APS - PONTES ESTAIATAS

RESUMO - PONTE ESTAIADAS

Ponte estaiada é um tipo de ponte suspensa por cabos constituída de um ou mais mastros, de onde partem cabos de sustentação para os tabuleiros da ponte.

A ponte estaiada costuma ser a solução intermediária ideal entre uma ponte fixa e uma ponte pênsil em casos onde uma ponte fixa iria requerer uma estrutura de suporte muito maior, enquanto uma pênsil necessitaria maior elaboração de cabos.

INTRODUÇÃO

O conhecimento das forças de implantação dos estais é de extrema importância no controle do greide final do tabuleiro da ponte estaiada. De maneira geral, as aduelas que vão sendo anexadas alteram os esforços e eslocamentos na parte já executada, inclusive nos estais já posicionados. Normalmente, tem-se por objetivo garantir o greide final do tabuleiro, o que se consegue com uma criteriosa definição das forças de implantação dos estais.

Estas forças podem ser obtidas a partir da solução de um problema fundamental que consiste na determinação de acréscimos de força nos estais, necessários ara atingir um vetor de deslocamentos, geralmente compostos de flechas em pontos do tabuleiro.

Normalmente, estes deslocamentos correspondem às contraflechas necessárias para retornar o tabuleiro às suas cotas originais. Em função do programa de tensionamento dos estais estabelecido para a obra, pode se tornar Necessário a aplicação de uma correção sequencial de forças nos estais, para se chegar às forças finais previstas no projeto.

TIPOS DE PONTE ESTAIADAS

Existem dois tipos básicos de pontes estaiadas: No tipo harpa, os cabos correm paralelos, ou quase, a partir do mastro, de modo que a altura de fixação do cabo ao mastro é proporcional à distância entre o mastro e o ponto de fixação deste cabo ao tabuleiro.

No tipo leque, os cabos conectam-se ou passam pelo topo do mastro.

PRINCIPIOS DO PROJETO DE PONTES ESTAIADAS

O soluções em pontes estaiadas é visivel principalmente em estruturas que exigem grandes vãos, usualmente acima de 200 m, onde este sistema torna-se atraente. Observa-se também a evolução desta solução para vãos da ordem de 1000 m nos dias de hoje.

Para vãos superiores, a solução de pontes pênseis é mais

empregada e economicamente mais competitiva.

O atrativo econômico desta solução está na possibilidade do emprego de estruturas esbeltas, além de conferir características estéticas cada vez mais exploradas por arquitetos ao redor do mundo. Especificamente no Brasil, apesar das estruturas ainda não se aproximarem dos grandes vãos empregados no continente asiático, o desenvolvimento tecnológico na área tem sido significativo, com a integração deste tipo de obra no contexto urbanístico das principais metrópoles.

Diferentes sistemas estruturais têm sido desenvolvidos e as possibilidades de inovação são muitas.

Basicamente, a estrutura se divide em quatro partes:

a) Sistema de estaiamento;

b) Tabuleiro (ou viga de enrijecimento);

c) Pilone (ou torre, ou mastro);

d) Ancoragens de extremidade.

O sistema de estaiamento é formado por cabos usualmente chamados de estais.

Se unem no tabuleiro ao pilone. Segundo GIMSING (2012), o sistema pode ter três são elas as configurações geométricas distintas. Essa configuração geométrica tem total influência no comportamento estrutural do sistema. São conhecidas configurações geométricas:

sistema em leque, harpa e semileque ou semi-harpa.

A Figura 1.1 ilustra as diversas configurações geométricas dos cabos em pontes

estaiadas.

Figura 1.1 - Sistemas de disposição dos estais: Leque (esquema superior); Semileque; e Harpa (esquema inferior) [GIMSING, 2012]

Os sistemas de estaiamento se diferencia na disposição dos cabos ao longo do pilone. O sistema em leque é caracterizado por concentrar os estais no topo do pilone e,

deste ponto único, partir com esses elementos até atingir o ponto desejado de ligação com o tabuleiro. Este sistema apresenta algumas empecilhos para o detalhamento da região de concentração dos estais no pilone, observando que as ancoragens exigem um espaço físico mínimo para instalação dos estais.

Algumas vezes na maioria delas, a quantidade de estais é relativamente grande e as dimensões da torre são reduzidas para possibilitar todas as ancoragens.

O método em harpa se diferencia por apresentar uma distribuição dos estais ao longo do comprimento da torre, possibilitando que os estais tenham igual inclinação e dando simetria ao método aplicado.

A geometria intermediária entre os sistemas de harpa e leque é denominada semileque (GIMSING, 2012). WALTHER (1999) nomeia este mesmo sistema de semiharpa.

O sistema é o mais empregado no Brasil e consiste na distribuição dos estais ao longo do trecho superior do pilone.

O sistema apresenta algumas vantagens técnicas em relação ao outros dois. Em relação ao sistema em harpa, este sistema permite explorar maiores inclinações dos estais em relação ao tabuleiro, deixando estes elementos estruturalmente mais eficientes e, portanto, mais econômicos.

ao sistema de leque, a maior vantagem está na facilidade de acomodação das ancoragens e uma maior facilidade executiva para o pilone. A distribuição longitudinal dos estais ao longo do tabuleiro é geralmente feita com espaçamento constante ao longo da obra. Por este motivo, nas situações em que o vão central é maior que o dobro dos vãos laterais, os estais mais extremos dos vãos laterais são dispostos mais próximos uns dos outros.

Deve-se atentar que não há razão estrutural de se utilizar o mesmo número de estais do vão central nos vãos laterais.

Os estais de extremidade são usualmente chamados de estais de ancoragem e são importantes quando a disposição dos estais é do tipo leque e semileque.

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