Visão Geral
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Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula Pontes construídas em balanços sucessivos Primeira Ponte de Concreto Armado, em balanços sucessivos, no mundo. Eng. Emilio Baumgart –1930 Ponte sobre o Rio do Peixe – Santa Catarina / Rio Grande do Sul. Fase de construção : Quase fechando o vão central Figura 1 - Ponte pronta. Vão central = 68m ; Comprimento Total =120m Ver descrição detalhada na página sobre o Eng. Emilio Baumgart. Seção transversal 1 / 42 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 2 / 42 Notas de aula Tabuleiro Celular Pontes em concreto protendido, construídas em balanços sucessivos. 140m 53m 53m Figura 2a - Ponte sobre o rio Tocantins em Estreito Rodovia Belém-Brasília – Divisa Maranhão / Goiás Vão central = 140m , o maior vão do mundo na época - 1960 / 1961 Projeto e construção: Dr. Eng. Sérgio Marques de Souza. Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 3 / 42 Notas de aula Fig 2b A grande profundidade do rio Tocantins nessa seção impedia o escoramento direto. Foi usado o método dos balanços sucessivos, utilizado pela primeira vez por Emilio Baumgart na ponte sobre o rio do Peixe/ SC em 1930. Projeto e construção: Dr. Eng. Sérgio Marques de Souza. Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 4 / 42 Notas de aula Figura 2c - Seção transversal Rodovia Belém-Brasília – Divisa Maranhão / Goiás Vão central = 140m , o maior vão do mundo na época - 1960 / 1961 Projeto e construção: Dr. Eng. Sérgio Marques de Souza. Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 5 / 42 Notas de aula Tabuleiro Celular Pontes em concreto protendido, construídas em balanços sucessivos Fig. 3 Ponte sobre o Rio Pelotas - Vão central 189 m Divisa do Rio Grande do Sul com Santa Catarina - 1966/1967 Projeto e construção: Dr. Eng. Sérgio Marques de Souza. Seção transversal Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 6 / 42 Notas de aula Ponte sobre o Rio Pelotas - Vão central L =189m. Na ocasião era o 2º maior vão do mundo. O maior vão era o da ponte de Bendorf com 208m ( ver fig. 11 ). Contra-peso de terra Tirante 250m 175m Tirante h viga = 11m h viga = 3,2m N.A.máx. h laje = 1,2m h laje = 0,12m 30m 189m tirantes Basalto 30m tirantes Rio Grande do Sul flecha (t = ∞) Santa Catarina Fig. 4- Ponte sobre o Rio Pelotas - Fase de execução – 1966/1967 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 7 / 42 Notas de aula Rio Grande do Sul Santa Catarina Fig.5 - Ponte sobre o Rio Pelotas – Fase final de execução – 1967 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 8 / 42 Notas de aula Fig. 6 - Foto em 2011, com a ponte “afogada” pelas águas represadas do rio Pelotas. Uma barragem a jusante da ponte elevou o nível das águas. Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 9 / 42 Notas de aula Fase final da execução Treliças Contorno da seção transversal (t) (t ) flecha ( t ) flecha ( t ) Cabos Fig. 7 – Pouco antes das duas metades da ponte se encontrarem no meio do vão central- – 1967 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 10 / 42 Notas de aula Tabuleiro Celular : Pontes construídas em balanços sucessivos. Flecha lenta no meio do vão. Flecha lenta no meio do vão 550 Flecha lenta no meio do vão (mm) (+ / - ) 30mm 500 flecha (t = ∞) 450 400 350 (t) (t ) 300 flecha ( t ) flecha ( t ) 250 200 150 100 50 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Tempo t (anos) Fig. 8 - Ponte Rio Pelotas : Medições de flechas no meio do vão ao longo do tempo. A variação da flecha, durante o dia, se deve ao aquecimento da laje superior do tabuleiro, pelo sol. Quando a laje superior é aquecida, a flecha no meio do vão aumenta. Quando, no fim do dia, a laje resfria, a flecha no meio do vão diminui. A variação da flecha, ao longo do tempo, segue uma curva afim com a variação da fluência do concreto comprimido, (t ) , prevista pela norma NBR 6118, no Anexo A, item A.2.2.3. A previsão da flecha lenta (t = ∞), na fase do projeto, foi de 600mm. A flecha lenta observada foi de 490mm. Ver [16] e [15]. As medições confirmam a regra empírica : “Após um ano, temos a metade da flecha lenta final.” Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula Tabuleiro Celular Pontes construídas em balanços sucessivos. Fig. 9 - Auto-estrada alemã perto de Münster. Concreto Leve - Vão=85m Firma : Dyckerhoff & Widmann 1967 Fig. 10 – Detalhes 11 / 42 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula Ponte Bendorf – Alemanha - Vão = 208m Ponte em balanços sucessivos com tabuleiro celular. Firma : Dyckerhoff & Widmann - 1963 Contrapeso Contrapeso Sendo o vão lateral muito pequeno, foi necessário colocar contrapesos. Fig 11 - Balanços sucessivos concretados no local Ponte d´ Oleron – França – Vão = 79m Ponte em balanços sucessivos com tabuleiro celular. Firma : Campenon Bernard -1966 Fig. 12 - Segmentos pré-moldados 12 / 42 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 13 / 42 Notas de aula Tabuleiro Celular em concreto protendido Pré-dimensionamento baseado nas dimensões de obras existentes. Contrapeso, se necessário h pilar h vão L ≈ 0,6 L a 0,8L ≈ 0,6 L a 0,8L Vista Lateral Figura 13 Algumas obras têm um vão lateral muito pequeno, até mesmo igual a 0,30 L. Nesses casos, é necessário usar contrapesos sobre os apoios extremos para evitar o levantamento desses apoios. Quando os contrapesos não são suficientes, usam-se tirantes, para ancorar o tabuleiro na infraestrutura. B h bal. h bw bw h inf. b b inf. Seção Transversal Figura 14 b Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 14 / 42 Notas de aula Pilares bipartidos ≈ 0,6 L a 0,8 L L ≈ 0,6 L a 0,8L Vista Lateral Figura 15 Um sistema estrutural muito usado é a ponte protendida contínua, com os pilares bipartidos. Esse pilares bipartidos têm boa estabilidade para resistir aos momentos fletores. Permitem, ao mesmo tempo, o encurtamento longitudinal da ponte no vão central. Esse encurtamento ocorre por causa da retração e da deformação lenta do concreto devida à protensão. Com esse tipo de pilar, as variações de temperatura no tabuleiro da ponte não causam grandes esforços nas fundações. Exemplo de obra com pilares bipartidos : Fig.16- Tabuleiro unicelular. Ponte Brasil – Argentina, sobre o rio Iguaçu. Vãos : 130m - 220m -130m Largura do tabuleiro : 16,5m Projeto : Figueiredo Ferraz – ETEL Construção : Sobrenco – Supercemento - 1985 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula Outros sistemas estruturais já foram usados nas pontes com tabuleiro celular. Sistemas estruturais com tabuleiros contínuos Figura 17 a Figura 17 b Figura 17 c Figura 17 d Figura 17 e 15 / 42 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 16 / 42 Notas de aula Sistemas estruturais com tabuleiros articulados. Esses sistemas estruturais são pouco usados hoje em dia. A flechas devidas à deformação lenta do concreto ( fluência) são muito grandes. As pontes ficam com problemas. Figura 18a Figura 18 b Figura 18 c Figura 18 d Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 17 / 42 Notas de aula Ponte sobre o Lago de Brasilia Vãos : 100m + 200 m + 100m = 400m comprimento total Figura 19a – Ponte em concreto protendido + Vão Gerber de aço. Foto: Ver [18] - Roger Pamponet da Fonseca Projeto Arquitetônico : Oscar Niemeyer – 1967 Projeto Estrutural com Rótula Central : Eng. Sergio Marques de Souza 1970 Figura 19b Modificação posterior para Estrutura com um Vão Gerber central em aço, quando parte da estrutura de concreto protendido já estava executada : Eng. J.C de Figueiredo Ferraz - 1971. Figura 19c Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 18 / 42 Notas de aula Vista aérea da ponte sobre o lago de Brasília Figura 20 Ponte com Vãos de : 100m + 200 m + 100m = 400m comprimento total Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 19 / 42 Notas de aula Seção transversal São muito usadas as seções com 2 vigas. As vigas podem estar em planos inclinados ou em planos verticais. Figura 21 a As seções com 3 vigas são de execução difícil e são pouco usadas nas pontes e nos viadutos. Figura 21 b Em pontes e viadutos, com grande largura, são usadas seções transversais com 4 vigas agrupadas de vários modos. Figura 21c Outras tipos de seção transversal já foram usadas. Hoje em dia, não são mais usadas. Figura 21d Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula Altura da viga sobre o pilar. Concretos com : ( 24 MPa ≤ fck ≤ 30 MPa ) Pontes em concreto protendido Tabuleiro Celular : Vigas com altura variável 12 11 10 9 h pilar (m) 8 7 6 5 4 h 3 2 1 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Vão (m) h pilar h vão ≈ 0,6 L a 0,8L L Figura 22 ≈ 0,6 L a 0,8L 220 20 / 42 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 21 / 42 Notas de aula Altura da viga sobre o pilar. Concretos com : ( 24 MPa ≤ fck ≤ 40 MPa ) Pontes em concreto protendido Tabuleiro Celular : Vigas com altura variável Altura da viga sobre o pilar 12 11 SETRA L ( m) L ( m) L ( m) hp a L ( m) 16 18 14 45 10 h da viga sobre o pilar (m) 9 fck=26 MPa 8 7 6 fck=30MPa 5 4 3 2 fck =40MPa 1 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Vão (m) h viga sobre o pilar (m) Guyon - h mín. fck = 40MPa Guyon - h mín. fck = 30MPa Guyon - h mín. fck = 26MPa altura média observada Figura 23 h L Segundo Guyon [1] , a altura mínima da viga sobre o apoio vale: L ( m) 100 ( m ) 75(m) c(t / m 3 ) ; γc = peso específico =2,5t/m3 1,50 2 fck (t / m ) L ( m) 1 0,70 100(m) Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 22 / 42 Notas de aula Pontes em concreto protendido Tabuleiro celular com altura variável Razão ( h pilar / h vão ) 6.00 Razão ( h pilar / h vão) 5.00 4.00 3.00 SETRA 2.00 1.00 0.00 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 vão (m) h pilar h vão ≈ 0,6 L a 0,8L L ≈ 0,6 L a 0,8L Figura 24 Concretos com : ( 24 MPa ≤ fck ≤ 35 MPa ) Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 23 / 42 Notas de aula Viadutos urbanos em concreto protendido, com altura constante. Tabuleiro tipo celular Altura constante 6 altura h ( m ) 5 4 3 2 h 1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 vão L ( m ) h ≈ 0,6 L a 0,8L L ≈ 0,6 L a 0,8L Figura 25 Concretos com : ( 24 MPa ≤ fck ≤ 35 MPa ) Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 24 / 42 Notas de aula Ponte Rio Niterói - 1974 Projeto : Antonio Alves de Noronha Engenharia 80m 80m Altura da viga = 4,70 m Largura do tabuleiro = 12,60 m dentes dentes Comprimento da aduela = 4,80 m Largura 6,86 m Fig. 26 - Ponte Rio Niterói Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 25 / 42 Notas de aula Ponte sobre o Rio São Francisco – Bom Jesus da Lapa – BAHIA Projeto : Projconsult Construção : Construtora Queiroz Galvão S.A. Ano : 1990 Cabos para içamento Aduelas pré-moldadas Balanços executados com Aduelas Pré-moldadas Dentes de encaixe entre as aduelas. Os dentes melhoram a transmissão de forças cortantes Estocagem das aduelas pré-moldadas Figuras 27 - Fabricação , Estocagem e Transporte das aduelas pré-moldadas. Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 26 / 42 Notas de aula Ponte sobre o Rio São Francisco Projeto : Projconsult. 1990 Cabos para içamento Aduela pré-moldada Flutuante Transporte fluvial, Içamento e Montagem das aduelas pré-moldadas Figura 28 - Ponte pronta Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 27 / 42 Notas de aula Comparação entre as alturas das vigas Pontes em Concreto Protendido - Tabuleiro Tipo Celular Altura constante x Altura variável 12 11 Altura Variável h pilar = L / 18 h = Altura da Viga do Tabuleiro (m) 10 9 8 Altura constante h=L/23 7 Concretos com fck ≤ 30MPa 6 5 4 h 3 2 1 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 L = Vão da ponte (m) h pilar ≈ 0,6 L a 0,8L L ≈ 0,6 L a 0,8L h ≈ 0,6 L a 0,8L L Figura 29 ≈ 0,6 L a 0,8L 220 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 28 / 42 Notas de aula Altura ( h bal.) da laje em balanço Altura (h bal. ) da laje em balanço (m) 0.7 0.6 0.5 0.4 0.35 0.35 0.3 mínimo 0.2 0.1 0.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 Comprimento (b) do Balanço da laje (m) h bal. h bw h inf. b b inf. b Seção Transversal Figura 30 Concretos com : ( 25 MPa ≤ fck ≤ 35 MPa ) Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula Largura e Espessura da laje inferior, na seção sobre o pilar. Tabuleiro celular 2 Laje inferior de compressão sobre o apoio no pilar (m /m) ( b inf. * h inf. / B ) 1.0 área da laje inferior ( m2 ) / largura do tabuleiro (m) 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Vão da Ponte L (m) B h bal. h bw bw h inf. b b inf. ≈ 0,40 B a 0,65 B Seção Transversal Figura 31 Concretos com : ( 25 MPa ≤ fck ≤ 35 MPa ) b 29 / 42 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 30 / 42 Notas de aula Área total das vigas sobre os apoios ( 2 . b w ) x ( h pilar) / B área total das vigas (m2 ) / largura do tabuleiro (m) 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 bw B 0.3 h pilar 0.2 0.1 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 vão (m) B h bal. bw h pilar bw h inf. b b inf. b Seção Transversal Figura 32 Concretos com : ( 25 MPa ≤ fck ≤ 35 MPa ) 240 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 31 / 42 Notas de aula Tabuleiro celular com 2 vigas - Concreto Protendido Espessura média ( m3/m2) 1,5 1,4 1,3 1,2 1,0 3 2 espesura média (m = m /m ) 1,1 0,9 0,8 0,7 0,6 espessura média (m3,/m2) 0,5 M.E. FAZLY 0,4 C. MENN 0,3 Esp. Média S.E.T.R.A. Esp. Mínima 0,2 Esp. Máxima 0,1 0,0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 vão (m) Figura 33 - Estimativa da quantidade de concreto: ( 25 MPa ≤ fck ≤ 45 MPa ) Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula Espessura média do tabuleiro (m=m3/m2) 1.8 espessura equivalente (m) 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 altura das vigas do tabuleiro (m) Concretos com : ( 25MPa ≤ fck ≤ 45 MPa ) Figura 34 2 Quantidade de aço comum CA50 ( kg/m ) B=9m 90 B=15m 80 B=21m Aço ( kg/m2) 70 60 50 B 40 30 20 H 10 0 0 1 2 3 4 5 6 altura da viga 7 8 9 10 H (m) Figura 35 Estimativa da quantidade de aço CA40 ou CA50 32 / 42 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 33 / 42 Notas de aula Pontes em concreto protendido. Tabuleiro celular com 2 vigas Quantidade de armadura de aço de protensão. Armadura de aço de protensão das vigas (kg/m2 de tabuleiro) Valores ajustados para Aço com fy =1700 MPa 40 35 30 taxa kg/m2 de tabuleiro 25 20 15 10 5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 Vão L (m) Aço ajustado para CP 190 com fy=1700MPa ; taxa ( kg/m2) taxa CP fy =1700MPa limite superior 90% limite inferior 10% Projeto mais recente Figura 36 Para concretos com : ( 25 MPa ≤ fck ≤ 35 MPa ) Os dados das diferentes obras foram ajustados para um aço com fy = 1700 MPa , usado a expressão : (MPa) fy qualquer Taxa Taxa fy qualquer fy 1700MPa 1700(MPa) A taxa de aço de protensão é maior para as pontes com altura menor. Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 34 / 42 Notas de aula SETRA - Design guide – Prestressed concrete bridges built using the cantilever method http://www.setra.equipement.gouv.fr/IMG/pdf/US_F0308A_Prestressed_concrete_bridges.pdf 3 Aço de Protensão longitudinal = 40 to 50 Kg/m de concreto Aço de Protensão transversal da laje = 5 to 7 Kg/m² de laje Aço da Armadura não protendida : – Sem protensão transversal na laje = 130 to 170 Kg/m3 (*) – Com protensão transversal da laje =: 110 to 130 Kg/m3 (*) No caso de superestrutura pré-fabricada a taxa de armadura de aço comum ( fy = 400 MPa a 500 MPa ) é um pouco maior, pois as espessuras de concreto são menores do que nas estruturas concretadas no local. SETRA – Services d´études tecniques des routes et autorroutes http://www.setra.equipement.gouv.fr/IMG/pdf/pcbridges_cantilevermethod.pdf Philippe Vion – Emmanuel Bouchon – Prestressed Concrete Bridges built by the cantilever method - Design and Stability during Erection – New Delhi – fib Symposium on Segmental construction in concrete Posição dos cabos superiores Figura 37 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula Posição dos cabos superiores Corte transversal Elevação Planta Figura 38 35 / 42 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula SETRA – Services d´Études Tecniques des Routes et Autorroutes http://www.setra.equipement.gouv.fr/IMG/pdf/pcbridges_cantilevermethod.pdf Posição dos cabos inferiores Vãos centrais Vãos laterais Ancoragem dos cabos inferiores Figura 39 36 / 42 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 37 / 42 Notas de aula Exemplo: Estimar as dimensões de uma ponte com os seguintes dados básicos: Tabuleiro celular em concreto protendido. Altura variável Um vão central de L =100m Uma largura total do tabuleiro B = 13,6m Concretos com fck ≈ 30MPa SOLUÇÃO: 1. Altura da viga sobre o pilar : Figura 22 : Entre 4,7m a 6,5 m . Usar h pilar = 6,5m 2. Altura no meio do vão: Figura 24 : h pilar / h vão = ( 1,9 a 3,9 ): h vão = h pilar / ( 2,9 a 3,9 ) = 3,4m a 1,7m Usar h vão = h pilar / 2,6 ; h vão =2,5m h pilar =6,5m h vão =2,5m 60m 100m 60m Figura 40 3. Área total das almas das vigas no apoio sobre os pilares: Figura 32: (2bw. h )/B=0,22 a 0,42 Com B=13,6m obtemos: ( 2 × bw) × h pilar = 2,99m2 a 5,71m2 Com hpilar =6,5m obtemos: ( 2× bw ) = 0,46m a 0.88m logo : bw = 0,23m a 0,44m Usar : bw = 0,40m No meio do vão usar a espessura mínima ≈ 0,20m 4. Largura da laje inferior na seção sobre o pilar. b inf. = 0,40 B a 0,65 B = 5,5m a 8,8m Usar b inf. = 0,50 B = 6,8m 5. Espessura da laje inferior na seção do apoio: Figura 31 : ( b inf. · h inf.) / B = 0,38 a 0,53 Com B=13,6m e b inf.=6,8m obtemos: h inf. = 0,76m a 1,06m Usar h inf = 0,90m No meio do vão usar a espessura mínima ≈ 0,15m 6. Espessura da laje em balanço : Com o comprimento b = 3,10m, obtemos na Figura 30: h bal. = 0,45m > h bal. mínima = 0,35m Usar h bal. = 45cm Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz Notas de aula Pré-dimensionamento das Seções transversais B =13,6m h bal. =0,45m h =6,5m h inf.=0,9m bw =0,4m b =3,1m b=3,1m 0,3m b inf.=6,8m 0,3m Seção transversal sobre o pilar Figura 41 B =13,6m h = 2,50m bw h bal.=0,45m bw = 0,20 m h inf.=0,15m b=3,1m b inf.=6,8m 0,30m b=3,1m 0,30m Seção transversal no meio do vão Figura 42 38 / 42 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 39 / 42 Notas de aula Compatibilizando as seções “pilar” e “meio do vão”. A largura da laje inferior varia ao longo da ponte para que seja mantida a inclinação da face lateral. ( Varia de 6,8m a 7,2m) 13,6m 0,15m 0,45m 0,15m 0,2m 7,2m Meio do vão 0,4m 2,5m 6,5m 0,90 m Sobre o pilar 3,1m 0,3 3,1m 6,8m 0,3 Figura 43 Essas dimensões estimadas servem apenas para um estudo inicial da obra, inclusive para uma avaliação das fundações. É evidente que as dimensões dependerão da resistência do concreto que será usado na obra. O cálculo estrutural pode confirmar ou não as dimensões estimadas. Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 40 / 42 Notas de aula Quantidade de materiais – Estimativas aproximadas : 2 Área do Tabuleiro = ( 60m + 100m + 60m) x 13,6m = 2992 m ≈ 3000 m2 Concreto : Para um vão de 100m, a espessura média segundo a Figura 33 pode ser estimada em 80cm , na faixa de 70cm a 90cm. 2 Volume de concreto ≈ Área do Tabuleiro x espessura média = 3000m x 0,8m ≈ 2400 m = ( 2100m3 a 2700 m3 ) . 3 = Aço comum: Na Figura 35, no apoio, com altura da viga = 6,5m e largura do tabuleiro = 13,6m obtemos a taxa de 75 kg/m2. No meio do vão, e nos apoios extremos, com altura da viga = 2,5m e largura do tabuleiro = 13,6m obtemos a taxa de 52 kg/m2. Um valor médio para a superestrutura seria = ( 75 + 52 ) / 2 = 63,5 kg/m2 ≈ 65 kg/m2 O total de aço CA50 seria = 3000 m2 × 65 kg/m2 ≈ 195 ton Segundo o SETRA o valor mínimo a considerar é de 130kg/m3 de concreto = 2400 m3 ×130 kg/m3 ≈ 312 ton Aço de Protensão : Na Figura 36 , aço de protensão CP 190 RB , com fy =1700 MPa ≈ 50 kg/m2 Total = 3000 m2 × 50 kg/m2 ≈ 150 ton. Segundo o SETRA o valor mínimo a considerar é de 40kg/m3 de concreto = 2400 m3 ×40 kg/m3 ≈ 96 ton Observa-se que as estimativas de quantidades de aço, comum ou de protensão, têm dispersão muito grande. Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 41 / 42 Notas de aula Referências : 1- Yves Guyon – Constructions en Béton Précontraint - Volumes 1 e 2 - Classes. États Limites – Cours CHEBAP - Eyrolles 1966 2- Fritz Leonhardt – Construções de Concreto – Volume 1 a 6 - Editora Interciência 1979 3- Eduardo Thomaz – Levantamento de dimensões de pontes com vigas pré-moldadas protendidas e de pontes com tabuleiro celular– 1975 4- Walter Podolny, Jr – Federal Highway Administration, U.S. Department of Transportation – Concrete cable-stayed bridges and the feasibility of standardization of segmental bridges in the United States of America. FIP 90 – Hamburg 1990 5- Kulka. F. , Thoman, S.J. and Lin, T.Y. , “ Feasibility of Standard Sections for Segmental Prestressed Concrete Box Girder Bridges” - Report FHWA/RD -82 / 024 ( citado em [4]). 6- Jörg Schlaich – The design of Structural concrete – IABSE Workshop – New delhi 1993 7- Fernando Uchoa Cavalcanti e Flávio Mota Monteiro – Adaptação de Projetos de Obras de Arte Especiais da Ferrovia do Aço. – Empresa de Engenharia Ferroviária – 1982 8- Kupfer Hebert – Tests on Prestressing Shear Reinforcement – Spannbetonbau in der Bundesrepublick Deutshland – 1983 -1986 - FIP 10th Congress - New-Delhi 1986. 9- Eduardo Thomaz – Notas de aula de Concreto Protendido - Pontes com vigas pré-moldadas protendidas e pontes com tabuleiro celular – IME – 2002 – RJ 10- Festschrift Rüsch – Stahlbetonbau – Bericht aus Forschung und Praxis - Editora Wilhelm Ernst & Sohn – Berlin – 1969 11- Walter Pfeil – Ponte Rio Niterói – Processos executivos. 1975 12- Diaz, Ernani : The technique of glueing precast elements of the Rio-Niteroi bridge. Matériaux et Constructions , Nr. 43 , Jan. / Febr. 1975 , S. 43-50 13- Noronha, A.A. und Muller, J. : Les tabliers en béton précontraint préfabrique du pont Rio-Niteroi au Brésil . Travaux , Dez. 1974, S. 52-59. 14- Kupfer Hebert – Segmentäre Spannbetonträger im Brückenbau - Deutscher Ausschuss für Stahlbeton – Heft 311 – Berlin - 1980 15- Walter Pfeil - Concreto Protendido – Métodos construtivos - Perdas de protensão – 3ª edição Editora Didática e Científica Ltda -1991 o 16- 10 B.E.C - 10o Batalhão de Engenharia e de Construção – E.B - Lajes / S.C. - Nivelamento do tabuleiro da ponte sobre o rio Pelotas. Acompanhamento anual – 1992. 17- Projconsult – A ponte sobre o rio São Francisco - Bom Jesus da Lapa – BAHIA–Relatório descritivo do projeto e da obra. – 1990 Concreto Protendido Pontes : Tabuleiro Celular Prof. Eduardo C. S. Thomaz 42 / 42 Notas de aula 18- Roger Pamponet da Fonseca , José Manoel Morales Sánches – A razão da Leveza da Ponte de Niemeyer em Brasília - Congresso III - ABPE – 21 Abril 2010- Rio de Janeiro 19- Menn, C. (1990). Prestressed Concrete Bridges.- Birkhäuser Verlag, Basel, Switzerland. 20- S.E.T.R.A. (2007). Prestressed Concrete Bridges built by cantilever method – Design and Stability during Erection www.setra.equipement.gouv.fr/IMG/doc/pap6_22-vion.doc (30.08.2009) 21- M. Ebrahim Fazly - Entwurf und Bemessung einer Extradosed-Brücke unter Verwendung von ultra-hochfestem Beton - Technische Universität Hamburg-Harburg - Institut für Baustatik und Stahlbau Oktober 2009 +++