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SOLICITAÇÕES DE PONTES I - Coggle Diagram
SOLICITAÇÕES DE PONTES I
A estrutura é um conjunto de elementos, verticais e horizontais, responsáveis pela sustentação da obra de arte, a qual recebe além do seu próprio peso ações provenientes dos usuários, empuxos de solo, ações do vento entre outras. O primeiro passo para o dimensionamento é conhecer as ações atuantes sobre as estruturas.
Focaremos no projeto de pontes convencionais de concreto armado, isto é, pontes formadas por um tabuleiro em laje apoiada sobre vigas longitudinais principais
Via de regra, o elemento em contato direto com os usuários é a laje, ela receberá as cargas dos veículos e as transferirá para as vigas. Estas receberão as reações provenientes das lajes e as conduzirão para os pilares, que por sua vez levarão as cargas até as fundações.
Em geral, temos as forças de superfície, as forças lineares e as forças pontuais. As lajes podem receber esses três tipos, já as vigas e os pilares por serem modelados como elementos de barra só podem receber forças lineares e pontuais.
• Ações permanentes
são as cargas que atuarão por toda a vida útil da estrutura, nela incluímos o peso próprio da estrutura e dos elementos acessórios como pavimentação, postes, barreiras e guarda-corpos
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Há ainda outros elementos não estruturais cujo peso deve ser determinado. As barreiras, guarda-corpos e postes estarão sempre presentes na ponte, sendo considerados, portanto, como cargas permanentes.
Nas pontes rodoviárias a pavimentação da faixa de pedestres deve ser considerada, assim como um eventual recapeamento. Podemos considerar uma carga mínima de 2 kN/m² para o recapeamento. Em pontes de grandes vãos essa carga adicional pode ser desconsiderada a critério do proprietário da obra.
• Ações variáveis
são ações que atuaram sobre a estrutura em momentos e intensidades variáveis, são exemplos dessas ações as cargas móveis, as cargas de vento e a correnteza das águas;
• Ações excepcionais
são ações com pouquíssima probabilidade de ocorrerem durante a vida útil da construção, mas que não devem ser desconsideradas. É o caso dos choques de veículos, por exemplo.
EMPUXOS
Empuxo de Terra
Pode ser classificado quanto a sua natureza em ativo, passivo ou de repouso
Deve-se sempre buscar o carregamento que leve a situação mais desfavorável para a estrutura, de modo que estas sejam dimensionadas a favor da segurança.
Recomenda-se utilizar um peso específico para o solo úmido de no mínimo 18 kN/m³ e um ângulo de atrito interno de no máximo 30°. Entretanto, essa recomendação não dispensa um estudo geotécnico para avaliação das características do solo da região.
Uma situação interessante a ser avaliada é o desenvolvimento planimétrico das pontes, cuja superestrutura funciona como arrimo.
Regiões de taludes, nas quais os pilares encontram-se parcialmente enterrados, as forças de empuxo devem ser estimadas para uma largura fictícia igual a 3 vezes a largura do pilar, desde que seja menor ou igual a largura da plataforma.
Nos casos em que a superestrutura é suportada por uma série de pilares alinhados transversalmente, a largura fictícia é igual a 3 vezes a largura do pilar deve ser menor ou igual a distância transversal entre eixos de pilares adjacentes. Caso esse critério não seja respeitado, deve-se adotar uma largura fictícia igual a:
• Metade da distância entre os eixos dos pilares acrescida 1,5 vezes a largura do pilar, para os pilares externos
• A distância entre os eixos dos pilares, para os pilares intermediários.
Empuxo de Água
Elementos estruturais submersos, receberão a ação de um empuxo hidrostático de módulo igual ao peso do volume de água deslocado e sentido vertical para cima.
Já as laterais desses elementos recebem forças horizontais. Via de regra, dimensiona-se estes elementos para que seu peso próprio ultrapasse no mínimo 10% do empuxo vertical.
Nos muros de arrimo deve-se sempre atentar ao nível do lençol freático, uma vez que, este gerará pressões hidrostáticas sobre a parede.
Deformações
De modo geral as fundações das obras de arte são dimensionadas para que seus recalques diferenciais sejam pequenos, sendo seus efeitos insignificantes. Nestes casos, ao se projetar pontes hiperestáticas, como as de vigas contínuas, não é necessário a consideração desses recalques na determinação dos esforços de projeto.
Entretanto, quando a ponte será construída sobre uma área que pode vir a ter grandes recalques, estes devem ser previstos ainda na fase de projeto. Um exemplo de localização deste caso são encostas sujeitas a deslizamentos lentos.
Dessa forma, os recalques previstos podem auxiliar na escolha da estaticidade da estrutura principal. Podendo ela ser hiperestática ou isostática.
Deve-se tomar cuidado no projeto de pontes implantadas em zonas carboníferas. Essas regiões podem apresentar grandes recalques bruscos na fundação. Sendo, portanto, necessário a previsão de nichos, para colocação de macacos destinados a renivelar os tabuleiros, no projeto da estrutura estaticamente determinada
