Slide - Aula 1 - Pontes 2021-2

Disciplina Disciplina Pontes Pontes Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” Faculdade de Engenharia – câmpus de Bauru Departamento de Engenharia Civil e Ambiental Pontes Pontes LUTTGARDES DE OLIVEIRA NETO Professor Doutor Aulas Remotas - 2020 01 I. Normas brasileiras e ações previstas II. Linhas de Influência, Superfícies de Influência 1. Estruturas isostáticas 2. Estruturas hiperestáticas 3. Lajes Programação Programação 3. Lajes III. Aspectos teóricos de projetos de superestrutura 1. Projeto de ponte em duas vigas principais 2. Ações; Distribuição transversal 3. Linhas de Influência; Envoltórias de esforços; Superfícies de Influência 4. Dimensionamento de vigas principais e transversinas, lajes IV. Pontes com diversas vigas principais 1. Métodos de cálculo I. Normas brasileiras I. Normas brasileiras -- ABNT ABNT NBR 7187:2003– Projeto de pontes de concreto armado e de concreto protendido - Procedimento – revisão 2013 NBR 7190:1997 - Projeto de estruturas de madeira – revisão 2011 NBR 16694:2020 - Projeto de pontes rodoviárias de aço e mistas de aço e concreto NBR 9452:2019 - Inspeção de pontes, viadutos e passarelas de concreto – Procedimento Procedimento I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras NBR 7188:2013 – Carga móvel rodoviária e de pedestres em pontes, viadutos, passarelas e outras estruturas NBR 7189:1985 – Cargas móveis para projeto estrutural de obras ferroviárias – cancelada e sem substituta I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras Normas complementares NBR 6120:2019 – Ações para o cálculo de estruturas de edificações NBR 8681:2003 Versão Corrigida:2004 – Ações e segurança nas estruturas – Procedimento NBR 6123:1988 Versão Corrigida 2:2013 – Forças devidas ao vento em edificações NBR 11682:2009 - Estabilidade de encostas NBR 15421:2006 - Projeto de estruturas resistentes a sismos - Procedimento I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras Classificação das ações Ações permanentes – peso próprio dos elementos componentes - estrutura, pavimento ou trilhos e lastros, empuxos, protensão, fluência, retração, recalques de fundação, sistemas de segurança, de sinalização, de drenagem; Ações variáveis – veículos e pedestres, efeitos dinâmicos de veículo, forças de frenação, de aceleração e centrífuga, vento, correntezas e marés, de frenação, de aceleração e centrífuga, vento, correntezas e marés, empuxos devido a veículos, variação de temperatura, de construção; Ações excepcionais – colisões, explosões, enchentes e sismos; I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras Combinações das ações Combinações últimas normais – ações permanente e variáveis, principal e secundárias simultâneas; Combinações últimas de construção – ações permanente e variáveis, principal e secundárias simultâneas com equipamentos, em fase de montagem ou execução; Combinações últimas especiais e excepcionais – ações permanente e Combinações últimas especiais e excepcionais – ações permanente e variáveis, de curta ou curtíssima duração, principal e secundárias simultâneas não desprezíveis - avaliação segundo NBR 16694 - Projeto de pontes rodoviárias de aço e mistas de aço e concreto; Combinações de serviço – quase permanente, frequente e rara; Combinação especial para fadiga – avaliação segundo NBR 6118 e NBR 16694; I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras Ações permanentes NBR 7187/2003 - Dimensões dos elementos estruturais Lajes maciças – h > 20 cm - ferroviária Lajes maciças – h > 15 cm - rodoviária Lajes maciças – h > 12 cm - demais Lajes maciças – h > 12 cm - demais Lajes nervuradas – a < 150 cm – distância entre eixos de nervuras Lajes nervuradas – h > 10 cm ou h > a/12 – espessura de mesas Lajes nervuradas – b > 12 cm – espessura de nervuras Vigas - b > 20 cm – espessura de almas – prémoldadas com controle rígido de execução - b > 12 cm Pilares - b > 40 cm ou l0/25 – espessura ou b > 20 cm em seção celular I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras Ações permanentes I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras Ações variáveis NBR 7187:2003 – Carga móvel rodoviária – Veículo-Tipo (ou Trem-Tipo) I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras Ações variáveis NBR 7188:2013 – Carga móvel rodoviária – Veículo-Tipo (ou Trem-Tipo) I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras NBR 7188:2013 – Carga móvel rodoviária – Veículo-Tipo (ou Trem-Tipo) Q (,q) = P (,p)*CIV*CNF*CIA CNF – coeficiente de número de faixas Ações variáveis CNF = 1 - 0,05*(n-2) > 0,9 – n é número de faixas CIA - coeficiente de impacto adicional – para elementos próximos a juntas ou a descontinuidade estrutural ou a extremidades CIA = 1,25 – estruturas de concreto ou mistas CIA = 1,15 – estruturas metálicas Por exemplo, elementos que estarão sujeitos a impactos devidos a pneus de veículos atingindo desníveis nos pavimentos; I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras NBR 7188:1984 – Carga móvel rodoviária – Veículo-Tipo (ou Trem-Tipo) I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras NBR 7188:2013 – Carga móvel rodoviária – Veículo-Tipo (ou Trem-Tipo) TB-450 – P = 75 kN, p = 5,0 kN/m2 Em anel rodoviário e com acesso a terminal portuário, majoração de até 10%, a critério de autoridade competente; Estradas vicinais com uma faixa de tráfego: TB-240 – P = 40 kN, p = 4,0 kN/m2 Passeios: p = 3,0 kN/m2 concomitante com carga móvel rodoviária Passarela: o elemento estrutural principal (ou do passeio) é dimensionado para p = 5,0 kN/m2, sem a consideração dos ponderadores de carga móvel rodoviária, CIV, CNF e CIA I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras NBR 7188:2013 – Carga móvel rodoviária – Veículo-Tipo (ou Trem-Tipo) TB-450 – P = 75 kN, p = 5,0 kN/m2 TB-240 – P = 40 kN, p = 4,0 kN/m2 – estradas vicinais de uma faixa Direção do tráfego longitudinal na ponte seções longitudinais de cargas I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras NBR 7188:2013 – Carga móvel rodoviária – Veículo-Tipo Especial TB-512 – (deveria ser TB-5120 - P = 20 kN) tráfego no eixo da estrutura velocidade constante e máxima de 5,0 km/h tráfego com vento a velocidade máxima de 20 m/s tráfego com vento a velocidade máxima de 20 m/s I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras Outras ações variáveis Garagem: - Veículo utilitário leve Estrutura de acesso à garagem, sem consideração de CIV caso de altura ou largura livre de acesso 2,5 m < h < 3,5 m TB-80 – P1 = 15 kN, P2 = 25 kN, p = 3,0 kN/m2 TB-80 – P1 = 15 kN, P2 = 25 kN, p = 3,0 kN/m2 caso de altura ou largura livre de acesso h > 3,5 m TB-240 – P = 40 kN, p = 4,0 kN/m2 I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras Outras ações variáveis Frenagem e aceleração: efeito horizontal Hf = 0,25*B*L*CNF > 135 kN com B e L, largura e comprimento, em metros, da carga distribuida p, respectivamente CNF – coeficiente de número de faixas I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras Outras ações variáveis Força centrífuga: efeito horizontal NBR 7188:2013 – Hfc = 2,4*P para curva de raio R < 200 m Hfc = 480*P/R para curva de raio 200 < R < 1500 m Hfc = zero para curva de raio R > 1500 m com P, a carga concentrada do Veículo-Tipo em kN; R, o raio horizontal do eixo da estrutura em metros I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras Outras ações variáveis Colisões: – análise individual nos elementos, em comprimento de 50 cm, no topo do elemento - em meio fio H = 100 kN perpendicular à direção do tráfego - em dispositivo de contenção H = 100 kN perpendicular à direção do tráfego e carga concomitante de 100 kN - em guarda-corpo h = 2,0 kN/m perpendicular à direção do tráfego - em dispositivo de contenção tipo cortina H = 450 kN perpendicular à direção do tráfego, aplicada a 1,5 metro acima do pavimento, carga concomitante de 100 kN I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras NBR 7189:1985 – Cargas móveis para projeto estrutural de obras ferroviárias - cancelada e sem substituta TB-360: para ferrovias sujeitas a transporte de minério de ferro ou outros carregamentos equivalentes; TB-270: para ferrovias sujeitas a transporte de carga geral; TB-240: para ser adotado somente na verificação de estabilidade e projeto de reforço de obras existentes; TB-170: para vias sujeitas exclusivamente ao transporte de passageiros em regiões metropolitanas ou suburbanas. I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras NBR 7189:1985 – Cargas móveis para projeto estrutural de obras ferroviárias - cancelada e sem substituta Q = carga por eixo q e q’ = cargas distribuídas na via, simulando, respectivamente, vagões carregados e descarregados q q q' I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras NBR 7189:1985 – Cargas móveis para projeto estrutural de obras ferroviárias - cancelada e sem substituta TB-360: Outras ações NBR 7187:2003 Impacto lateral: Outras ações (normas estrangeiras) Força centrífuga: I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras I. I. Ações Ações previstas previstas em em normas brasileiras normas brasileiras Seções transversais de vigas de seção maciça, retangular ou I Ponte em duas vigas longarinas e vigas transversinas de contraventamento lateral carregamento do Veículo-Tipo é posicionado transversalmente considerando a posição mais desfavorável segundo a linha de influência de reação de apoio do pavimento, referente às duas vigas. Ponte em mais de duas vigas longarinas e vigas transversinas de Ponte em mais de duas vigas longarinas e vigas transversinas de contraventamento lateral carregamento do Veículo-Tipo é posicionado transversalmente considerando a posição mais desfavorável segundo a linha de influência de reação de apoio do pavimento, referente às vigas calculando-se o quinhão de carga para cada posição transversal do Veículo-Tipo. Ponte em mais de duas vigas e vigas transversinas formando grelha Métodos de grelha sem torção (Leonhardt), grelha equivalente com torção, de grelha sem torção e transversina com rigidez infinita (Engesser- Courbon), de laje ortotrópica equivalente (Guyon-Massonet)