4.3.1 TIPO DE PONTE
Após a análise do que é proposto para este trabalho, bem como das características e condicionantes do local, foi possível chegar aos primeiros esboços da ponte. Entre várias alternativas, destaca-se a representada naFigura 4.3: uma ponte móvel treliçada com dois apoios rotativos. Este modelo permite a separação da estrutura integral em duas consolas fixas nos apoios, que, ao rodar, permitem a sua construção, modificação, manutenção e reparação sem interferir com o tráfego rodoviário da Via Estruturante. Para além desta vantagem, uma solução treliçada com ligações aparafusadas é suscetível de sofrer as alterações estruturais22 referidas no final da secção 4.1.
Figura 4.3 – 1º esboço do modelo final
22 Estas alterações podem-se traduzir através da introdução, substituição ou remoção de barras, acoplagem de
25
Após uma pesquisa na área dos novos materiais, os perfis em GFRP23 apresentam-se como uma solução convincente para a materialização da treliça. Esta opção é tomada de forma a tirar o melhor partido das características do material: simplicidade de montagem e fixação, elevada resistência e peso volúmico reduzido.
4.3.2 LEGISLAÇÃO E NORMAS A RESPEITAR
Para que o trânsito rodoviário circule sem transtornos, é necessário existir uma altura mínima entre a rodovia e qualquer tipo de obstáculo. O Art.º 57º do Regulamento Geral das Estradas e Caminhos Municipais (Lei 2110, 1961) refere o seguinte: “Os atravessamentos sobre as vias municipais e por
conduções aéreas ou obras de qualquer natureza não poderão ser estabelecidos ou reconstruídos a altura inferior a 5 m, a contar do nível do pavimento, e os existentes a altura menor poderão ser mandados levantar para aquela altura pelas câmaras municipais e a expensas suas, quando se verifique constituírem prejuízo para o trânsito.”.
No que toca a rampas, deve-se procurar satisfazer o disposto na Secção 2.5 do Anexo relativo a normas técnicas para melhoria da acessibilidade das pessoas com mobilidade condicionada do Decreto-Lei n.º 163/2006: “ 2.5.1 – As rampas devem ter a menor inclinação possível e satisfazer uma das seguintes
condições: 1) Ter uma inclinação não superior a 6%, vencer um desnível não superior a 0.6 m e ter uma projeção horizontal não superior a 10 m; 2) Ter uma inclinação não superior a 8%, vencer um desnível não superior a 0.4 m e ter uma projeção horizontal superior a 5 m”.
A verificação das capacidades resistentes dos perfis em GFRP é feita de acordo com o manual de dimensionamento fornecido pela Fiberline. De salientar que esta empresa dinamarquesa é certificada com a norma Europeia ISO 900124.
A definição das ações induzidas pelo tráfego pedonal está de acordo com o descrito na parte 1-225 do Eurocódigo 126 (mais concretamente no Capítulo 5), enquanto as ações do vento são calculadas com base na parte 1-427 e as térmicas na 1-528 do mesmo documento.
O dimensionamento dos elementos em betão armado bem como dos metálicos é realizado ao abrigo dos Eurocódigos 2 e 3, respetivamente.
As combinações de ações são geradas de acordo com o Anexo 2 do Eurocódigo 0.
4.3.3 DIMENSÕES PRINCIPAIS
As dimensões da secção transversal são, em parte, influenciadas pela Ponte Pedonal sobre o Esteiro de S. Pedro em Aveiro29 por se tratar de uma estrutura com o mesmo propósito e a mesma tipologia estrutural (treliçada), assim como por estarem ambas inseridas no Campus de uma Universidade. É assim definida uma altura de 4m, um tabuleiro com largura de 3m e guardas com 1.15m de altura.
A opção por um tabuleiro de largura mais reduzida relativamente ao projeto referido justifica-se, em primeira instância, por motivos de contenção de custos, não devendo essa decisão afetar a boa circulação
23 No Anexo A1 encontram-se as fichas técnicas de todos os perfis utilizados neste projeto. 24 Esta norma certifica os sistemas de gestão da qualidade.
25 Ações do tráfego em pontes. 26 Ações em estruturas.
27 Ações gerais. Ações do vento. 28 Ações gerais. Ações térmicas.
dos peões. Esta questão pode ser posta em causa pela circulação de ciclistas, pelo que, o trânsito deste tipo de veículos será condicionado.
Embora uma solução assimétrica possa ser mais apelativa do ponto de vista estético, ao libertar o lado Norte de alguns elementos estruturais e concentrá-los no lado Sul, em contraste com o que se encontra construído atualmente, as opções tomadas até este ponto condicionam essa alternativa devido a motivos funcionais, nomeadamente no que diz respeito à operação de fecho da ponte30 e do cumprimento da altura mínima entre a estrutura e a rodovia. Assim sendo, opta-se por uma solução em que o plano de simetria contém o eixo da estrada existente, tal como representado na Figura 4.4.
Figura 4.4 – Local de implantação (em planta)
No que se refere ao traçado em perfil, a condicionante prioritária a respeitar são os 5m de gabarit relativamente à via. Posteriormente, é necessário garantir que o movimento de rotação das consolas não resulte na colisão com um dos edifícios já existentes31. Por último, deve-se minimizar o volume de terraplanagens32 e a inclinação das rampas. Posto isto, a solução definida é a da Figura 4.5.
30 Uma solução simétrica tem a vantagem de os deslocamentos que as consolas apresentam na zona de fecho
serem, muito provavelmente, mais próximos, facilitando assim toda a operação.
31 Este ponto é condicionado pela consola do lado Norte devido à sua proximidade ao Bloco B.
32 As terraplanagens são para criar rampas de acesso e ocultar uma parte dos apoios, ou seja, inserir o mais
27 Figura 4.5 - Perfil de implantação
Realça-se que a inclinação das rampas é da ordem dos 10%, pois vence um desnível de 2 metros num comprimento de 20.09m, o que levanta uma questão delicada para tratar com as autoridades licenciadoras.
4.3.4 MODELOS DE TRELIÇA PRELIMINARES
Após a fixação das dimensões principais da obra de arte, procede-se à seleção do modelo de treliça a adotar. De entre os primeiros esboços, existem 3 propostas (Figura 4.6) que se destacam e merecem uma análise mais detalhada para decidir qual a melhor solução.
Figura 4.6 – Modelos de treliça
Visto que os perfis de GFRP não podem ser ligados através de soldaduras, na zona de cruzamento entre duas barras estas não se podem sobrepor, ou seja, têm de passar uma justaposta à outra. Na Proposta 3,
este pormenor, mais concretamente no cruzamento das barras diagonais, é indesejável pois traz condicionantes à geometria das longarinas33 sendo assim eliminada esta alternativa.
Tal como o aço, o material a ser aplicado nesta treliça tem maior resistência à tração do que à compressão34, sendo por isso aconselhável reduzir a extensão das barras comprimidas.
Para uma carga uniformemente distribuída por toda a extensão da longarina inferior, a Proposta 2 apresenta as barras verticais tracionadas e as diagonais sucessivamente alternando entre esforços de tração e de compressão; já na Proposta 1, são as barras verticais que trabalham à compressão enquanto as diagonais absorvem os esforços de tração. Daqui, conclui-se que a solução que melhor otimiza a distribuição de esforços pela estrutura é a Proposta 1, logo, será esta a base do modelo estrutural.