5.1.1 Análise dos efeitos da temperatura
A seguir são apresentadas as conclusões obtidas nesta pesquisa, após realização de um estudo para comparação entre os momentos fletores e deslocamentos gerados em tabuleiro de pontes de três sistemas estruturais diferentes:
(a) sistema de ponte integral; (b) sistema de ponte com encontros integrais e (c)
sistema de ponte convencional, considerando o solo como arenoso. Por fim são apresentadas as sugestões para trabalhos futuros.
Considerando uma variação uniforme de temperatura, constatou-se que para os modelos dos Grupos 01 e 02 os deslocamentos obtidos nas extremidades da ponte via MEF foram menores do que os obtidos através de procedimentos analíticos, demonstrando que houve uma restrição nestes modelos aos deslocamentos longitudinais de expansão, provocada pelo solo, pelas fundações e pelos encontros. Este efeito pôde ser medido através de um fator que variou de 0,69 a 0,80. Os resultados desta análise foram considerados satisfatórios e também contribuíram para a calibração dos modelos em elementos finitos.
Ainda para o caso da variação uniforme de temperatura, foi possível notar a influência do comprimento da ponte sobre os deslocamentos longitudinais originados nas estacas e nos encontros. À medida que se aumentou o tamanho do comprimento total da ponte, houve um aumento dos deslocamentos. Foi possível indicar que, para o caso do Grupo 02, houve pouca influência dos aparelhos de apoio sobre estes deslocamentos, obtendo-se resultados de deslocamentos muito próximos dos modelos do Grupo 01.
Para o caso da ação isolada do gradiente térmico, também foi possível constatar esta pouca influência dos aparelhos de apoio nas ligações entre os pilares centrais e o tabuleiro para os modelos do Grupo 02. Além disso, observou-se que nos modelos de pontes integrais o gradiente térmico provocou um movimento de expansão da ponte, com rotação e translação de suas extremidades. Para os modelos de referência (Grupo
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03), os deslocamentos obtidos via MEF apresentaram resultados pouco menores do que os obtidos através de métodos analíticos, com diferença percentual máxima de 11,9%, demonstrado resultado satisfatório para o Método dos Elementos Finitos (MEF). Para os modelos dos Grupos 01 e 02, a ação do gradiente térmico originou momentos fletores negativos significativos nas regiões de extremidades da ponte, principalmente na região dos encontros, onde o momento apresentou seu valor máximo em módulo. Tais momentos foram comparados com procedimentos analíticos de cálculo, obtendo-se bons resultados, com ordens de grandeza próximas.
Através da análise das combinações 1a. e 1b. foi possível observar que os acréscimos percentuais de momentos fletores negativos nas extremidades da ponte chegou ao valor máximo de 40%, para o modelo 1-PI-36 e de 23,1% para o modelo 2- PEI-72. O valor médio percentual do acréscimo foi de 34,3%. Também foi constatado um aumento dos momentos negativos na região do encontro, com o aumento do comprimento total da ponte. Tais resultados evidenciam a importância da consideração dos efeitos térmicos no dimensionamento de tabuleiros de pontes integrais de concreto armado.
Para os modelos de pontes convencionais, a ação do gradiente térmico provocou o aparecimento de momentos fletores negativos nos vãos isostáticos, tratando-se de um efeito favorável, em sua maior parte, e com baixa ordem de grandeza, quando comparados com os efeitos provocados nas pontes de sistemas integrais.
5.1.2 Análise dos efeitos de retração, fluência e deslocamentos
Com relação aos efeitos de fluência e retração, para os dois tipos de sistemas integrais estudados, analisando-se as combinações 2a e 2b, contatou-se que as ações de fluência e retração provocaram efeitos desfavoráveis no meio do vão de extremidade da ponte (seção S2), provocando acréscimos de momentos fletores significativos, com variação percentual máxima de 9,3%. Para a seção do encontro (seção S1), este efeito foi favorável, acarretando em redução do módulo dos momentos negativos, com variação percentual máxima de 22,8%. Entretanto, apesar de favoráveis, foi constatada uma maior influência dos efeitos reológicos nas extremidades das pontes integrais. O fato do efeito ser favorável ou desfavorável irá depender do tipo de ação e sistema construtivo considerado. Desta forma, poderá haver situações que estes efeitos deverão ser levados em consideração no projeto de pontes integrais.
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Também foi possível observar uma diminuição da variação do momento fletor na seção S1 com o aumento do comprimento da ponte, indicando que, para este estudo, os efeitos reológicos da retração e fluência diminuíram com o aumento do comprimento da ponte.
Para os modelos de referência, as ações de retração e fluência ocasionaram o surgimento de momentos fletores positivos com pequena ordem de grandeza no meio dos vãos isostáticos da ponte.
Com relação ao estudo das deformações específicas de encurtamento provocadas pelas ações de fluência e retração, foi constatada a existência de uma maior restrição aos deslocamentos horizontais da extremidade do tabuleiro para os modelos de pontes integrais e de encontros integrais (Grupos 01 e 02). Esta maior restrição é devido ao impedimento ao movimento provocado pelas estacas de fundação e pelo solo localizado ao redor destes elementos e dos encontros. Os deslocamentos obtidos via MEF para os modelos dos Grupos 01 e 02 foram menores do que os obtidos através do método analítico, uma vez que este último considera uma estrutura sem restrição. Os resultados foram considerados satisfatórios e dentro do esperado.
Para os modelos de referência não foi constatada esta restrição. Inclusive, para estes modelos, os deslocamentos de encurtamento obtidos pelo MEF foram maiores do que os obtidos por métodos analíticos.
Por fim, analisando-se as flechas no meio dos vãos de extremidades de cada modelo, para as combinações 2a e 2b, foi possível constatar que o fator de amplificação das deformações foi sempre maior para os modelos de pontes integrais e de encontros integrais, evidenciando que para estes tipos de sistemas estruturais, os efeitos da fluência e retração são mais significativos e devem ser levados em consideração no projeto. Em complemento também foi observado uma redução dos efeitos reológicos com o aumento do comprimento da ponte, fato este que ainda precisa ser mais bem estudado com um número maior de modelos.
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