Estruturas de concreto

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4. SISTEMAS ESTRUTURAIS

4.1. INTRODUÇÃO
Neste capítulo são fornecidas indicações gerais sobre os sistemas estruturais das pontes de concreto. Naturalmente, o sistema estrutural está relacionado com a seção transversal da ponte. Embora exista esta interdependência, em maior ou menor grau, em uma primeira análise pode ser feita uma separação entre o sistema estrutural e as seções transversais,as quais são vistas no capítulo seguinte. Os sistemas estruturais normalmente empregados nas pontes de concreto são: • pontes em viga • pontes em pórtico • pontes em arco • pontes estaiadas Chama-se a atenção para o fato de que, nesta relação não estão incluídas as pontes pênseis, que constaram da relação apresentada no Capítulo 1 - INTRODUÇÃO. Este tipo estrutural não é apropriado para as pontesde concreto, tendo sido empregado apenas em raras ocasiões.

4.2. PONTES EM VIGA
As pontes em viga se caracterizam por apresentarem vinculações que não transmitem momentos fletores da superestrutura para a infraestrutura. Este tipo estrutural é o mais empregado atualmente no Brasil e por isto será privilegiado nesta apresentação.

4-2

4.2.1. Vinculações típicas
4.2.1.1. 4.1. Vigassimplesmente apoiadas sem balanços

Neste caso pode-se ter um tramo único ou uma sucessão de tramos, conforme ilustra a Fig.

Tramo único

Sucessão de tramos

Fig. 4.1 - Esquemas estáticos de pontes em vigas simplesmente apoiadas sem balanços A sucessão de tramos simplesmente apoiados é usualmente empregada nas pontes em que se utiliza o processo construtivo com vigas pré-moldadas. As vigassimplesmente apoiadas sem balanços se constituem num tipo estrutural relativamente pobre, pois imposto um determinado vão, existem poucas possibilidades de melhorar a distribuição dos esforços. Em razão disto, os vãos empregados com este tipo estrutural, dificilmente ultrapassam a casa dos 50 metros. Nas Fig. 4.2 e Fig. 4.3 estão mostrados dois casos típicos de pontes em vigas com tramo único. No casoda sucessão de tramos é usual, atualmente, executar-se a laje do tabuleiro contínua em três a quatro tramos, para diminuir o número de juntas na pista, conforme ilustra a Fig. 4.4. Cabe destacar que neste caso haverá reflexos benéficos também na distribuição de esforços nos apoios devidos às ações horizontais, como por exemplo na ação da frenagem. 4.2.1.2. Vigas simplesmente apoiadas com balançosEste tipo estrutural possibilita uma melhor distribuição de esforços solicitantes, conforme ilustrado na Fig. 4.5, pois ao introduzir momentos negativos nos apoios haverá uma diminuição dos momentos positivos no meio do vão. Além dessa vantagem, o tipo estrutural em questão possibilita, de uma forma natural, a eliminação do encontro, que é uma estrutura relativamente cara. Este aspecto podeser observado na ponte mostrada na Fig. 4.6. Por outro lado, este tipo estrutural apresenta uma desvantagem relacionada à manutenção, que é a dificuldade de impedir a fuga de material nas extremidades da ponte junto ao aterro. Em conseqüência desta desvantagem, o emprego deste sistema estrutural tem sido militado ultimamente.

4-3

Fig. 4.2 - Exemplo de ponte simplesmente apoiada com tramoúnico apoiada em encontro baixo

4-4
200 900 200 10 5

14

φ15

5

100
25

25 20 70 40 20 900 200

10

20 200

Seção transversal da superestrutura

400 160

1135

400

70

Ala

Articulação Freyssinet
470 25 35 190 250 25

Encontro

Corte longitudinal Fig. 4.3 - Exemplo de ponte simplesmente apoiada com tramo único apoiada em encontro alto

Fig. 4.4 - Vigassimplesmente apoiadas com tabuleiro contínuo

O comprimento do balanço deve ser fixado de forma a se ter uma boa distribuição de esforços, atendendo no entanto às condições topográficas. Como valor inicial, em fase de prédimensionamento, pode-se adotar para o comprimento do balanço um valor igual a cerca de 15% a 20% do comprimento da ponte. Devem ser evitados balanços muito grandes para não...
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