TIPOS DE SISTEMAS ESTRUTURAIS UTILIZADOS EM PONTES

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  • Publicado : 1 de dezembro de 2014
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INTRODUÇÃO

As pontes estão submetidas às mais diversas ações, impostas pela natureza ou pela sua utilização corrente. Na primeira, pode-se citar a ação do vento, que é uma ação dinâmica, e o peso próprio, que é uma ação considerada estática, além de intempéries das mais variadas. Na segunda, se enquadram as cargas trazidas pelos veículos que ali trafegam. Essas cargas dependem do tipo deponte, rodoviária ou ferroviária, e da classe de utilização da mesma. A ação ocasionada pelo peso de um veículo é um carregamento móvel, que provoca esforços dinâmicos na estrutura e que dependem da posição em que se encontra o veículo no pavimento (tabuleiro) da ponte. Tal efeito dinâmico provoca variações de esforços internos e, consequentemente, das tensões em toda estrutura. Esse fato deve serestudado detalhadamente pelo projetista, pois provoca fenômenos importantes como a fadiga, que pode levar o material à ruptura com solicitação de tensões bem menores do que as toleráveis. Para fins de projeto estrutural, as ações dos veículos são pré-definidas pela norma brasileira NBR 7188 (1982), para pontes rodoviárias, ou pela NBR 7189 (1985), para pontes ferroviárias, melhor exemplificadasposteriormente.
Para fins de dimensionamento é necessário conhecer as posições da carga móvel que provocam solicitações críticas na estrutura, por meio das envoltórias de esforços. A determinação desta, de acordo com a literatura disponível para Estática das Estruturas, pode ser feita com o auxílio de linhas de influência, que mostram a evolução de um determinado esforço numa seção S ao mover-se umacarga pontual unitária ao longo de todo o comprimento do elemento estrutural. O esforço dito crítico na superestrutura é obtido posicionando-se o carregamento móvel real, da maneira mais desfavorável, na posição de pontos máximos da linha de influência da seção S em estudo, sendo o esforço diretamente proporcional a estes pontos críticos da linha de influência. Portanto, se para cada seção fossefeita uma linha de influência e verificado os pontos críticos, a envoltória de solicitações da estrutura pode ser obtida traçando-se a curva que liga esses valores.

1.1 Carga permanente

De acordo com a NBR 7187 (2003), ações permanentes são aquelas cujas intensidades podem ser consideradas como constantes ao longo da vida útil da construção. As principais ações permanentes são: as cargasprovenientes do peso próprio dos elementos estruturais, da pavimentação, dos trilhos, dos dormentes, dos lastros, dos revestimentos, das barreiras, dos guarda-rodas, dos guarda-corpos, e dos dispositivos de sinalização, os empuxos de terra e de líquidos, as forças de protensão e as deformações impostas, isto é, provocadas por fluência e retração do concreto, por variações de temperatura e pordeslocamentos de apoios. Na avaliação das cargas devidas ao peso próprio dos elementos estruturais, o peso específico deve ser tomado no mínimo igual a 24 kN/m3 para o concreto simples e 25 kN/m3 para o concreto armado ou protendido (ABNT, 2003). Em situação de projeto esta ação deve ser majorada por um fator de 1,40.

1.2 Carga móvel

A carga móvel é fixada de acordo com o tipo de ponte e a classe darodovia ou da ferrovia. No caso de pontes rodoviárias a NBR 7188 (1982), fixa um veículo padrão, também chamado de veículo-tipo, que é classificado em três tipos, conforme a Figura 1.

Figura 1 – Veículos-tipo para pontes rodoviárias (ABNT, 1982)


Este veículo-tipo é associado a um sistema de cargas distribuídas p e p’, colocadas no seu entorno, e sobre todo o pavimento, para que sejasimulado o tráfego da via (Figura 2), sendo esta associação chamada de trem-tipo. O valor das cargas p, p’ e do peso dos eixos dos veículos depende da classe da ponte (Tabela 1).

Figura 2 – Cargas Distribuídas p e p’ para Simular Tráfego Rodoviário.


Tabela 1 – Adoção do Trem-tipo (ABNT, 1982)
Classe da Ponte
Veículo
Carga Uniformemente Distribuída

Tipo
Peso Total
p
p’
Disposição da...
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