S ISTEMA DE MONITORIZAÇÃO ESTRUTURAL EXISTENTE

4.2.1.BREVE DESCRIÇÃO DA LOCALIZAÇÃO DOS DIFERENTES TIPOS DE SENSORES

Dada a elevada importância da obra em estudo, houve a necessidade de instalar um avançado sistema de monitorização contínua que permitisse ao empreiteiro, projetista e dono de obra obter informação essencial acerca do seu comportamento estrutural, durante a fase de construção e em serviço (Félix et al. 2012). Graças a este sistema é assim possível acompanhar de uma forma eficaz o comportamento

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estrutural da obra, bem como validar o comportamento de modelos de cálculo, sendo este último o principal foco do presente capítulo.

Pelas razões apresentadas anteriormente, entre outras, foi então instalado um sistema de monitorização em duas zonas diferentes do Viaduto do Corgo, sendo elas o sub-viaduto central e o sub-viaduto nascente na zona dos pilares mais altos, que medem as seguintes grandezas (Félix et al. 2012):

 deformação de secções da estrutura (pilares e tabuleiro);  rotação de secções de pilares, mastros e tabuleiro;  deslocamentos horizontais do topo dos mastros;

 tensões nas diagonais metálicas no interior do tabuleiro (zona atirantada);  força instalada nos tirantes;

 rotações dos maciços de fundação;

 deslocamento vertical relativo do tabuleiro;  movimentos de juntas de dilatação.

Foram ainda instaladas estações meteorológicas com o objetivo de perceber as condições ambientais onde se insere a obra em estudo, sendo estas condições importantíssimas no auxílio da compreensão de fenómenos como a retração e a fluência do betão.

A instrumentação utilizada é de natureza ótica e elétrica, tendo sido procurado prover o viaduto das melhores soluções existentes no mercado para os diferentes tipos de grandezas medidas.

No Anexo A é apresentado um alçado longitudinal do sub-viaduto central, onde pode ser observada a localização dos vários aparelhos existentes, bem como as grandezas que medem.

4.2.2.APRESENTAÇÃO DAS GRANDEZAS MEDIDAS

As diferentes grandezas medidas foram essencialmente as apresentadas na secção anterior do presente capítulo. Seguidamente será feita uma breve descrição de cada uma delas, com o objetivo de possibilitar uma melhor compreensão do funcionamento do sistema de monitorização estrutural (Félix et al. 2012): Deformação do betão – para a medição de tal grandeza foram utilizados sensores desenvolvidos no LABEST2 _{propositadamente para a aplicação em pontes de betão armado, sendo estes embebidos no} betão e por esta razão instalados segundo o alinhamento das armaduras longitudinais, antes da betonagem. Estes sensores são capazes de medir a deformação média numa base de referência de aproximadamente um metro;

Extensão nas diagonais internas – foram instrumentadas as diagonais metálicas internas da secção suspensa do viaduto central nas zonas mais próximas dos mastros, sendo possível registar as variações da tensão média instalada nestes elementos, aquando da variação das forças nos tirantes devidas ao carregamento da ponte;

Força nos tirantes – o registo da força nos tirantes foi feito à custa da instalação de um sistema misto. Este sistema é composto pela colocação intercalada de células de carga em três cabeças de ancoragem e pela instalação de 10 acelerómetros nos tirantes. Graças a este sistema é possível medir a variação das forças de tração em 10 tirantes, sendo que em 3 deles existe o sistema de células de carga combinado com acelerómetros e nos restantes 7 apenas existem acelerómetros. Na Fig. 4.1 é possível observar os tirantes instrumentados.

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Fig. 4. 1 – Tirantes instrumentados com acelerómetros e com células de carga. A azul os tirantes instrumentados com acelerómetros e com células de carga e a vermelho os tirantes instrumentados apenas com acelerómetros.

Referido em (LABEST/FEUP e NewMENSUS 2014).

Rotações – foram instrumentadas duas zonas diferentes do sub-viaduto para medição de rotações. A primeira diz respeito à base dos pilares P18 e P19, com o objetivo de registar eventuais rotações dos maciços de fundação. A outra zona diz respeito a quatro secções do tabuleiro podendo desta maneira serem observadas as rotações longitudinais do mesmo. Para a medição desta grandeza foram usados inclinómetros uniaxiais de natureza elétrica;

Flechas do tabuleiro – devido à elevada altura do tabuleiro, a medição deste valor foi feita sem referência física ao solo, apresentando o sistema utilizado um princípio de funcionamento baseado no nivelamento hidrostático do sistema hidráulico interno presente ao logo do viaduto. O nivelamento é registado recorrendo a sensores de fibra ótica. O circuito hidráulico permite então acompanhar a deformada vertical da estrutura através da variação da altura do líquido em relação a pontos de referência previamente estabelecidos;

Deslocamentos dos aparelhos de apoio – a medição dos deslocamentos é feita através da instalação de transdutores de deslocamento elétricos, do tipo LVDT (ver Fig. 4.2) nas extremidades dos sub-viadutos central, nascente e poente, após o fecho da obra;

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Fig. 4. 2 – Exemplo de um transdutor de deslocamentos do tipo LVDT instalado em obra (LABEST/FEUP e NewMENSUS 2014).

Retração e fluência do betão – a medição da retração e fluência do betão é obtida através da instrumentação de prismas com transdutores de deformação, betonados em simultâneo com fases bem identificadas do faseamento construtivo, sendo que esses prismas são mantidos imunes a tensões mecânicas ou sob valores de tensões específicos, consoante se trate da medição da retração ou da fluência, respetivamente, sendo então estas grandezas quantificadas nos prismas instrumentados; Medição das condições ambientais em que a obra se insere – com este objetivo é instalada uma estação meteorológica, sendo desta maneira registadas as grandezas caraterizadoras da exposição ambiental.