Equipe Concreto Armado

UFBA - Universidade Federal da Bahia

  Projeto elaborado como requisito parcial para conclusão da disciplina de Metodologia Científica sob a orientação do Prof. Doutor Roberto Bastos Guimarães.

v Integrantes:
        Amanda Ingrid, Gabriel Nunes, Tailânia Pires, Amanda e Gustavo.

As pontes são construídas para permitirem a passagem sobre algum obstáculo a transpor, seja natural ou artificial. Quando é construída sobre um curso de água, o seu tabuleiro é situado a uma altura calculada para permitir a passagem de embarcações com segurança sob a sua estrutura. Quando construída sobre um meio seco costuma-se chamar pontes de viaduto.

No início as pontes se limitavam apenas a qualquer elemento horizontal apoiado sobre dois blocos de terra das margens de um rio, mas com o tempo as necessidades se tornaram maiores e as pontes também. Os romanos do antigo império inventaram as pontes em arco, tão resistentes que algumas existem até hoje. Séculos mais tarde, os europeus que chegaram à América se deparam com as pontes de cordas fabricadas pelos incas; e hoje, com a facilidade da tecnologia, esses elementos não são mais apenas meio de transporte, algumas são tão importantes e belas que ocupam o lugar de maravilha da humanidade.

Uma ponte em viga moderna, por exemplo, provavelmente consegue alcançar uma distância de 60 m entre dois suportes, ao passo que um arco moderno consegue transpor de 240 a 300 m. Uma ponte suspensa, no auge da tecnologia de construção de pontes, é capaz de cruzar 2.100 m entre um suporte e outro. Tudo isso lidando com duas forças importantes chamadas de tração e compressão.

Compressão é uma força que age para comprimir ou diminuir o elemento sobre o qual está agindo. Quando a força ultrapassa a capacidade do objeto de resistir à compressão, ele entorta.

Tração por sua vez, é uma força que age para expandir ou aumentar o elemento. Em excesso sobre um objeto, ele pode rachar.

A melhor maneira de lidar com essas forças é dissipá-las ou transferi-las. Dissipar força é espalhá-la sobre uma grande área, fazendo com que nenhum ponto tenha de suportar o impacto da força concentrada. Transferir força é mudá-la de uma área de fraqueza para uma área de força projetada para recebê-la.

v Principais Tipos:

Uma ponte em viga é basicamente uma estrutura horizontal rígida apoiada sobre dois suportes, um em cada extremidade. O peso da ponte e qualquer tráfego que houver sobre ela são de inteira responsabilidade desses suportes. O peso vai diretamente para baixo. Suportes podem também dar apoio à viga durante toda sua extensão.

A parte superior da viga recebe a maior parte da compressão, ao passo que a parte inferior recebe a maior tração. Já o meio da viga quase não recebe nenhuma compressão ou tração. Se a viga fosse projetada com mais material nas partes superior e inferior e menos no meio, ela teria uma capacidade maior de suportar as forças de compressão e tração. É por isso que as vigas em "I" são mais rígidas do que as vigas retangulares.

A altura da viga controla a distância que ela pode atingir sem precisar de uma nova coluna. Ao aumentar a altura da viga, há mais material para dissipar a tração. Para criar vigas bem altas, são adicionadas a elas redes de apoio, ou tesouras. Essa tesoura de suporte adiciona rigidez à viga, aumentando bastante sua capacidade de dissipar tanto a compressão como a tração. Assim que a viga começar a comprimir, a força será dissipada por meio da tesoura.

Mas apesar da ajuda da tesoura, a ponte em viga ainda tem um limite de distância entre um suporte e outro. Conforme a distância vai aumentando, o tamanho da tesoura também deve aumentar, até chegar ao ponto em que o peso da ponte seja tão grande que a tesoura não pode suportá-lo.

Essas barras que se encaixam em formas triangulares chamadas de “tesouras” caracterizam a ponte de treliças e elas têm a capacidade de dissipar uma carga por meio de suas treliças. Por se tratar de uma variação de um triângulo, elas formam uma estrutura bastante rígida e que transfere a carga de um ponto único para uma área consideravelmente maior.

O segundo tipo é a ponte em arco e se trata de uma estrutura semicircular com suportes em cada uma das extremidades. A estrutura desvia naturalmente o peso da ponte e as forças de compressão que ela está sujeita para os suportes. A tração em um arco não é importante e pode ser descartada. Quanto maior for o grau de curvatura, no entanto, maiores serão os efeitos da tração na parte de baixo.

O formato do arco por si só é tudo o que é necessário para dissipar, de maneira eficaz, o peso do centro em direção às pilastras. Assim como a ponte em viga, porém, os limites de tamanho eventualmente ultrapassarão a capacidade natural do arco.

Por fim, o terceiro tipo é a ponte suspensa, aquela em que cabos são pendurados e a plataforma fica suspensa nesses cabos, que por sua vez são pendurados em torres distribuídas pela extensão da ponte e são as responsáveis por sustentar a maior do peso da plataforma.

A força de compressão é exercida para baixo sobre a plataforma da ponte suspensa, mas os cabos transferem a compressão para as torres, que dissipam essa força diretamente sobre o solo em que estão fixadas.

Os cabos de sustentação, indo de um ancoradouro ao outro, de onde se fixam no solo, são os responsáveis pelas forças de tração já que são esticados para suportar o peso da ponte e de seu tráfego. Os ancoradouros também estão sob tração, mas já que eles, assim como as torres, estão presos com firmeza no solo, a tração que eles sentem acaba sendo dissipada.

Quase todas as pontes suspensas têm, além dos cabos, um sistema de tesoura de sustentação sob a plataforma. Isso ajuda a enrijecer a plataforma e a reduzir a tendência da via de oscilar e se movimentar. Esse tipo de ponte também pode apresentar os cabos pendurados por uma única torre, sendo chamada de ponte estaiada.