Dimensionamento de uma ponte provisória metálica para um vão de 80 metros
Full text
DIMENSIONAMENTO DE UMA PONTE
PROVISÓRIA METÁLICA PARA UM VÃO DE
80 METROS
DANIELA CRISTINA SOARES FARDILHA
Disse ação subme ida pa a sa is ação pa cial dos equisi os do g au de
MESTRE EM ENGENHARIA CIVIL — ESPECIALIZAÇÃO EM ESTRUTURAS
O ien ado : P o esso Dou o Ped o Al a es Ribei o Ca mo Pacheco
Coo ien ado : Engenhei o Gilbe o Cas o Al es
JULHO DE 2016
MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL 2015/2016
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
Tel. +351-22-508 1901
Fax +351-22-508 1446
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Edi ado po
FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO
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Rep oduções pa ciais des e documen o se ão au o izadas na condição que seja mencionado
o Au o e ei a e e ência a Mes ado In eg ado em Engenha ia Ci il - 2015/2016 -
Depa amen o de Engenha ia Ci il, Faculdade de Engenha ia da Uni e sidade do Po o,
Po o, Po ugal, 2016.
As opiniões e in o mações incluídas nes e documen o ep esen am unicamen e o pon o de is a do
espe i o Au o , não podendo o Edi o acei a qualque esponsabilidade legal ou ou a em elação a
e os ou omissões que possam exis i .
Es e documen o oi p oduzido a pa i de e são ele ónica o necida pelo espe i o Au o .
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
À Família e Amigos
“De e minação, co agem e au ocon iança são a o es decisi os pa a o sucesso. Não impo a quais
sejam os obs áculos e as di iculdades. Se es amos possuídos de uma inabalá el de e minação,
consegui emos supe á-los. Independen emen e das ci cuns âncias, de emos se semp e humildes,
eca ados e despidos de o gulho”
Dalai Lama
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AGRADECIMENTOS
A ealização des a disse ação só oi possí el g aças ao con ibu o de di e sas pessoas às quais que o
ag adece .
Em p imei o luga gos a ia de ag adece ao meu o ien ado , P o esso Ped o Pacheco, pela
disponibilidade, mo i ação e o ien ação cien í ica concedida ao longo do abalho.
Em seguida ag adeço ao meu coo ien ado , Engenhei o Gilbe o Al es, pelos seus conhecimen os, pela
sua disponibilidade, pela disponibilização de documen os impo an es e pelas suas o ien ações que se
e ela am mui o impo an es na conclusão do abalho.
Ao Engenhei o José Ped o Fe nandes, um mui o ob igada pelas in o mações concedidas que se
demons a am ele an es à minha disse ação.
Exp esso ambém a g a idão ao P o esso Filipe Magalhães pela sua disponibilidade, assim como, pela
a enção dispensada, mesmo não es ando di e amen e en ol ido na disse ação.
À minha amília, em especial aos meus pais e a minha i mã, um eno me ob igada pelo apoio, pela
paciência, pela con iança e pela comp eensão ao longo des a disse ação.
Aos meus amigos pela mo i ação em al u a de desânimo e pela ajuda o e ecida.
A odos ós, a minha eno me g a idão pela ealização de mais uma e apa da minha ida!
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4 CASO DE ESTUDO ...................................................................................................... 77
4.1. In odução ................................................................................................................................... 77
4.2. Modelação ................................................................................................................................... 77
4.3. Quan i icação de ações ........................................................................................................... 79
4.3.1. Quan i icação do peso p óp io ..................................................................................................... 79
4.3.2. Quan i icação do e es imen o .................................................................................................... 79
4.3.3. Quan i icação das es an es ca gas pe manen es ......................................................................... 80
4.3.4. Quan i icação da ca ga odo iá ia ............................................................................................... 80
4.3.5. Quan i icação da o ça da enagem ............................................................................................ 82
4.3.6. Quan i icação do en o ................................................................................................................ 83
4.3.7. Quan i icação do gelo, ne e e lama ............................................................................................. 88
4.3.8. Quan i icação da empe a u a ...................................................................................................... 88
4.4. Análise es u u al ...................................................................................................................... 88
4.4.1. Iden i icação das secções ............................................................................................................. 89
4.4.2. Ve i icação da es u u a de aco do com o Eu ocódigo 3 ............................................................. 91
4.4.3. Ve i icação da es u u a de aco do com a AASHTO ................................................................ 100
4.4.4. Ve i icação da es u u a de aco do com o T ila e al Design and Tes Code ............................. 110
4.4.5. Compa ação do caso em es udo com a pon e de OPS de aco do com o Eu ocódigo 3 ............. 120
4.5. Conclusão ................................................................................................................................. 126
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................ 129
5.1. In odução ................................................................................................................................. 129
5.2. Conclusão inal ........................................................................................................................ 129
5.3. T abalhos Fu u os .................................................................................................................. 130
Re e ências Bibliog á icas ........................................................................................................... 131
ANEXOS……………………………………………………………….……………………………...137
ANEXO I – AÇÕES………………………………………………………………………….………...137
ANEXO II – COMBINAÇÃO DE AÇÕES DE ACORDO COM O EUROCÓDIGO 0…..…………………...138
ANEXO III – COMBINAÇÃO DE AÇÕES DE ACORDO COM A AASHTO……………………………...148
ANEXO IV – COMBINAÇÃO DE AÇÕES DE ACORDO COM O TRILATERAL DESIGN AND TEST
CODE………………………………………………………………………………………………....155
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ÍNDICE DE FIGURAS
Figu a 2.1 As ês ca ego ias de pon es p o isó ias do ipo s anda d ..................................................... 4
Figu a 2.2 P ocesso de mon agem da pon e AVLB (Adap ada de imgu , 2015) .................................... 5
Figu a 2.3 Ins alação da pon e JAB (U.S. A my, 2008) ......................................................................... 6
Figu a 2.4 A pon e Wol e ine anspo ada pelo anque M1A2 (Mili a y-Today, 2016a) ..................... 6
Figu a 2.5 Ins alação da pon e Wol e ine (Mili a y-Today, 2016b) ....................................................... 6
Figu a 2.6 P ocesso de mon agem da pon e REBS (Adap ado de Gene al Dynamics Eu opean Land
Sys ems, 2012a) ...................................................................................................................................... 7
Figu a 2.7 A pon e REBS a se anspo ada po um helicóp e o (De ense Video & Image y Dis ibu ion
Sys em, 2012) .......................................................................................................................................... 8
Figu a 2.8 Lançamen o do abulei o da pon e MAB (A) e passagem de um eiculo mili a sob e a pon e
(B) (CNIM, 2015b) ................................................................................................................................. 8
Figu a 2.9 P ocesso de mon agem da pon e DSB (And é, 2016) .......................................................... 10
Figu a 2.10 P ocesso de mon agem da pon e MGB (WFEL, 2011b) ................................................... 11
Figu a 2.11 As possí eis con igu ações da pon e MGB (WFEL, 2011b) ............................................. 11
Figu a 2.12 Pon e com con igu ação de dois ní eis e sis ema de e o ço ex e io (WFEL, 2011b) ..... 12
Figu a 2.13 Aplicação de uma pon e Bailey na Segunda Gue a Mundial (Think De ense, 2012a) .... 12
Figu a 2.14 Lançamen o da pon e Bailey (And é, 2016) ...................................................................... 13
Figu a 2.15 Pon e do ipo Bailey sob e a ibei a de Odi elas (Exé ci o Po uguês, 2010) ................... 13
Figu a 2.16 Pon e Mabey Compac 200 sob e uma linha é ea (Mabey, 2016d) ................................ 14
Figu a 2.17 Pon e LSB con uída po Ame icanos e Húnga os (Wikipedia, 2016) .............................. 15
Figu a 2.18 Pon e APFB Rein o ced (A) (Think De ence, 2012b) e Pon e APFB Fe y (B) (GOV.UK.,
2013) ..................................................................................................................................................... 15
Figu a 2.19 APFB O e b idge (Think De ence, 2012b) ....................................................................... 16
Figu a 2.20 Ins alação de uma Ribbon B idge (Gene al Dynamics Eu opean Land Sys ems, 2012b) . 17
Figu a 2.21 Pon e Mabey Uni e sal (Mabey, 2016 ) ............................................................................ 18
Figu a 2.22 Pon e Ac ow 700XS (Ac ow B idge, 2016) ...................................................................... 18
Figu a 2.23 Aluimen o do pa imen o (Jo nal de No ícias, 2016) ......................................................... 21
Figu a 2.24 Duas das peças da pon e Mabey Compac 200 (Fo os gen ilmen e o necidas pela emp esa
BERD) ................................................................................................................................................... 22
Figu a 2.25 Es ado de conse ação da pon e Mabey Compac 200 (A) e um dos o i ícios exis en es pa a
a colocação das ca ilhas (B) (Fo os gen ilmen e o necidas pela emp esa BERD) .............................. 22
Figu a 2.26 Tipo de ligações da pon e Mabey Compac 200 (Fo os gen ilmen e o necidas pela emp esa
BERD) ................................................................................................................................................... 23
Figu a 2.27 Apoios olan es u ilizados no deslizamen o da pon e Mabey (Fo os gen ilmen e o necidas
pela emp esa BERD) ............................................................................................................................. 23
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
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Figu a 2.28 Encon os em be ão a mado (Fo os gen ilmen e o necidas pela emp esa BERD)............ 24
Figu a 2.29 Mon agem da pon e Mabey Compac 200 (Fo os gen ilmen e o necidas pela emp esa
BERD) ................................................................................................................................................... 24
Figu a 2.30 Deslizamen o da Pon e Mabey Compac 200 a é a posição inal (Jo nal de No ícias, 2016)
............................................................................................................................................................... 25
Figu a 2.31 Deslizamen o de e as na es ada (Radio Eli e, 2016) ...................................................... 25
Figu a 2.32 Mon agem da pon e Bailey (A) (El Teleg a o, 2016) e pos e io men e a passagem de um
eículo sob e a pon e (B) (PP El Ve dade o, 2016) .............................................................................. 26
Figu a 2.33 Pon e DSB aplicada na Suíça (WFEL, 2015) (Associa ion o he Uni ed S a es A my, 2015)
............................................................................................................................................................... 26
Figu a 2.34 Pon e Skagi an es do colapso (A) (Wikipedia, 2015) e depois do colapso (B) (Vancou e
Sun, 2013).............................................................................................................................................. 27
Figu a 2.35 O eiculo pesado que causou o colapso da pon e (Na ional T anspo a ion Sa e y Boa d,
2014) e a pa e do eículo dani icada pela es u u a (Fede al Highway Adminis a ion, 2014) ........... 27
Figu a 2.36 Pon es p o isó ias Ac ow 700XS (Ac ow B idge, 2015) .................................................. 28
Figu a 2.37 Realização de ope ações de limpeza (Swiss A med Fo ces, 2011) ................................... 29
Figu a 2.38 Mon agem da pon e LSB (A) (Mabey, 2016g) (B) (Swiss A med Fo ces, 2012) ............. 30
Figu a 2.39 A pon e LSB na posição inal (Swiss A med Fo ces, 2011) .............................................. 30
Figu a 3.1 De e minação do ão eó ico e li e ace às condições de apoio (And é, 2016) ................. 33
Figu a 3.2 Dimensão da aixa de odagem (w) em di e en es cená ios ................................................. 34
Figu a 3.3 De inição de o ças de colisão de eículos no gua da odas (And é, 2016) ........................ 37
Figu a 3.4 Ilus ação do modelo de ca ga 1 (LM1) (Adap ado do EN 1991-2, 2003) .......................... 38
Figu a 3.5 Ilus ação do modelo de ca ga 2 (LM2) (EN 1991-2, 2003) ................................................ 39
Figu a 3.6 Ilus ação do modelo de ca ga 3 (LM3) (Adap ado de EN 1991-2, 2003) .......................... 39
Figu a 3.7 Ilus ação da ca ga e das dimensões do camião (Adap ada de AASHTO, 2012) ................ 40
Figu a 3.8 Ca ga da ia segundo a no ma AASHTO, em pe il longi udinal ....................................... 41
Figu a 3.9 Ilus ação da ca ga Tandem em pe il longi udinal (à esque da) e em plan a (à di ei a) ..... 41
Figu a 3.10 Es u u a eliçada (EN 1991-1-4, 2010) ............................................................................ 45
Figu a 3.11 Coe icien e de o ça (C𝑓0) pa a uma es u u a eliçada plana cons i uída po pe is de seção
angulosa, em unção do índice de cheios (φ) (EN 1991-1-4, 2010) ...................................................... 45
Figu a 3.12 Coe icien e de o ça (C𝑓0) pa a uma es u u a eliçada espacial cons i uída po pe is de
seção angulosa, em unção do índice de cheios (φ) (EN 1991-1-4, 2010) ............................................ 46
Figu a 3.13 Valo es indica i os do coe icien e de e ei os de ex emidade (Ψ𝜆) em unção do índice de
cheios (φ) e da esbel eza (λ) (EN 1991-1-4, 2010) ................................................................................ 46
Figu a 3.14 De inição do índice de cheios (φ) (EN 1991-1-4, 2010) .................................................... 48
Figu a 3.15 Ação do en o nas di e en es di eções (Adap ada do EN 1991-1-4, 2010) ....................... 48
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
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Figu a 3.16 Coe icien e de o ça (𝐶𝑓𝑥,0) pa a abulei os de pon es (Adap ado do EN 1991-1-4, 2010)
............................................................................................................................................................... 49
Figu a 3.17 Tabulei o com a ace expos a ao en o inclinada (EN 1991-1-4, 2010) ............................ 49
Figu a 3.18 Al u a a conside a pa a (𝐴𝑟𝑒𝑓,𝑥) (Adap ado do EN 1991-1-4, 2010) ............................. 50
Figu a 3.19 Dimensões e posição da o ça da ação do en o (Adap ado do EN 1991-1-4, 2010) ........ 51
Figu a 3.20 Rep esen ação do coe icien e de exposição (𝑐𝑒(𝑧)) pa a 𝑐𝑜=1,0 e 𝑘1=1,0 (EN 1991-1-4,
2010) ..................................................................................................................................................... 55
Figu a 3.21 Ação da p essão do en o no eículo (Adap ada de And é, 2016) .................................... 57
Figu a 3.22 Di e en es zonas do Es ados Unidos (AASHTO, 2012) .................................................... 62
Figu a 3.23 Tempe a u a di e encial e ical pa a es u u as me álicas e de be ão (Adap ado de
AASHTO, 2012) ................................................................................................................................... 63
Figu a 4.1 Alçado la e al do modelo da pon e p o isó ia me álica ....................................................... 78
Figu a 4.2 Alçado pos e io do modelo da pon e p o isó ia me álica .................................................. 78
Figu a 4.3 Vis a supe io do modelo da pon e p o isó ia me álica ....................................................... 78
Figu a 4.4 Vis a em 3D do modelo da pon e p o isó ia me álica ......................................................... 79
Figu a 4.5 Pla a o ma da pon e cons i uída po painéis ex udidos de alumínio (And é, 2016) ........... 80
Figu a 4.6 Modelo de ca ga do eículo especial 1200 .......................................................................... 80
Figu a 4.7 Veículo de odas com uma classe de ca ga igual a MLC 120 ............................................. 81
Figu a 4.8 Ação aplicada no amo cen al da pon e (Caso 1) ............................................................. 81
Figu a 4.9 Ação aplicada no amo inicial da pon e (Caso 2) ............................................................... 81
Figu a 4.10 De inição das medidas da pon e (Adap ada de And é, 2016) ............................................ 83
Figu a 4.11 Modelo da pon e p o isó ia com OPS com a iden i icação das secções (And é, 2016) .... 88
Figu a 4.12 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções ........................................... 89
Figu a 4.13 Pe il do ipo IPE 300 com a iden i icação das suas dimensões ........................................ 89
Figu a 4.14 Pe il do ipo PRS com a iden i icação das suas dimensões .............................................. 90
Figu a 4.15 Pe il do ipo SHS_100x100x8 com a iden i icação das suas dimensões .......................... 90
Figu a 4.16 Pe il do ipo Phi_30 com a iden i icação das suas dimensões .......................................... 91
Figu a 4.17 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções que não e i icam a segu ança
(co ama ela), de aco do com o Eu ocódigo 3 ...................................................................................... 91
Figu a 4.18 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch6_180x180 que
não e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com o Eu ocódigo 3 ............................................ 92
Figu a 4.19 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch8_300x300 que
não e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com o Eu ocódigo 3 ............................................ 93
Figu a 4.20 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch12_150x150
que não e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com o Eu ocódigo 3 ..................................... 94
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
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Figu a 4.21 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch18_300x300
que não e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com o Eu ocódigo 3 ..................................... 95
Figu a 4.22 Modelo da pon e p o isó ia, de aco do com es ado limi e úl imo do Eu ocódigo 3 .......... 96
Figu a 4.23 No a con igu ação da pon e p o isó ia ............................................................................. 97
Figu a 4.24 Ba as de con a en amen o (co azul escu a) aplicadas na no a con igu ação da pon e
p o isó ia ............................................................................................................................................... 98
Figu a 4.25 No a con igu ação da pon e p o isó ia de aco do com os es ados limi es úl imo e de
u ilização do Eu ocódigo 3 .................................................................................................................... 98
Figu a 4.26 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções que não e i icam a segu ança
(co ama ela), de aco do com a AASHTO .......................................................................................... 100
Figu a 4.27 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções do ipo IPE que não e i icam
a segu ança (co ama ela), de aco do com a AASHTO ....................................................................... 101
Figu a 4.28 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch6_180x180 que
não e i icam a segu ança (co ama ela) de aco do com a AASHTO ................................................. 101
Figu a 4.29 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch8_300x300 que
não e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com a AASHTO................................................ 102
Figu a 4.30 Modelo do caso de es udo com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch12_150x150 que
não e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com a AASHTO................................................ 104
Figu a 4.31 Modelo do caso de es udo com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch18_300x300 que
não e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com a AASHTO................................................ 105
Figu a 4.32 Modelo do caso de es udo com a iden i icação das secções do ipo 100x100x8que não
e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com a AASHTO ...................................................... 106
Figu a 4.33 Modelo da pon e p o isó ia, de aco do as combinações S eng h da no ma AASHTO .. 108
Figu a 4.34 No a con igu ação da pon e p o isó ia com as e i icações, de aco do com a AASHTO
............................................................................................................................................................. 109
Figu a 4.35 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções que não e i icam a segu ança
(co p e a), de aco do com o T ila e al Design and Tes Code ............................................................ 110
Figu a 4.36 Modelo da pon e p o isõ ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch8_300x300 que
não e i icam a segu ança (co p e a), de aco do com o T ila e al Design and Tes Code ................. 111
Figu a 4.37 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch12_150x150
que não e i icam a segu ança (co p e a), de aco do com o T ila e al Design and Tes Code .......... 112
Figu a 4.38 Modelo da pon e p o isó ia, de aco do com as e i icações do T ila e al Design and Tes
Code ..................................................................................................................................................... 114
Figu a 4.39 No a con igu ação da pon e p o isó ia com as e i icações, de aco do com o T ila e al
Design and Tes Code .......................................................................................................................... 117
Figu a 4.40 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch6_180x180 que
não e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com o Eu ocódigo 3 .......................................... 120
Figu a 4.41 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch8_300x300 que
não e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com o Eu ocódigo 3 .......................................... 121
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
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Figu a 4.42 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch18_300x300
que não e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com o Eu ocódigo 3 ................................... 122
Figu a 4.43 Modelo da pon e p o isó ia, segundo o es ado limi e úl imo do Eu ocódigo 3 .............. 124
Figu a 4.44 No a con igu ação da pon e p o isó ia, de aco do com os es ados limi es úl imo e de se iço
do Eu ocódigo 3 .................................................................................................................................. 125
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ÍNDICE DE QUADROS
Quad o 2.1 Quad o esumo das pon es p o isó ias - Pa e 1 (And é, 2016) (Gene al Dynamics Eu opean
Land Sys ems, 2012a) (CNIM, 2015a) (WFEL ,2011a) (WFEL, 2011b) (WFEL, 2011c) .................. 19
Quad o 2.2 Quad o esumo das pon es p o isó ias - Pa e 2 (And é, 2016) (WFEL, 2011a) (WFEL,
2011b) (Mabey, 2016c) ......................................................................................................................... 20
Quad o 3.1 La gu a mínima da ia ou ias pa a cada classe de ca ga (Ho nbeck e al., 2005) (STANAG
2021, 2006) ........................................................................................................................................... 33
Quad o 3.2 La gu a e núme o das ias (EN 1991-2, 2003) .................................................................. 34
Quad o 3.3 Inclinação máxima ans e sal (Ho nbeck e al., 2005) ..................................................... 35
Quad o 3.4 Inclinação máxima longi udinal (Ho nbeck e al., 2005) ................................................... 35
Quad o 3.5 Valo es máximos pa a a elocidade de p oje o (Adap ada de Ho nbeck e al., 2005) ....... 36
Quad o 3.6 Valo es ca ac e ís icos do modelo de ca ga 1 (LM1) (Adap ado do EN 1991-2, 2003) .... 38
Quad o 3.7 Quan i icação dos e ei os dinâmicos (Adap ado de AASHTO, 2012) ............................... 42
Quad o 3.8 Fa o es de múl ipla p esença (Adap ado de AASHTO, 2012) ........................................... 42
Quad o 3.9 Fa o es de enagem (Adap ado de Ho nbeck e al., 2005) ................................................ 43
Quad o 3.10 Valo es da esbel eza (λ) ecomendados pa a cilind os, elemen os com seção poligonal
(incluindo a e angula ), pe is com a es as i as e es u u as eliçadas (EN 1991-1-4, 2010) ........... 47
Quad o 3.11 Al u a (𝑑𝑡𝑜𝑡) a conside a pa a 𝐴𝑟𝑒𝑓,𝑥 (EN 1991-1-4, 2010) ....................................... 50
Quad o 3.12 Valo es dos coe icien es de exposição em unção da al u a acima do solo e ca ego ia de
e eno (EN 1991-1-4, 2010) ................................................................................................................. 52
Quad o 3.13 Ca ego ias e pa âme os de e eno (EN 1991-1-4, 2010) ................................................ 53
Quad o 3.14 Valo básico da elocidade de e e ência do en o (EN 1991-1-4, 2010) ....................... 54
Quad o 3.15 Ca ego ias e pa âme os de e eno (Adap ada de AASHTO,2012) ................................ 56
Quad o 3.16 P essão base do en o (𝑃𝐵) de aco do com a elocidade base do en o igual a 44,7 m/s
(Adap ado de AASHTO, 2012) ............................................................................................................. 56
Quad o 3.17 P essão base do en o (𝑃𝐵) pa a os á ios ângulos de aco do com a elocidade base do
en o igual a 44,7 m/s (Adap ado de AASHTO,2012) ......................................................................... 57
Quad o 3.18 Componen es da ação do en o (Adap ado de AASHTO,2012) ...................................... 58
Quad o 3.19 Velocidade e p essão do en o (Adap ada de Ho nbeck e al., 2005) .............................. 58
Quad o 3.20 Fa o es ampli icado es de impac o (Adap ada de Ho nbeck e al., 2005) ........................ 59
Quad o 3.21 Valo es ecomendados da componen e linea da a iação di e encial de empe a u a pa a
di e en es ipos de abulei o de pon es odo iá ias, pedonais e e o iá ias (EN 1991-1-5, 2009) ...... 61
Quad o 3.22 Va iação das empe a u as no p ocedimen o A (Adap ada em AASHTO, 2012) ............ 62
Quad o 3.23 Tempe a u a di e encial base (Adap ada em AASHTO, 2012) ....................................... 63
Quad o 3.24 Coe icien es pa ciais ela i os às ações (Adap ado de EN1990, 2009) ........................... 65
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
x i
Quad o 3.25 Fa o es de combinação e edução pa a as ações a iá eis (Adap ado de EN 1990, 2009)
............................................................................................................................................................... 65
Quad o 3.26 Dimensionamen o dos pon os de ele ação ....................................................................... 68
Quad o 4.1 Dimensões dos di e en es pe is do ipo PRS ..................................................................... 90
Quad o 4.2 Quad o esumo de odos os elemen os de secção PRS_ch6_180x180 que não e i ica am a
segu ança de aco do com o Eu ocódigo 3 ............................................................................................. 92
Quad o 4.3 Quad o esumo de odos os elemen os de secção PRS_ch8_300x300 que não e i ica am a
segu ança de aco do com o Eu ocódigo 3 – pa e 1 .............................................................................. 93
Quad o 4.4 Quad o esumo de odos os elemen os de secção PRS_ch8_300x300 que não e i ica am a
segu ança, de aco do com o Eu ocódigo 3 – pa e 2 ............................................................................. 94
Quad o 4.5 Quad o esumo do elemen o de secção PRS_ch12_150x150 que não e i ica a segu ança,
de aco do com o Eu ocódigo 3 .............................................................................................................. 94
Quad o 4.6 Quad o esumo de odos os elemen os de secção PRS_ch18_300x300 que não e i ica am
a segu ança, de aco do com o Eu ocódigo 3 ......................................................................................... 95
Quad o 4.7 Quad o esumo do ácio das secções, segundo o es ado limi e úl imo do Eu ocódigo 3 ... 97
Quad o 4.8 Quad o esumo do ácio das secções, segundo os es ados limi es úl imo e de u ilização do
Eu ocódigo 3 ......................................................................................................................................... 99
Quad o 4.9 Quad o esumo de odos os elemen os de secção IPE 300 que não e i ica am a segu ança,
de aco do com a AASHTO .................................................................................................................. 101
Quad o 4.10 Quad o esumo de odos os elemen os de secção PRS_ch6_180x180 que não e i ica am
a segu ança, de aco do com a AASHTO ............................................................................................. 102
Quad o 4.11 Quad o esumo de odos os elemen os de secção PRS_ch8_300x300 que não e i ica am
a segu ança, de aco do com a AASHTO ............................................................................................. 103
Quad o 4.12 Quad o esumo do elemen o de secção PRS_ch12_150x150 que não e i ica a segu ança,
de aco do com a AASHTO .................................................................................................................. 104
Quad o 4.13 Quad o esumo de odos os elemen os de secção PRS_ch18_300x300 que não e i ica am
a segu ança, de aco do com a AASHTO ............................................................................................. 105
Quad o 4.14 Quad o esumo de odos os elemen os de secção SHS_100x100x8 que não e i ica am a
segu ança,a de aco do com a AASHTO – Pa e 1 ............................................................................... 106
Quad o 4.15 Quad o esumo de odos os elemen os de secção SHS_100x100x8 que não e i ica am a
segu ança, de aco do com a AASHTO – Pa e 2 ................................................................................ 107
Quad o 4.16 Quad o esumo do ácio das secções, de aco do com as combinações S eng h da no ma
AASHTO ............................................................................................................................................. 108
Quad o 4.17 Quad o esumo das secções segundo as combinações S eng h dispos as na no ma
AASHTO ............................................................................................................................................. 109
Quad o 4.18 Quad o esumo da e i icação da esis ência à lexão e/ou ação do pe il
PRS_ch8_300x300, de aco do com o T ila e al Tes and Design Code – pa e 1 ............................... 111
Quad o 4.19 Quad o esumo da e i icação da esis ência à lexão e/ou ação do pe il
PRS_ch8_300x300, de aco do com o T ila e al Tes and Design Code – pa e 2 ............................... 112
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
x ii
Quad o 4.20 Quad o esumo da e i icação da esis ência à lexão e/ou ação do pe il
PRS_ch12_150x150, de aco do com o T ila e al Tes and Design Code – pa e 2 ............................ 112
Quad o 4.21 Quad o esumo das e i icações das seções IPE160, de aco do com o T ila e al Design and
Tes Code ............................................................................................................................................ 114
Quad o 4.22 Quad o esumo das e i icações das seções PRS_ch6_180x180, de aco do com o T ila e al
Design and Tes Code – pa e 1 .......................................................................................................... 114
Quad o 4.23 Quad o esumo das e i icações das seções PRS_ch6_180x180, de aco do com o T ila e al
Design and Tes Code – pa e 2 .......................................................................................................... 115
Quad o 4.24 Quad o esumo das e i icações das seções PRS_ch12_150x150, de aco do com o
T ila e al Design and Tes Code.......................................................................................................... 115
Quad o 4.25 Quad o esumo das e i icações das seções PRS_ch15_300x300, de aco do com o
T ila e al Design and Tes Code.......................................................................................................... 115
Quad o 4.26 Quad o esumo das e i icações das seções PRS_ch18_300x300, de aco do com o
T ila e al Design and Tes Code – pa e 1 ........................................................................................... 115
Quad o 4.27 Quad o esumo das e i icações das seções PRS_ch18_300x300, de aco do com o
T ila e al Design and Tes Code – pa e 2 ........................................................................................... 116
Quad o 4.28 Quad o esumo das e i icações das seções PRS_ch20_300x300, de aco do com o
T ila e al Design and Tes Code.......................................................................................................... 116
Quad o 4.29 Quad o esumo das e i icações das seções SHS_80x80x6, de aco do com o T ila e al
Design and Tes Code ......................................................................................................................... 116
Quad o 4.30 Quad o esumo das e i icações das seções IPE160, de aco do com o T ila e al Design and
Tes Code ............................................................................................................................................ 117
Quad o 4.31 Quad o esumo das e i icações das seções PRS_ch6_180x180, de aco do com o T ila e al
Design and Tes Code – pa e 1 .......................................................................................................... 117
Quad o 4.32 Quad o esumo das e i icações das seções PRS_ch6_180x180, de aco do com o T ila e al
Design and Tes Code – pa e 2 .......................................................................................................... 118
Quad o 4.33 Quad o esumo das e i icações das seções PRS_ch12_150x150, de aco do com o
T ila e al Design and Tes Code.......................................................................................................... 118
Quad o 4.34 Quad o esumo das e i icações das seções PRS_ch15_300x300, de aco do com o
T ila e al Design and Tes Code.......................................................................................................... 118
Quad o 4.35 Quad o esumo das e i icações das seções PRS_ch18_300x300, de aco do com o
T ila e al Design and Tes Code.......................................................................................................... 119
Quad o 4.36 Quad o esumo das e i icações das seções PRS_ch20_300x300, de aco do com o
T ila e al Design and Tes Code.......................................................................................................... 119
Quad o 4.37 Quad o esumo das e i icações das seções SHS_80x80x6, de aco do com o T ila e al
Design and Tes Code ......................................................................................................................... 119
Quad o 4.38 Quad o esumo de odos os elemen os de secção PRS_ch6_180x180 que não e i ica am
a segu ança, de aco do com o Eu ocódigo 3 ....................................................................................... 121
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
6
Figu a 2.3 Ins alação da pon e JAB (U.S. A my, 2008)
2.2.1.3. Pon e Wol e ine
A pon e Wol e ine ou A mo ed B idge Laye é mais uma pon e de assal o que isa subs i ui a pon e
AVLC. Es a pon e me álica é anspo ada po um M1A2 ( anque) e oi concebida pa a ence um ão
de 24 me os e uma classe de ca ga de MLC70. O seu dimensionamen o oi ealizado de manei a a
p opo ciona 5000 a a essamen os de eículos com um peso limi e de 70 oneladas (MLC70)
(Mili a y-Today, 2016a).
Figu a 2.4 A pon e Wol e ine anspo ada pelo anque M1A2 (Mili a y-Today, 2016a)
Ao con á io das pon es an e io men e ap esen adas, es a em um sis ema es u u al di e en e e, po esse
mo i o, é implan ada na ho izon al, em ez do mo imen o ipo esou a, an e io men e exibido (U.S.
A my, 2011).
Figu a 2.5 Ins alação da pon e Wol e ine (Mili a y-Today, 2016b)
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
7
2.2.1.4. Pon e REBS
A REBS é uma pon e de apoio que median e a si uação pode se emp egue como pon e de assal o
(Headqua e s, 2008). É cons i uída po uma es u u a soldada de alumínio com um ão de 13 me os,
sendo di idida em duas pa es iguais acopladas no eículo anspo ado . Rela i amen e à classe de
ca ga, es a pon e pe mi e a passagem de eículos de classe MLC50 (Gene al Dynamics Eu opean Land
Sys ems, 2012a) (Headqua e s, 2006).
A Figu a 2.6 demons a o p ocesso de mon agem da pon e REBS.
Figu a 2.6 P ocesso de mon agem da pon e REBS (Adap ado de Gene al Dynamics Eu opean Land Sys ems,
2012a)
1
2
3
4
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
8
Tal como as pon es p e iamen e ap esen adas, es a possui an agens e des an agens. A maio an agem
o e ecida pela REBS conce ne na g ande di e sidade de meios de anspo e, designadamen e po
camiões, anques, a iões ou helicóp e os. Con udo, a exposição da ipulação du an e a sua mon agem
e a baixa classe de ca ga e elam-se des an agens impo an es e conside á eis (Headqua e s, 2006)
(Headqua e s, 2008).
Figu a 2.7 A pon e REBS a se anspo ada po um helicóp e o (De ense Video & Image y Dis ibu ion
Sys em, 2012)
2.2.1.5. Pon e MAB
A pon e MAB, ambém conhecida po PTA, encon a-se ao se iço do exé ci o ancês desde 2010. Es a
pon e ap esen a dois ipos de sis emas es u u ais di e en es, uma com um ão de 26 me os e ou a que
se encon a seccionada em duas pa es, com um ão de 14,3 me os. Pa a cada ão exis e uma de classe
de ca ga di e en e, ou seja, pa a o ão de 14,3 me os a classe de ca ga é MLC100 enquan o que pa a o
ão de 26 me os a classe de ca ga é MLC80 (CNIM, 2015a).
O seu dimensionamen o oi ealizado de manei a a p opo ciona 10 000 a a essamen os de eículos
com o peso limi e de inido (MLC80 ou MLC100) (CNIM, 2015a).
Figu a 2.8 Lançamen o do abulei o da pon e MAB (A) e passagem de um eiculo mili a sob e a pon e (B)
(CNIM, 2015b)
A
B
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
9
A MAB ap esen a aspe os an ajosos ela i amen e à sua mobilidade, à sua segu ança e ao seu
anspo e. No que diz espei o à mobilidade, os eículos mili a es u ilizados dispõem de um sis ema de
ação e e uado po 10 odas e pe mi i em que a sua passagem possa se ealizada po caminhos menos
imp óp ios, como lama e a eia. No que oca à segu ança, es a pon e, al como a AVLB, e e ua o
lançamen o sem exposição da sua ipulação. Em elação ao anspo e, es e equipamen o ap esen a mais
do que um meio de anspo e, nomeadamen e po meio de anspo e aé eo, e o iá io, ma í imo ou
odo iá io (CNIM, 2015c).
2.2.2. PONTES DE APOIO/LOGÍSTICA
As pon es de apoio ou logís ica podem se usadas como pon es de assal o, mas com a pa icula idade de
se em de ca ác e pe manen e, como oi e e ido an e io men e ( e 2.2.1 e 2.2.1.4). Es as pon es podem
se ins aladas pe o da á ea de ope ações de comba e, num cu o pe íodo de empo (30 a 120 minu os) e
podem se cons i uídas po um ou múl iplos ãos (Medzma iash ili, 2008).
Tal como as pon es de assal o, es as pon es de apoio êm como obje i o p incipal assegu a a passagem
dos eículos de um pon o ao ou o, no en an o es as possuem um maio comp imen o que as pon es de
assal o (Headqua e s, 2008).
Exemplos de pon es de apoio ou logís ica são a Rapidly Emplaced B idge Sys em (REBS), a D y
Suppo B idge (DSB), a Medium Gi de B idge (MGB), a Bailey, a Mabey Compac 200, a Logis ic
Suppo B idging (LSB), a Ai Po able Fe y B idge (APFB) e a Ribbon B idge.
2.2.2.1. Pon e DSB
A pon e DSB é uma pon e de apoio dimensionada pa a ence um ão de 40 me os e uma classe de
ca ga MLC80 ( eículo de laga as) ou MLC120 ( eículo de odas). Possui algumas an agens,
pa icula men e uma g ande acilidade de anspo e e um ão a iá el, uma ez que, é cons i uída po
á ios módulos de 6 me os que se conec am de manei a a a ingi o comp imen o o al desejá el
(Headqua e s, 2008) (WFEL, 2011a).
O seu sis ema de mon agem é bas an e di e en e das pon es de assal o já expos as. Em p imei o luga é
lançada uma iga supe io de uma ma gem à ou a. Es a iga em o obje i o de apoia a ex emidade da
pon e quando a mesma o lançada. Uma ez posicionada a iga supe io , a pon e é lançada, oço a
oço (po a anços), a pa i de um camião g ua. Quando a pon e a inge a ma gem, o abulei o é descido
po meio de hid áulicos. Es a mon agem é ealizada com o apoio de oi o homens e um camião g ua. A
Figu a 2.9 esquema iza o p ocesso de mon agem da pon e DSB (WFEL, 2011a).
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
10
Figu a 2.9 P ocesso de mon agem da pon e DSB (And é, 2016)
2.2.2.2. Pon e MGB
A pon e MGB encon a-se ao se iço do exé ci o desde 1971 e é u ilizada an o em ope ações mili a es
como em cená ios de ca ás o e na u al. É cons i uída po ma e ial le e e de ácil anspo e,
designadamen e zinco, magnésio e alumínio (WFEL, 2011b).
O seu sis ema de mon agem consis e numa p imei a ase, em mon a um na iz dian ei o cujo obje i o é
apoia -se na ma gem opos a (mon agem do apoio dian ei o). Uma ez posicionado, é lançada a pon e
a é à ou a ma gem. Quando es a chega à ma gem opos a, são u ilizados macacos hid áulicos po o ma
a baixá-la. Es a ope ação é manuseada po 4 ou 6 homens, median e o ipo de peça em ques ão (WFEL,
2011b).
O desc i o acima encon a-se de idamen e esquema izado na Figu a 2.10.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
11
Figu a 2.10 P ocesso de mon agem da pon e MGB (WFEL, 2011b)
Es a pon e pode e mais que uma con igu ação, podendo se de um ou dois ní eis. Es a escolha é ei a
em unção do ão a ence e da capacidade de ca ga a supo a (MLC). No que conce ne à con igu ação
de um ní el, es e é compos o só po um abulei o em que o seu maio ão é de 19 me os com uma classe
de ca ga co esponden e a MLC 20. Em elação a dois ní eis, es e é compos o po um abulei o com
elemen os de eliça, em que o seu maio ão é de 47,6 me os com uma classe de ca ga de MLC 20
(WFEL, 2011b).
A Figu a 2.11 ilus a as duas con igu ações possí eis, um ní el (em cima) ou dois ní eis (em baixo).
Figu a 2.11 As possí eis con igu ações da pon e MGB (WFEL, 2011b)
Além des as duas con igu ações, pode-se eco e a um sis ema de e o ço ex e io , nomeadamen e p é-
es o ço. Es e sis ema é conhecido po Link Rein o cemen Sys em (LRS) e possibili a o aumen o do ão
da es u u a a é 49,4 me os com uma capacidade de ca ga igual a MLC 70 (WFEL, 2011b).
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
12
Figu a 2.12 Pon e com con igu ação de dois ní eis e sis ema de e o ço ex e io (WFEL, 2011b)
2.2.2.3. Pon e Bailey
Em 1940, a pon e Bailey oi idealizada po um engenhei o ci il chamado Donald Bailey como uma
pon e al e na i a pa a o complicado e ca o sis ema de pon es Inglis. A sua p imei a aplicação su ge na
Segunda Gue a Mundial (Mabey, 2016a).
Figu a 2.13 Aplicação de uma pon e Bailey na Segunda Gue a Mundial (Think De ense, 2012a)
Alguns anos mais a de, duas emp esas, Mabey e Ac ow, demons am algum in e esse nes e modelo de
pon es. Quando a pa en e da pon e Bailey expi ou, es as duas emp esas decidi am lança e sões mais
ino ado as e so is icadas (Fede al HighwayAdminis a ion, 2015).
Em 1967, a emp esa Mabey lança a Mabey Supe Bailey B idge com o p opósi o de elimina algumas
das limi ações da pon e Bailey. Após o sucesso des a, a emp esa Mabey decide in es i num p og ama
de pesquisa e desen ol imen o, com is a a melho a ainda mais as suas ca ac e ís icas (Mabey, 2016a).
Des e p og ama, su gem algumas pon es de eme gência como a Mabey Compac 200, a Pon e Uni e sal
da Mabey e a Pon e de Apoio Logís ico da Mabey (LSB) (Mabey, 2016b).
À semelhança da emp esa Mabey, a emp esa Ac ow lançou a pon e Ac ow 700XS, baseada no modelo
da pon e Bailey, com o p opósi o de elimina algumas das limi ações des a (Fede al Highway
Adminis a ion, 2015).
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
13
O lançamen o da pon e Bailey é ei o com base num na iz de lançamen o, em apoios com olamen os
( olle s) e num eículo pesado (quando a ope ação de empu e não é ealizada pelos homens). Des a
o ma, a mon agem consis e na cons ução da pon e numa das ma gens sob e os apoios olan es ( olle s),
sendo, pos e io men e, empu ada à ma gem opos a pelo eículo pesado. O na iz de lançamen o é uma
pa e da es u u a que só é u ilizada na ase de lançamen o (Headqua e s, 2008).
Figu a 2.14 Lançamen o da pon e Bailey (And é, 2016)
Tal como a pon e REBS, a pon e Bailey é uma pon e de apoio que, median e a si uação, pode se usada
como pon e de comunicação ou de apoio/logís ica (Headqua e s, 2008).
Figu a 2.15 Pon e do ipo Bailey sob e a ibei a de Odi elas (Exé ci o Po uguês, 2010)
2.2.2.4. Pon e Mabey Compac 200
A pon e de apoio Mabey Compac 200 é uma pon e sucesso a da pon e Bailey, do ipo modula , com
painéis de aço p é- ab icados. Es a pon e possui um ão máximo de 61 me os, quando a sua
con igu ação é só de uma ia e, um ão máximo de 55 me os, quando ap esen a duas ias (Mabey,
2016c). A ca ga que es a pon e pode supo a a ia consoan e o ão que exibi (Mabey, 2016d).
A e sa ilidade é uma das ca ac e ís icas mais ap eciadas nes a pon e, sendo que, po es e ac o já oi
aplicada em á ias si uações po odo o mundo (Mabey, 2016d). Além de e sá eis, es as pon es são
simples, eu ilizá eis e adap á eis a odo o ipo de si uações. Res a salien a que são as mais endidas
da linha de p odu os da Mabey (Mabey, 2016c).
Face às suas aplicações, a Compac 200 unciona como uma pon e do ipo mili a e/ou como pon e do
ipo ci il.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
14
Figu a 2.16 Pon e Mabey Compac 200 sob e uma linha é ea (Mabey, 2016d)
Es a pon e possuí inúme as an agens, a sabe : obus ez, uma mon agem ealizada com equipamen o
le e ou à mão, uma cons ução ápida com guindas e ou lançamen o em balanço e um pe íodo longo de
ida ú il (Mabey, 2016d).
2.2.2.5. Pon e LSB
A pon e LSB é uma sucesso a mais le e e mais o e da pon e Bailey. Es a combina as an agens
associadas à pon e Bailey – e guida apidamen e, ácil de cons ui , desenho modula obus o e com
componen es pad ão o almen e in e cambiá eis – com os seus no os componen es – abulei o de aço,
g ades in eg ais e um sis ema de ampa o almen e ajus á el. De e e i que es es componen es o am
especialmen e desen ol idos pa a um melho desempenho da pon e LSB (Mabey, 2016e).
Es a pon e pe mi e que o seu ão a ie de 9 a 60 me os, median e o cená io a que es á sujei a. A sua
capacidade de ca ga é de classe MLC 80 pa a eículos de laga as, quando o seu ão é igual a 60 me os,
e MLC110 pa a eículos de odas, quando o seu ão é igual a 51 me os (Mabey, 2016c).
A pon e LSB é usada, essencialmen e, nas p incipais o as de abas ecimen o, mode nizando-as pa a
á ego mais pesado, subs i uindo pon es ci is es agadas e pon es p o isó ias de assal o e apoio ge al.
Pon es com ãos mais ex ensos, ambém podem se o necidas usando pila es ixos ou pon ões
lu uan es. Impo a menciona , ainda, a possibilidade de se emp egue como pon e de passagem supe io
sob e pon es en aquecidas ou dani icadas, sendo, com equência, aplicada em cená ios de a endimen o
a eme gências, após desas es na u ais.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
15
Figu a 2.17 Pon e LSB con uída po Ame icanos e Húnga os (Wikipedia, 2016)
A LSB ap esen a alguns aspe os an ajosos, designadamen e: e sa ilidade, um ão que se ajus a
consoan e o cená io, cons ução da pon e sob e apoios ixos ou lu uan es, ap esen ação de boa
capacidade de ca ga, acilidade na sua desmon agem e possibilidade de ha e um passeio ex e no
(Mabey, 2016e).
2.2.2.6. Pon e APFB
A pon e APFB oi implan ada pela p imei a ez no ano 2006 pelo exé ci o b i ânico. Baseia-se na pon e
MGB ( e 2.2.2.2) e, po es e mo i o, pa ilham de mui as pa es comuns. Con udo, alguns dos no os
componen es da pon e APFB des acam-se po se em capazes de a ende a necessidades mais
desa iado as que a pon e MGB. A APFB ap esen a ainda a capacidade de pode se anspo ada po
ma , a ou e a (WFEL, 2011c).
Pos o is o, es e ipo de pon e de apoio/logís ica di ide-se em qua o sub ipos (WFEL, 2011c):
APFB Rein o ced
APFB Fly Fo wa d
APFB Fe y
APFB O e b idge
Figu a 2.18 Pon e APFB Rein o ced (A) (Think De ence, 2012b) e Pon e APFB Fe y (B) (GOV.UK., 2013)
A
B
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
22
Como solução, su giu uma pon e b i ânica me álica, designada como Mabey Compac 200. Es a pon e
ap esen a um ão de 55 me os, uma la gu a de 4,2 me os e uma capacidade de ca ga a é 40 oneladas (Jo nal
de No ícias, 2016).
A cons ução des a pon e é do ipo modula e em po base uma mon agem “do ipo lego” em que odas as
peças se encon am de idamen e e e enciadas e com a indicação do seu peso. A Figu a 2.24 ap esen a dois
painéis de aço p é- ab icados u ilizados na cons ução da pon e.
Figu a 2.24 Duas das peças da pon e Mabey Compac 200 (Fo os gen ilmen e o necidas pela emp esa
BERD)
A a aliação do es ado de conse ação de uma pon e é impo an e pois in luencia o compo amen o da
es u u a. Es a a aliação consis e na iden i icação de de ei os es u u ais e na e i icação da sua con o midade
com os c i é ios de inidos em p oje o (Pe ne a, 2010).
Nes e caso, a pon e Mabey Compac 200 aplicada ap esen a uma das peças com alguma co osão, como se
obse a na Figu a 2.25. Es a anomalia pode se jus i icada pelo con ac o en e os módulos na sua cons ução,
is o é, quando os painéis são ixados a a és das ca ilhas exis e um con ac o en e os mesmos, esul ando na
emoção da pin u a de p o eção o que, po consequência, p o oca a co osão e idenciada na Figu a 2.25.
Figu a 2.25 Es ado de conse ação da pon e Mabey Compac 200 (A) e um dos o i ícios exis en es pa a a
colocação das ca ilhas (B) (Fo os gen ilmen e o necidas pela emp esa BERD)
A
B
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
23
Como oi e e ido an e io men e, a pon e Mabey Compac 200 em como base uma mon agem “do ipo lego”.
Des a o ma, pa a o a ixamen o dos painéis de aço, oi necessá ia a u ilização de algumas ca ilhas (ou pinos)
e alguns pa a usos. A Figu a 2.26 ap esen a as ligações apa a usadas e ca ilhadas aplicadas na mon agem da
pon e.
Figu a 2.26 Tipo de ligações da pon e Mabey Compac 200 (Fo os gen ilmen e o necidas pela emp esa
BERD)
Quan o ao p ocesso de mon agem, es a pon e oi mon ada e empu ada a pa i de uma das ma gens sob e
apoios olan es ( olle s) a é à posição inal. De seguida, eco eu-se à g ua de manei a a suspende a pon e e
apoiá-la em apoios não olan es ( ixos).
Figu a 2.27 Apoios olan es u ilizados no deslizamen o da pon e Mabey (Fo os gen ilmen e o necidas pela
emp esa BERD)
Pa a a colocação da pon e, o am cons uídos uns encon os em be ão a mado em que a sua p incipal unção
é supo a as ações ansmi idas pelas ex emidades do abulei o. A Figu a 2.28 e idencia os encon os que
supo a am a pon e Mabey Compac 200.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
24
Figu a 2.28 Encon os em be ão a mado (Fo os gen ilmen e o necidas pela emp esa BERD)
A mon agem da Mabey Compac 200 oi ealizada po 25 mili a es da Companhia de Pon es do Regimen o
de Engenha ia nº1 do Exé ci o Po uguês (Jo nal de No ícias, 2016).
Figu a 2.29 Mon agem da pon e Mabey Compac 200 (Fo os gen ilmen e o necidas pela emp esa BERD)
A ins alação des a pon e mili a pe mi iu es abelece uma ligação en e a es ada nacional 111 e au oes ada
14. A mesma ealizou-se a a és da ci culação al e nada de ânsi o, com ecu so a semá o os e a uma
elocidade máxima de 20 km po ho a (Jo nal de No ícias, 2016).
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
25
Figu a 2.30 Deslizamen o da Pon e Mabey Compac 200 a é a posição inal (Jo nal de No ícias, 2016)
2.3.2. PONTE BAILEY APLICADA NO EQUADOR
O Equado , à semelhança de ou os países da Amé ica do Sul e Cen al, em sen ido os e ei os das al e ações
climá icas, nomeadamen e, as deco en es do enómeno “El Ninõ”. Es e ipo de enómenos p o oca danos
em in aes u u as, en e as quais, as pon es. Assim, uma das soluções u ilizadas em sido a ins alação de
pon es p o isó ias com o obje i o de es abelece a ligação en e cidades.
Um caso ecen e da aplicação de uma pon e p o isó ia deco eu na A ahualpa, um can ão do Equado ,
localizado na p o íncia de El O o. A sua ins alação su ge quando a cidade é í ima de chu as de g ande
in ensidade. Es as p o oca am es agos de g ande magni ude, designadamen e, deslizamen o de e as (mais
de 50) e dani icações de um iadu o (El Uni e so, 2016) (El Teleg a o, 2016).
Figu a 2.31 Deslizamen o de e as na es ada (Radio Eli e, 2016)
Os eículos que se localiza am em A ahualpa e que inham o obje i o de chega ao can ão izinho, eco iam
a á ias es adas demo ando quase uma ho a de iagem, o que não sucedia an es des a si uação. Pe an e es e
cená io, su ge como solução a pon e Bailey, si uada sob e o io Pal o, com um comp imen o de 23 me os.
Es a pon e p o isó ia pe mi e a ligação en e dois can ões, Za uma e A ahualpa, e possibili a uma edução
de empo na iagem (El Teleg a o, 2016) (PP El Ve dade o, 2016).
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
26
Figu a 2.32 Mon agem da pon e Bailey (A) (El Teleg a o, 2016) e pos e io men e a passagem de um eículo
sob e a pon e (B) (PP El Ve dade o, 2016)
2.3.3. PONTE DSB APLICADA NA SUÍÇA
Em 2015, a Suíça oi al o de o es empes ades (chu as o enciais) que o igina am alguns danos,
pa icula men e, deslizamen o de e a e des uição de es adas, pon es e “ ubulações” no município de Scuol.
Uma das medidas omadas pelas Fo ças Amadas Suíças, ace aos danos p o ocados, oi a implan ação de
uma pon e p o isó ia, com o obje i o de es abelece a ligação en e a cidade e a á ea mais ampla de Lowe
Engadine. A pon e p o isó ia emp egue oi a DSB (D y Suppo B idge), com um ão de 40 me os, sendo
ins alada po oi os homens em 90 minu os, o que ai de encon o ao já expos o no pon o 2.2.2.1.
Tal como oi e e ido, as pon es p o isó ias êm um pe íodo de u ilização mais cu o do que o das pon es
de ini i as. Assim, es a pon e pe maneceu no local du an e seis meses a é à in aes u u a se econs uída,
pe mi indo a ci culação de eículos no amen e.
A pon e DSB, cons uída pela WFEL oi adicionada ao equipamen o do Exé ci o suíço em 2011 (WFEL,
2015) (Associa ion o he Uni ed S a es A my, 2015).
Figu a 2.33 Pon e DSB aplicada na Suíça (WFEL, 2015) (Associa ion o he Uni ed S a es A my, 2015)
A
B
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
27
2.3.4.PONTE ACROW 700XS APLICADA NOS ESTADOS UNIDOS
A pon e Ac ow 700XS su giu como solução empo á ia quando a pon e eliçada “Skagi Ri e B idge” so eu
um colapso (Ac ow B idge, 2015). Es a oi cons uída em 1955 em Washing on, e pe mi e a ligação en e
Moun Ve non e Bu ling on. An es da sua deg adação, a pon e possuía um ão de 339 me os, uma la gu a
de 22 me os e possibili a a a passagem de ap oximadamen e 71 000 eículos ao longo do dia (Wikipedia,
2015).
Figu a 2.34 Pon e Skagi an es do colapso (A) (Wikipedia, 2015) e depois do colapso (B) (Vancou e Sun,
2013)
Em 2013, um eículo pesado de dimensões supe io es às pe mi idas emba eu nas eliças da es u u a e
p o ocou a queda de uma pa e da pon e, o que o iginou a queda de alguns eículos e pessoas ao io. Es e
aciden e não p o ocou mo es, po ém o iginou um conges ionamen o de á ego (Na ional T anspo a ion
Sa e y Boa d, 2014).
Figu a 2.35 O eiculo pesado que causou o colapso da pon e (Na ional T anspo a ion Sa e y Boa d, 2014) e
a pa e do eículo dani icada pela es u u a (Fede al Highway Adminis a ion, 2014)
A
B
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
28
A solução pa a es e cená io oi a implan ação de uma pon e p o isó ia denominada de Ac ow 700XS, como
salien ado an e io men e.
A WSDOT (Washing on S a e Depa men o T anspo a ion) concedeu à emp esa de cons ução A kinson
o p oje o da pon e (Cla k Cons uc ion, 2013). Es a iniciou os seus abalhos da seguin e o ma (Cla k
Cons uc ion, 2013):
Remo eu os des oços p o enien es da pon e e eículos do io Skagi ;
Conse ou os danos p o ocados nas eliças da pon e;
Ins alou a pon e p o isó ia.
No caso em es udo, a solução passou po se coloca duas pon es p o isó ias Ac ow 700XS lado a lado, cada
uma com um sen ido di e en e, de comp imen o igual a 48,8 me os e uma la gu a igual a 9,3 me os (Ac ow
B idge, 2015). Es as pon es o am pa imen adas e equipadas com sinais de limi ação de elocidade (Cla k
Cons uc ion, 2013).
A ins alação das Ac ow 700XS oi concluída em menos de um mês (Ac ow B idge, 2015).
Figu a 2.36 Pon es p o isó ias Ac ow 700XS (Ac ow B idge, 2015)
Es as duas es u u as p o isó ias o am u ilizadas a é à es u u a pe manen e es a cons uída e se mo ida
pa a o local de inido (Ac ow B idge, 2015).
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
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2.3.5. PONTE LSB APLICADA NA SUÍÇA
Em 2011, as condições me eo ológicas que se mani es a am na egião de Be nese e Valais, na Suíça,
causa am um cená io de as ado . A Figu a 2.37 ap esen a alguns dos inciden es p o ocados pelo empo al,
designadamen e, deslizamen os de e a e ansbo do de ios (Mabey, 2016g).
Figu a 2.37 Realização de ope ações de limpeza (Swiss A med Fo ces, 2011)
Pe o do município de Kande g und, oi localizada uma pon e a e ada pelas chu adas, o que condicionou o
acesso a odos os que a u iliza am. A solução encon ada pela Swiss A my Ca as ophe In e en ion Fo ce –
a unidade especializada pa a es e ipo de e en os - oi a ins alação de uma pon e do ipo Logis ic Suppo
B idging (LSB), sendo que, an es da sua colocação o nou-se impe a i o limpa os danos p o ocados pelos
ios e ab i ias de acesso.
A sua mon agem oi execu ada com auxilio de um na iz de lançamen o. Es e na iz oi ligado à en e da
es u u a, endo sido essencial, no deco e do seu lançamen o, o uso de con apesos na mesma. Quando a
pon e chegou ao des ino, o am u ilizados macacos hid áulicos com o obje i o de a baixa .
De menciona que, es a mon agem oi e e uada po in e soldados com o obje i o de coloca a pon e
ope acional o mais ápido possí el. Ao im de qua o dias, a cons ução da pon e p o isó ia oi inalizada
(Mabey, 2016g).
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
30
Figu a 2.38 Mon agem da pon e LSB (A) (Mabey, 2016g) (B) (Swiss A med Fo ces, 2012)
A pon e LSB u ilizada ap esen a a um ão de 39,6 me os, uma la gu a de 4,2 me os e uma capacidade de
ca ga igual a MLC40 (Swiss A med Fo ces, 2012).
Figu a 2.39 A pon e LSB na posição inal (Swiss A med Fo ces, 2011)
A pon e p o isó ia oi colocada pa a uma u ilização p e is a de 18 meses, o empo es imado pa a o a anjo
de uma solução pe manen e (Mabey, 2016g).
A
B
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
31
3
CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
3.1. INTRODUÇÃO
Como oi e e ido no capí ulo 1, a p incipal inalidade des a disse ação é a conceção e o dimensionamen o
de uma pon e p o isó ia me álica des inada a ins ci is e mili a es. Pa a que es e obje i o seja exequí el, o
capí ulo 3 ap esen a um p é-dimensionamen o baseado em alguns documen os no ma i os e écnicos,
nomeadamen e Eu ocódigos, T ila e al Design and Tes Code, STANAG 2021 e AASHTO.
Os Eu ocódigos consis em num conjun o de no mas eu opeias (EN) que se em de guia pa a o
dimensionamen o de á ios ipos de es u u as com di e en es ma e iais. Nes e abalho, os Eu ocódigos de
u ilizados i ão se o Eu ocódigo 0 (Bases pa a o p oje o), algumas pa es do Eu ocódigo 1 (Ações em
es u u as) e o Eu ocódigo 3 (P oje o de es u u as de aço) (LNEC, 2016).
O T ila e al Design and Tes Code consis e num código u ilizado pa a o dimensionamen o e ensaio de pon es
p o isó ias. No caso p esen e, es e documen o con ém alguns aspe os impo an es aplicá eis à pon e em
es udo, como pa âme os de p oje o, ações especi icas, combinações de ações e e i icações da segu ança
(Ho nbeck e al., 2005).
O STANAG 2021 é um documen o no ma i o, desen ol ido pela NATO, que de ine a classi icação de ca ga
mili a (MLC) aplicá el a pon es, ba cos e eículos (STANAG 2021, 2006). Es a classi icação i á se de e as
impo an e nes e es udo, uma ez que as pon es p o isó ias passa am a es a alocadas a um núme o de classe
de ca ga mili a .
A AASHTO B idge Design Speci ica ions, designado po Ame ican Associa ion o S a e Highway and
T anspo a ion O icials, é um documen o no ma i o des inado à concepção, a aliação e eabili ação de
pon es. As especi icações des a no ma u ilizam a me odologia LRFD (Load and Resis ence Fac o Design)
que se baseia na aplicação de a o es desen ol idos a pa i do conhecimen o es a ís ico a ual de ca gas e
desempenho es u u al. Es e documen o dispõe ainda de alguns concei os ele an es pa a a pon e em
e idência, como ações especi icas e combinações de ações (AASHTO, 2012).
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
38
3.2.3.4. Ca gas de T á ego Rodo iá io
Eu ocódigo 1 (EC1) – Pa e 2 (EN 1991-2, 2003)
O EC1 – pa e 2 de ine qua o modelos de ca ga (LM) pa a o dimensionamen o de pon es odo iá ias,
pedonais e e o iá ias.
O modelo de ca ga 1 (LM1) consis e na aplicação de dois ipos de ca ga, ca gas concen adas (Qik) e ca gas
uni o memen e dis ibuídas (qik). Es as ca gas ep esen am uma g ande pa e do e ei o de á ego de ca os
e camiões. O LM1 de e se usado em e i icações globais e locais.
Figu a 3.4 Ilus ação do modelo de ca ga 1 (LM1) (Adap ado do EN 1991-2, 2003)
Os a o es αQi e αqi são u ilizados pa a ajus a o alo da sob eca ga ace aos á ios cená ios de á ego. Os
alo es des es a o es podem se o necidos pelo Anexo Nacional, mas na sua ausência o EC1 ecomenda
que es es sejam iguais a 1,0. Os alo es das ca gas concen adas e uni o memen e dis ibuídas encon am-se
explici ados no Quad o 3.6.
Quad o 3.6 Valo es ca ac e ís icos do modelo de ca ga 1 (LM1) (Adap ado do EN 1991-2, 2003)
Localização
Ca gas concen adas
Ca gas uni o memen e dis ibuídas
Ca ga po eixo - 𝑄𝑖𝑘 (𝑘𝑁)
𝑞𝑖𝑘 (𝑘𝑁/𝑚2)
Via núme o 1
300
9
Via núme o 2
200
2,5
Via núme o 3
100
2,5
Ou as ias
0
2,5
Res an e á ea (𝑞𝑟𝑘)
0
2,5
O modelo de ca ga 2 (LM2) esul a da aplicação de duas ca gas concen adas (Qak) num só eixo em qualque
pa e da ia, sendo que o alo de cada uma delas é igual a 200 kN. Tal como o modelo de ca ga 1, es as
duas ca gas concen adas são ajus adas po um a o , nomeadamen e βQ. O alo des e a o pode se
o necido pelo Anexo Nacional, mas na sua ausência o EC1 ecomenda que es e seja igual a αQi.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
39
Figu a 3.5 Ilus ação do modelo de ca ga 2 (LM2) (EN 1991-2, 2003)
Es e modelo de ca ga ambém pe mi e a aplicação de apenas uma ca ga concen ada e e en e a uma oda,
mas só quando se e i ique que es e é condicionan e.
O modelo de ca ga 3 (LM3) aplica-se a eículos de anspo e especial com ca gas não co en es, como po
exemplo os eículos de anspo e come cial. Es e modelo é usado pa a e i icações locais e globais.
Na hipó ese de ausência de modelos de inidos pelo Anexo Nacional, o EC1 ap esen a modelos básicos pa a
eículos especiais que podem se ambém u ilizados. Es es modelos básicos de eículos especiais pa a pon es
p o isó ias encon am-se no Anexo A do EC1.
Figu a 3.6 Ilus ação do modelo de ca ga 3 (LM3) (Adap ado de EN 1991-2, 2003)
x di eção do eixo x
a) 100 a 200 kN linhas de eixo
b) 240 kN linhas de eixo
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
40
O modelo de ca ga 4 (LM4) consis e na aplicação de uma ca ga dis ibuída aplicada a oda a la gu a da pon e.
Es a ca ga dis ibuída oma o alo de 5 kN/m2 e ep esen a a sob eca ga de uma mul idão a passa pela
pon e. Es e modelo é emp egue em e i icações globais.
AASHTO (AASHTO, 2012)
Em 1931, é publicado a p imei a edição do documen o AASHTO’s S anda d Speci ica ion o Highway
Design. Nes a edição são expos os alguns modelos de ca ga de camiões, em pa icula o modelo de ca ga do
camião H20. Alguns anos mais a de, um no o modelo de ca ga dos camiões su ge numa no a edição do
documen o AASHTO, o modelo camião semi- eboque HS20-44 (Highway Semi- aile ) (Kulicki, 2006).
Es e modelo consis ia na aplicação de dois ipos de ca ga, a ca ga do camião e a ca ga da ia. Em elação à
ca ga do camião, es a e a compos a po ês eixos, um eixo de 35,6 kN e dois eixos de 142,3 kN. No que
espei a à ca ga de ia, es a consis ia numa ca ga uni o memen e dis ibuída ao longo da ia com o alo de
9,3 kN/m (Cal ans, 2004).
En e os anos 70 e 80, e i icou-se um aumen o de olume e peso do a ego de camiões. Pe an e es e cená io
su ge como solução ou o modelo de ca ga, o HS25. À semelhança do modelo de ca ga HS20, es e modelo
ap esen a ês ipos de ca ga, designadamen e a ca ga do camião, a ca ga andem e a ca ga da ia. Ge almen e,
os alo es do modelo de ca ga HS25 são 25% supe io es aos alo es do modelo de ca ga HS20, no en an o
es a aplicação a ia de es ado pa a es ado no USA (Kulicki, 2006).
O documen o AASHTO 2012 ap esen a um modelo de ca ga denominado po HL–93 (Highway Loading).
Es e modelo é semelhan e ao modelo HS20, di e indo apenas nas combinações aplicadas à es u u a. Em
elação às combinações, o modelo HS20 aplica uma das duas ca gas e e idas an e io men e à es u u a,
enquan o que o modelo HL-93 ap esen a dois ipos de combinações, designadas po combinação 1 (Ca ga do
Camião e Ca ga da Via) e combinação 2 (Ca ga Tandem e Ca ga da Via) (Kulicki, 2006). Salien a-se a
necessidade da ealização de um es udo às duas combinações com o p opósi o de a alia a combinação mais
des a o á el ap esen ada pela no ma (AASHTO, 2012).
Seguidamen e exibem-se as ca gas do camião, ca ga da ia e ca ga andem do modelo de ca ga HL-93.
Ca ga do Camião
A ca ga do camião HL-93 na no ma AASHTO possui 6 ca gas concen adas a as adas po 4,3 me os e de
4,3 me os a 9,1 me os longi udinalmen e e po 1,8 me os ans e salmen e. Es as ca ac e ís icas do camião-
ipo encon am-se ilus adas na Figu a 3.7.
Figu a 3.7 Ilus ação da ca ga e das dimensões do camião HS20-44 (Adap ada de AASHTO, 2012)
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
41
Ca ga da ia
A ca ga da ia expos a na no ma AASHTO consis e numa ca ga uni o memen e dis ibuída com o alo de
9,3 kN/m na di eção longi udinal, como se obse a na Figu a 3.8. T ans e salmen e, es a ca ga é
uni o memen e dis ibuída ao longo dos 3 me os, assumindo assim o alo de 3,1 kN/m2 em oda a ia.
Figu a 3.8 Ca ga da ia segundo a no ma AASHTO, em pe il longi udinal
Ca ga Tandem
A ca ga Tandem ap esen ada na no ma AASHTO de i a da aplicação de qua o ca gas concen adas com o
alo de 55,65 kN, a as adas 1,2 me os longi udinalmen e e 1,8 me os ans e salmen e. dispos as segundo
a Figu a 3.9.
Figu a 3.9 Ilus ação da ca ga Tandem em pe il longi udinal (à esque da) e em plan a (à di ei a)
A menciona que à Ca ga do Camião e à Ca ga Tandem, de e se aplicado um a o de ampli icação dinâmica.
Es e é de e minado segundo a seguin e exp essão:
𝑓𝑎𝑡𝑜𝑟=1+𝐼𝑀
100
(3.2)
Em que:
𝐼𝑀 é quan i icado dos e ei os dinâmicos (%), alo o necido no Quad o 3.7.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
42
Quad o 3.7 Quan i icação dos e ei os dinâmicos (Adap ado de AASHTO, 2012)
Componen e
IM
Jun as do abulei o – Todos os es ados limi e
75%
Ou os Componen es:
Es ado limi e da adiga e o u a
Ou os es ados limi e
15%
33%
Es a no ma ambém conside a o Quad o 3.8 pa a o caso de múl ipla p esença de ca gas nas ias.
Quad o 3.8 Fa o es de múl ipla p esença (Adap ado de AASHTO, 2012)
Núme o de ias ca egadas
Fa o de múl ipla p esença
1
1,20
2
1,00
3
0,85
>3
0,65
STANAG 2021 (STANAG 2021, 2006)
O documen o STANAG 2021, desen ol ido pela NATO, classi ica as á ias ca gas mili a es de pon es,
ba caças e eículos. Es a classi icação conside a 32 classes de eículo (MLC) em que 16 são eículos de
laga a ( acked ehicles) e os es an es são eículos de odas (wheeled ehicles). Es e documen o ap esen a
as ca ac e ís icas das 32 classes de eículos, designadamen e al u a do cen o de g a idade, supe ície la e al
de incidência do en o, al u a do cen o de p essão, en e ou os.
T ila e al Design and Tes Code (Ho nbeck e al., 2005)
Tal como o documen o STANAG 2021, o documen o T ila e al Design and Tes Code ambém ap esen a as
32 classes de eículos (MLC).
3.2.3.5. Fo ça de enagem
Eu ocódigo 1 (EC1) – Pa e 2 (EN 1991-2, 2003)
A o ça da enagem (𝑄𝑙𝑘) é uma o ça longi udinal que a ua ao ní el do pa imen o da aixa de odagem da
pon e odo iá ia. O alo des a o ça é uma pe cen agem do máximo alo das ca gas e icais do modelo de
ca ga (LM1) aplicado na ia núme o 1. Des e modo, es a o ça é quan i icada pela seguin e exp essão do
EC1:
𝑄𝑙𝑘 =0,6×𝛼𝑄1×(2×𝑄1𝑘)+0,10×𝛼𝑞1×𝑞1𝑘×𝑤1×𝐿
(3.3)
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
43
Em que:
𝛼𝑄1 𝑒 𝛼𝑞1 são a o es de ajus amen o aplicados ao modelo de ca ga 1 (LM1) na ia núme o 1. Na
ausência de alo es o necidos pelo Anexo nacional, o EC1 ecomenda que es es alo es sejam iguais
a 1;
𝑄1𝑘 é o alo ca ac e ís ico da ca ga concen ada do modelo de ca ga (LM1) na ia núme o 1;
𝑞1𝑘 é o alo ca ac e ís ico da ca ga uni o memen e dis ibuída do modelo de ca ga (LM1) na ia
núme o 1;
𝑤1 é a la gu a da ia da pon e odo iá ia;
𝐿 é o comp imen o do abulei o ou pa e desse comp imen o.
Realça-se que o alo ca ac e ís ico da o ça de enagem (𝑄𝑙𝑘) de e si ua -se en e 180𝛼𝑄1 𝑘𝑁 e 900 𝑘𝑁.
𝑄1𝑘 =180+2,7×𝐿 0≤𝐿≤1,2
𝑄1𝑘 =360+2,7×𝐿 𝐿>1,2
(3.4)
(3.5)
AASHTO (AASHTO, 2012)
Segundo a no ma AASHTO, a o ça de enagem é uma o ça ho izon al que a ua na di eção longi udinal da
pon e. O seu alo de e se o maio dos qua os casos que se seguem abaixo.
o Caso 1 – 25% da Ca ga do Camião;
o Caso 2 – 25% da Ca ga Tandem;
o Caso 3 – 5% da (Ca ga do Camião + Ca ga da Via);
o Caso 4 – 5% da (Ca ga Tandem + Ca ga da Via).
Como já de idamen e ei e ado no pon o 3.2.2.4, a pon e pode con e mais que uma ia, en ão a no ma
AASHTO conside a a o ça de enagem a ua em odas as ias. Pa a o caso de o p oje is a al e a a di eção
de uma das ias na pon e, a no ma conside a a o ça de enagem a ua em odas as ias em simul âneo.
Salien a-se que a es a o ça de e se ac escida um a o de múl ipla p esença.
T ila e al Design and Tes Code (Ho nbeck e al., 2005)
A o ça de enagem é uma o ça ho izon al que a ua ao ní el do pa imen o, na di eção longi udinal. Es a
ação é quan i icada a a és do p odu o en e a ca ga do eículo e o a o de enagem. No caso de eículos
de laga as, es e documen o conside a uma o ça ho izon al na di eção ans e sal que com empla o e ei o de
des io. Es a é a e ida a a és do p odu o en e 0,1 e a ca ga do eículo ( o ças de enagem e o ças des iadas
não são incluídas).
Quad o 3.9 Fa o es de enagem (Adap ado de Ho nbeck e al., 2005)
Núme o de eículos na pon e
Fa o de enagem
1
0,65
2
0,90
3
1,15
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
44
3.2.3.6. Ven o
Eu ocódigo 1 (EC1) – Pa e 1-4
A o ça da ação do en o (𝐹𝑤) é quan i icada a a és da seguin e exp essão:
𝐹𝑤=𝑐𝑠𝑐𝑑×𝑐𝑓×𝑞𝑝(𝑧)×𝐴𝑟𝑒𝑓
(3.6)
Em que:
𝑐𝑠𝑐𝑑 é o coe icien e es u u al;
𝑐𝑓 é o coe icien e de o ça ela i o à cons ução ou elemen o de cons ução;
𝑞𝑝(𝑧) é a p essão dinâmica de pico;
𝐴𝑟𝑒𝑓 é a á ea de e e ência da cons ução ou elemen o de cons ução.
o Coe icien e es u u al (𝑐𝑠𝑐𝑑)
No caso de a pon e de e um ão in e io a 125 m, es a ica dispensa de uma analise dinâmica. Des a manei a,
o coe icien e es u u al (𝑐𝑠𝑐𝑑) pode se conside ado igual a 1,0.
o Coe icien e de o ma (𝑐𝑓) e á ea de e e ência (𝐴𝑟𝑒𝑓)
Em elação ao coe icien e de o ma (𝑐𝑓), a no ma ap esen a exp essões di e en es que pa a o caso de
es u u as eliçadas, que pa a o caso de pon es.
No que diz espei o a es u u as eliçadas, o coe icien e de o ma (𝑐𝑓) é ob ido pela seguin e ó mula:
𝑐𝑓=𝑐𝑓,0×Ψ𝜆
(3.7)
Em que:
𝑐𝑓,0 é o coe icien e de o ça pa a es u u as eliçadas sem e ei os de ex emidade;
Ψ𝜆 é o coe icien e de e ei os de ex emidade.
O alo do coe icien e de o ça é de e minado endo em con a o índice de cheios (𝜑) e o núme o de Reynolds
(Re). A pon e em es udo i á conside a pe is de seção angulosa, des e modo se á só necessá io a e i o índice
de cheios (𝜑).
O índice de cheios (𝜑) é calculado pela seguin e exp essão:
𝜑=𝐴
𝐴𝑐
(3.8)
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
45
Em que:
𝐴 é a soma das á eas das p ojeções no plano da ace, pe pendicula a esse plano, de odos os
elemen os e chapas de gousse da ace (𝐴=∑𝑏𝑖×𝑙𝑖𝑖 +∑𝐴𝑔𝑘𝑘);
𝐴𝑐 é a á ea limi ada pelo con o no da ace em p ojeção no mal à mesma (=𝑑 𝑙).
𝑏𝑖,𝑙𝑖 é a la gu a e comp imen o do elemen o i (ap esen ado na Figu a 3.10), p oje ado
pe pendicula men e à ace;
𝐴𝑔𝑘 é a á ea da chapa de gousse k.
Figu a 3.10 Es u u a eliçada (EN 1991-1-4, 2010)
A á ea de e e ência (𝐴𝑟𝑒𝑓) nas es u u as eliçadas é de e minada segundo a exp essão:
𝐴𝑟𝑒𝑓=𝐴
(3.9)
Uma ez de e minado índice de cheios (𝜑), o EC1 pe mi e e i a o alo do coe icien e de o ça pa a
es u u as eliças (plano e espacial) sem e ei os de ex emidade (𝑐𝑓,0), a a és de duas igu as,
nomeadamen e a Figu a 3.11 e Figu a 3.12.
Figu a 3.11 Coe icien e de o ça (C𝑓0) pa a uma es u u a eliçada plana cons i uída po pe is de seção
angulosa, em unção do índice de cheios (φ) (EN 1991-1-4, 2010)
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
46
Figu a 3.12 Coe icien e de o ça (C𝑓0) pa a uma es u u a eliçada espacial cons i uída po pe is de seção
angulosa, em unção do índice de cheios (φ) (EN 1991-1-4, 2010)
O alo do coe icien e de e ei os de ex emidade (Ψ𝜆), é calculado em unção da esbel eza (𝜆) e do índice
de cheios (𝜑), a a és da Figu a 3.13.
Figu a 3.13 Valo es indica i os do coe icien e de e ei os de ex emidade (Ψ𝜆) em unção do índice de cheios
(φ) e da esbel eza (λ) (EN 1991-1-4, 2010)
No que se e e e à esbel eza (𝜆), a no ma ap esen a o Quad o 3.10 que elaciona o seu alo com as dimensões
da cons ução e da sua posição.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
47
Quad o 3.10 Valo es da esbel eza (λ) ecomendados pa a cilind os, elemen os com seção poligonal (incluindo a
e angula ), pe is com a es as i as e es u u as eliçadas (EN 1991-1-4, 2010)
Em elação ao índice de cheios (𝜑), o EC1 quan i ica es e alo a a és da seguin e exp essão:
𝜑=𝐴
𝐴𝑐
(3.10)
Em que:
𝐴 é a soma das á eas p oje adas dos elemen os, isí el na Figu a 3.14;
𝐴𝑐 é a á ea limi ada pelo con o no ex e io (𝐴𝑐=𝑙×𝑏), isí el na Figu a 3.14.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
54
A elocidade do en o (𝑣𝑏) é de inida em unção da di eção do en o e da época do ano a uma al u a de 10
m acima da supe ície de um e eno da ca ego ia II. A sua exp essão é:
𝑣𝑏=𝑐𝑑𝑖𝑟×𝑐𝑠𝑒𝑎𝑠𝑜𝑛×𝑣𝑏,0
(3.22)
Em que:
𝑐𝑑𝑖𝑟 é o coe icien e de di eção. Es e alo pode se o necido pelo Anexo Nacional. O alo
ecomendado pelo EC1 é 1,0;
𝑐𝑠𝑒𝑎𝑠𝑜𝑛 é o coe icien e de sazão. Es e alo pode se o necido pelo Anexo Nacional. O alo
ecomendado pelo EC1 é 1,0;
𝑣𝑏,0 é o alo ca ac e ís ico da elocidade média do en o e e ida a pe íodos de 10 minu os,
independen emen e da di eção do en o e da época do ano, a uma al u a de 10 me os acima do ní el
do solo em e eno do ipo campo abe o, com ege ação as ei a, al como e a, e obs áculos isolados
com sepa ações en e si de, pelo menos, 20 ezes a sua al u a.
Na quan i icação do alo básico da elocidade de e e ência do en o (𝑣𝑏,0) conside a-se o País di ididos
em duas zonas di e en es, designadamen e zona A e zona B. A zona B co esponde aos a quipélagos dos
Aço es e da Madei a e as egiões do con inen e si uadas numa aixa cos ei a com 5 km de la gu a ou a
al i udes supe io es a 600 m. Po ou o lado, a zona A ab ange a gene alidade do e i ó io, com exceção das
egiões pe encen es à zona B.
Quad o 3.14 Valo básico da elocidade de e e ência do en o (EN 1991-1-4, 2010)
Zona
𝑣𝑏,0[m/s]
A
27
B
30
A segunda exp essão da p essão dinâmica de pico (𝑞𝑝) é de e minada da seguin e manei a:
𝑞𝑝(𝑧)=𝑐𝑒(𝑧)×𝑞𝑏
(3.23)
Em que:
𝑐𝑒(𝑧) é o coe icien e de exposição;
𝑞𝑏 é a p essão dinâmica de e e ência.
O coe icien e de exposição é de e minado g a icamen e a a és da Figu a 3.20.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
55
Figu a 3.20 Rep esen ação do coe icien e de exposição (𝑐𝑒(𝑧)) pa a 𝑐𝑜=1,0 e 𝑘1=1,0 (EN 1991-1-4, 2010)
A p essão dinâmica de e e ência (𝑞𝑏) é dada pela seguin e exp essão:
𝑞𝑏=1
2×𝜌×𝑣𝑏2
(3.24)
AASHTO (AASHTO, 2012)
A no ma AASHTO quan i ica a ação do en o ho izon al, na es u u a e no eículo, e a ação do en o e ical.
o Ação do en o ho izon al na es u u a
A ação do en o a ua em oda a á ea da es u u a a ele expos a como uma o ça uni o memen e dis ibuída.
O alo da sua elocidade base de p oje o (𝑉𝐵) é igual a 44,7 m/s. No en an o, a no ma de ine uma exp essão
pa a o calculo da elocidade de p oje o do en o (𝑉𝐷𝑍), no caso de pon es ou pa es de pon es e ba ei as de
som com uma al u a supe io a 9,14 me os acima do ní el da água ou do baixo e eno. A ó mula
mencionada é:
𝑉𝐷𝑍=2,5×𝑉0×(𝑉30
𝑉𝐵)×ln(𝑍
𝑍0)
(3.25)
Em que:
𝑉0 é a elocidade de a i o, uma ca a e ís ica me eo ológica do en o. O seu alo é o necido no
Quad o 3.15;
𝑉30 é a elocidade do en o a uma al u a de 9,14 me os acima do ní el da água ou do baixo e eno;
𝑉𝐵 é a elocidade base de p oje o do en o a uma al u a de 9,14 me os;
𝑍 é al u a da es u u a medida acima do ní el da água ou do baixo e eno;
𝑍0 é o comp imen o de a i o a a ingido a mon an e, uma ca a e ís ica me eo ológica do en o. O seu
alo é o necido no Quad o 3.15;
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
56
Quad o 3.15 Ca ego ias e pa âme os de e eno (Adap ada de AASHTO,2012)
Ca ego ia de e eno
𝑉0 [m/s]
𝑍0 [m]
Campo – Te eno com obs áculos dispe sos, ge almen e in e io es a 9,14
me os. Es a ca ego ia inclui um e eno plano e pas agens.
3,67
0,07
Subú bios – Á eas u banas e subu banas, a bo izadas ou ou os e enos
com nume osos obs áculos pe o uns dos ou os, que êm o amanho de
habi ações uni amilia es ou supe io es. A aplicação des a ca ego ia de e
se limi ada às á eas em que o e eno p e alece, no mínimo 457,2
me os, no sen ido do en o.
4,87
1,00
Cidade – Cen os das g andes cidades, com pelo menos 50% de edi ícios
a uma al u a supe io a 21,3 me os. A aplicação des a ca ego ia de e se
limi ada às á eas em que e eno p e alece, no mínimo 804,7 me os, no
sen ido do en o. Es a ca ego ia de e conside a e ei os de a unilamen o,
que esul am de um aumen o da p essão do en o, de ido à localização
da es u u a, na sequência de es u u as adjacen es.
5,36
2,50
Na ausência de especi icações na no ma, a p essão do en o nas es u u as é conside ada uma ação ho izon al.
A p essão do en o em p oje o (𝑃𝐷) é es imada a pa i da exp essão:
𝑃𝐷=𝑃𝐵×(𝑉𝐷𝑍
𝑉𝐵)2
(3.26)
Em que:
𝑃𝐵 é a p essão base do en o, alo o necido no
Quad o 3.16.
Quad o 3.16 P essão base do en o (𝑃𝐵) de aco do com a elocidade base do en o igual a 44,7 m/s (Adap ado de
AASHTO, 2012)
Componen es da
supe es u u a
𝑃𝐵 na di eção do en o (kPa)
(Ba la en o)
𝑃𝐵 na di eção con á ia à do
en o (kPa) (So a en o)
T eliças, pila es e a cos
2,394
1,197
Vigas
2,394
-
G andes supe ícies planas
1,915
-
É impo an e ealça que nas eliças, pila es e a cos, a ação do en o não de e se in e io a 4,38 kN/m no
p imei o plano e 2,19 kN/m no segundo plano (e ei o de somb eamen o). No caso das igas e das g andes
supe ícies planas, o alo mínimo da ação do en o é igual a 4,38 kN/m.
Quando não é especi icada a di eção da p essão do en o, a no ma AASHTO ap esen a o Quad o 3.17, com
os á ios ângulos que es a ação pode assumi . O ângulo é medido a a és de uma pe pendicula ao eixo
longi udinal da es u u a.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
57
Quad o 3.17 P essão base do en o (𝑃𝐵) pa a os á ios ângulos de aco do com a elocidade base do en o igual a
44,7 m/s (Adap ado de AASHTO,2012)
Ângulo da ação
do en o (g aus)
T eliças, pila es e a cos
Vigas
T ans e sal
Longi udinal
T ans e sal
Longi udinal
0°
3,591
0,000
2,394
0,000
15°
3,352
0,575
2,107
0,287
30°
3,112
1,341
1,963
0,575
45°
2,250
1,963
1,580
0,766
60°
1,149
2,394
0,814
0,910
As di eções da p essão do en o, ans e sal e longi udinal, aplicam-se em simul âneo na es u u a.
No caso de igas e laje de uma pon e com um ão in e io a 38,1 me os e com uma al u a de 9,14 me os
acima do ní el da água ou do baixo e eno, a p esen e no ma conside a os alo es de 2,394 kPa e 0,575 kPa
pa a p essão do en o ans e sal e longi udinal, espe i amen e.
Na subs u u a, as o ças longi udinais e ans e sais de em se calculadas com uma p essão base do en o
igual a 1,915 kPa.
o Ação do en o ho izon al no eículo
Na p esença de eículos, a ação da p essão do en o (𝐹) é ap esen ada com uma o ça em mo imen o com
o alo de 1,459 kN/m. Es a o ça é aplicada a 1,83 me os acima do abulei o, na di eção pe pendicula ao
eixo longi udinal da es ada, como se e i ica na Figu a 3.21. Es a ação a ua em conjun o com a ação do
en o na es u u a.
Figu a 3.21 Ação da p essão do en o no eículo (Adap ada de And é, 2016)
Se a o ça não o pe pendicula à es u u a, a AASHTO ap esen a o Quad o 3.18
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
58
Quad o 3.18 Componen es da ação do en o (Adap ado de AASHTO,2012)
Ângulo (g aus)
Componen e pe pendicula (𝑘𝑁/𝑚)
Componen e pa alela (𝑘𝑁/𝑚)
0°
1,459
0,000
15°
1,284
0,175
30°
1,196
0,350
45°
0,963
0,467
60°
0,496
0,554
No caso de igas e laje de uma pon e com um ão in e io a 38,1 me os e com uma al u a supe io a 9,14
me os acima do ní el da água ou do baixo e eno, a p esen e no ma conside a os alo es de 1,459 kN/m e
0,584 kN/m pa a p essão do en o ans e sal e longi udinal, espe i amen e.
o Ação do en o e ical
Na ausência de in o mação sob e a ins abilidade ae oelás ica da es u u a, a no ma quan i ica a ação do en o
e ical a a és do p odu o en e a o ça ascenden e do en o (0,958 kPa) e a la gu a do abulei o (incluí
passeios e gua da-co pos). Assim, a AASHTO conside a es a ação como uma ca ga longi udinal na es u u a.
É impo an e salien a que es a ação só en a em duas combinações de ações, nomeadamen e S eng h II e
Se ice IV.
T ila e al Design and Tes Code (Ho nbeck e al., 2005)
Nes e documen o são exibidos os alo es da elocidade e p essão do en o que a uam nas pon es p o isó ias,
du an e as á ias ases de dimensionamen o. A p essão do en o é quan i icada em unção elocidade do
en o (𝑣), a a és da seguin e exp essão (Ho nbeck e al., 2005):
𝑤𝑝=0,613×𝑣2
(3.27)
Quad o 3.19 Velocidade e p essão do en o (Adap ada de Ho nbeck e al., 2005)
Fase de dimensionamen o
Velocidade do en o – 𝑣(𝑚/𝑠)
P essão do en o – 𝑊𝑝(𝑘𝑁/𝑚2)
Cons ução/Lançamen o
15
0,138
Se iço ( en o a uando sob e
a pon e e eículos)
20
0,245
Se iço ( en o a uando sob e
a pon e)
30
0,552
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
59
3.2.3.7. Ne e e gelo
O Eu ocódigo 1 (EC1) Pa e 1-3 não possui in o mações ela i amen e às ações da ne e e gelo nas pon es
(EN 1991-1-3, 2009).
A no ma AASHTO não conside a as acumulações da ne e na supe es u u a da pon e (AASHTO, 2012).
O documen o T ila e al Design and Tes Code de ine um alo da ca ga pa a es as ações, designadamen e
0,37 kN/m2, sendo aplicada aplicada uni o memen e sob e oda a pon e. Na quan i icação des a ação, a ne e
e o gelo acumulado sob e os eículos é desp ezá el. A aplicação des a ação na es u u a só de e á se ida
em con a se a sua ca ga o supe io à ca ga da lama, se isso não acon ece a ca ga a conside a de e á se a
da lama (Ho nbeck e al., 2005).
3.2.3.8. Lama
Segundo o documen o T ila e al Design and Tes Code, a ação da lama é aplicada na á ea de aixa de odagem
com um alo de 0,75 kN/m2. Nas ope ações de mon agem da pon e é desp ezado o e ei o da lama, uma ez
que se conside a a limpeza do abulei o, con udo, se es a limpeza não o ga an ida é necessá io conside a
uma pe cen agem da ca ga de 10 a 25%. A es a ação de e se mul iplicado um a o de impac o que se
encon a no Quad o 3.20. Tal como a ne e e o gelo, a quan i icação des a ação desp eza a lama acumulada
no eículo (Ho nbeck e al., 2005).
Quad o 3.20 Fa o es ampli icado es de impac o (Adap ada de Ho nbeck e al., 2005)
Localização
Momen os le o es e de o mações
Es o ço T ans e so
In e io da pon e
1,15
-
Rampas de acesso
1,20
1,20
Es es a o es de ampli icação de impac o são aplicados às ca gas es á icas pa a elocidades a é 25 km/h.
3.2.3.9. Tempe a u a e ambien e
T ila e al Design and Tes Code (Ho nbeck e al., 2005)
O T ila e al Design and Tes Code p essupõe a ação da empe a u a e humidade, e i icando as ensões
esul an es e a deg adação a longo p azo da pon e de ido ao e ei o da empe a u a (Ho nbeck e al., 2005).
Eu ocódigo 1 (EC1) – pa e 1-5 (EN 1991-1-5, 2009)
O Eu ocódigo 1 (EC1) – pa e 1-5, conside a as ações é micas nas pon es. Es as ações é micas são a aliadas
a a és das componen es da a iação uni o me e di e encial de empe a u a.
Na quan i icação das ações é micas no abulei o, as pon es são ag upadas em 3 ca ego ias di e en es:
o Tipo 1 – Tabulei os de aço;
o Tipo 2 – Tabulei os mis os aço-be ão;
o Tipo 3 – Tabulei os de be ão.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
60
As a iações uni o mes de empe a u a a uam axialmen e p o ocando uma a iação de comp imen o do
abulei o. Es a al e ação do comp imen o acon ece sem qualque p oblema nas es u u as isos á icos, mas no
caso de es u u as hipe es á icas exis em impedimen os a essa de o mação, o que p oduz es o ços na
es u u a. Os dois cená ios que podem exis i no e ei o da empe a u a são a con ação máxima e a dila ação
máxima na es u u a.
A con ação máxima é de e minada segundo a seguin e exp essão:
∆𝑇𝑁,𝑐𝑜𝑛𝑡 =𝑇0−𝑇𝑒,𝑚𝑖𝑛
(3.28)
Em que:
∆𝑇𝑁,𝑐𝑜𝑛𝑡 é o alo da ampli ude de con ação máxima da componen e da a iação uni o me da
empe a u a;
𝑇0 é a empe a u a inicial da pon e, alo expos o no Anexo A do Eu ocódigo;
𝑇𝑒,𝑚𝑖𝑛 é a componen e da a iação uni o me da empe a u a mínima.
A dila ação máxima é a e ida a pa i do seguin e:
∆𝑇𝑁,𝑒𝑥𝑝=𝑇𝑒,𝑚𝑎𝑥−𝑇0
(3.29)
Em que:
∆𝑇𝑁,𝑒𝑥𝑝 é o alo da ampli ude de dila ação máxima da componen e da a iação uni o me da
empe a u a;
𝑇𝑒,𝑚𝑎𝑥 é a componen e da a iação uni o me da empe a u a máxima.
A a iação di e encial de empe a u a a ua e icalmen e na pon e e es a a iação consis e no aquecimen o e
a e ecimen o da supe ície supe io do abulei o, num de e minado in e alo de empo. O aquecimen o
p o oca alo es máximos posi i os dessa a iação di e encial (supe ície supe io mais quen e), em oposição
ao a e ecimen o p o oca alo es máximos nega i os (supe ície in e io mais quen e) dessa a iação
di e encial.
O EC1 es abelece duas abo dagens, nomeadamen e a abo dagem 1 (Componen e linea e ical) e a
abo dagem 2 (Componen es e icais da a iação di e encial de empe a u a com e ei os não linea es). No
capí ulo p esen e só se á ei a e e ência à abo dagem 1.
Pos o is o, na abo dagem a e ela u iliza-se uma componen e linea equi alen e da a iação di e encial de
empe a u a pa a ∆𝑇𝑀,𝐻𝑒𝑎𝑡 e ∆𝑇𝑀,𝐶𝑜𝑜𝑙 de manei a a conside a o e ei o das a iações di e enciais de
empe a u a.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
61
Quad o 3.21 Valo es ecomendados da componen e linea da a iação di e encial de empe a u a pa a di e en es ipos
de abulei o de pon es odo iá ias, pedonais e e o iá ias (EN 1991-1-5, 2009)
Tipo de abulei o
Face supe io mais quen e do que a
ace in e io
Face in e io mais quen e do que a
ace supe io
∆𝑇𝑀,𝑏𝑒𝑎𝑡(°𝐶)
∆𝑇𝑀,𝑐𝑜𝑜𝑙(°𝐶)
Tipo 1:
Tabulei o de aço
18
13
Tipo 2:
Tabulei o mis o aço-be ão
15
18
Tipo 3:
Tabulei o de be ão:
- iga em caixão
-laje igada
-laje
10
15
15
5
8
8
No caso de simul aneidade das a iações (uni o me e di e encial) de empe a u a, de e conside a -se as duas
exp essões e escolhe a que conduz ao e ei o mais des a o á el. Es as são:
∆𝑇𝑀,ℎ𝑒𝑎𝑡(𝑜𝑢 ∆𝑇𝑀,𝑐𝑜𝑜𝑙)+ 𝜔𝑁∆𝑇𝑁,𝑒𝑥𝑝(𝑜𝑢 ∆𝑇𝑁,𝑐𝑜𝑛)
𝜔𝑀∆𝑇𝑀,ℎ𝑒𝑎𝑡(𝑜𝑢 ∆𝑇𝑀,𝑐𝑜𝑜𝑙)+ ∆𝑇𝑁,𝑒𝑥𝑝(𝑜𝑢 ∆𝑇𝑁,𝑐𝑜𝑛)
(3.30)
(3.31)
Em que:
𝜔𝑁 é o a o de edução da componen e da a iação uni o me de empe a u a pa a a combinação com
a componen e da a iação di e encial de empe a u a. Es e alo pode se o necido pelo Anexo
Nacional. O alo ecomendado pelo EC1 é 0,35;
𝜔𝑀 é o a o de edução da componen e da a iação di e encial de empe a u a pa a a combinação
com a componen e da a iação uni o me de empe a u a. Es e alo pode se o necido pelo Anexo
Nacional. O alo ecomendado pelo EC1 é 0,75.
AASHTO (AASHTO, 2012)
A empe a u a uni o me pode se ob ida segundo dois mé odos. Como a pon e em es udo é me álica, o
p ocedimen o mais adequado é o A.
As a iações de empe a u a ap esen am-se de inidas no Quad o 3.22. As de o mações é micas são
de e minadas com base na di e ença en e os limi es supe io es ou in e io es e a empe a u a base de
cons ução.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
62
Quad o 3.22 Va iação das empe a u as no p ocedimen o A (Adap ada em AASHTO, 2012)
Clima
Aço ou alumínio
Be ão
Madei a
Mode ado
0°𝐶 𝑎 49°𝐶
−12°𝐶 𝑎 27°𝐶
−12°𝐶 𝑎 24°𝐶
F io
−34°𝐶 𝑎 49°𝐶
0°𝐶 𝑎 27°𝐶
0°𝐶 𝑎 24°𝐶
A empe a u a mais baixa consis e na empe a u a mínima do ma e ial (𝑇𝑀𝑖𝑛𝐷𝑒𝑠𝑖𝑔𝑛), sendo que a empe a u a
mais ele ada cons i ui a empe a u a máxima do ma e ial (𝑇𝑀𝑎𝑥𝐷𝑒𝑠𝑖𝑔𝑛).
∆𝑇=𝛼×𝐿×(𝑇𝑀𝑎𝑥𝐷𝑒𝑠𝑖𝑔𝑛−𝑇𝑀𝑖𝑛𝐷𝑒𝑠𝑖𝑔𝑛)
(3.32)
Em que:
𝛼 é o coe icien e é mico da dila ação;
𝐿 é o comp imen o da dila ação.
Pa a a aplicação a empe a u a di e encial na es u u a, a no ma AASHTO di ide os Es ados Unidos em
di e en es zonas, isí el na Figu a 3.22.
Figu a 3.22 Di e en es zonas do Es ados Unidos (AASHTO, 2012)
Os alo es das empe a u as posi i as nas zonas são especi icados pa a as á ias condições da supe ície do
abulei o, Quad o 3.23. Já no que espei a aos alo es das empe a u as nega i as, no Quad o 3.23, de em
se mul iplicados po 0,30 no caso de abulei os de be ão e 0,20 no caso de abulei os com ecob imen o em
as al o.
O alo da empe a u a T3 de e se conside ado igual a -18°C, a menos que um es udo especi ico de e mine
o seu alo . Es e alo não pode excede os -15°C.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
63
Quad o 3.23 Tempe a u a di e encial base (Adap ada em AASHTO, 2012)
Zona
𝑇1(°𝐶)
𝑇2(°𝐶)
1
12
-10
2
8
-11
3
5
-12
4
-3
-13
A Figu a 3.23 ap esen a a empe a u a di e encial e ical em es u u as me álicas e de be ão. A dimensão A
da Figu a 3.23 pode se igual a 0,3 me os pa a es u u as me álicas.
Figu a 3.23 Tempe a u a di e encial e ical pa a es u u as me álicas e de be ão (Adap ado de AASHTO,
2012)
3.2.4. COMBINAÇÃO DE AÇÕES
As combinações das ações pe manen es com as ações a iá eis desc i as no pon o 3.2.3 ão pe mi i o
dimensionamen o e análise da es u u a que se explici a no capí ulo 4.
3.2.4.1. Fase de cons ução, lançamen o e ecolha
O documen o T ila e al Design and Tes Code aplica a mesma combinação a es as ês ases.
𝑃𝐸𝑑 =𝐶𝑃+𝑉+𝐿/𝑁
(3.33)
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
70
Rela i amen e à ensão de con ac o, o documen o pe mi e a e i icação a a és da seguin e condição:
𝜎𝐸𝑑≤𝑓𝑢
1,5×1,33 ou 𝜎𝐸𝑑 ≤𝑓𝑦𝑑
(3.49)
Em que:
𝜎𝐸𝑑 é a ensão de con ac o a uan e, de e minada a a és da exp essão 3.47.
No caso de encu adu a dos elemen os da es u u a, o documen o T ila e al Design Tes and Code aplica a
condição indicada de seguida pa a e i ica a sua esis ência:
𝜎𝐸𝑑≤𝜎𝑏
1,5
(3.50)
Em que:
𝜎𝐸𝑑 é a ensão axial a uan e, de e minada a a és da exp essão 3.47;
𝜎𝑏 é a ensão limi e de encu adu a.
Pa a a de e minação da ensão limi e de encu adu a oi usado o seguin e c i é io:
𝜎𝑏=𝐹
𝐴
(3.51)
Em que:
𝐹 é a máxima o ça e ical ou o ça c i ica;
𝐴 é a secção ans e sal do pe il.
A máxima o ça e ical é de e minada pela seguin e exp essão:
𝐹=𝜋2×𝐸×𝐼
(𝐾×𝐿)2
(3.52)
Em que:
𝐸 é o módulo de Elas icidade;
𝐼 é o momen o de iné cia da secção;
𝐿 é o comp imen o da ba a;
𝐾 é o a o aplicado ao comp imen o da ba a. O seu alo depende das condições de apoio da ba a.
No caso de as duas ex emidades da ba a se em li es à o ação, o alo de k é igual a 1, caso
con á io o alo de k é igual a 0,5. Se uma das ex emidades pe mi i a o ação e a ou a ex emidade
não, k é igual a 0,7071. Po im, k pode se igual a 2 se uma das ex emidades o ixa e a ou a
ex emidade pe mi i uma mo imen ação la e al (consola).
Segundo o documen o T ila e al Design and Tes Code, a de o mação não se encon a limi ada, mas de e se
conside ada quando in luencia a dis ibuição da ca ga, is o é, quando a e a o ajus e ou alinhamen o da pon e
(ou comp ome e a sua mon agem) e no uso do equipamen o.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
71
3.2.5.3. Ve i icação da es u u a em se iço de aco do com o Eu ocódigo 3
Na e i icação da esis ência dos elemen os da es u u a são emp egues as combinações do Es ado Limi e de
U ilização (ULS), mas quando se e i ica a de o mada de e-se aplica as combinações do Es ado Limi e de
U ilização (SLS).
A esis ência da secção ans e sal à ação pode se de e minada de aco do com a exp essão 6.5 e 6.6 do
Eu ocódigo 3. A condição que se ap esen a a segui é a elação en e essas duas exp essões do Eu ocódigo
3.
𝑁𝐸𝑑
𝑁𝑡,𝑟𝑑≤1,0⇔𝑁𝐸𝑑 ≤𝐴×𝑓𝑦
𝛾𝑀0
(3.53)
Em que:
𝑁𝐸𝑑 é o alo de cálculo do es o ço no mal a uan e;
𝑁𝑡,𝑟𝑑 é o alo de cálculo do es o ço no mal esis en e de ação;
𝐴 é á ea de uma secção ans e sal;
𝑓𝑦 é ensão de cedência;
𝛾𝑀0 é coe icien e pa cial de segu ança pa a a esis ência de secções ans e sais de qualque classe.
A esis ência da secção ans e sal ao es o ço ans e so é quan i icada pelo cálculo plás ico e pelo cálculo
elás ico. No caso de cálculo plás ico, o es o ço ans e so é de e minado segundo as exp essões 6.17 e 6.18
do Eu ocódigo 3. A condição que se expõe seguidamen e é a elação en e essas duas exp essões p esen es
no Eu ocódigo 3.
𝑉𝐸𝑑
𝑉𝑐,𝑅𝑑 ≤1,0⇔𝑉𝐸𝑑 ≤𝐴𝑣×𝑓𝑦
𝛾𝑀0×√3
(3.54)
Em que:
𝑉𝐸𝑑 é o alo de cálculo do es o ço ans e so a uan e;
𝑉𝑐,𝑅𝑑 é o alo de cálculo do es o ço ans e so esis en e;
𝐴𝑣 é a á ea esis en e ao es o ço ans e so.
No caso do cálculo elás ico, a esis ência da secção é e i icada a a és da exp essão 6.19 do Eu ocódigo 3,
sendo es a:
𝜏𝐸𝑑
𝑓𝑦/(√3×𝛾𝑀0)≤1,0⇔𝑉𝐸𝑑×𝑆
𝐼×𝑡 ≤𝑓𝑦
√3×𝛾𝑀0
(3.55)
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
72
Em que:
𝜏𝐸𝑑 é a ensão angencial;
𝑆 é o momen o es á ico, ela i amen e ao eixo p incipal da secção, da pa e da secção ans e sal
si uada en e o pon o conside ado e a on ei a da secção;
𝐼 é o momen o de iné cia da o alidade da secção ans e sal;
𝑡 é a espessu a da secção no pon o conside ado.
As exp essões 6.61 e 6.62 do Eu ocódigo 3 pe mi em e i ica a esis ência dos elemen os uni o mes em
lexão compos a com comp essão à encu adu a. No en an o es as ambém pe mi em a e i icação da
esis ência dos elemen os uni o mes comp imidos e da esis ência dos elemen os uni o mes em lexão. Des a
manei a, as ó mulas são:
𝑁𝐸𝑑
𝜒𝑦×𝑁𝑅𝑘
𝛾𝑀1 +𝑘𝑦𝑦×𝑀𝑦,𝐸𝑑+∆𝑀𝑦,𝐸𝑑
𝜒𝐿𝑇×𝑀𝑦,𝑅𝑘
𝛾𝑀1 +𝑘𝑦𝑧×𝑀𝑧,𝐸𝑑+∆𝑀𝑧,𝐸𝑑
𝑀𝑧,𝑅𝑘
𝛾𝑀1 ≤1,0
𝑁𝐸𝑑
𝜒𝑧×𝑁𝑅𝑘
𝛾𝑀1 +𝑘𝑧𝑦×𝑀𝑦,𝐸𝑑+∆𝑀𝑦,𝐸𝑑
𝜒𝐿𝑇×𝑀𝑦,𝑅𝑘
𝛾𝑀1 +𝑘𝑧𝑧×𝑀𝑧,𝐸𝑑+∆𝑀𝑧,𝐸𝑑
𝑀𝑧,𝑅𝑘
𝛾𝑀1 ≤1,0
(3.56)
(3.57)
Em que:
𝑁𝐸𝑑,𝑀𝑦,𝐸𝑑 𝑒 𝑀𝑧,𝐸𝑑 são os alo es de cálculo do es o ço de comp essão e dos momen os máximos
no elemen o, espe i amen e, em elação aos eixos y-y e z-z;
∆𝑀𝑦,𝐸𝑑 𝑒 ∆𝑀𝑧,𝐸𝑑 são os momen os de idos ao deslocamen o do eixo neu o;
𝜒𝑦 𝑒 𝜒𝑧 são os coe icien es de edução de idos à encu adu a po lexão;
𝜒𝐿𝑇 é o coe icien e de edução pa a a encu adu a la e al;
𝑘𝑦𝑦,𝑘𝑦𝑧,𝑘𝑧𝑦,𝑘𝑧𝑧 são os a o es de in e ação.
Em elação à de o mação, o Eu ocódigo 3 ap esen a um limi e de de o mação máxima e ical pa a es u u as
do ipo edi ícios. Como a es u u a abo dada é uma pon e com aplicação de ca gas odo iá ias, es e limi e
não é o mais adequado. Pa a es a no ma, aplicou-se o limi e de de o mação máxima e ical ap esen ado na
no ma AASHTO, sendo es e dado pela seguin e exp essão:
𝛿𝑚á𝑥=𝑙
800
(3.58)
Po in e p e ação da no ma, pude conclui que pa a o limi e de de o mação de inido acima de e ia aplica só
as ca gas odo iá ias a a és da combinação equen e.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
73
3.2.5.4. Ve i icação da es u u a em se iço de aco do com o AASHTO
A esis ência do elemen o à ação pode se de e minada de aco do com a seguin e condição:
𝑃𝑢≤𝑃𝑟
(3.59)
Em que:
𝑃𝑢 é o alo de cálculo do es o ço de ação a uan e;
𝑃𝑟 é o alo de cálculo do es o ço de ação esis en e.
A exp essão do es o ço de ação esis en e é quan i icada segundo duas exp essões da no ma AASHTO,
pa icula men e a 6.8.2.1-1 e a 6.8.2.1-2. O alo do es o ço de ação esis en e de e se o meno es imado
a pa i das seguin es exp essões:
𝑃𝑟=∅𝑦×𝑃𝑛𝑦=∅𝑦×𝐹𝑦×𝐴𝑔
𝑃𝑟=∅𝑢×𝑃𝑛𝑢=∅𝑢×𝐹𝑢×𝐴𝑛×𝑈
(3.60)
(3.61)
Em que:
∅𝑦 é o a o esis en e pa a elemen os acionados em cedência, alo igual a 0,95;
𝑃𝑛𝑦 é o alo de cálculo da ação de ação nominal de cedência na secção b u a;
𝐹𝑦 é a ensão mínima de cedência;
𝐴𝑔 é a secção b u a do elemen o;
∅𝑢 é o a o esis en e pa a elemen os acionados em o u a, alo igual a 0,8;
𝑃𝑛𝑢 é o alo de cálculo da ação da ação de ação nominal de o u a na secção ú il;
𝐹𝑢 é a ensão mínima de esis ência;
𝐴𝑛 é a secção ú il do elemen o;
𝑈 é o a o de edução.
A esis ência do elemen o ao es o ço ans e so é ob ida a a és da exp essão 6.10.9.1-1 da no ma AASHTO.
A condição e e ida é:
𝑉𝑢≤∅𝑐×𝑉𝑛
(3.62)
Em que:
𝑉𝑢 é o alo de cálculo do es o ço ans e so a uan e;
∅𝑐 é o a o esis en e ao es o ço ans e so, alo igual a 1,0;
𝑉𝑛 é o alo de cálculo do es o ço ans e so esis en e.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
74
Pa a as almas sem e o ço ans e so, a esis ência ao es o ço ans e so é quan i icada, endo em
conside ação ês exp essões da AASHTO, nomeadamen e 6.10.9.2-1, 6.10.9.3-1 e 6.10.9.2-2. A o mulação
que se e idencia a segui é a elação en e essas ês exp essões da AASHTO.
𝑉𝑛=𝑉𝑐𝑟 =𝐶×𝑉𝑝=𝐶×0,58×𝐹𝑦𝑤×𝐷×𝑡𝑤
(3.63)
Em que:
𝑉𝑐𝑟 é o alo de cálculo da esis ência do es o ço ans e so – encu adu a;
𝐶 é o ácio en e a esis ência da encu adu a ao es o ço ans e so e a esis ência de cedência do
es o ço ans e so;
𝑉𝑝 é o alo de cálculo do es o ço ans e so plás ico;
𝐹𝑦𝑤 é a ensão mínima de cedência da alma;
𝐷 é a al u a da alma;
𝑡𝑤 é espessu a da alma.
Pa a as almas in e io es com e o ço ans e so, a esis ência ao es o ço ans e so é es imada a a és de
duas exp essões da AASHTO, designadamen e 6.10.9.3.2-2 e 6.10.9.3.2-8.
No caso de 2×𝐷×𝑡𝑤
(𝑏𝑓𝑐×𝑡𝑓𝑐+𝑏𝑓𝑡×𝑡𝑓𝑡)≤2,5, a ó mula do es o ço ans e so esis en e é (𝑉𝑛)é a seguin e:
𝑉𝑛=𝑉𝑝×
[
𝐶+0,87×(1−𝐶)
√1+(𝑑0
𝐷)2
]
(3.64)
Caso con á io, a exp essão do es o ço ans e so esis en e é (𝑉𝑛) a aplica é:
𝑉𝑛=𝑉𝑝×
[
𝐶+ 0,87×(1−𝐶)
√1+(𝑑0
𝐷)2+𝑑0
𝐷
]
(3.65)
Em que:
𝑏𝑓𝑐 é a la gu a o al do banzo comp imido;
𝑡𝑓𝑐 é a espessu a do banzo comp imido;
𝑏𝑓𝑡 é a la gu a o al do banzo acionado;
𝑡𝑓𝑡 é a espessu a do banzo acionado;
𝑑0 é espaçamen o do e o ço ans e so.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
75
A ó mula pa a a e i icação da esis ência dos elemen os à encu adu a po lexão é ap esen ada a a és da
seguin e exp essão:
𝑃𝑢<∅×𝑃𝑛
(3.66)
Em que:
𝑃𝑢 é o alo de cálculo do es o ço de axial a uan e;
𝑃𝑛 é alo de cálculo do es o ço esis en e à comp essão.
No caso de 𝑃𝑒
𝑃𝑜≥0,44, ao alo do es o ço ans e so é de e minado pela exp essão 6.9.4.1.1-1 na no ma
AASHTO, que é:
𝑃𝑛=[0,658(𝑃𝑒
𝑃𝑜)]×𝑃𝑜
(3.67)
Po oposição, a no ma AASHTO ap esen a a exp essão e 6.9.4.1.1-2:
𝑃𝑛=0,877×𝑃𝑒
(3.68)
Em que:
𝑃𝑒 é o es o ço c i ico elás ico esis en e à encu adu a;
𝑃𝑜 é o es o ço esis en e de cedência nominal equi alen e.
O es o ço esis en e de cedência nominal (𝑃𝑜) é calculado pela seguin e ó mula:
𝑃𝑜=𝑄×𝐹𝑦×𝐴𝑔
(3.69)
Em que:
𝑄 é o a o de edução de esbel eza
A esis ência à encu adu a po lexão é de e minado segundo a exp essão 6.9.4.1.2-1 da no ma AASHTO.
A exp essão é a seguin e:
𝑃𝑒=𝜋2×𝐸
(𝐾×𝑙
𝑟𝑠)2×𝐴𝑔
(3.70)
Em que:
𝐾 é a o do comp imen o e e i o no plano da encu adu a;
𝑙 é comp imen o no plano da encu adu a;
𝑟𝑠 é aio de gi ação em elação ao eixo pe pendicula ao plano da encu adu a.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
76
Tal como já oi e e ido ( e pon o 3.2.5.3), o limi e de de o mação máxima e ical apa ece de inido na
no ma AASHTO com a seguin e exp essão:
𝛿𝑚á𝑥=𝑙
800
(3.71)
Pa a es e limi e de de o mação, a no ma AASHTO conside a só a aplicação de ca gas odo iá ias. Sendo
assim, cheguei à conclusão que a combinação a conside a na e i icação da de o mação de e ia se a Se ice
II.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
77
4
CASO DE ESTUDO
4.1. INTRODUÇÃO
O capí ulo 4 ap esen a uma pon e me álica p o isó ia com um ão de 80 me os cujo obje i o é dimensiona-
la de aco do com a legislação em igo .
Numa p imei a ase, é idealizada en ão, a es u u a a a és de uma modelação num p og ama de cálculo.
Numa segunda ase, são quan i icadas as ações desc i as no subcapí ulo 3.2.3 e, pos e io men e, es as são
combinadas de aco do com o documen o écnico ou no ma i o u ilizado.
Po im, o subcapí ulo 4.4 analisa oda a es u u a a a és de dois es udos. O p imei o es udo consis e na
aplicação e análise dos á ios documen os écnicos e no ma i os abo dados nes e abalho. O segundo es udo
analisa a ele ância da aplicação do p é-es o ço o gânico (OPS).
4.2. MODELAÇÃO
Uma das di iculdades en en adas pelos engenhei os consis e na de e minação de es o ços ins alados na
es u u a a dimensiona . Como solução, su gi am alguns p og amas de cálculo au omá ico, nomeadamen e
ROBOT, SAP, ANSYS, en e ou os, que pe mi em a ealização de uma modelação da es u u a e uma análise
es u u al. No caso de es udo, op o pelo p og ama ROBOT.
A a és do p og ama de cálculo au omá ico ROBOT, oi possí el elabo a um modelo 3D da pon e p o isó ia
me álica. O p incipal obje i o des e modelo é desc e e o compo amen o da es u u a ace às ações
aplicadas. No en an o, é de salien a que o modelo é só uma ep esen ação da es u u a e não a ealidade.
As p óximas 4 igu as ap esen am as á ias p ojeções do modelo 3D da pon e p o isó ia.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
78
Figu a 4.1 Alçado la e al do modelo da pon e p o isó ia me álica
Figu a 4.2 Alçado pos e io do modelo da pon e p o isó ia me álica
Figu a 4.3 Vis a supe io do modelo da pon e p o isó ia me álica
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
79
Figu a 4.4 Vis a em 3D do modelo da pon e p o isó ia me álica
4.3. QUANTIFICAÇÃO DE AÇÕES
No capí ulo 3, o am ap esen adas odas as ações, a se em conside adas, no dimensionamen o da pon e
p o isó ia me álica. Es e subcapí ulo ai consis i na quan i icação das mesmas, a a és dos mé odos
ap esen ados pelos documen os no ma i os e écnicos.
4.3.1. QUANTIFICAÇÃO DO PESO PRÓPRIO
O peso p óp io da pon e me álica consis e no peso de odos os elemen os que a cons i uem. A es e peso
incluiu-se ainda o peso das ligações a a és de um coe icien e de majo ação com o alo igual a 1,15.
A ação do peso p óp io pode se de e minada anali icamen e, a a és do peso especí ico do elemen o e da
sua á ea ou a a és do p og ama de cálculo, ROBOT.
No caso de se calculado anali icamen e, o alo do peso do aço é igual a 77 𝑘𝑁/𝑚3.
4.3.2. QUANTIFICAÇÃO DO REVESTIMENTO
No p esen e caso, conside ou-se que o abulei o i ia se e es ido po um ma e ial de peso eduzido e ácil
colocação. O ma e ial aplicado na pon e o am painéis ex udidos de alumínio.
O sis ema de mon agem dos painéis ex udidos é do ipo “pe siana” en ol endo a colocação de guinchos e
placas PTFE. Os guinchos localizam-se no lado opos o à posição dos painéis e as placas PTFE localizam-se
em cima das co das supe io es da pon e (ilus ado na Figu a 4.5). Resumindo, o p ocesso de mon agem
consis e em encaixa os painéis en e si e puxá-los a a és dos guinchos, enquan o as placas PTFE pe mi em
o deslizamen o dos painéis sob e elas.
O alo do peso des es painéis é igual a 0,6 kN/m2. Con udo, a es e peso incluiu-se ainda o peso de ligações
e acessó ios a a és de um coe icien e de majo ação igual a 1,25.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
86
Ba as com uma secção de 300x300 𝑚𝑚2 →1,29 ×0,30=0,39 𝑘𝑁/𝑚
Ba as com uma secção de 100x100 𝑚𝑚2 →1,29×0,10=0,19 𝑘𝑁/𝑚
(4.37)
(4.38)
O alo esul an e da ca ga do en o na di eção z é igual a 77,01 kN.
4.3.6.2. Segundo a AASHTO
À semelhança do pon o 4.3.6.1, es a no ma eque algumas conside ações pa a quan i ica es a ação, ais
como:
Ca ego ia de e eno: Cidade;
A elocidade do en o a uma al u a de 9,14 me os acima do ní el da água ou do baixo e eno (𝑉30)
igual a 44,7 m/s;
A al u a da es u u a medida a 9,14 me os acima do ní el da água ou do baixo e eno (𝑍) igual a
30 me os.
A ação do en o ho izon al na es u u a é de e minada com base nas seguin es exp essões:
𝑉𝐷𝑍=2,5×5,36×(44,7
44,7)×ln(30
2,50)=33,3 𝑚/𝑠
𝑃𝐷=2,394×(33,3
44,7)2=1,33 𝑘𝑃𝑎
(4.39)
(4.40)
Es a p essão é aplicada em ba as ho izon ais e diagonais de cada plano, no sen ido ans e sal. No en an o,
a ação do en o nas ba as de e e um mínimo de 4,38 kN/m, no 1º plano, e 2,19 kN/m, no 2º plano.
Ba as com uma secção de 300x300 𝑚𝑚2 →1,33 ×0,30=0,40 𝑘𝑁/𝑚<4,38 𝑘𝑁/𝑚
Ba as com uma secção de 180x180 𝑚𝑚2 →1,33×0,18=0,24 𝑘𝑁/𝑚<4,38 𝑘𝑁/𝑚
(4.41)
(4.42)
Rela i amen e à ação do en o na di eção y, es a é aplicada em ba as ho izon ais, e icais e diagonais, no
sen ido longi udinal. Es a ação em o alo mínimo de 4,38 kN/m.
Ba as com uma secção de 300x300 𝑚𝑚2 →1,33 ×0,30=0,40 𝑘𝑁/𝑚<4,38 𝑘𝑁/𝑚
Ba as com uma secção de 180x180 𝑚𝑚2 →1,33×0,18=0,24 𝑘𝑁/𝑚<4,38 𝑘𝑁/𝑚
Ba as com uma secção de diâme o 30 𝑚𝑚 → 1,33×0,03=0,24 𝑘𝑁/𝑚<4,38 𝑘𝑁/𝑚
(4.43)
(4.44)
(4.45)
Os alo es esul an es da ca ga do en o na di eção x e y são iguais a 2058,28 kN e 138,76 kN,
espe i amen e.
Em elação à ação do en o ho izon al no eículo, a no ma ap esen a o alo de 1,459 kN/m, aplicado,
segundo a Figu a 3.21, na ca ga camião e na ca ga andem.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
87
Ca ga camião → 1,459×13,4=19,55 𝑘𝑁
Ca ga andem → 1,459×1,20=1,75 𝑘𝑁
(4.46)
(4.47)
Os alo es esul an es da ação do en o na ca ga camião e na ca ga andem são iguais a 19,55 kN e 1,75 kN,
espe i amen e.
A ação do en o e ical na es u u a é de e minada em unção da p essão e a la gu a do abulei o. No p esen e
caso, a aixa odagem é igual a 5 me os.
0,958×5=4,79 𝑘𝑁/𝑚
(4.48)
Es a ação é aplicada na di eção z, no sen ido ascenden e e descenden e de cada ba a.
O alo esul an e da ca ga do en o na di eção z é igual a 359,25 kN.
4.3.6.3. Segundo o T ila e al Design and Tes Code
Es e documen o écnico ap esen a um quad o (Quad o 3.19) com a p essão do en o em unção da sua
elocidade. Es a p essão ai se aplicada nos elemen os da pon e e no eículo ipo.
Em elação à ação do en o na pon e, no sen ido ans e sal:
Ba as com uma secção de 300x300 𝑚𝑚2 → 0,552×0,30=0,17 𝑘𝑁/𝑚
Ba as com uma secção de 180x180 𝑚𝑚2 →0,552×0,18=0,099 𝑘𝑁/𝑚
(4.49)
(4.50)
Rela i amen e à ação do en o na pon e, no sen ido longi udinal:
Ba as com uma secção de 100x100 𝑚𝑚2 → 0,552×0,10=0,055 𝑘𝑁/𝑚
Ba as com uma secção de 300x300 𝑚𝑚2 →0,552×0,30= 0,17 𝑘𝑁/𝑚
Ba as com uma secção de diâme o 30 𝑚𝑚 → 0,552×0,03=0,017 𝑘𝑁/𝑚
(4.51)
(4.52)
(4.53)
Os alo es esul an es da ca ga do en o na di eção x e y são iguais a 41,16 kN e 2,81 kN, espe i amen e.
Es a ação ambém é aplicada no eículo ipo, MLC120:
MLC 120 → 0,245×(13,11×4,00)=12,85 𝑘𝑁
(4.54)
O alo esul an e da ca ga do en o aplicada no eículo ipo MLC 120 é igual a 12,85 kN.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
88
4.3.7. QUANTIFICAÇÃO DO GELO, NEVE E LAMA
De aco do com o documen o T ila e al Design and Tes Code, só uma des as duas ações é aplicada na
es u u a. Des a manei a, a ação que de e se aplicada é a da lama, dado que, o seu alo é supe io ao alo
da ação do gelo e da ne e. A es a ação oi ainda aplicada um a o de impac o de inido no Quad o 3.20.
O alo esul an e da ca ga da lama é igual a 281,25 kN.
4.3.8. QUANTIFICAÇÃO DA TEMPERATURA
O e ei o da ação da empe a u a de e se conside ado, uma ez que, as a iações de empe a u a podem
p o oca a al e ação de olume do ma e ial e, po consequência, o igina no os es o ços na es u u a. Po ém,
a pon e em es udo é uma es u u a isos á ica, is o signi ica que, as suas condições de apoio pe mi em que a
es u u a se de o me li emen e sem ge a no os es o ços. Po es e mo i o, es a ação não se á quan i icada.
4.4. ANÁLISE ESTRUTURAL
Após a modelação da pon e no p og ama de cálculo, oi necessá io de ini as seções e o ipo de ma e ial a
dispo em cada um dos elemen os da pon e. No p esen e caso de es udo, as secções de inidas são iguais as
secções do modelo de uma pon e me álica p o isó ia com p é-es o ço o gânico (OPS), ilus ado na Figu a
4.11 e na Figu a 4.12. O es udo des a pon e p o isó ia com OPS é ap esen ado na disse ação do engenhei o
An ónio And é (And é, 2016).
Os pon os 4.4.2, 4.4.3 e 4.4.4 ap esen am uma análise es u u al de aco do com os documen os no ma i os e
écnicos explo ados no capí ulo 3. Nes e es udo, op ou-se po um aço do ipo S355.
Rela i amen e ao subcapí ulo 4.4.5, ap esen a-se ou a análise es u u al, com o obje i o de compa a o peso
e a de o mação do caso em es udo, ao peso e à de o mação de uma pon e em que é aplicado p é-es o ço
o gânico (OPS). Nes e pon o op ou-se po um aço do ipo S460, uma ez que, a pon e em que é aplicado o
OPS em esse ipo de ma e ial.
É impo an e e e i que, nes e subcapí ulo, não oi e e uada nenhuma análise não linea geomé ica ou de
adiga à es u u a.
Figu a 4.11 Modelo da pon e p o isó ia com OPS com a iden i icação das secções (And é, 2016)
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
89
4.4.1. IDENTIFICAÇÃO DAS SECÇÕES
4.4.1.1. IPE
A Figu a 4.13 ap esen a a secção do pe il IPE 300 aplicado na pon e me álica p o isó ia com a iden i icação
das suas dimensões.
Figu a 4.13 Pe il do ipo IPE 300 com a iden i icação das suas dimensões
4.4.1.2. PRS
O modelo da pon e me álica p o isó ia u iliza qua o pe is do ipo PRS (pe is econs i uídos soldados),
designados po PRS_ch6_180x180, PRS_ch8_300x300, PRS_ch12_150x150 e PRS_ch18_300x300.
Pa a uma melho in e p e ação, a Figu a 4.14 ap esen a um pe il ipo PRS com a iden i icação de odas as
dimensões a a és de le as e o Quad o 4.1 elaciona odos as le as com as dimensões de cada pe il PRS
u ilizado na pon e.
Figu a 4.12 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
90
Figu a 4.14 Pe il do ipo PRS com a iden i icação das suas dimensões
Quad o 4.1 Dimensões dos di e en es pe is do ipo PRS
PRS
b (mm)
w (mm)
(mm)
hw (mm)
PRS_ch6_180x180
180
6
6
168
PRS_ch8_300x300
300
8
8
284
PRS_ch12_150x150
150
12
12
126
PRS _ch18_300x300
300
18
18
264
As chapas aplicadas nes es pe is econs i uídos soldados são laminadas a quen e e encon am-se expos as
num ca álogo da emp esa J. Soa es Co eia. Salien a-se ainda que, as mesmas es ão de aco do com as no mas
EN 10025, EN 10051, NP EN 10029 EN 10204 (Co eia, 2016).
4.4.1.3. SHS
O pe il SHS ambém é u ilizado na pon e me álica p o isó ia e, al como o IPE 300, só é aplicado um pe il
des e ipo. A Figu a 4.15 ilus a a secção do pe il e iden i ica as suas dimensões.
Figu a 4.15 Pe il do ipo SHS_100x100x8 com a iden i icação das suas dimensões
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
91
4.4.1.4. Pe il ci cula
Tal como os pe is an e io es, o pe il ci cula é aplicado na pon e me álica p o isó ia. A Figu a 4.16
ap esen a a secção e iden i ica a dimensão do seu diâme o.
Figu a 4.16 Pe il do ipo Phi_30 com a iden i icação das suas dimensões
4.4.2. VERIFICAÇÃO DA ESTRUTURA DE ACORDO COM O EUROCÓDIGO 3
O p og ama de cálculo ROBOT pe mi e e i ica a esis ência de odos os elemen os da pon e, segundo o
documen o no ma i o Eu ocódigo 3, mas, an es de se inicia es a análise, é necessá io combina odas as
ações do pon o 4.3. No Anexo II, ap esen am-se odas as combinações elacionadas com o es ado limi e
úl imo (ULS) e o es ado limi e de u ilização (SLS). Pa a a e i icação da esis ência das secções, são
aplicadas as combinações de es ado limi e úl imo (ULS), mas, pa a a e i icação da de o mação são u ilizadas
as combinações de es ado limi e de u ilização (SLS).
A Figu a 4.17 ilus a o modelo da pon e me álica p o isó ia com alguns elemen os ep esen ados pela co
ama ela. Esses elemen os co espondem àqueles que não e i icam a segu ança em elação ao es ado limi e
úl imo (ULS).
Figu a 4.17 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções que não e i icam a segu ança (co
ama ela), de aco do com o Eu ocódigo 3
De seguida, é elabo ado um es udo mais po meno izado de odos os ipos de secções u ilizados na es u u a,
com o p incipal obje i o de en ende o mo i o pelo qual es es pe is não e i icam.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
92
4.4.2.1. IPE
O pe il do ipo IPE 300, de inido na pon e p o isó ia com OPS, e i ica a segu ança. Con udo, exis e a
possibilidade o imiza es a solução u ilizando um pe il menos esis en e ( ácio in e io a 1).
4.4.2.2. PRS
Segundo o p og ama de cálculo ROBOT e, de aco do com o documen o no ma i o Eu ocódigo 3, o pe il
PRS_ch6_180x180 não alida 12 elemen os, isí el na Figu a 4.18.
Figu a 4.18 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch6_180x180 que não
e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com o Eu ocódigo 3
Quad o 4.2 Quad o esumo de odos os elemen os de secção PRS_ch6_180x180 que não e i ica am a segu ança de
aco do com o Eu ocódigo 3
Pe il
Elemen o
Combinação
Rácio
Mo i o pa a a não e i icação
PRS_ch6_180x180
201
214
1,31
Flexão compos a com comp essão
204
214
1,14
Flexão compos a com comp essão
222
212
1,08
Flexão compos a com comp essão
223
212
1,25
Flexão compos a com comp essão
226
212
1,42
Flexão compos a com comp essão
239
216
1,07
Comp essão
283
218
2,31
Flexão compos a com comp essão
286
214
1,33
Flexão compos a com comp essão
287
214
1,18
Flexão compos a com comp essão
305
212
1,04
Flexão compos a com comp essão
308
212
1,21
Flexão compos a com comp essão
312
218
1,26
Comp essão
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
93
O pe il PRS_ch8_300x300 é aplicado nas co das in e io es e em algumas co das supe io es da pon e
me álica. No en an o, só alguns pe is das co das in e io es não e i icam a sua segu ança de aco do com o
Eu ocódigo 3. A Figu a 4.19 ilus a 23 elemen os não alidados (co ama ela).
Figu a 4.19 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch8_300x300 que não
e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com o Eu ocódigo 3
Quad o 4.3 Quad o esumo de odos os elemen os de secção PRS_ch8_300x300 que não e i ica am a segu ança de
aco do com o Eu ocódigo 3 – pa e 1
Pe il
Elemen o
Combinação
Rácio
Mo i o pa a a não e i icação
PRS_ch8_300x300
269
230
28,12
Flexão compos a
270
232
62,64
Flexão compos a
271
219
145,13
Flexão compos a
272
218
1,96
T ação
273
216
2,12
T ação
274
216
2,22
T ação
275
229
7,28
Flexão compos a
276
205
24,38
Flexão compos a
277
216
1,79
T ação
278
224
>1000
Flexão compos a
279
216
1,24
T ação
361
218
>>1000
Flexão compos a
362
206
97,09
Flexão compos a
363
214
1,75
T ação
364
214
2,02
T ação
365
214
2,10
T ação
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
94
Quad o 4.4 Quad o esumo de odos os elemen os de secção PRS_ch8_300x300 que não e i ica am a segu ança,
de aco do com o Eu ocódigo 3 – pa e 2
Pe il
Elemen o
Combinação
Rácio
Mo i o pa a a não
e i icação
PRS_ch8_300x300
366
212
2,25
T ação
367
212
2,34
T ação
368
212
2,24
T ação
369
205
265,46
Flexão compos a
370
212
1,85
T ação
371
204
>>1000
Flexão compos a
372
212
1,24
T ação
Em elação ao pe il PRS_ch12_150x150, só dois dos elemen os não são e i icados, isí el na Figu a
4.20.
Figu a 4.20 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch12_150x150 que não
e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com o Eu ocódigo 3
Quad o 4.5 Quad o esumo do elemen o de secção PRS_ch12_150x150 que não e i ica a segu ança, de aco do com
o Eu ocódigo 3
Pe il
Elemen o
Combinação
Rácio
Mo i o pa a a não e i icação
PRS_ch12_150x150
313
218
1,04
T ação
314
218
36,63
Flexão compos a
O pe il PRS_ch18_300x300 é só aplicado nas co das supe io es da pon e e, à semelhança dos pe is
an e io es, os elemen os des e pe il não e i icam a segu ança na sua o alidade. A Figu a 4.21 ilus a o caso
em es udo com alguns elemen os de co ama ela, sendo es es os elemen os não alidados.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
95
Figu a 4.21 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch18_300x300 que não
e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com o Eu ocódigo 3
Quad o 4.6 Quad o esumo de odos os elemen os de secção PRS_ch18_300x300 que não e i ica am a segu ança,
de aco do com o Eu ocódigo 3
Pe il
Elemen o
Combinação
Rácio
Mo i o pa a a não e i icação
PRS_ch18_300x300
254
212
1,00
Flexão compos a com comp essão
255
212
1,19
Flexão compos a com comp essão
256
212
89,64
Flexão compos a
257
216
>>1000
Flexão compos a
260
216
>>1000
Flexão compos a
261
214
>1000
Flexão compos a
262
214
48,70
Flexão compos a
263
214
1,02
Flexão compos a com comp essão
310
213
>>1000
Flexão compos a
323
214
>>1000
Flexão compos a
342
216
1,08
Flexão compos a com comp essão
343
216
1,23
Flexão compos a com comp essão
344
216
61,77
Flexão compos a
347
216
57,89
Flexão compos a
348
200
>>1000
Flexão compos a
349
200
>>1000
Flexão compos a
354
218
1,24
Flexão compos a com comp essão
355
218
2,30
Flexão compos a
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
102
Quad o 4.10 Quad o esumo de odos os elemen os de secção PRS_ch6_180x180 que não e i ica am a segu ança,
de aco do com a AASHTO
Pe il
Elemen o
Combinação
Rácio
Mo i o pa a a não e i icação
PRS_ch6_180x180
201
206
1,30
Flexão e T ação
204
206
1,12
Flexão e T ação
222
206
1,11
Flexão e T ação
223
206
1,29
Flexão e T ação
226
206
1,47
Flexão e T ação
227
206
1,01
Flexão e T ação
229
209
1,78
Flexão e T ação
239
206
1,05
Flexão com comp essão
283
205
1,43
Flexão e T ação
286
205
1,26
Flexão e T ação
308
204
1,11
Flexão e T ação
312
206
1,21
Flexão com comp essão
Os elemen os com uma secção do ipo PRS_ch8_300x300 e que não e i icam a sua segu ança de aco do
com o AASHTO es ão, maio i a iamen e, nas co das in e io es, como ambém acon eceu no Eu ocódigo 3,
ilus ado pela Figu a 4.29.
Figu a 4.29 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch8_300x300 que não
e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com a AASHTO
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
103
Quad o 4.11 Quad o esumo de odos os elemen os de secção PRS_ch8_300x300 que não e i ica am a segu ança,
de aco do com a AASHTO
Pe il
Elemen o
Combinação
Rácio
Mo i o pa a a não e i icação
PRS_ch8_300x300
228
209
1,02
Flexão e T ação
266
209
1,00
Flexão e T ação
269
206
1,23
Flexão e T ação
270
206
1,58
Flexão e T ação
271
206
1,88
Flexão e T ação
272
206
2,11
Flexão e T ação
273
206
2,29
Flexão e T ação
274
206
2,40
Flexão e T ação
275
206
2,31
Flexão e T ação
276
206
2,14
Flexão e T ação
277
206
1,92
Flexão e T ação
278
206
1,65
Flexão e T ação
279
206
1,31
Flexão e T ação
361
206
1,04
Flexão e T ação
362
205
1,30
Flexão e T ação
363
205
1,56
Flexão e T ação
364
207
1,78
Flexão e T ação
365
204
1,96
Flexão e T ação
366
204
2,12
Flexão e T ação
367
204
2,21
Flexão e T ação
368
204
2,16
Flexão e T ação
369
204
2,06
Flexão e T ação
370
204
1,81
Flexão e T ação
371
204
1,53
Flexão e T ação
372
204
1,21
Flexão e T ação
A Figu a 4.30 ap esen a 7 elemen os com uma secção do ipo PRS_ch12_150x150 que não e i icam a
segu ança, de aco do com o documen o no ma i o AASHTO.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
104
Figu a 4.30 Modelo do caso de es udo com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch12_150x150 que não
e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com a AASHTO
Quad o 4.12 Quad o esumo do elemen o de secção PRS_ch12_150x150 que não e i ica a segu ança, de aco do
com a AASHTO
Pe il
Elemen o
Combinação
Rácio
Mo i o pa a a não e i icação
PRS_ch12_150x150
230
209
1,67
Flexão e T ação
231
209
2,69
Flexão e T ação
232
209
1,06
Flexão e T ação
233
208
1,24
Flexão e T ação
313
208
1,35
Flexão e T ação
314
208
2,53
Flexão e T ação
316
208
1,70
Flexão e T ação
Rela i amen e ao pe il PRS_ch18_300x300, odos os elemen os que não e i icam a segu ança localizam-
se nas co das supe io es, isí el na Figu a 4.31.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
105
Figu a 4.31 Modelo do caso de es udo com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch18_300x300 que não
e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com a AASHTO
Quad o 4.13 Quad o esumo de odos os elemen os de secção PRS_ch18_300x300 que não e i ica am a segu ança,
de aco do com a AASHTO
Pe il
Elemen o
Combinação
Rácio
Mo i o pa a a não e i icação
PRS_ch18_300x300
254
209
1,01
Flexão e T ação
255
209
1,17
Flexão e T ação
256
209
1,29
Flexão e T ação
257
206
1,37
Flexão e T ação
260
206
1,37
Flexão e T ação
261
206
1,26
Flexão e T ação
262
206
1,11
Flexão e T ação
310
206
1,47
Flexão e T ação
323
206
1,47
Flexão e T ação
343
204
1,10
Flexão e T ação
344
204
1,32
Flexão e T ação
347
204
1,15
Flexão e T ação
348
204
1,26
Flexão e T ação
349
204
1,24
Flexão e T ação
354
204
1,06
Flexão e T ação
355
207
1,06
Flexão e T ação
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
106
4.4.3.3. SHS
À semelhança do pe il IPE 300, es e não e i ica a segu ança de odos os elemen os da pon e. A Figu a 4.32
ap esen a a pon e com odos os elemen os não alidados de aco do com a no ma AASHTO.
Figu a 4.32 Modelo do caso de es udo com a iden i icação das secções do ipo 100x100x8que não e i icam a
segu ança (co ama ela), de aco do com a AASHTO
Quad o 4.14 Quad o esumo de odos os elemen os de secção SHS_100x100x8 que não e i ica am a segu ança,a
de aco do com a AASHTO – Pa e 1
Pe il
Elemen o
Combinação
Rácio
Mo i o pa a a não e i icação
SHS_100x100x8
9
208
1,28
Flexão e T ação
10
209
4,00
Flexão e T ação
11
208
4,69
Flexão e T ação
53
208
2,21
Flexão e T ação
58
208
5,68
Flexão e T ação
59
208
4,84
Flexão e T ação
60
208
3,93
Flexão e T ação
61
208
3,04
Flexão e T ação
62
208
2,15
Flexão e T ação
63
208
1,26
Flexão e T ação
70
209
1,05
Flexão e T ação
72
209
4,76
Flexão e T ação
75
209
1,56
Flexão e T ação
386
208
1,57
Flexão e T ação
387
208
1,45
Flexão e T ação
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
107
Quad o 4.15 Quad o esumo de odos os elemen os de secção SHS_100x100x8 que não e i ica am a segu ança, de
aco do com a AASHTO – Pa e 2
Pe il
Elemen o
Combinação
Rácio
Mo i o pa a a não e i icação
SHS_100x100x8
388
209
1,28
Flexão e T ação
389
208
1,11
Flexão e T ação
397
208
1,22
Flexão e T ação
398
208
1,63
Flexão e T ação
411
209
1,10
Flexão e T ação
412
209
1,54
Flexão e T ação
419
208
1,56
Flexão e T ação
420
209
1,39
Flexão e T ação
421
208
1,21
Flexão e T ação
422
208
1,04
Flexão e T ação
429
208
1,41
Flexão e T ação
430
208
2,32
Flexão e T ação
431
208
3,20
Flexão e T ação
432
208
4,24
Flexão e T ação
433
208
2,85
Flexão e T ação
434
208
1,14
Flexão e T ação
4.4.3.4. De o mação
O limi e de de o mação é quan i icado pela seguin e exp essão:
𝛿𝑚á𝑥=80
800=0,10 𝑚=10 𝑐𝑚
(4.56)
No p og ama de cálculo, aplica am-se as combinações Se ice II e, a a és das mesmas, e i icou-se a
de o mada na es u u a. Pa a o caso em es udo, o alo da máxima de o mação e ical da es u u a é igual a
54,1 cm (supe io a 10 cm), logo es a es u u a não e i ica a de o mação.
4.4.3.5. O imização da es u u a de aco do com a AASHTO
An e io men e, e i icou-se que a es u u a não espei a odos os limi es impos os pela no ma AASHTO,
adap ando-se pe is mais esis en es na pon e. A Figu a 4.33 ap esen a o no o modelo da es u u a e o Quad o
4.16 iden i ica o maio ácio de cada pe il ado ado à mesma.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
108
Figu a 4.33 Modelo da pon e p o isó ia, de aco do as combinações S eng h da no ma AASHTO
Quad o 4.16 Quad o esumo do ácio das secções, de aco do com as combinações S eng h da no ma AASHTO
Pe il
Elemen o
Combinação
Rácio
PRS_ch8_180x180
219
206
0,76
PRS_ch12_180x180
226
206
0,86
PRS_ch18_300x300
278
206
0,89
PRS_ch25_300x300
274
206
0,95
PRS_ch35_300x300
310
206
0,93
PRS_ch40_300x300
231
209
0,56
SHS_160x160x16
11
208
0,67
SHS_200x200x16
58
209
0,55
SHS_220x220x16
10
209
0,55
A es u u a e i ica a segu ança de odos os elemen os, com um peso de 120 623 kg. Po ém, a mesma possui
uma máxima de o mação e ical (28,8 cm), que é supe io ao limi e que a no ma AASHTO pe mi e.
À semelhança do que acon eceu no Eu ocódigo 3, oi necessá io encon a uma solução pa a que a es u u a
i esse uma de o mação in e io a 10 cm. Pa a o p esen e caso, oi ado ada a mesma solução que se aplicou
no Eu ocódigo 3, uma no a con igu ação da pon e, e Figu a 4.23. Após a aplicação dos no os elemen os
à es u u a inicial, p ocedeu-se a uma no a e i icação da segu ança da es u u a segundo as combinações
S eng h e, pos e io men e, e i icou-se a sua de o mada segundo as combinações Se ice II.
Tal como acon eceu no documen o no ma i o Eu ocódigo 3, a no ma AASHTO alidou a esis ência de
odos os elemen os e a máxima de o mação da es u u a com um alo p óximo de 10 cm. A Figu a 4.34 e o
Quad o 4.17 ap esen am essas e i icações.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
109
Figu a 4.34 No a con igu ação da pon e p o isó ia com as e i icações, de aco do com a AASHTO
Quad o 4.17 Quad o esumo das secções segundo as combinações S eng h dispos as na no ma AASHTO
Pe il
Elemen o
Combinação
Rácio
PRS_ch8_180x180
208
209
0,93
PRS_ch12_180x180
226
209
0,64
PRS_ch18_300x300
922
209
0,83
PRS_ch25_300x300
230
209
0,94
PRS_ch35_300x300
323
209
1,00
PRS_ch40_300x300
231
209
0,92
SHS_160x160x16
1767
208
0,82
SHS_200x200x16
58
209
1,00
SHS_220x220x16
10
209
0,94
De aco do com o p og ama de cálculo, es a es u u a só consegue espei a odas as e i icações impos as
pela no ma AASHTO se adap a a no a con igu ação. É impo an e ealça que, pa a es a es u u a oi
aplicada uma secção supe io nas ba as de con a en amen o e, jus i ica-se, uma ez que a elocidade base
do en o desc i a nes a no ma ap esen a-se supe io aos ou os documen os, sendo mais di ícil de equilib a .
Em elação às ou as ba as, e i ica-se o mesmo que se ap esen ou no Eu ocódigo 3, ou seja, os pe is que
inicialmen e se encon a am longe do limi e (Quad o 4.16), ap esen am-se ago a p óximos des e (Quad o
4.17). A azão pela qual is o acon ece, é a mesma que se explicou no modelo do Eu ocódigo 3, man e a
in eg idade da es u u a inicialmen e concebida.
Com es as al e ações, a es u u a passa a e um peso igual a 157 587 kg, um aumen o de, ap oximadamen e,
37 oneladas, em elação à es u u a inicialmen e concebida, pa a e i ica a esis ência à segu ança. Des a
o ma, demons a-se, no amen e, a in luência do con olo da de o mação na solução es u u al.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
110
4.4.4. VERIFICAÇÃO DA ESTRUTURA DE ACORDO COM O TRILATERAL DESIGN AND TEST CODE
O p og ama de cálculo ROBOT não pe mi e e i ica a esis ência, au oma icamen e, dos elemen os de
aco do com o documen o T ila e al Design and Tes Code, con udo, es e p og ama o nece-nos os dados
su icien es de o ma a aplica odas as e i icações desc i as no pon o 3.2.5.2.
An es de se inicia as e i icações, oi necessá io aplica odas as combinações, de aco do com o documen o
T ila e al Design and Tes Code. Es as combinações localizam-se no Anexo IV.
A Figu a 4.35 ap esen a odos os elemen os que não e i icam a segu ança ela i amen e às combinações
S eg h.
Figu a 4.35 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções que não e i icam a segu ança (co
p e a), de aco do com o T ila e al Design and Tes Code
Os pon os a segui ap esen am um es udo mais po meno izado em elação a cada pe il, de o ma a pe cebe
o mo i o pelo qual não e i icam a segu ança.
4.4.4.1. IPE
O pe il IPE 300 e i ica odas as e i icações desc i as no pon o 3.2.5.2, nomeadamen e, a ensão de co e
e ensão de encu adu a.
4.4.4.2. PRS
Todos pe is PRS e i icam a segu ança, exce o os pe is PRS_ch8_300x300 e PRS_ch12_150x150, em que,
a ensão de lexão e/ou ação a uan e é supe io à ensão esis en e. A Figu a 4.36 e os Quad os 4.18 e 4.19
ap esen am odos os elemen os com uma secção PRS_ch8_300x300 da es u u a que não e i icam a
segu ança de aco do com o T ila e al Design Tes Code.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
111
Figu a 4.36 Modelo da pon e p o isõ ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch8_300x300 que não
e i icam a segu ança (co p e a), de aco do com o T ila e al Design and Tes Code
Quad o 4.18 Quad o esumo da e i icação da esis ência à lexão e/ou ação do pe il PRS_ch8_300x300, de aco do
com o T ila e al Tes and Design Code – pa e 1
Pe il
Elemen o
Combinação
Ve i icação da ensão de lexão e/ou ação
Tensão a uan e (MPa)
Tensão esis en e (MPa)
PRS_ch8_300x300
269
205
-316,71
240,23
270
205
-367,85
240,23
271
205
-392,07
240,23
272
204
-447,06
240,23
273
204
-503,09
240,23
274
204
-521,40
240,23
275
204
-504,84
240,23
276
204
-458,77
240,23
277
204
-397,27
240,23
278
204
-331,82
240,23
279
204
-262,74
240,23
362
205
-340,55
240,23
363
205
-388,55
240,23
364
205
-409,24
240,23
365
204
-464,88
240,23
366
204
-517,18
240,23
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
118
Quad o 4.32 Quad o esumo das e i icações das seções PRS_ch6_180x180, de aco do com o T ila e al Design and
Tes Code – pa e 2
Ve i icações
Elemen o
Combinação
PRS_ch6_180x180
Encu adu a
Tensão a uan e (L=4,00 m)
312
205
100,15
Tensão esis en e (L=4,00 m)
282,36
Tensão a uan e (L=4,717 m)
1743
204
149,11
Tensão esis en e (L=4,717 m)
392,66
Quad o 4.33 Quad o esumo das e i icações das seções PRS_ch12_150x150, de aco do com o T ila e al Design and
Tes Code
Ve i icações
Elemen o
Combinação
PRS_ch12_150x150
Flexão e/ou
T ação
Tensão a uan e
230
205
-219,56
Tensão esis en e
240,23
Co e
Tensão a uan e
232
205
-3,50
Tensão esis en e
160,15
Encu adu a
Tensão a uan e (L=3,202 m)
233
204
10,76
Tensão esis en e (L=3,202 m)
387,89
Quad o 4.34 Quad o esumo das e i icações das seções PRS_ch15_300x300, de aco do com o T ila e al Design and
Tes Code
Ve i icações
Elemen o
Combinação
PRS_ch15_300x300
Flexão e/ou
T ação
Tensão a uan e
1764
204
-145,30
Tensão esis en e
240,23
Co e
Tensão a uan e
1772
206
1,75
Tensão esis en e
160,15
Encu adu a
Tensão a uan e (L=2,50 m)
281
204
49,09
Tensão esis en e (L=2,50 m)
2701,03
Tensão a uan e (L=5,00 m)
280
204
29,17
Tensão esis en e (L=5,00 m)
675,26
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
119
Quad o 4.35 Quad o esumo das e i icações das seções PRS_ch18_300x300, de aco do com o T ila e al Design and
Tes Code
Ve i icações
Elemen o
Combinação
PRS_ch18_300x300
Co e
Tensão a uan e
356
205
-28,10
Tensão esis en e
160,15
Encu adu a
Tensão a uan e (L=2,50 m)
266
205
71,63
Tensão esis en e (L=2,50 m)
2647,91
Tensão a uan e (L=3,202 m)
228
205
92,71
Tensão esis en e (L=3,202 m)
1614,14
Tensão a uan e (L=5,00 m)
310
204
212,97
Tensão esis en e (L=5,00 m)
661,98
Quad o 4.36 Quad o esumo das e i icações das seções PRS_ch20_300x300, de aco do com o T ila e al Design and
Tes Code
Ve i icações
Elemen o
Combinação
PRS_ch20_300x300
Flexão e/ou
T ação
Tensão a uan e
366
204
-52,59
Tensão esis en e
240,23
Co e
Tensão a uan e
277
204
-1,26
Tensão esis en e
160,15
Quad o 4.37 Quad o esumo das e i icações das seções SHS_80x80x6, de aco do com o T ila e al Design and Tes
Code
Ve i icações
Elemen o
Combinação
SHS_80x80x6
Flexão e/ou
T ação
Tensão a uan e
9
202
-24,52
Tensão esis en e
240,23
Co e
Tensão a uan e
429
207
-0,57
Tensão esis en e
160,15
Encu adu a
Tensão a uan e (L=3,25 m)
398
202
16,58
Tensão esis en e (L=3,25 m)
108,16
Tensão a uan e (L=4,10 m)
53
200
22,63
Tensão esis en e (L=4,10 m)
67,96
Tensão a uan e (L=4,57 m)
72
200
13,00
Tensão esis en e (L=4,57 m)
54,70
Tensão a uan e (L=5,97 m)
58
200
31,20
Tensão esis en e (L=5,97 m)
32,05
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
120
Tal como acon eceu nas no mas an e io es, es a no a con igu ação pe mi iu eduzi , conside a elmen e, a
de o mação inicial. Pa a es a pon e p o isó ia, o alo da máxima de o mada e ical da es u u a é igual a
15 cm, menos de me ade da de o mação an e io .
𝐿
𝑥=0,15⇔𝑥= 80
0,15≈500
(4.66)
Pa a es a de o mação, o limi e de de o mação se ia igual a 𝐿
500.
A adoção da no a con igu ação da es u u a conduz a uma edução da de o mada (62,5%) e a um aumen o
de peso de, ap oximadamen e, 20 oneladas (63 644 kg pa a 86 273 kg). Com is o, é possí el pe cebe a
espos a da es u u a à no a solução.
4.4.5.COMPARAÇÃO DO CASO EM ESTUDO COM A PONTE DE OPS DE ACORDO COM O EUROCÓDIGO 3
Es e subcapí ulo ap esen a o segundo es udo da análise es u u al, ou seja, a compa ação do caso em es udo
com a pon e em que se aplica p é-es o ço o gânico (OPS), es udada pelo engenhei o An ónio And é. É
impo an e salien a que, a única di e ença en e es as duas es u u as eside na aplicação do p é-es o ço na
es u u a do engenhei o An ónio And é.
Ao longo des e subcapí ulo, se á ealizada uma e i icação à esis ência e à de o mação dos elemen os da
pon e me álica p o isó ia e, pos e io men e, uma o imização da mesma. Es a o imização ai, ainda, pe mi i
en ende se a solução do subcapí ulo 4.4.2 é uma solução iá el, uma ez que, a única ca ac e ís ica que as
di e encia é o ipo de ma e ial da es u u a. Nes e caso, op ou-se po um aço S460 po que é o mesmo ipo de
ma e ial aplicado na pon e p o isó ia com OPS.
4.4.5.1. IPE
O pe il do ipo IPE 300 e i ica, no amen e, com um ácio mui o in e io a 1.
4.4.5.2. PRS
O pe il PRS_ch6_180x180 não alida 8 elemen os, isí el na Figu a 4.40.
Figu a 4.40 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch6_180x180 que não
e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com o Eu ocódigo 3
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
121
Quad o 4.38 Quad o esumo de odos os elemen os de secção PRS_ch6_180x180 que não e i ica am a segu ança,
de aco do com o Eu ocódigo 3
Pe il
Elemen o
Combinação
Rácio
Mo i o pa a a não e i icação
PRS_ch6_180x180
201
214
1,14
Flexão compos a com comp essão
223
212
1,08
Flexão compos a com comp essão
226
212
1,23
Flexão compos a com comp essão
283
218
1,30
Flexão compos a com comp essão
286
214
1,15
Flexão compos a com comp essão
287
214
1,03
Flexão compos a com comp essão
308
212
1,05
Flexão compos a com comp essão
312
218
1,06
Flexão compos a com comp essão
Em elação ao pe il PRS_ch8_300x300, 20 elemen os não e i icam a sua segu ança de aco do com o
Eu ocódigo 3. A Figu a 4.41 iden i ica odos os elemen os que não e i icam esis ência em elação às
combinações do Es ado Limi e Úl imo (ULS) a a és da co ama ela.
Figu a 4.41 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch8_300x300 que não
e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com o Eu ocódigo 3
Quad o 4.39 Quad o esumo de odos os elemen os de secção PRS_ch8_300x300 que não e i ica am a segu ança,
de aco do com o Eu ocódigo 3 – pa e 1
Pe il
Elemen o
Combinação
Rácio
Mo i o pa a a não e i icação
PRS_ch8_300x300
269
214
2,56
Flexão compos a
270
234
8,19
Flexão compos a
271
233
>>1000
Flexão compos a
272
227
>>1000
Flexão compos a
273
226
>>1000
Flexão compos a
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
122
Quad o 4.40 Quad o esumo de odos os elemen os de secção PRS_ch8_300x300 que não e i ica am a segu ança,
de aco do com o Eu ocódigo 3 – pa e 2
Pe il
Elemen o
Combinação
Rácio
Mo i o pa a a não e i icação
PRS_ch8_300x300
274
226
156,26
Flexão compos a
275
223
>>1000
Flexão compos a
276
227
>>1000
Flexão compos a
277
216
1,38
T ação
278
216
1,19
Flexão compos a
362
216
>>1000
Flexão compos a
363
233
>>1000
Flexão compos a
364
221
>>1000
Flexão compos a
365
214
1,62
T ação
366
234
>>1000
Flexão compos a
367
212
1,81
T ação
368
221
493,00
Flexão compos a
369
224
>>1000
Flexão compos a
370
227
2,34
Flexão compos a
371
212
1,21
T ação
De aco do com o Eu ocódigo 3, o pe il PRS_ch12_150x150 e i ica a segu ança.
O pe il PRS_ch18_300x300 é só aplicado nas co das supe io es da pon e e, à semelhança dos pe is
an e io es, os elemen os des e pe il não e i icam na sua o alidade. A Figu a 4.42 ilus a o caso em es udo
com alguns elemen os de co ama ela, sendo es es os elemen os não alidados.
Figu a 4.42 Modelo da pon e p o isó ia com a iden i icação das secções do ipo PRS_ch18_300x300 que não
e i icam a segu ança (co ama ela), de aco do com o Eu ocódigo 3
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
123
Quad o 4.41 Quad o esumo de odos os elemen os de secção PRS_ch18_300x300 que não e i ica am a segu ança,
de aco do com o Eu ocódigo 3
Pe il
Elemen o
Combinação
Rácio
Mo i o pa a a não e i icação
PRS_ch18_300x300
256
212
1,10
Flexão compos a
257
212
1,19
Flexão compos a
260
212
1,18
Flexão compos a
261
214
1,10
Flexão compos a
262
214
1,16
Flexão compos a
310
212
1,29
Flexão compos a com comp essão
323
212
1,29
Flexão compos a com comp essão
343
216
1,00
Flexão compos a com comp essão
344
216
1,09
Flexão compos a com comp essão
347
216
1,09
Flexão compos a com comp essão
348
216
1,19
Flexão compos a com comp essão
349
216
1,19
Flexão compos a com comp essão
354
218
1,02
Flexão compos a com comp essão
355
218
1,08
Flexão compos a com comp essão
4.4.5.3. SHS
Tal como os pe is IPE 300 e PRS_ch12_150x150, os elemen os do pe il SHS e i icam a esis ência em
elação às combinações do es ado limi e úl imo.
4.4.5.4. De o mação
A de o mação da es u u a es á limi ada pa a o alo de 10 cm. Po ém, es a es u u a não e i ica esse limi e,
po que possui uma de o mação e ical máxima igual a 45,3 cm.
4.4.5.5. O imização da es u u a de aco do com o Eu ocódigo 3
Em p imei o luga , o am al e ados odos os pe is que não e i ica am a segu ança. al como oi ap esen ado
nos ou os 3 casos, pon os 4.4.2, 4.4.3 e 4.4.4. A Figu a 4.43 e o Quad o 4.42 ap esen am essa o imização.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
124
Figu a 4.43 Modelo da pon e p o isó ia, segundo o es ado limi e úl imo do Eu ocódigo 3
Quad o 4.42 Quad o esumo do ácio das secções, segundo o es ado limi e úl imo do Eu ocódigo 3
Pe il
Elemen o
Combinação
Rácio
PRS_ch6_180x180
290
214
0,83
PRS_ch10_180x180
283
214
0,94
PRS_ch15_300x300
363
214
0,80
PRS_ch18_300x300
367
212
0,90
PRS_ch25_300x300
262
214
0,91
PRS_ch35_300x300
323
212
0,77
SHS_100x100x8
432
208
0,58
SHS_120x120x8
58
207
0,40
IPE 180
932
220
0,52
Com a adoção de no as secções à es u u a, o seu peso, segundo o es ado limi e úl imo, passou a se igual a
86 908 kg.
De seguida, p ocedeu-se à e i icação da de o mada da es u u a, de aco do com as combinações equen es
do Eu ocódigo 3. Nes a es u u a, a máxima de o mada e ical da es u u a oi igual a 27,1 cm, não
espei ando o limi e máximo de 10 cm.
A aplicação de um no o conjun o de ba as pe mi iu que a es u u a alidasse odas as e i icações impos as
pelo documen o no ma i o Eu ocódigo 3. A no a con igu ação da es u u a ap esen a-se na Figu a 4.44 e
ainda se ap esen a o Quad o 4.43 com o ela ó io do pio ácio de cada pe il.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
125
Figu a 4.44 No a con igu ação da pon e p o isó ia, de aco do com os es ados limi es úl imo e de se iço do
Eu ocódigo 3
Quad o 4.43 Quad o esumo do ácio das secções, segundo o es ado limi e úl imo do Eu ocódigo 3
Pe il
Elemen o
Combinação
Rácio
PRS_ch6_180x180
208
214
0,89
PRS_ch10_180x180
201
214
0,48
PRS_ch15_300x300
1747
212
0,46
PRS_ch18_300x300
367
212
0,21
PRS_ch25_300x300
262
214
0,56
PRS_ch35_300x300
310
228
0,53
SHS_100x100x8
432
220
0,79
SHS_120x120x8
58
220
0,87
IPE 180
932
207
0,99
Os Quad os 4.42 e 4.43 pe mi em e i ica que a no a con igu ação da pon e p o isó ia ez com que alguns
ácios das ba as se ap oximassem do limi e quando, inicialmen e, se ap esen a am longe do mesmo. O
mo i o pelo qual acon ece é o mesmo do desc i o no pon o 4.4.2.5, man e a in eg idade da pon e p o isó ia
inicialmen e concebida.
Quando os no os elemen os são adicionados, a es u u a passa de um peso de 86 908 kg pa a um peso igual
a 109 725 kg, so endo, assim, um inc emen o de, ap oximadamen e, 23 oneladas.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
126
4.5. CONCLUSÃO
De aco do com a análise es u u al elabo ada nes e capí ulo, é possí el conclui qual o documen o que possui
a me odologia mais igo osa. Es a a aliação usou os seguin es c i é ios:
A e i icação da es u u a inicial;
O peso e a de o mada da es u u a, quando a mesma e i ica a segu ança dos elemen os;
O peso e a de o mação da es u u a, quando a mesma e i ica a segu ança dos elemen os e a
de o mada.
Es es dois úl imos c i é ios encon am-se desc i os, esumidamen e, nos Quad os 4.44 e 4.45.
Ao longo da e i icação da es u u a inicial, oi possí el analisa cada documen o ao po meno e pe cebe
qual deles pe mi ia a maio e meno alidação de elemen os. Pa a o caso em es udo, a no ma AASHTO
demons ou se o documen o mais igo oso pois é o documen o que ap esen a mais elemen os não alidados,
enquan o que, o documen o T ila e al Design and Tes Code se demons ou mais pe missi o pois, é o
documen o que alida mais elemen os da es u u a. O documen o no ma i o Eu ocódigo 3 ap esen a-se en e
es es dois documen os.
Após es a e i icação, são aplicados no os pe is em que o p incipal obje i o é a alidação da esis ência dos
elemen os. Nes e p ocedimen o e i ica-se que o peso aumen a, conside a elmen e, em quase odas as
legislações aplicadas. Con udo, a AASHTO sob essai-se, no amen e, pelo maio peso na es u u a,
ap esen ado no Quad o 4.44. Is o acon ece po que, es a no ma aplica uma ação do en o bas an e supe io ,
quando compa ada com aos ou os dois documen os. Em elação à de o mada, o T ila e al Design and Tes
Code, p e alece nes a ca ego ia, com a maio de o mada na es u u a. Po ém, impo a salien a que, es e
documen o não aplica qualque es ição à de o mação.
Como é possí el e i ica no Quad o 4.45, o limi e de de o mação não se e i ica em alguns documen os,
en ão, como solução a es e p oblema, aplicou-se uma no a con igu ação à es u u a obje i ando a
con igu ação de mais iné cia ao cen o da es u u a. Essa con igu ação pe mi iu espei a os limi es de
de o mação que o am enunciados no abalho. Com es a no a aplicação compa ou-se o peso da es u u a,
quando e i ica a segu ança dos elemen os, ao peso da es u u a, quando e i ica a segu ança dos elemen os
e de o mada, de o ma a pe cebe , no amen e, qual o documen o mais igo oso. Pa a es e caso em es udo, a
no ma AASHTO ap esen ou-se, mais uma ez, como o documen o mais igo oso, uma ez que, a sua
di e ença de pesos é supe io à di e ença de pesos das ou as legislações ( e Quad o 4.44). Es e no o
conjun o de ba as ambém é aplicado no T ila e al Design and Tes Code, com o obje i o de pe cebe a
in luência da mesma na es u u a. Nes e sen ido, o Quad o 4.45 ap esen a uma máxima de o mada da
es u u a supe io , quando compa ado com ou as no mas, con udo acei á el pois es e documen o não limi a
a de o mação.
Ainda pode se ealizada uma a aliação en e os dois modelos que di e em o ipo de ma e ial, mas que se
ap esen am de aco do com Eu ocódigo 3. Em elação à de o mada, as duas es u u as, inicialmen e, não
e i icam o limi e impos o, mas com a aplicação de uma no a con igu ação da pon e, esse p oblema é
ul apassado. Em elação a pesos, a es u u a com um ipo de ma e ial S460 ap esen a um peso in e io à
es u u a com um ipo de ma e ial S355. No en an o, se ia necessá ia uma a aliação económica, de o ma a
en ende qual a solução mais iá el.
Com oda es a a aliação, é possí el conclui que a no ma AASHTO é o documen o que possuí a me odologia
mais igo osa e que o T ila e al Design and Tes Code é o documen o mais pe missi o.
Dimensionamen o de uma pon e p o isó ia me álica pa a um ão de 80 me os
127
Quad o 4.44 Quad o esumo dos pesos da es u u a, de aco do com os espe i os documen os
Documen o
Peso da es u u a
Quando e i ica a segu ança
dos elemen os
Quando e i ica a segu ança
dos elemen os e de o mada
EC 3 (S355)
98 370 kg
121 274 kg
AASHTO (S355)
120 623 kg
157 587 kg
T ila e al Design and Tes Code (S355)
63 644 kg
86 273 kg*
EC3 (S460)
86 908 kg
109 725 kg
No a:
*Es e documen o não limi a a de o mação da es u u a.
Quad o 4.45 Quad o esumo da de o mação, de aco do com os espe i os documen os
Documen o
De o mação da es u u a
Quando e i ica a segu ança
dos elemen os
Quando e i ica a segu ança
dos elemen os e de o mada
EC 3 (S355)
23,8 cm
≈10 cm
AASHTO (S355)
28,8 cm
≈10 cm
T ila e al Design and Tes Code (S355)
40 cm
≈15 cm
EC3 (S460)
27,1 cm
≈10 cm
No a:
*Es e documen o não limi a a de o mação da es u u a.
Ap esen a-se o Quad o 4.46 de o ma a pe cebe a in luência da aplicação do p é-es o ço (OPS) na es u u a.
Rela i amen e ao peso, a es u u a em es udo so e um aumen o de, ap oximadamen e, 45 oneladas, um
ac éscimo conside á el, mas que se jus i ica, pois, a aplicação do p é-es o ço na es u u a pe mi e esol e o
p oblema da de o mação, o que não acon ece com a es u u a em es udo.
Quad o 4.46 Quad o esumo da es u u a p o isó ia com e sem a aplicação do OPS, de aco do com o Eu ocódigo 3
Es u u a
Peso inal
De o mada inal
Pon e p o isó ia com OPS (EC3 – S460)
65 000 kg
≈
0 cm
Pon e p o isó ia (EC3 – S460)
109 725 kg
≈10 cm