sld_2 Pontes e Grandes Estruturas

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UNIDADE II
Prof. Fernando Mihalik
Pontes e 
Grandes Estruturas
Itens importantes:
 O vão a ser vencido, que deve ser adequado ao sistema estrutural a ser adotado. 
 A altura disponível para passar a obra sobre o gabarito imposto.
 O processo de construção a ser adotado, que depende dos equipamentos disponíveis, da 
obtenção dos materiais, da topografia e condições de acesso.
 As restrições de ocupação da área inferior durante a obra.
 O impacto ambiental provocado pela obra, inclusive pelo processo construtivo.
 Custo e prazos a serem cumpridos. 
 A relação entre as cargas móveis e o peso próprio da 
estrutura. Para cargas móveis maiores, como no caso das 
pontes ferroviárias, a superestrutura deve constar com maior 
número de longarinas, tendência semelhante às pontes 
rodoviárias com elevado número de faixas de tráfego.
Critérios para escolha da tipologia das pontes
Superestrutura moldada no local :
 Superestrutura sobre 
cimbramento fixo (contínuo/
descontínuo).
 Processo mais antigo em 
simples – formas sobre o 
cimbramento, concretagem 
no local e desforma após o 
concreto atingir as condições 
de resistência e módulo de elasticidade. 
 Necessidade de contraflechas. 
 Apoio do cimbramento.
 Sentido de concretagem.
 Sentido da desforma e retirada do cimbramento. 
Pontes de Concreto – Processos construtivos
SUPERESTRUTURA A EXECUTAR
FORMAS FORMAS
CIMBRAMENTO 
DESCONTÍNUO
CIMBRAMENTO 
CONTÍNUO
Superestrutura sobre cimbramento móvel.
 Formas sobre cimbramento ‘deslizante’, com formas para 
cada vão.
Pontes de Concreto – Processos construtivos
Junta de acoplamento
Fôrma
Escoramento deslizante
Pilar individual
 Formas sobre 
cimbramento com treliça 
deslizante.
Pontes de Concreto – Processos construtivos
Trecho pronto da ponte
Direção da concretagem
Fôrma
Local de colocação 
do concreto
Vigas transversais nos 
pilares com apoios de rolos
Balanço
Transversina
Trecho pronto
Treliça metálica 
de escoramento
Por ocasião do avanço
Processo dos balanços sucessivos –
avanços progressivos da
superestrutura concretada no local por
aduelas concretadas e protendidas
contra a estrutura anteriormente
executada, a partir do pilar.
 Processo sequencial simétrico.
 Controle do avanço
- Resistência
- Módulo de elasticidade
- Deformações
Cálculo nas várias etapas
Pontes de Concreto – Processos construtivos
3º ETAPA
4º ETAPA
1º ETAPA
2º ETAPA
 Etapas de execução 
 Avanço do cimbramento 
 Formas penduradas 
Pontes de Concreto – Processos construtivos
 Elevação 
típica
Pontes de Concreto – Processos construtivos
VÃO LATERAL 1 VÃO CENTRAL 2 VÃO LATERAL 3
ADUELA CENTRAL 
DE FECHAMENTO
SENTIDO DE EXECUÇÃO DAS 
ADUELAS DO VÃO LATERAL 
SENTIDO DE EXECUÇÃO 
DAS ADUELAS DO VÃO 
CENTRAL 
SENTIDO DE EXECUÇÃO DAS 
ADUELAS DO VÃO LATERAL 
SENTIDO DE EXECUÇÃO 
DAS ADUELAS DO VÃO 
CENTRAL 
Processo sequencial 
com treliça 
Pontes de Concreto – Processos construtivos
Dispositivo para o 
deslocamento da 
fôrma
Dispositivo para 
o deslocamento 
da fôrma
Vão concluído Balanço
Após o avanço
Treliça de lançamento sobre o tabuleiro
Importância do controle do avanço das aduelas em balanço:
 Controle da Resistência do Concreto.
 Controle do Módulo de Elasticidade do Concreto.
 Controle das Deformações.
 Aplicação das cargas à baixa idade.
Cálculo e verificação nas várias etapas da obra, em função do 
avanço das aduelas.
Pontes de Concreto – Processos construtivos
Numa obra em balanços sucessivos, é recomendado que sejam executados balanços 
simétricos a um pilar, com concretagem e protensão das aduelas simétricas na mesma idade. 
Essa recomendação tem como objetivo:
a) Apenas evitar a transmissão de momentos no pilar devido à simetria das aduelas.
b) Apenas evitar que as deformações nos balanços sejam diferentes.
c) Evitar a transmissão de momentos no pilar devido à simetria das aduelas e evitar que as 
deformações nos balanços sejam diferentes.
d) Diminuir os momentos nos balanços devido à simetria das 
aduelas e evitar que as deformações nos balanços sejam 
diferentes. 
e) Agilizar a velocidade de progressão da obra.
Interatividade
Resposta
Numa obra em balanços sucessivos, é recomendado que sejam executados balanços 
simétricos a um pilar, com concretagem e protensão das aduelas simétricas na mesma idade. 
Essa recomendação tem como objetivo:
a) Apenas evitar a transmissão de momentos no pilar devido à simetria das aduelas.
b) Apenas evitar que as deformações nos balanços sejam diferentes.
c) Evitar a transmissão de momentos no pilar devido à simetria das aduelas e evitar que as 
deformações nos balanços sejam diferentes.
d) Diminuir os momentos nos balanços devido à simetria das 
aduelas e evitar que as deformações nos balanços sejam 
diferentes. 
e) Agilizar a velocidade de progressão da obra.
Superestrutura em elementos pré-moldados:
 Elementos que cobrem todo o vão – longarinas pré-moldadas.
 Tabuleiros com vigas 
lançadas por guinchos, 
guindastes ou treliças.
Pontes de Concreto – Processos construtivos
LANÇAMENTO DE VIGAS COM 2 GUINDASTES
 Içamento da longarina.
Pontes de Concreto – Processos construtivos
 Colocação no local.
Pontes de Concreto – Processos construtivos
 Vigas do tabuleiro 
instaladas.
Pontes de Concreto – Processos construtivos
Pontes de Concreto – Processos construtivos
LANÇAMENTO DE VIGAS COM TRELIÇAS
vários tabuleiros retos
 Treliça de lançamento das 
vigas posicionada para içamento.
Pontes de Concreto – Processos construtivos
Observações:
 Definição do tipo, etapas e sequência de lançamento – Plano de Rigging.
 Necessidade de travamento das longarinas até a concretagem do tabuleiro.
 Idade de lançamento deve ser tal que o concreto consiga resistir e não deformar 
excessivamente.
 Cuidado com a protensão excessiva no concreto protendido 
durante o processo construtivo.
Pontes de Concreto – Processos construtivos
Processo dos balanços sucessivos com 
aduelas pré-moldadas - avanços 
progressivos da superestrutura 
concretada no local por aduelas 
pré-moldadas e protendidas contra a 
estrutura anteriormente executada, a 
partir do pilar. Muito semelhante ao das 
aduelas moldadas no local.
 Processo sequencial simétrico.
 Controle do avanço.
 Transporte e lançamento das aduelas pré-moldadas.
 Cálculo nas várias etapas.
Pontes de Concreto – Processos construtivos
Aduela pré-moldada
 Tabuleiro com balanços que recebem vãos isostáticos.
Superestrutura em elementos vãos contínuos:
Pontes de Concreto – Processos construtivos
 Superestrutura com balanços que recebem vãos isostáticos.
Pontes de Concreto – Processos construtivos
DENTE 
GERBER
APARELHO 
DE APOIO
CONSOLO 
DE APOIO
 Estrutura com torres de 
pilares interligados.
Pontes de Concreto – Processos construtivos
TOPO DO PILAR INTEGRADO 
AO TABULEIRO
(MOLDADO NO LOCAL)
TABULEIRO COM VIGAS 
PRÉ-MOLDADAS
DENTE GERBER
APOIO EM 
CONSOLO
PILARES 
DA TORRE VIGAS DE 
TRAVAMENTO
BALANÇOS 
LONGITUDINAIS
 Tabuleiros com 
solidarização posterior –
continuidade é dada nos 
apoios.
 Processo dos 
deslocamentos 
progressivos (ponte 
empurrada).
Pontes de Concreto – Processos construtivos
Comprimento de 
avanço
Concre-
tagem
Segmento 
pronto
2º Avanço
Estrutura metálica
Avanço progressivo
Macaco para o deslocamento
4º Avanço 6º Avanço
Encontro
Corte longitudinal
Apoio deslizante
1º Vão
Apoio deslizante
Pilar
2º Vão
Uso de elementos pré-moldados:
 aumento de produtividade e redução dos prazos.
 mais adequadas para obras retas, e com repetição de elementos.
 estudo de acessos e disponibilidades de canteiros de estocagem dos elementos.
 as operações de lançamentos têm que ser intermitentes sem paralização.
 aspecto estético - juntas aparecem.
 Obras implantadas em cortes – podem dispensar cimbramentos e lançamentos – alternativa 
moldada no localpode ser mais adequada.
 Passagens superiores em obras retas – tabuleiros de vigas 
múltiplas são boa opção, limitada à extensão do vão.
 Obras em curva horizontal – limitam o uso de pré-moldados 
para curvas de raio baixo, devido a balanços laterais.
Algumas orientações sobre a escolha da tipologia da ponte
De uma forma bem simplificada, o plano de Rigging se refere a estruturas pré-moldadas e está 
ligado à(ao):
a) Verificação da resistência das vigas para suportar os esforços na operação de transporte.
b) Verificação da resistência das vigas para suportar os esforços na época de lançamento das 
lajotas pré-moldadas.
c) Verificação da resistência das vigas para suportar os esforços na operação de concretagem 
do tabuleiro.
d) Estudo da sequência de operações de lançamento de vigas 
na obra.
e) Estudo das deformações nas vigas antes da protensão.
Interatividade
Resposta
De uma forma bem simplificada, o plano de Rigging se refere a estruturas pré-moldadas e está 
ligado à(ao):
a) Verificação da resistência das vigas para suportar os esforços na operação de transporte.
b) Verificação da resistência das vigas para suportar os esforços na época de lançamento das 
lajotas pré-moldadas.
c) Verificação da resistência das vigas para suportar os esforços na operação de concretagem 
do tabuleiro.
d) Estudo da sequência de operações de lançamento de vigas 
na obra.
e) Estudo das deformações nas vigas antes da protensão.
Ações Permanentes:
 cargas devidas ao peso próprio dos elementos estruturais; 
 cargas permanentes complementares - pavimentação, trilhos, dormentes, e lastros, 
revestimentos, barreiras, guarda-rodas, guarda-corpos e dispositivos de sinalização; 
 empuxos de terra e de água atuantes; 
 forças de protensão aplicadas na estrutura;
 deformações impostas, provocadas por fluência e retração do 
concreto, por variações de temperatura e por deslocamentos 
de apoios.
De acordo com a NBR 6118:2014 (estruturas de concreto) e NBR 
8681:2003 (ações e segurança).
Ações nas pontes
Ações Variáveis:
 cargas móveis; 
 cargas de vento; 
 empuxos de terra provocados por cargas móveis; 
 pressão da água em movimento e efeito dinâmico do movimento das águas;
 efeito da variações de temperatura;
 carga de construção.
Ações Excepcionais:
 choques, explosões, enchentes, sismos.
Ações nas pontes
 Peso próprio da estrutura – peso específico de 25 kN/m³ (concreto armado).
 Pavimentação - peso específico de 24 kN/m³ + 2 kN/m² para recapeamento.
 Lastro ferroviário, trilhos e dormentes – 18 kN/m³ + 8 kN/m por via.
 Empuxo de terra – usar os princípios de mecânica dos solos (γsolo = 18 kN/m³).
 Não considerar equilíbrio de forças e empuxos passivos que podem não ocorrer – exemplos 
de empuxos não equilibrados.
Ações Permanentes nas pontes
Não deve ser 
considerado
EMPUXO
CORTINA
 Empuxo de água – calculado para os níveis mais desfavoráveis.
 Forças de Protensão – de acordo com a NBR6118:2014.
 Fluência e Retração – de acordo com a NBR6118:2014.
Ações Permanentes nas pontes
 Carga Móvel – Pontes 
rodoviárias: TB-450 –
caso geral - esquema 
abaixo
 P = 75 kN
 p = 5,0 kN/m² 
 Estradas vicinais: 
TB-240 (outras cargas)
Ações Variáveis nas pontes rodoviárias
Seção AA
Seção BB
A
B
Coeficientes de ponderação (efeito dinâmico):
 coeficiente de impacto vertical (CIV).
 coeficiente de impacto adicional (CIA).
 coeficiente de faixas de rolamento (CNF).
 Cargas Especiais – devem ser estudadas em função da 
passagem de CVCs (treminhões) e CCEs (cargas elevadas). 
Ver normalizações dos DERs e concessionários.
Ações Variáveis nas pontes rodoviárias
 Carga Móvel – pontes ferroviárias: vários TB’s, em função do tipo de tráfego
Coeficiente de impacto: 𝜑 = 0,01 . (1600 − 60√𝑙 + 2,25 . 𝑙 ) ≤ 1,2
Ações Variáveis nas pontes ferroviárias
 Carga Móvel – passarelas 
 carga uniformemente distribuída p = 5,0 kN/m² sobre o pavimento entre os guarda-corpos, na 
posição mais desfavorável, sem qualquer consideração sobre efeito dinâmico, ou seja, sem 
coeficiente de impacto vertical.
Ações Variáveis nas passarelas
 Forças horizontais longitudinais – Força de frenagem e aceleração.
Pontes rodoviárias:
 5% do peso do carregamento do tabuleiro com as cargas móveis distribuídas, excluídos os 
passeios.
 30% do peso do veículo tipo. 
Pontes ferroviárias:
 15% da carga móvel para frenagem.
 25% do peso dos eixos motores para aceleração. 
Ações Variáveis Horizontais
 Forças horizontais transversais – Força centrífuga (traçado curvo)
Pontes rodoviárias:
Ações Variáveis Horizontais
Pontes ferroviárias: força aplicada a 1,60 m do topo dos trilhos, fração C da carga móvel em 
pontes ferroviárias de bitola larga (1,60 m):
 C = 0,15 da carga móvel para R ≤ 1200 m
 C = 180/R da carga móvel para R > 1200 m
em pontes ferroviárias de bitola estreita (1 m):
 C = 0,10 da carga móvel para R ≤ 750 m
 C = 75/R da carga móvel para R > 750 m
Ações Variáveis Horizontais
 Pontes ferroviárias: choque horizontal, força aplicada no topo dos trilhos, equivalente a 20% 
da carga móvel do eixo mais pesado.
Ações Variáveis Horizontais
LAJE COMO ELEMENTO DE CONTRAVENTAMENTO
 Ação do Vento: Considerar ações 
diferentes para as pontes rodoviárias, 
pontes ferroviárias e passarelas, cujos 
valores e formas de aplicação são 
descritas na NBR 7188:2013.
 Empuxo de terra provocado pelas 
cargas móveis.
 Pressão de água em movimento: deve ser considerada em 
função da velocidade da água e da forma da seção do pilar. O 
efeito dinâmico deve ser avaliado.
Ações Variáveis Horizontais
Variação da temperatura: podem ser considerados os valores da NBR 6118:2014:
 elementos estruturais cuja menor dimensão ≤ 50 cm, deve ser considerada uma oscilação de 
temperatura em torno da média de 10 °C a 15 °C;
 elementos estruturais cuja menor dimensão > 70 cm, oscilação de 5 °C a 10 °C;
 elementos estruturais cuja menor dimensão entre 50 cm e 70 cm: interpolar.
Ações Variáveis Horizontais
 Cargas de Construção.
Ações Excepcionais.
 Colisão em pilares: considerar ação força horizontal de 1.000 kN na transversal e 500 kN na 
longitudinal do tráfego, ou colocar elementos capazes de proteger a estrutura, calculados 
para força horizontal perpendicular à direção do tráfego de 100 kN e carga concomitante de 
100 kN.
 Colisão no tabuleiro - Força horizontal de 100 kN no tabuleiro.
 Guarda-corpos – Força horizontal de 2,0 kN/m.
Ações Variáveis Adicionais
Para o projeto de uma ponte rodoviária usual, toma-se como carga móvel o carregamento do 
trem-tipo rodoviário denominado TB-450. Esse trem-tipo é:
a) Constituído por um veículo com 6 rodas de 75 kN e carga distribuída de 5,0 kN/m² em todo 
o tabuleiro, que deve ser aplicado de forma estática.
b) Constituído por um veículo com 6 rodas de 75 kN e carga distribuída de 5,0 kN/m² em todo 
o tabuleiro, que deve ser aplicado com consideração de 3 coeficientes de efeito dinâmico.
c) Constituído por um veículo com 6 rodas de 75 kN e carga distribuída de 5,0 kN/m² em todo 
o tabuleiro, que deve ser aplicado com consideração de um coeficiente de impacto φ.
d) Constituído por um veículo com 6 rodas de 450 kN e carga 
distribuída de 5,0 kN/m² em todo o tabuleiro, que deve ser 
aplicado com consideração de 3 coeficientes de efeito 
dinâmico.
e) Constituído por uma carga distribuída de 5,0 kN/m² em todo o 
tabuleiro, que deve ser aplicado com consideração de 3 
coeficientes de efeito dinâmico.
Interatividade
Resposta
Para o projeto de uma ponte rodoviária usual, toma-se como carga móvel o carregamento do 
trem-tipo rodoviário denominado TB-450. Esse trem-tipo é:
a) Constituído por um veículo com 6 rodas de 75 kN e carga distribuída de 5,0 kN/m² em todo 
o tabuleiro, que deve ser aplicado de forma estática.
b) Constituído por um veículo com 6 rodas de 75 kN e carga distribuída de 5,0 kN/m² em todo 
o tabuleiro, que deveser aplicado com consideração de 3 coeficientes de efeito dinâmico.
c) Constituído por um veículo com 6 rodas de 75 kN e carga distribuída de 5,0 kN/m² em todo 
o tabuleiro, que deve ser aplicado com consideração de um coeficiente de impacto φ.
d) Constituído por um veículo com 6 rodas de 450 kN e carga 
distribuída de 5,0 kN/m² em todo o tabuleiro, que deve ser 
aplicado com consideração de 3 coeficientes de efeito 
dinâmico.
e) Constituído por uma carga distribuída de 5,0 kN/m² em todo o 
tabuleiro, que deve ser aplicado com consideração de 3 
coeficientes de efeito dinâmico.
Combinações últimas das ações (para o dimensionamento no ELU):
Em que:
 são os valores característicos das ações permanentes;
 é o valor característico da ação variável considerada 
como principal;
 são os valores característicos das ações variáveis 
simultâneas com a ação principal.
Combinações de Ações
 são os coeficientes de ponderação das ações permanentes para a força i;
 são os coeficientes de ponderação da ação principal;
 são os coeficientes de ponderação das ações variáveis para a força j;
 são os coeficientes de redução para as ações variáveis j que não são 
consideradas principais.
Combinações de Ações
Tipo de Efeito
Desfavorável Favorável
Pontes em geral 1,35 1,0
Grandes pontes 1,30 1,0
Casos gerais de pontes rodoviárias:
primeira combinação última normal F1d, com a carga móvel como carga variável principal e 
vento como secundária, a seguinte expressão:
segunda combinação última normal F2d, com o vento como carga variável principal e a carga 
móvel como secundária, a seguinte expressão:
Combinações de Ações
Em que:
 são as ações referentes ao peso próprio da estrutura;
 são as ações referentes ao peso próprio da pavimentação;
 são as ações referentes ao peso próprio dos guarda-rodas, guarda-corpos, passeios e 
defensas;
 são as ações referentes à carga móvel;
 são as ações referentes à frenagem e aceleração;
 são as ações referentes à pressão do vento.
Combinações de Ações
 Combinações quase permanentes de serviço – para verificação de deformações.
Casos gerais de pontes rodoviárias:
Combinações de Ações
 Combinações frequentes de serviço.
Avaliação da abertura de fissuras: 
primeira combinação frequente de serviço F1d,freq, com a carga móvel como carga variável 
principal e vento como secundária:
segunda combinação frequente de serviço F2d,freq, com o vento como carga variável principal e 
a carga móvel como secundária:
Combinações de Ações
 Combinações frequentes de serviço.
Verificação da fadiga: 
terceira combinação frequente de serviço F3d,freq, com a carga móvel como carga variável 
principal e vento como secundária:
quarta combinação frequente de serviço F4d,freq, com o vento como carga variável principal e a 
carga móvel como secundária, a seguinte expressão:
Combinações de Ações
 Combinações raras de serviço (para avaliação da formação de fissuras):
primeira combinação rara de serviço F1d,rara, com a carga móvel como carga variável principal e 
vento como secundária:
segunda combinação rara de serviço F2d,rara, com o vento como carga variável principal e a 
carga móvel como secundária:
Combinações de Ações
As combinações últimas normais usadas para o dimensionamento dos elementos no estado 
limite último consideram para o caso geral, coeficientes de ponderação iguais a 1,35 para as 
ações permanentes e quais coeficientes para as ações das cargas móveis?
a) 1,5 quando a carga móvel for a carga variável principal e 1,5 x 0,7 quando for secundária.
b) 1,35 quando a carga móvel for a carga variável principal e 1,5 x 0,7 quando for secundária.
c) 1,5 quando a carga móvel for a carga variável principal e 1,4 x 0,6 quando for secundária.
d) 1,35 quando a carga móvel for a carga variável principal e 1,4 
x 0,6 quando for secundária.
e) 1,5 quando a carga móvel for a carga variável principal e 1,4 
quando for secundária.
Interatividade
Resposta
As combinações últimas normais usadas para o dimensionamento dos elementos no estado 
limite último consideram para o caso geral, coeficientes de ponderação iguais a 1,35 para as 
ações permanentes e quais coeficientes para as ações das cargas móveis?
a) 1,5 quando a carga móvel for a carga variável principal e 1,5 x 0,7 quando for secundária.
b) 1,35 quando a carga móvel for a carga variável principal e 1,5 x 0,7 quando for secundária.
c) 1,5 quando a carga móvel for a carga variável principal e 1,4 x 0,6 quando for secundária.
d) 1,35 quando a carga móvel for a carga variável principal e 1,4 
x 0,6 quando for secundária.
e) 1,5 quando a carga móvel for a carga variável principal e 1,4 
quando for secundária.
ATÉ A PRÓXIMA!