dimensionamento estrutural de uma ponte em concreto armado universidade estadual do norte ...

258 Pages·2004·1.04 MB·Portuguese

by  Aline Nacif Souza

DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL DE UMA PONTE EM
CONCRETO ARMADO
ALINE NACIF SOUZA
MARCELO GARNIER MOTA
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE – UENF
CAMPOS DOS GOYTACAZES – RJ
AGOSTO DE 2004
DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL DE UMA PONTE EM
CONCRETO ARMADO
ALINE NACIF SOUZA
MARCELO GARNIER MOTA
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE – UENF
CAMPOS DOS GOYTACAZES – RJ
AGOSTO DE 2004
DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL DE UMA PONTE EM
CONCRETO ARMADO
ALINE NACIF SOUZA
MARCELO GARNIER MOTA
“Projeto Final de curso apresentado ao
Laboratório de Engenharia Civil da
Universidade Estadual do Norte
Fluminense como parte das exigências
para a obtenção do título de
Engenheiro Civil”.
Orientador: Prof. Sergio Luis González Garcia, D. Sc.
CAMPOS DOS GOYTACAZES – RJ
AGOSTO DE 2004
DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL DE UMA PONTE EM
CONCRETO ARMADO
ALINE NACIF SOUZA
MARCELO GARNIER MOTA
“Projeto Final de curso apresentado ao
Laboratório de Engenharia Civil da
Universidade Estadual do Norte
Fluminense como parte das exigências
para a obtenção do título de
Engenheiro Civil”.
Aprovado em 03 de agosto de 2004.
Comissão examinadora:
___________________________________________________________________
Prof.: Paulo Cézar de Almeida Maia, D. Sc. – UENF
___________________________________________________________________
Prof.: Sérgio Tibana, D. Sc. – UENF
___________________________________________________________________
Prof. Sergio Luis González Garcia, D. Sc. – UENF
(orientador)
DEDICATÓRIA
Este projeto é dedicado ao meu pai e amigo Arnolfo, à minha mãe Rita de
Cássia e à minha irmã Alessandra, por me ajudarem e me apoiarem para a
concretização de mais este sonho.
Com carinho especial, também dedico este projeto àqueles que, com suas
experiências, também me instruíram: meus avós Pedro e Thereza e minha avó Rita.
Aline Nacif Souza
iv
AGRADECIMENTOS
À Universidade Estadual do Norte Fluminense e seus professores, pela
formação propiciada.
Aos colegas de turma, pelo apoio fundamental prestado no decorrer do curso.
Ao orientador Sergio Luiz González Garcia, pelos conhecimentos transmitidos
ao longo do curso e do projeto, e pelo entusiasmo com que sempre o fez.
Ao professor Sérgio Tibana, pelo aprendizado e pelas oportunidades
oferecidas, pela solicitude e pela confiança.
Ao professor Paulo Maia e ao professor Luiz Gabriel Smiderle pelo apoio e
suporte fornecidos.
Às nossas famílias, pelo amparo e carinho.
E, acima de tudo, a Deus, por permitir a participação de todos acima em
nossas vidas.
v
RESUMO
Foi escolhido para tema deste Projeto Final de Curso de Bacharelado em
Engenharia Civil o dimensionamento de uma ponte de concreto armado. Para tal fim,
foi utilizado como base o projeto de uma ponte sobre o rio Juruá, no estado do Acre.
Aqui serão apresentados memoriais descritivos e detalhes do projeto,
memórias de cálculo, desenhos contendo cortes, detalhamentos e vistas
necessários ao bom entendimento do projeto como um todo.
vi
SUMÁRIO
1.1. Objetivo......................................................................................................1
1.2. Considerações iniciais...............................................................................1
1.2.1. Características da ponte...............................................................1
1.2.2. Software utilizado.........................................................................2
1.2.3. Características dos materiais utilizados.......................................3
2.1. Cálculo das ações......................................................................................4
2.1.1. Combinação 1...............................................................................5
2.1.2. Combinação 2...............................................................................6
2.2. Cálculo das Cargas....................................................................................6
2.2.1. Cálculo das cargas permanentes.................................................6
2.2.2. Cálculo das cargas móveis.........................................................13
2.2.3. Cálculo do Centro de Gravidade da seção transversal.............23
2.2.4. Cálculo da Inércia da seção transversal....................................25
2.2.5. Modelo Numérico Longitudinal...................................................25
2.2.6. Diagramas das Cargas Permanentes não majoradas...............27
2.2.7. Diagramas das Cargas Permanentes majoradas......................30
2.2.8. Resumo (Quadro das Cargas)...................................................32
2.3. Dimensionamento da Longarina (estrado celular)...................................36
2.3.1. Flexão.........................................................................................36
2.3.2. Cisalhamento..............................................................................42
2.3.3. Armadura de pele (ou costela)...................................................45
2.4. Dimensionamento das Lajes Superiores.................................................46
2.4.1. Laje em balanço (passeios)........................................................46
2.4.2. Laje biengastada nas nervuras..................................................50
2.5. Dimensionamento das Lajes Inferiores....................................................64
2.6. Dimensionamento das Transversinas......................................................72
2.6.1. Cálculo do carregamento...........................................................72
2.6.2. Modelo Numérico Transversal ...................................................75
2.6.3. Cálculo dos esforços devido à carga permanente.....................76
2.6.4. Resumo (Quadro de Cargas).....................................................80
2.6.5. Dimensionamento.......................................................................84
vii
2.7. Dimensionamento das Cortinas...............................................................90
2.7.1. Empuxo de Terra sobre a Cortina..............................................90
2.7.2. Empuxo de sobrecarga nas Cortinas.........................................91
2.7.3. Carga Total sobre a Cortina.......................................................94
2.7.4. Modelo Numérico da Cortina......................................................94
2.7.5. Cálculo dos esforços devido à carga.........................................95
2.7.6. Dimensionamento.......................................................................97
2.8. Dimensionamento à Torção...................................................................101
2.8.1. Cálculo do momento torçor atuante.........................................101
2.8.2. Verificações e Cálculos............................................................103
3.1. Dimensionamento dos Pilares...............................................................105
3.1.1. Introdução.................................................................................105
3.1.2. Características Geométricas....................................................105
3.1.3. Esforços atuantes nos pilares..................................................105
3.1.4. Cálculo da rigidez e flexibilidade dos pilares...........................118
3.1.5. Distribuição dos esforços horizontais.......................................121
3.1.6. Dimensionamento.....................................................................125
3.2. Dimensionamento dos Apoios...............................................................131
3.2.1. Introdução.................................................................................131
3.2.2. Dimensionamento.....................................................................132
3.3. Armadura de fretagem dos pilares.........................................................136
3.3.1. Verificação do concreto............................................................136
3.3.2. Dimensionamento da armação................................................136
3.3.3. Detalhamento da armação.......................................................136
4.1. Dimensionamento das Fundações........................................................137
4.1.1. Introdução.................................................................................137
4.1.2. Tipo de fundação......................................................................138
4.1.3. Cálculo da sapata.....................................................................139
6.1. Normas...................................................................................................147
6.2. Livros e Manuais....................................................................................147
6.3. Notas......................................................................................................148
6.4. Projetos..................................................................................................148
7.1. Longarinas..............................................................................................149
7.1.1. Carregamento Permanente Característico ..............................149
viii
7.1.2. Carregamento Permanente Majorado......................................155
7.1.3. Carregamento Móvel................................................................161
7.2. Transversinas.........................................................................................211
7.2.1. Carregamento Permanente Característico ..............................211
7.2.2. Carregamento Permanente Majorado......................................217
7.2.3. Carregamento Móvel................................................................222
7.3. Cortinas..................................................................................................239
7.3.1. Arquivo de Dados.....................................................................239
7.3.2. Arquivo de Resultados.............................................................240
7.4. Tabelas...................................................................................................243
7.4.1. Valores de Kc para dimensionamento.....................................243

ix