OS PRÉ-DIMENSIONAMENTO DOS ESTAIS

PRÉ-DIMENSIONAMENTO DOS ESTAIS

Sempre é necessário realizar o pré-dimensionamento dos estais, seja

para um estudo de viabilidade ou para a construção do modelo inicial de

análise. Como a determinação precisa das forças atuantes nos estais é um

processo laborioso, iterativo e envolve muitas variáveis, é comum que na fase

inicial do projeto algumas simplificações sejam assumidas.

Nas pontes de estais múltiplos é possível considerar que o tabuleiro é

uma estrutura contínua sobre apoios elásticos e a força nos estais pode ser

estimada pela expressão:

Para a avaliação da carga atuante nos estais de ancoragem, uma

consideração plausível é a de que estes elementos serão responsáveis por

resistir às solicitações oriundas do trecho desbalanceado do vão central.

Com as forças atuantes preestabelecidas, prossegue-se à avaliação da

seção transversal dos estais. Para isto, WALTHER (1999) recomenda o

emprego do parâmetro:

O parâmetro 8 tem por objetivo indicar se o critério predominante para o

dimensionamento dos cabos será a resistência ou a fadiga. Resumidamente,

nas pontes rodoviárias com tabuleiro de concreto, oparâmetro 8 encontra-se

na faixa de 0,2 a 0,3, indicando que o critério da resistência é dimensionam-te.

Já para pontes ferroviárias com tabuleiro metálico, o parâmetro 8 assume

valores mais elevados (1,0 a 2,0), sendo o critério da fadiga dimensionam-te.

As equações-limite para os dois critérios podem ser escritas em função de 8:

É preciso ressaltar que os procedimentos propostos servem somente

como uma primeira aproximação das forças nos estais. Por exemplo, assumir

que a área de influência para cargas móveis se restringe à faixa entre estais

não representa a realidade. Na prática, as simplificações aqui sugeridas levam

a um superdimensionamento dos estais nos vãos laterais e a um

subdimensiona mento dos estais do vão central.

TABULEIRO

O tabuleiro ou viga de enrijecimento é o elemento que recebe

diretamente

os

carregamentos

provenientes

da

utilização

da

ponte,

principalmente os carregamentos de veículos e carga de multidão que

representam uma parcela importante dos carregamentos totais que a estrutura

estará submetida.

Em uma análise simplória, o tabuleiro deve ser capaz de transferir as

cargas verticais de seu peso próprio e cargas móveis entre pontos de

ancoragem dos estais. A presença de estais, mesmo que em pequeno número

ao longo do tabuleiro, contribui significativamente para a redução das

solicitações de carga permanente no tabuleiro quando a estrutura é comparada

com umaviga de enrijecimento contínua.

A Figura 2.15 mostra esquematicamente os diagramas de momentos

fletores para cargas permanentes em tabuleiros de vigas contínuas e estaiados

A distribuição dos cabos transversalmente também se constitui em fator

decisivo para a concepção da seção transversal do tabuleiro. Por exemplo,

uma disposição dos estais com um único plano central exige que o tabuleiro

tenha maior rigidez à torção e seções celulares deverão ser adotadas. Já para

estais dispostos nos bordos da seção, a importância de uma rigidez à torção

elevada do tabuleiro passa a ser menor.

O tabuleiro se constitui também em um elemento altamente suscetível à

ação do vento e, por este motivo, seu desempenho aerodinâmico é decisivo

para o sucesso de projetos deste tipo.

a) Rigidez axial

A ação do estai tensionado na viga de enrijecimento se traduz num

esforço compressivo na seção transversal. Em pontes com múltiplos estais,

esta compressão cresce do meio do vão em direção ao pilone, onde atinge seu

valor máximo.

Para casos específicos de viga de enrijecimento em aço, esta

compressão pode ser fator impeditivo para a utilização de elementos com

chapas mais esbeltas, propensas a fenômenos de instabilidade.

b) Rigidez à flexão

Conforme dito anteriormente, a principal ação vertical na viga de

enrijecimento é composta pela carga concentrada das rodas do veículo e carga

de multidão. Para haver eficiência na transmissão detais ações aos pontos de

ancoragem