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.
.JPG)
