo um efeito parasita no comportamento do arco. O impulso horizontal produzido pelo arco deve ser transmitido

de forma segura ás fundações. Os encontros devem ser desenhados para que a resultante

deste impulso e a reação vertical passa pelo núcleo central das fundações.