Este documento apresenta definições e conceitos gerais sobre pontes de concreto, incluindo o que é uma ponte, seus elementos constituintes e tipos de classificação de acordo com material, finalidade e sistema estrutural. É descrito os principais tipos de pontes como em laje, viga, treliça, arco, pênsil e estaiada.

1. CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ESTRUTURAS DE
CONCRETO E FUNDAÇÕESCONCRETO E FUNDAÇÕES
PONTES DE CONCRETO I
DEFINIÇÕES E CONCEITOS GERAIS
Prof Roberto Chust CarvalhoProf. Roberto Chust Carvalho
Prof. Marcos Alberto Ferreira da Silva
Salvador, 2013

2. O QUE É PONTE?
Ponte é toda obra destinada a transposição de
obstáculos (naturais ou artificiais) à continuidade do leito
normal de uma via, tais como rios, braços de mar, vales
profundos, outras vias de tráfego, etc.
De maneira geral pode-se dividir as pontes em seis
grupos:
Pontes propriamente ditas: São estruturas destinadas a
transposição de obstáculos constituidos por água, tais como
rios e braços de mar.
Viadutos: São estruturas destinadas a transposição de vales,
vias de tráfego ou obstáculos em geral não constituidos porg g p
água.

3. O QUE É PONTE?
Pontilhões: Por tradição dá-se o nome de pontilhão as pontes
de pequenos vãos, havendo uma certa divergência entre os vãos
limites dos pontilhões; alguns fixam em 5 metros e outros em 10
metros. Porém, não há qualquer importância na distinção entre
t tilhã i b b diponte e pontilhão, pois ambos se subordinam aos mesmos
procedimentos de projeto e de construção.
Passarelas: São estruturas construidas com a finalidade de
permitir o fluxo de pedestres sobre obstáculos naturais oupermitir o fluxo de pedestres sobre obstáculos naturais ou
artificiais.

4. O QUE É PONTE?
Oleodutos e Aquedutos: São estruturas construidas sobre
obstáculos naturais ou artificiais para sustentar tubulações quep ç q
conduzem óleo ou água.
Bueiros: São obras implantadas sob o terrapleno das estradas e
destinadas à passagem das águas pluviais ou de águas perenes
d O b i d d d ilh dde pequenos cursos. Os bueiros podem ser desde manilhas de
concreto armado de pequenos diâmetros até estruturas
abobadadas de aço ou de concreto armado.abobadadas de aço ou de concreto armado.

5. ELEMENTOS CONSTITUINTES DAS PONTES
Sob o ponto de vista funcional, as pontes, em sua
maioria, podem ser divididas em três partes principais:
infraestrutura, mesoestrutura, e superestrutura.
SUPERESTRUTURA
MESOESTRUTURA
INFRAESTRUTURAINFRAESTRUTURA

6. ELEMENTOS CONSTITUINTES DAS PONTES
Infraestrutura: A infraestrutura ou fundação é a parte da
ponte por meio da qual são transmitidos ao terreno de
implantação da obra, rocha ou solo, as cargas recebidas da
mesoestrutura. Constituem a infraestrutura os blocos, as
t t t b lõ t i dsapatas, as estacas, os tubulões, etc., assim como as peças de
ligação de seus diversos elementos entre si, e destes com a
mesoestrutura como, por exemplo, os blocos de cabeça demesoestrutura como, por exemplo, os blocos de cabeça de
estacas e vigas de enrijamento desses blocos.
ÉMesoestrutura: É o elemento que recebe as cargas da
superestrutura e as transmite à infraestrutura, em conjunto
com os esforços recebidos de outras forças solicitantes dacom os esforços recebidos de outras forças solicitantes da
ponte, tais como pressões do vento e da água em movimento. A
mesoestrutura é constituída pelos pilares.p p

7. ELEMENTOS CONSTITUINTES DAS PONTES
Superestrutura: É o elemento de suporte imediato do estrado, e
que constitui a parte útil da obra sob o ponto de vista de sua
finalidade. A superestrutura é composta geralmente de lajes e
vigas principais e secundárias.
OBS: Os encontros, considerados por alguns como
constituintes da mesoestrutura e por outros como fazendoconstituintes da mesoestrutura, e por outros como fazendo
parte da infraestrutura, são elementos de características
extremamente variáveis, cuja função principal é receber o, j ç p p
empuxo dos aterros de acesso e evitar sua transmissão aos
demais elementos das pontes.

8. ELEMENTOS CONSTITUINTES DAS PONTES
superestrutura
mesoestrutura
infraestruturainfraestrutura

9. CLASSIFICAÇÃO DAS PONTES
De acordo com o ponto de vista sob o qual sejam
consideradas, as pontes podem classificar-se de diversas
maneiras, sendo as mais comuns quanto ao material com que
são construidas, quanto à sua finalidade e quanto ao tipo
t t lestrutural.
De acordo com o material empregado em suaDe acordo com o material empregado em sua
construção, as pontes podem ser de:
M d i A t d d i ã d á id ãMadeira: As pontes de madeira são de rápida execução e com
certeza foram as primeiras pontes construidas na antiguidade.
Este tipo de estrutura exige permanente conservação, mesmoEste tipo de estrutura exige permanente conservação, mesmo
em se tratando de pontes provisórias. Nos países que tem por
tradição o uso da madeira na construção de pontes, são
tomadas precauções especiais para evitar o ataque da madeira
pelas intempéries, pelos insetos e pelos incêndios.

10. CLASSIFICAÇÃO DAS PONTES
Metálicas: A exemplo das pontes de madeira, estas geralmente
também são de rápida execução. Em geral os aços empregados
na construção de pontes metálicas são de baixa liga.
O emprego de aços de alta resistência, além dos fatores
d t d d di t t d ibilid d d bde custo, depende diretamente da possibilidade do bom
aproveitamento de sua alta resistência mecânica no contexto
estrutural do problema a resolver. Pode perfeitamente ocorrerestrutural do problema a resolver. Pode perfeitamente ocorrer
que o aproveitamento da elevada resistência mecânica destes
aços seja limitada por imposições construtivas ou fenômenos de
instabilidade. No interesse da economia e de uma melhor
solução técnica, ocorre com frequência o emprego de aços de
diferentes graus de resistência numa mesma ponte e até numdiferentes graus de resistência numa mesma ponte e até num
mesmo elemento da ponte.

11. CLASSIFICAÇÃO DAS PONTES
As pontes metálicas podem se apresentar em treliça ou
em vigas de alma cheia, e as ligações de suas peças podem ser
parafusadas, rebitadas ou soldadas. Atualmente utilizam-se
parafusos de alta resistência e solda elétrica para executar as
li õ t di l t õ tligações entre os diversos elementos que compõem uma ponte
metálica, enquanto que os rebites foram praticamente
abandonados.abandonados.
As pontes em aço exigem pinturas periódicas e
principalmente se as condições atmosféricas forem muito
severas. As ligações também devem ser objeto de constante
fiscalização, reapertando parafusos, substituindo rebites
frouxos ou refazendo falhas nas soldas quando necessáriofrouxos ou refazendo falhas nas soldas quando necessário.

12. CLASSIFICAÇÃO DAS PONTES
Mistas: Como o próprio nome diz, as pontes mistas são
resultado do emprego em conjunto do concreto e do aço. Estas
pontes são obtidas substituindo o tabuleiro metálico por um
tabuleiro em concreto, o qual apoia-se sobre um conjunto de
i táli f i d lid i t tvigas metálicas, funcionando solidariamente a estas.
Neste tipo de estrutura, a ligação entre as vigas
metálicas e a laje de concreto é estabelecida mediante ametálicas e a laje de concreto é estabelecida mediante a
utilização de conectores metálicos que são soldados na mesa
superior das vigas. Estes conectores são conhecidos como
conectores de cisalhamento, e tem como funções principais,
absorver os esforços cisalhantes em duas direções e impedir a
separação entre a viga metálica e a laje de concretoseparação entre a viga metálica e a laje de concreto.

13. CLASSIFICAÇÃO DAS PONTES
Concreto Protendido: Foi abordado nos módulos de Estruturas
de Concreto Protendido.
Concreto Armado: Será a ênfase dos próximos 3 módulos.

14. CLASSIFICAÇÃO DAS PONTES
De acordo com a sua finalidade, as pontes podem ser:
Rodoviárias: Toda e qualquer estrutura destinada a permitir aodov s: od e qu que es u u des d pe
transposição de um obstáculo natural ou artificial por veículos
rodoviários. A largura de uma ponte rodoviária fica
condicionada pelo número de faixas de trâfego.
Ferroviárias: Toda e qualquer estrutura destinada a permitir a
t i ã d b tá l t l tifi i l í ltransposição de um obstáculo natural ou artificial por veículos
ferroviários. A largura de uma ponte rodoviária fica
condicionada pelo número de linhascondicionada pelo número de linhas.
Rodo-Ferroviárias: Toda e qualquer estrutura destinada a
permitir a transposição de um obstáculo natural ou artificialp p ç
por veículos rodoviários e ferroviários.
Passarelas: Toda e qualquer estrutura destinada a permitir aq q p
transposição, por pedestres, de um obstáculo natural ou
artificial.

15. CLASSIFICAÇÃO DAS PONTES
Quanto ao sistema estrutural (tipo da superestrutura) as
pontes podem ser classificadas em:
Pontes em laje: Nas pontes em laje a estrutura principal éj p j p p
composta por uma laje maciça de concreto armado ou
protendido que se apoia diretamente nos pilares. Do ponto de
vista construtivo este tipo de superestrutura é um dos mais
simples, proporcionando grande simplicidade de execução,
quer seja na montagem das formas e das armaduras quer sejaquer seja na montagem das formas e das armaduras, quer seja
na concretagem.
Neste tipo de ponte, a estrutura principal e o tabuleirop p , p p
se confundem em uma única peca.

16. Pontes em Lajes
A
TABULEIRO (LAJE)
CORTE AA
A

17. Pontes em Lajes
VISTA LONGITUDINAL
AA
CORTE AA

18. CLASSIFICAÇÃO DAS PONTES
Pontes em viga: Nas pontes em viga a estrutura principal é
composta por vigas de concreto armado ou protendido, ou por
vigas de aço. Este tipo de superestrutua é a de uso mais
frequente na construção de pontes, e tem sido empregado
ti t t d ã d d ipraticamente para todos os vãos, desde o pequeno, com as vigas
simples, até o maio, com a viga gerber e a viga contínua.
TABULEIRO (LAJE + VIGAS)
A
A
CORTE AA

19. Pontes em Vigas

20. CLASSIFICAÇÃO DAS PONTES
Pontes em treliça: Nas pontes em treliça a estrutura principal é
composta por treliças metálicas ou de madeira. Neste tipo de
estrutura uma laje de tabuleiro é apoiada em longarinas que se
estendem entre transversinas, as quais se apoiam nos nós das
t li i i i N t ti d t t t t ttreliças principais. Neste tipo de estrutura, o contraventamento
horizontal é colocado nos planos dos banzos superior e inferior
com a finalidade de transmitir cargas horizontais transversaiscom a finalidade de transmitir cargas horizontais transversais
aos contraventamentos verticais e daí aos pilares. As formas de
treliças planas geralmente usadas na construção dessas pontes
são as treliças do tipo PRATT, HOWE, WARREN E “K”.

21. Pontes em Treliça - Tipos
PRATT
HOWE
WARREN
TIPO "k"

22. Pontes em Treliça

23. CLASSIFICAÇÃO DAS PONTES
Pontes em arco: Nas pontes em arco a estrutura principal é
composta por arcos de concreto ou metálicos. Neste tipo de
estrutura o tabuleiro metálico ou de concreto é suportado por
vigas longitudinais (longarinas) que se estendem entre vigas
t i (t i ) ã t d btransversais (transversinas) que são suportadas por cabos ou
tirantes que se fixam nos arcos nos caos de ponte em arco
superior, ou então são suportadas por colunas que se fixam nossuperior, ou então são suportadas por colunas que se fixam nos
arcos nos casos de pontes em arco inferior.

24. ARCO
CABO OU TIRANTECABO OU TIRANTE
TABULEIRO
PONTE EM ARCO SUPERIOR
TABULEIRO
TABULEIRO
COLUNA
ARCO
PONTE EM ARCO INFERIOR

25. Pontes em Arco
CORTE AAVISTA LONGITUDINAL
arco arco
A
CORTE AAV S O G U
A

26. Pontes em Arco

27. CLASSIFICAÇÃO DAS PONTES
Pontes pênseis: O principal elemento da ponte pênsil é um cabo
flexível, de perfil e suportes tais que permitem a transmissão
das cargas mais importantes às torres e às ancoragens por
tração simples. Este cabo é composto por fios de aço de alta
i tê i j t d b táli i l dresistência ou por um conjunto de cabos metálicos espiralados.
Neste tipo de ponte o tabuleiro é suspenso no cabo por
meio de tirantes ou pendurais formados por cabos metálicos demeio de tirantes ou pendurais formados por cabos metálicos de
alta resistência à tração. As torres que suportam os cabos
principais podem ser de concreto ou metálicas.

28. Pontes Penseis
TORRE
CABO PRINCIPAL
TORRE
PENDURAL
TABULEIROTABULEIRO

29. Pontes Penseis

30. CLASSIFICAÇÃO DAS PONTES
Pontes estaiadas: Neste tipo de pontes, o tabuleiro é suspenso
por meio de estais (cabos de aço de alta resistência).

31. Ponte estaiada com elementos pré-fabricados protendidos

32. CLASSIFICAÇÃO DAS PONTES
Quadro ou galeria
VISTA LONGITUDINAL
A lAJE SUPERIOR
PAREDE LATERALPAREDE LATERAL
lAJE INFERIOR
CORTE AA
A
lAJE SUPERIOR
lAJE INFERIOR

33. CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ESTRUTURAS DE
CONCRETO E FUNDAÇÕESCONCRETO E FUNDAÇÕES
PONTES DE CONCRETO I
PONTES EM VIGA
Prof Roberto Chust CarvalhoProf. Roberto Chust Carvalho
Prof. Marcos Alberto Ferreira da Silva
Salvador, 2013

34. PONTES EM VIGA
Nas pontes em viga a estrutura principal é composta por
vigas. Este tipo de superestrutura é a de uso mais frequente na
construção de pontes, e tem sido empregada praticamente para
todos os vãos, desde o pequeno, com as vigas simples, até o
i i b i tímaior, com a viga gerber e a viga contínua.
As pontes em viga de concreto armado podem
l ifi d di i ã d i ãclassificar-se segundo a disposição das vigas na seção
transversal, ou segundo o sistema estático empregado na
construção das mesmasconstrução das mesmas.
De acordo com a disposição das vigas na seção
transversal as pontes podem ser:transversal, as pontes podem ser:
PONTES EM VIGA “T”
PONTES EM VIGA “CAIXÃO” OU CELULAR

35. PONTES EM VIGA “T”
As pontes em viga “T” são de uso mais
corrente em vãos médios, pois permitem o emprego decorrente em vãos médios, pois permitem o emprego de
alturas de construção econômicas, com formas
relativamente simples. As vigas trabalham ligadasrelativamente simples. As vigas trabalham ligadas
com a laje do tabuleiro formando vigas “T”. Do ponto
de vista da execução, são mais simples que as vigas dede vista da execução, são mais simples que as vigas de
seção celular.

36. PONTES EM VIGA “T”

37. PONTES EM VIGA CAIXÃO
Nas vigas em forma de caixa, o consumo de
fôrmas é superior ao da viga T podendo-se entretantofôrmas é superior ao da viga T, podendo-se entretanto
obter-se economicamente alturas de construção
menores graças à rigidez a torção da caixa a qualmenores, graças à rigidez a torção da caixa, a qual
propicia melhor distribuição transversal das cargas
dos veículosdos veículos.

38. PONTES EM VIGA
De acordo com o sistema estático empregado na
sua construção, as pontes em viga podem ser:sua construção, as pontes em viga podem ser:
PONTES EM VIGAS SIMPLESMENTE APOIADAS
PONTES EM VIGAS SIMPLESMENTE APOIADAS E COM
BALANÇOS
PONTES EM VIGAS GERBER
PONTES EM VIGAS CONTÍNUAS

39. PONTES EM VIGAS SIMPLESMENTE
APOIADASAPOIADAS
Este tipo de superestrutura (para concreto armado) é
conveniente até vão de aproximadamente 30m, no caso de
ponte rodoviária, e, 20m, no caso de ponte ferroviária. Acima
d 20 d 30 é l t j t ãdos 20m ou dos 30m é em geral vantajoso recorrer a protensão,
caso se queira utilizar este sistema estático.
Enquanto em concreto protendido as superestruturas de
vigas simples são geralmente empregadas com altura constante,vigas simples são geralmente empregadas com altura constante,
em concreto armado a variação de altura é mais importante.
Nas pontes de concreto armado em vigas simplesmente
apoiadas, a altura aumenta dos apoios para o meio, dando-se
assim às vigas maior altura onde maiores são os momentos. A
variação da altura é feita em geral em trechos retilíneosvariação da altura é feita em geral em trechos retilíneos.

40. PONTES EM VIGAS SIMPLESMENTE
APOIADASAPOIADAS
E f d di i t ltEm fase de predimensionamento a altura
das vigas pode ser estimada entre L/10 e L/12
no caso de seção “T”, chegando até L/17 no
caso de seção celular.ç
OBS: A utilização de uma série de vigas isostáticas é
conveniente quando se deseja premoldar as vigasconveniente quando se deseja premoldar as vigas.

41. PONTES EM VIGAS SIMPLESMENTE
APOIADAS COM BALANÇOSAPOIADAS COM BALANÇOS
E i d é ili d dEste tipo de superestrutura é utilizado quando
se deseja introduzir nos apoios momentos negativos
di i i ique diminuam os momento positivos nos tramos.
Com a finalidade de diminuir a cargaCom a finalidade de diminuir a carga
permanente no meio do tramo, neste tipo de ponte
aumenta-se a altura da viga do meio do tramo para osaumenta se a altura da viga do meio do tramo para os
apoios. Esta variação é conveniente porque propicia
maior altura sobre o apoio, onde, com tabuleiromaior altura sobre o apoio, onde, com tabuleiro
superior, a seção resistente é retangular, enquanto que
no meio do vão bastará menor altura, pois aí se contano meio do vão bastará menor altura, pois aí se conta
com laje como mesa de compressão.

42. PONTES EM VIGAS SIMPLESMENTE
APOIADAS COM BALANÇOS
O comprimento do balanço é frequentemente
APOIADAS COM BALANÇOS
p ç q
fixado de maneira a anular o momento causado pela
carga permanente nomeio do tramo. Nesse caso,g p ,
somente as cargas móveis é que produzirão momentos
positivos no tramo, permitindo excepcional reduçãop , p p ç
da altura de construção na seção média que,
naturalmente, ficará sujeita a momentos de sinais, j
opostos.
Em fase de predimensionamento, a altura das
vigas pode ser estimada entre L/15 e L/20 do vão
central.

43. PONTES EM VIGAS GERBER
Este tipo de estrutura principal tem sido muito
empregada na execução de pontes longas sobre solosempregada na execução de pontes longas sobre solos
“fracos”, uma vez que pela sua isostaticidade não está
sujeita à influencia danosa dos recalques dassujeita à influencia danosa dos recalques das
fundações.
A viga Gerber apresenta certas vantagens da
viga contínua:

44. PONTES EM VIGAS GERBER
• Para carga permanente o comportamento de ambas é• Para carga permanente, o comportamento de ambas é
idêntico, desde que as articulações da viga Gerber estejam
situadas nos pontos onde, na viga contínua, se anulariam osp , g ,
momentos do peso próprio.
ó i é i G• Para as cargas móveis, porém, a viga Gerber comporta-se
como uma série de vigas simplesmente apoiadas com ou sem
balanços Pode-se dizer que para cargas permanentes grandesbalanços. Pode-se dizer que para cargas permanentes grandes,
a viga Gerber tende a apresentar as vantagens da viga contínua
sem estar sujeita, como esta, às influências nocivas dej , ,
recalques.
Q d é ó i f d l ã• Quando, porém, as cargas móveis forem grandes em relação
às permanentes (o que ocorre em vãos pequenos), é estrutura
muito deformável e apresenta pouca vantagem estáticamuito deformável e apresenta pouca vantagem estática.

45. PONTES EM VIGAS GERBER
U t d i G b l ã àUma vantagem da viga Gerber em relação à
viga contínua é o fato desta apresentar juntas naturais
d t ( ti l õ ) d fde concretagem (nas articulações); dessa forma, a
execução pode ser feita em trechos sucessivos, com
tid it t d t D trepetido aproveitamento dos escoramentos. De outro
lado porém, as articulações são elementos que
id d i i l d ãrequerem cuidados especiais, e que envolvem redução
apreciável da seção justamente onde surgem grandes
f t tforças cortantes.
Quando os vão forem desiguais, convém colocarQuando os vão forem desiguais, convém colocar
as articulações nos vão maiores, de maneira a
diminuir os momentos provocados pelas cargasdiminuir os momentos provocados pelas cargas
móveis.

46. PONTES EM VIGAS GERBER
Jogando com a posição das articulações e com ag p ç ç
relação entre os vãos, podem ser conseguidas grandes
reduções na altura de construção no meio do vão, comç ç ,
o que se reduzem bastante os esforços causados pela
carga permanente. Os momentos negativos sobre osg p g
apoios são absorvidos com a variação de altura;
quando esta não for utilizada, ou não bastar, pode-seq , , p
recorrer a laje inferior na proximidade dos apoios. O
aumento progressivo da largura da viga também é ump g g g
recurso útil.

47. PONTES EM VIGAS CONTÍNUAS
No caso de pontes longas em que o comprimento
total possa ser subdividido em diversos tramostotal possa ser subdividido em diversos tramos
parciais, a ponte de vigas contínuas apresenta-se como
solução adequada, desde que se possa contar com boasolução adequada, desde que se possa contar com boa
fundação.
Os tramos tem comprimentos que variam
extremamente: a viga contínua tem sido usada desdeg
pequenos vãos parciais da ordem de 15m, até tramos
com comprimento de cerca de 80m (concreto armado).p ( )
Usualmente, porém, os vãos parciais máximos
economicamente interessantes não vão além de 50m
(concreto armado).

48. PONTES EM VIGAS CONTÍNUAS
As vigas podem ser de altura constante ou variável. Em
concreto armado, até vãos da ordem dos 30m não há em geral
i lvantagem em variar a altura.
Os grandes momentos negativos levam quase sempre à
utilização de laje inferior na extremidade dos apoios, mesmo no
caso de altura variável; nessa região, além disso, as vigas têm
freq entemente maior larg ra condicionada principalmentefrequentemente maior largura, condicionada principalmente
pelas forças cortantes. Usando laje inferior e maior largura das
vigas, aumenta-se o momento de inércia nos apoios;vigas, aumenta se o momento de inércia nos apoios;
proporcionalmente, esse aumento é mais significativo quando
se adota altura constante. Esse aumento de inércia, por
aumentar os momentos negativos, diminui os positivos,
podendo propiciar redução da altura no meio do vão e redução
dos momentos pelo alívio de peso próprio justamente onde suados momentos, pelo alívio de peso próprio justamente onde sua
atuação mais os influencia.

49. PONTES EM VIGAS CONTÍNUAS
O justo equilíbrio nas dimensões, com o intuito de
conseguir satisfatória distribuição de momentos, somente pode
i id d d lh d d d Cser atingido com o estudo detalhado de cada caso. Como
orientação, porém, pode-se adotar o mesmo critério adotado
para as vigas Gerber buscando atingir momentos negativospara as vigas Gerber, buscando atingir momentos negativos
cerca de 50 % maiores que os positivos. A medida que crescem
os vãos, entretanto, há interesse cada vez maior de aumentar
consideravelmente os momento negativos. Isto porque a um
aumento dos momentos negativos corresponde diminuição dos
iti ti á i j t tpositivos; e os negativos máximos aparecem justamente em
regiões onde as seções podem ser aumentadas sem prejuízo
sensível quer para o peso próprio quer em geral para ossensível, quer para o peso próprio quer, em geral, para os
gabaritos da travessia. O aumento dos momentos negativos
consegue-se aumentando a rigidez da estrutura na proximidade
dos apoios.

50. PONTES EM VIGAS CONTÍNUAS
P di i t d d t dPara o predimensionamento, podem ser adotadas as
alturas seguintes:
Alt ra constante  H L/10 a L/15Altura constante  H=L/10 a L/15
Altura variável  H=L/8 a L/12 nos apoios
 H=L/15 a L/25 no meio do vão H L/15 a L/25 no meio do vão
Em geral as pontes de vigas contínuas não apresentam
mais que 5 tramos, pois além deste limite pouco se fazem sentirq , p p
os benefícios da continuidade. Em obras comuns não se
ultrapassam em geral comprimentos totais da ordem dos 100m;
i i d 100 ã d jcomprimentos acima dos 100m são desvantajosos ao se
considerarem os encurtamentos ou alongamentos provocados
pelas oscilações de temperatura Acima dos 100m é convenientepelas oscilações de temperatura. Acima dos 100m é conveniente
subdividir a ponte em várias estruturas, devendo-se prever
sobre os pilares comuns a duas vigas sucessivas, juntas dep g , j
dilatação suficientes, a fim de que a variação de temperatura
não introduza esforços longitudinais imprevistos.

51. PRINCIPAIS COMPONENTES ESTRUTURAIS
DAS PONTES EM VIGASDAS PONTES EM VIGAS
A superestrutura das pontes em vigas é formada pelos
seguintes elementos estruturais:
• vigamento principal, cuja função é vencer o vão livre entre
apoios;p
• laje do tabuleiro, cuja função primordial é servir de apoio
direto para as cargas atuantes;
• transversinas (vigas transversais), cuja função é ligar as vigas
principais podendo também servir de apoio para as lajes;principais, podendo também servir de apoio para as lajes;
• cortinas, que são transversinas especiais, colocadas nas
extremidades da obra servindo para apoio da laje e contençãoextremidades da obra, servindo para apoio da laje e contenção
do terreno.

53. PRINCIPAIS COMPONENTES ESTRUTURAIS
DAS PONTES EM VIGASDAS PONTES EM VIGAS

54. CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ESTRUTURAS DE
CONCRETO E FUNDAÇÕESCONCRETO E FUNDAÇÕES
PONTES DE CONCRETO I
AÇÕES NAS PONTES
Prof Roberto Chust CarvalhoProf. Roberto Chust Carvalho
Prof. Marcos Alberto Ferreira da Silva
Salvador, 2013

55. O QUE SÃO AÇÕES
Conforme a NBR 8681:2003 (Ações e Segurança
nas Estruturas - Procedimento), ações são as causasnas Estruturas Procedimento), ações são as causas
que provocam o aparecimento de esforços ou
deformações nas estruturas; as ações são classificadasdeformações nas estruturas; as ações são classificadas
segundo a sua variabilidade no tempo em três
categorias:categorias:
Permanentes – GPermanentes G
Variáveis – QVariáveis Q
Excepcionais – Ecepc o s

56. AÇÕES PERMANENTES
São aquelas cuja variação no tempo é desprezível em
relação ao tempo médio de vida da estrutura, ou seja; são ações
cujas intensidades podem ser consideradas como constantes aocujas intensidades podem ser consideradas como constantes ao
longo da vida útil da construção. Compreendem entre outras:
a) Cargas provenientes do peso próprio dos elementos
estruturais;
b) C i t d d i t ã d t ilhb) Cargas provenientes do peso da pavimentação, dos trilhos,
dos dormentes, dos lastros, dos revestimentos, das
barreiras, dos guarda-rodas, dos guarda-corpos;barreiras, dos guarda rodas, dos guarda corpos;
c) Os empuxos de terra e de líquidos;
d) As forças de protensão;
e) As deformações impostas, isto é, as provocadas por fluência
e retração do concreto, variações de temperatura e
d l t d ideslocamentos de apoios.

57. PESO PRÓPRIO DOS ELEMENTOS
PONTES METÁLICAS OU DE MADEIRA: O maior número
de peças torna conveniente a avaliação prévia da cargap ç ç p g
proveniente do peso próprio dos elementos estruturais por
meio de fórmulas empíricas que variam de acordo com as
características da obra.
PONTES EM CONCRETO: Esboça-se um ante projeto da
ponte fixando as dimensões com base na observação de
estruturas anteriormente projetadas; a seguir, calcula-se a
carga permanente a partir do volume de cada peça. A carga
permanente assim obtida não deve apresentar discrepânciapermanente assim obtida não deve apresentar discrepância
maior que 5% em relação ao peso próprio resultante do
dimensionamento definitivo.
Peso específico do concreto = 25 kN/m³

58. PAVIMENTAÇÃO, LASTRO, TRILHOS
PAVIMENTAÇÃO D d t d ífi dPAVIMENTAÇÃO: Deve ser adotado para o peso específico do
material empregado o valor mínimo de 24 kN/m³; para fins de
cálculo da carga relativa à pavimentação, normalmentecálculo da carga relativa à pavimentação, normalmente
considera-se uma camada de asfalto com espessura média igual
a 7cm.
LASTRO FERROVIÁRIO: Deve ser adotado para o peso
específico do material empregado o valor de 18 kN/m³. Deve serp p g
suposto que o lastro atinja o nível superior dos dormentes e
preencha completamente o espaço limitado pelos guarda-
lastros, até o seu bordo superior, mesmo se na seção transversal
do projeto assim não for indicado.
TRILHOS: Na ausência de indicações precisas, a carga
referente aos dormentes, trilhos e acessórios deve ser
considerada, no mínimo, igual a 8 kN/m por via.

59. EMPUXO DE TERRA E ÁGUA
TERRA: O empuxo de terra nas estruturas é determinado deTERRA: O empuxo de terra nas estruturas é determinado de
acordo com os princípios da mecânica dos solos, em função da
sua natureza (ativo, passivo ou de repouso), das características
do terreno, assim como das inclinações dos taludes e dos
paramentos. Como simplificação, pode ser suposto que o solo
não tenha coesão e que não haja atrito entre o terreno e anão tenha coesão e que não haja atrito entre o terreno e a
estrutura. O peso específico do solo úmido deve ser
considerado, no mínimo, igual a 18 kN/m³ e o ângulo de atritoconsiderado, no mínimo, igual a 18 kN/m e o ângulo de atrito
interno, no máximo igual a 30°. A atuação do empuxo passivo
só pode ser levada em conta quando sua ocorrência puder ser
garantida ao longo de toda a vida útil da obra.
ÁGUA: O empuxo d’água e a subpressão devem serp g p
consideradas nas situações mais desfavoráveis para as
verificações dos estados limites, sendo dada especial atenção ao
estudo dos níveis máximo e mínimo dos cursos d’água e do
lençol freático.

60. FORÇAS DE PROTENSÃO
Foi comentado nos módulos de protendido.

61. DEFORMAÇÕES IMPOSTAS
FLUÊNCIA E RETRAÇÃO
VARIAÇÕES TÉRMICAS: Se as deformações produzidas
l i õ é i f i did ã fpelas variações térmicas forem impedidas, aparecerão esforços
adicionais nas estruturas da pontes. É o caso das pontes com
estrutura principal hiperestática nas quais as diversas partesestrutura principal hiperestática, nas quais as diversas partes
constituintes devem ser projetadas para resistirem aos
acréscimos de tensões. Nas pontes com estrutura principalp p p
isostática essas deformações de origem térmicas devem ser
levadas em conta no projeto dos aparelhos de apoio. Segundo a
NBR 7187 d id d i ã if dNBR 7187, deve ser considerada uma variação uniforme de
temperatura de ± 15 ºC.

62. DEFORMAÇÕES IMPOSTAS
DESLOCAMENTOS DE APOIOS: As fundações das
pontes são em geral dimensionadas parapontes são em geral dimensionadas para
apresentarem recalques diferenciais pequenos, que
produzem nas estruturas efeitos de pequenaproduzem nas estruturas efeitos de pequena
importância. Porém, se a natureza do terreno e o tipo
de fundação permitirem a ocorrência dede fundação permitirem a ocorrência de
deslocamentos que induzam a efeitos apreciáveis na
estrutura, as deformações impostas decorrentesestrutura, as deformações impostas decorrentes
deverão ser levadas em consideração no projeto.

63. AÇÕES VARIÁVEIS
São ações de caráter transitório e compreendem entre outras:
a) As cargas móveis;
b) As cargas de construção;
c) As cargas de vento;
d) O empuxo de terra provocado por cargas móveis;
) O f it di â i d i t d áe) O efeito dinâmico do movimento das águas.

64. CARGAS MÓVEIS
ÓCARGA MÓVEL: Sistema de cargas representativo dos
valores característicos dos carregamentos provenientes do
tráfego a que a estrutura está sujeita em serviço A carga emtráfego a que a estrutura está sujeita em serviço. A carga em
ponte rodoviária é também referida pelo termo trem-tipo.
De acordo com a NBR 7188 (Carga Móvel em Ponte( g
Rodoviária e Passarela de Pedestre), o carregamento será feito
por cargas concentradas e cargas uniformemente distribuídas
para três classes de pontes, as quais são denominadas pelos
pesos, em toneladas, dos veículos de cálculo:
CLASSE 45: A base do sistema é um veículo-tipo de 45tf
(450kN) de peso total;
CLASSE 30: A base do sistema é um veículo-tipo de 30 f
(300kN) de peso total;
CLASSE 12: A base do sistema é um veículo-tipo de 12tf
(120kN) de peso total.

65. CLASSES DE PONTES
Para a CLASSE 45 é considerado um veículo-tipo com
três eixos, cujas distâncias entre si é de 1,50 m e a distância
entre rodas do mesmo eixo é de 2,00 m. Em planta o veículo
tipo é um retângulo com 3,00 m de largura e 6,00 m de
i tcomprimento.
Para a CLASSE 30 é considerado um veículo-tipo com
t ê i j di tâ i t i é d 1 50 di tâ itrês eixos, cujas distâncias entre si é de 1,50 m e a distância
entre rodas do mesmo eixo é de 2,00 m. Em planta o veículo
tipo é um retângulo com 3,00 m de largura e 6,00 m detipo é um retângulo com 3,00 m de largura e 6,00 m de
comprimento.
Para a CLASSE 12 é considerado um veículo-tipo comPara a CLASSE 12 é considerado um veículo tipo com
dois eixos, cuja distância entre si é de 3,00 m e a distância entre
rodas do mesmo eixo é de 2,00 m. Em planta o veículo tipo é
um retângulo com 3,00 m de largura e 6,00 m de comprimento.

66. DISPOSIÇÕES DAS CARGAS MÓVEIS
O í l ti i t d di ã d t âf é• O veículo-tipo, sempre orientado na direção do trâfego, é
colocado na posição mais desfavorável para o cálculo de cada
elemento, não se considerando a porção do carregamento queelemento, não se considerando a porção do carregamento que
provoque redução das solicitações.
• Para o cálculo de cortinas e transversinas solidárias às lajes, oj ,
carregamento, na ausência de justificativa teórica mais precisa,
deve ser o de um eixo isolado, com o peso total do veículo
correspondente à classe da ponte, acrescido ainda do respectivo
impacto.
A di t ib íd d i t id d é li d t d• A carga distribuída de intensidade p é aplicada em toda a
pista de rolamento, nesta incluídas as faixas de trâfego, os
acostamento e os afastamentos; é descontada apenas a áreaacostamento e os afastamentos; é descontada apenas a área
ocupada pelo veículo.
• Os passeios, independentemente de largura ou altura, sãoOs passeios, independentemente de largura ou altura, são
carregados com a carga distribuída de intensidade p’, não
majorada de impacto.

67. Tabela 1. Cargas dos veículos: Fonte: NBR 7188 (1984)
Veículo Carga uniformemente distribuídaClasse
AÇÕES VERTICAIS MÓVEIS EM PONTES DE CONCRETO SEGUNDO A NBR 7188:1984
g
Peso Total q q’das
pontes
Tipo
KN tf KN/m2
Kgf/m2
KN/m2
Kgf/m2
Disposição
da carga
45 45 450 45 5 500 3 300
30 30 300 30 5 500 3 300
Carga q em
toda a pista.30 30 300 30 5 500 3 300
12 12 120 12 4 400 3 300
p
Carga q’ nos
passeios.
Tabela 2. Características dos veículos: Fonte: NBR 7188 (1984)
Unidade Tipo 45 Tipo 30 Tipo 12
Quantidade de eixos Eixo 3 3 2
Peso total do veículo KN-tf 450-45 300-30 120-12
Peso de cada roda
dianteira
KN-tf 75-7,5 50-5 20-2
Peso de cada roda traseira KN-tf 75-7,5 50-5 40-4
Peso de cada roda intermediária KN-tf 75-7,5 50-5 __
Largura de contato b1 de cada
roda dianteira
m 0,50 0,40 0,20
Largura de contato b3 de cada
roda traseira
m 0,50 0,40 0,30
Largura de contato b2 de cada
roda intermediária
m 0,50 0,40 __
Comprimento de contato de cada
roda
m 0,20 0,20 0,20
Á 2
Área de contato de cada roda m2
0,20*b 0,20*b 0,20*b
Distância entre os eixos m 1,50 1,50 3,00
Distância entre os eixos de roda
de cada eixo
m 2,00 2,00 2,00

68. TREM TIPOTREM TIPO

69. VEÍCULOS USUAISVEÍCULOS USUAIS

70. Bi-trem com sete eixos

71. IMPACTO VERTICAL
P l f t d t i d d tPelo fato das cargas atuarem animadas de certa
velocidade, o efeito das mesmas é maior do que se fossem
aplicadas estaticamente. É preciso pois considerar um fatoraplicadas estaticamente. É preciso pois considerar um fator
 > 1 que, multiplicando o valor da carga estática, torna os seus
efeitos equivalentes à atuação dinâmica.
Impacto vertical é o acréscimo das cargas dos veículos
provocado pelo movimento das mesmas sobre a ponte.provocado pelo movimento das mesmas sobre a ponte.
O impacto vertical nas pontes rodoviárias é causado
basicamente pelas irregularidades no pavimento e pelo efeitobasicamente pelas irregularidades no pavimento e pelo efeito
do deslocamento das cargas.
Para as pontes rodoviárias, a NBR 7187 fixa:
 = (1,4 - 0.007 L) > 1,00
onde L é o vão teórico do elemento analisado, dado em metros.

72. IMPACTO VERTICAL
P l f t d t i d d tPelo fato das cargas atuarem animadas de certa
velocidade, o efeito das mesmas é maior do que se fossem
aplicadas estaticamente. É preciso pois considerar um fatoraplicadas estaticamente. É preciso pois considerar um fator
> 1 que, multiplicando o valor da carga estática, torna os
seus efeitos equivalentes à atuação dinâmica.
Impacto vertical é o acréscimo das cargas dos veículos
provocado pelo movimento das mesmas cargas sobre a ponte.provocado pelo movimento das mesmas cargas sobre a ponte.
O impacto vertical nas pontes rodoviárias é causado
basicamente pelas irregularidades no pavimento e pelo efeitobasicamente pelas irregularidades no pavimento e pelo efeito
do deslocamento das cargas.
Para as pontes rodoviárias o Item 7.2.1.2 NBR 7187
fixa:
= (1,4 - 0.007 L) > 1,00
onde L é o comprimento em metros de cada vão teórico doonde L é o comprimento em metros, de cada vão teórico do
elemento carregado, qualquer que seja o sistema estrutural.

73. AÇÕES EXCEPCIONAIS
Sã l j ê i dáSão aquelas cuja ocorrência se dá em
circunstâncias anormais. Compreendem os
choques de objetos móveis, as explosões, os
fenômenos naturais pouco freqüentes comofenômenos naturais pouco freqüentes como
ventos ou enchentes catastróficas e sismos,
entre outrosentre outros.