Baixe Ime notas de aula e outras Notas de aula em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity!
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
Concreto Protendido
Pontes : Tabuleiro Celular
Prof. Eduardo C. S. Thomaz
Notas de aula
Tabuleiro Celular
Pontes em concreto protendido, construídas em balanços sucessivos.
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.
140m
53m 53m
Concreto Protendido
Pontes : Tabuleiro Celular
Prof. Eduardo C. S. Thomaz
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
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/
Projeto e construção :
Dr. Eng. Sérgio Marques de Souza.
Seção transversal
Concreto Protendido
Pontes : Tabuleiro Celular
Prof. Eduardo C. S. Thomaz
Notas de aula
Fig.5 - Ponte sobre o Rio Pelotas – Fase final de execução – 1967
Santa Catarina
Rio Grande do Sul
Concreto Protendido
Pontes : Tabuleiro Celular
Prof. Eduardo C. S. Thomaz
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
Notas de aula
Tabuleiro Celular : Pontes construídas em balanços sucessivos.
Flecha lenta no meio do vão.
Flecha lenta no meio do vão
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Tempo t (anos)
Flecha lenta no meio do vão (mm)
(+ / - ) 30mm
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.”
flecha (t = ∞)
(t )
(t)
flecha(t) flecha(t )
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
Concreto Protendido
Pontes : Tabuleiro Celular
Prof. Eduardo C. S. Thomaz
Notas de aula
Tabuleiro Celular em concreto protendido
Pré-dimensionamento baseado nas dimensões de obras existentes.
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 infra- estrutura.
Figura 14
h pilar
L
≈ 0,6 L a 0,8L ≈ 0, 6 L a 0,8L
Vista Lateral
h vão
Contrapeso, se necessário
B
h
b inf.
bw bw
b b
h bal.
h inf.
Seção Transversal
Concreto Protendido
Pontes : Tabuleiro Celular
Prof. Eduardo C. S. Thomaz
Notas de aula
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
≈ 0,6 L a 0,8 L L ≈ 0,6 L a 0,8L
Vista Lateral
Pilares bipartidos
Concreto Protendido
Pontes : Tabuleiro Celular
Prof. Eduardo C. S. Thomaz
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
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 -
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
Notas de aula
Seção transversal
São muito usadas as seções com 2 vigas.
As vigas podem estar em planos inclinados ou em planos verticais.
As seções com 3 vigas são de execução difícil e são pouco usadas nas pontes e nos
viadutos.
Em pontes e viadutos, com grande largura, são usadas seções transversais com 4 vigas
agrupadas de vários modos.
Outras tipos de seção transversal já foram usadas. Hoje em dia, não são mais usadas.
Figura 21d
Figura 21 b
Figura 21 a
Figura 21 c
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
Vão (m)
h pilar (m)
Figura 22
h vão^ h pilar
L
≈ 0,6 L a 0,8L ≈ 0,6 L a 0,8L
h
