Diferentes tipos de pontes

5 juni 2024 Roberto Magalhães

Este artigo explica os diferentes tipos de pontes que estão sendo construídas em todo o mundo. Tipo de construção, distribuição de carga, tipo de materiais utilizados na construção e tipo de cargas aplicadas à ponte são alguns fatores que influenciam a seleção dos tipos de ponte.

Vejamos quais critérios estão disponíveis para categorizar pontes.

Tipos de materiais de construção – Aço, concreto, madeira, protensão, etc.
Forma estrutural – treliça, viga, suspensão, cantilever, etc.
Dependendo do uso pretendido – Ponte rodoviária, ponte rodoviária, ponte ferroviária, ponte pedonal, etc.
Depois dos vãos da ponte – Ponte de bueiro, ponte de vão longo, ponte de vão largo, etc.

Existem muitos outros métodos que podem ser usados para classificar as pontes. Acima estão alguns dos métodos mais comuns para identificar tipos de pontes.

Vamos discutir os tipos de ponte em detalhes.

Ponte de treliça

Uma treliça é uma estrutura que transmite cargas como forças axiais. Não está sujeito a forças de flexão e cisalhamento.

Existem diferentes classificações dependendo da disposição das treliças.

Vamos ver quais são os principais componentes da ponte treliçada.

Figura da Wikipedia

A figura acima mostra os componentes básicos da ponte de treliça. Existem outros componentes, como contraventamentos do tabuleiro, para aumentar a rigidez lateral da ponte.

Vamos discutir brevemente os diferentes tipos de pontes treliçadas.

Ponte de treliça Howe

No entanto, a estrutura pode ser feita de madeira, ferro ou aço.

Consiste em elementos verticais e diagonais. A imagem a seguir da Wikipedia mostra o componente da ponte de treliça do chuveiro.

Este é um dos antigos tipos de pontes muito utilizados no século XIX e é fácil de projetar. O projeto é possível com apenas um cálculo simples.

Além disso, é um dos tipos de ponte com melhor custo-benefício porque é fácil de construir e sua construção não é muito complicada.

Ponte de treliça de pônei

Esta também é uma ponte de treliça.

O tráfego pode fluir através da estrutura e as estruturas não são conectadas por escoras em nenhum dos lados da rua.

Devido aos vãos limitados, isso não é comumente usado na construção de pontes. À medida que o vão da ponte aumenta, precisamos de limites laterais para a treliça. Se não houver limites, a ponte pode desabar.

Esses tipos de pontes podem ser substituídos por pontes de vigas metálicas. Ao alterar a rigidez lateral das vigas de placas, o vão da ponte pode ser aumentado.

A extensão desses tipos de pontes é limitada.

Ponte de treliça Parker

Este tipo de noiva foi inventado por Charles H. Parker. Seu nome é usado para esse tipo de noiva.

Os acordes superiores e inferiores não são paralelos. Esta também é uma treliça simples, mas duas treliças de cada lado da rua são conectadas na parte superior e inferior por contraventamentos horizontais e diagonais.

Ponte de treliça K

A ponte K-truss é uma variante da ponte treliça Parker.

Aparentemente existem combinações de elementos como a letra K.

Além disso, a combinação de elementos reduz o comprimento útil dos elementos. Os elementos verticais são conectados por elementos inclinados e formam assim a estrutura.

Ponte de treliça Bailey

A Bailey Truss Bridge é uma ponte temporária que remonta originalmente à Segunda Guerra Mundial.

É uma ponte treliçada portátil e pré-fabricada. Pode ser transportado de um local para outro.

Ainda hoje, pontes deste tipo ainda são construídas durante a guerra para atravessar barragens, diques e aterros.

Durante a construção da nossa nova ponte, serão construídas pontes exteriores para a rota de desvio.

A simplicidade de construção e a possibilidade de desmontagem se necessário são os factos mais importantes deste tipo de ponte.

Ponte de treliça

Uma ponte treliçada é uma ponte treliçada construída por elementos diagonais pouco espaçados.

Além disso, estas pontes são feitas de madeira ou aço.

Elementos dispostos diagonalmente suportam as cargas entre as cordas superior e inferior.

Estas pontes podem ser observadas em pontes pedonais, pontes ferroviárias, etc.

Além dos tipos de pontes treliçadas acima, existem muitos outros tipos de pontes treliçadas, conforme descrito no artigo da Wikipedia. Ponte de treliça.

Ponte cantilever

Ao projetar estes tipos de pontes, o efeito cantilever é levado em consideração. As pontes são autoportantes, com os apoios suportando as cargas do vão central.

A figura a seguir da Wikipedia é um exemplo simples de como a estabilidade é mantida.

Neste tipo de ponte, a ação da treliça serve como mecanismo de transferência de carga.

Normalmente existem dois encontros no meio da ponte, a partir dos quais a ponte é suspensa. Dependendo do comprimento total da ponte, podem existir vários pilares deste tipo.

Esses tipos de pontes consistem principalmente nos seguintes componentes:

braço de âncora – garante a estabilidade do movimento da lança. Compensa a rotação causada pelo braço da lança.
Braço de lança – O principal componente da ponte é o braço cantilever. Ele apoia a ponte. A parte suspensa da ponte é sustentada pelo braço cantilever.
Vão suspenso – É sustentado pelos braços cantilever em ambos os lados da ponte.

Estas pontes são construídas em aço estrutural e perfis como perfis de vigas universais, perfis H, perfis ocos retangulares, perfis ocos circulares, etc., são frequentemente utilizados como elementos de ponte.

A ilustração acima mostra uma ponte cantilever típica. Existem diferentes arquiteturas com aparências diferentes, mas que atendem aos requisitos funcionais e estruturais.

Além disso, a construção deste tipo de ponte é comparativamente mais fácil do que a de outros tipos de pontes, uma vez que podemos continuar a construção a partir de um encontro até ao meio do vão.

Uma vez concluídos ambos os lados, a ponte suspensa pode ser colocada conectando os dois cantilevers.

Além disso, se for necessária uma certa altura livre para movimentos sobre a ponte, estes tipos de pontes são mais úteis porque a natureza da ponte o permite.

Ponte suspensa – ponte estaiada

As pontes suspensas, também conhecidas como pontes estaiadas, são tipos de pontes projetadas para grandes vãos.

O tabuleiro da ponte é sustentado por cabos suspensos verticalmente, que por sua vez são sustentados por cabos fixados entre os pilares/encontros.

Os seguintes componentes podem ser observados em uma ponte suspensa.

cabo principal

O cabo que passa no topo da ponte que conecta todos os componentes da ponte e está ancorado nas extremidades é o cabo principal.

É o elemento que transfere as cargas da ponte para as estruturas de suporte e pode ser denominado elemento-chave da ponte.

É uma combinação de fios de aço e o cabo principal consiste em milhares de fios.

Cabo suspensor

Os cabos liga também são feitos do mesmo material. Esta também é uma combinação de fios de aço. No entanto, estes cabos não são tão grossos quanto o cabo principal.

Esses cabos são usados para conectar o deck ao cabo principal.

área coberta

O convés é a área onde é permitida a circulação de pessoas e veículos.

O tabuleiro é uma combinação de treliças e vigas de aço.

Treliças e escoras fixadas entre as treliças para estabilizar o convés são penduradas no cabo principal usando cabos suspensos.

Torres

A torre é o principal componente que sustenta o cabo de suspensão. O vão principal da ponte é mantido entre as torres.

Também é chamado de pilar.

As torres são geralmente feitas de concreto ou aço e representam a parte mais alta da ponte.

âncora

Âncoras são os blocos de concreto que sustentam o cabo nas extremidades.

A força de tração do cabo é suportada pelo bloco de ancoragem no solo, que repousa sobre um Pilha de fundação.

As pontes suspensas ou pontes estaiadas são projetadas para três estados limites.

O principal componente onde estes estados limites devem ser observados é o cabo principal.

Estado limite último Projeto de tensão da corda
Estado limite de utilização para tensões e deformações de tração, flexão e vibração
estado limite de fadiga para cargas de tráfego e efeitos do vento.

Ao projetar uma ponte pênsil, os seguintes tipos de ações são levados em consideração.

Cargas mortas – peso morto da estrutura
Carga de tráfego – As cargas de tráfego necessárias devem ser levadas em consideração de acordo com as normas pertinentes.
Cargas de Vento – O vento é um dos casos de carga mais importantes que devem ser considerados no projeto. Cargas laterais agindo na direção horizontal criam vibrações na ponte. Isso pode levar ao colapso da ponte. Portanto, as alterações necessárias devem ser feitas na ponte para evitar o colapso devido ao vento. Testes em túnel de vento também são realizados para determinar o comportamento da estrutura. Portanto, devem ser tomadas contramedidas para evitar as vibrações causadas pelo vento.

Vantagens das pontes suspensas

A principal vantagem da ponte estaiada é a capacidade de atingir grandes vãos. Ao contrário de outros tipos de pontes, aqui é possível um vão maior entre dois pilares ou pilares.
A natureza desta ponte significa que é necessário utilizar menos material em comparação com outros tipos de pontes. Isso poderia reduzir os custos de construção.
O trânsito ao longo do rio não será prejudicado pela ponte.
Além da colocação dos cabos, é necessária comparativamente menos intervenção para a construção ao nível do solo na secção do rio.

Desvantagens das pontes suspensas

Para evitar vibrações relacionadas com o vento, o tabuleiro da ponte necessita de ser mais rígido. Como a envergadura é muito elevada, precisamos de um sistema mais rígido para suportar as influências aerodinâmicas.
Quando os volumes de tráfego são elevados, a baixa rigidez do tabuleiro da ponte é um problema.
Os custos para a fundação são comparativamente mais elevados.

Ponte em arco

As pontes em arco são um dos tipos de ponte mais antigos. Diferentes tipos de pontes se enquadram nesta categoria.

A carga da construção e outras cargas atuantes são transferidas para o pilar através da curvatura.

Existem diferentes tipos de pontes construídas com diferentes materiais. Quando começou a construção das pontes em arco, ainda não havia concreto. Portanto, diferentes técnicas são utilizadas na construção.

Arcos de alvenaria, arcos de pedra, etc. são construídos de forma estável para suportar a superestrutura da ponte. Esses materiais são fracos em tensão. Portanto, o arco é projetado de forma que as cargas sejam transferidas como forças de compressão.

Vejamos os tipos comuns de pontes em arco.

Ponte em arco cantilever
Ponte em arco de convés
Ponte em arco contínuo
Ponte em arco amarrado
Ponte em arco com tensão instantânea
Sólido – Pontes em arco de concreto fixo
Pin – Pin pontes em arco de concreto
Aqueduto e viaduto do canal

As pontes em arco modernas são construídas em concreto, aço ou uma combinação de ambos os materiais, embora a ponte antiga tenha sido construída em tijolo ou entulho.

Ponte de viga

A construção da ponte com vigas enquadra-se nesta categoria.

Diferentes tipos de vigas são usados para construir pontes em vigas.

Vigas de concreto armado
Suporte universal – aço
Porta-placas
Vigas de concreto protendido
Viga protendida
Viga em caixa

Pontes com vigas de concreto armado

Como todos sabemos, o concreto armado tem suas limitações. À medida que o vão da ponte aumenta, precisamos aumentar a profundidade da viga.

Além disso, a área de reforço também deve ser aumentada. Para vãos maiores, esta não é uma opção econômica.

Cargas elevadas devem ser levadas em consideração no projeto, especialmente em autoestradas. Nessas situações, as vigas de concreto podem não ser econômicas, mesmo que o vão das pontes seja maior.

Portanto, as pontes em viga de concreto armado são mais adequadas para vãos inferiores a 10 m.

Se aplicável barras profundas pode ser usado para apoiar a ponte conforme necessário.

Transportadora universal

A viga universal é uma viga de aço cuja altura da alma é maior que a altura do banzo.

As vigas de aço são colocadas no encontro em intervalos regulares exigidos pelo projeto e, em seguida, o tabuleiro da ponte é colocado.

Normalmente Tipos de vigas são construídas como vigas mistas, levando em consideração o efeito misto da placa.

Se a ação mista não for considerada, as vigas de aço são dimensionadas como vigas normais de acordo com as normas relevantes.

Exemplo prático de uma estrutura de viga de aço poderia ser usado para aprender os procedimentos a serem seguidos na construção de vigas. Este exemplo foi preparado para a BS 5950 e a construção deve estar de acordo com a norma relevante.

Porta-placas

Vigas de chapa metálica são frequentemente usadas na construção de pontes. São feitos de aço e são suportes pré-fabricados.

Ao contrário dos perfis laminados, a produção pode ser realizada de acordo com as necessidades da ponte.

O artigo Porta-placas Para mais informações sobre este tema, por favor contacte:

Feixe de tensão

As vigas de concreto protendido são as mais utilizadas Tipos de vigas é usado em vários tipos de pontes.

Após a fabricação das vigas de concreto, ocorre a protensão e posterior instalação.

Ao contrário de outros tipos de vigas, as vigas tensionadas podem ser utilizadas para suportar grandes vãos. A maioria das pontes de médio porte são construídas como vigas tensionadas.

O exemplo trabalhado Construção de vigas de tensão Para mais informações sobre o processo de construção de uma viga de concreto protendido, consulte.

Viga em caixa

As vigas em caixa são um tipo de viga de ponte comumente usado quando grandes vãos precisam ser suportados.

Além disso, também são utilizados em pontes suspensas.

Normalmente, as pontes em viga caixão são pós-tensionadas. Além disso, são o melhor tipo de viga de ponte que pode resistir com eficácia aos momentos de torção.

Portanto, pontes em viga caixão são mais eficazes para pontes curvas.

Ponte basculante

A ponte basculante é construída quando precisamos levar em conta o movimento do rio. Portanto, esses tipos de pontes também são chamados de pontes elevatórias.

Se necessário, a ponte pode ser elevada e abaixada para movimentos do veículo.

Existem muitas pontes famosas no mundo, por exemplo a Tower Bridge em Londres.

Os contrapesos fixados à ponte sustentam o movimento da ponte na direção vertical. Existem também muitos outros métodos para conseguir a rotação da ponte no pilar.

ponte de bueiro

Bueiros são tipos de pontes construídas em todo o mundo como pontes de vão curto.

Para categorizar os bueiros, é utilizado o seu método de construção.

Os seguintes tipos de pontes de bueiros são comumente encontrados em todo o mundo.

Bueiros de tubulação – Um ou mais tubos são unidos para formar uma ponte. Em geral concreto é derramado entre os tubos para criar uma ponte completa.
Passagem de cotovelo – Parte do tubo é projetada como um cotovelo. Isto é mais semelhante às antigas pontes em arco. A ponte pode consistir em um ou mais arcos.
Passagem de caixa – É uma estrutura de concreto em forma de caixa que permite o escoamento da água pela caixa e o trânsito na placa superior da caixa. Dependendo do comprimento do canal, pode haver uma ou mais caixas.
Bueiro da ponte – A construção é idêntica à da ponte, mas também é semelhante a uma ponte de caixa hidráulica. Os pilares são idênticos aos da ponte.