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Estrutura
Os elementos que constituem a ponte estaiada são:
Tabuleiro: é o grande vão, por onde se trafega. Tem-se a parte corrente que é a parte do tabuleiro que fica sobre os pilares (Figura 00). Nesta parte, o tabuleiro é divido em lajes que são concretadas sobre lajes pré-moldadas e que estas ficam apoiadas em vigas de concreto que percorrem todo comprimento do tabuleiro, que são as longarinas.
Figura 00: Modelo de estrutura da parte corrente do tabuleiro.
Na parte estaiada, suspensa pelos estais, o tabuleiro é composto por lajes de concreto protendido (concreto armado acrescentado de cordoalhas) ou de aço (Figura 00). O concreto protendido possibilita uma maior resistência a esforços de tração e flexão que o concreto armado comum.
Figura 00: Aduelas suspensas pelos estais na construção da Ponte Rio Negro em Manaus.
O tabuleiro transfere os esforços, que seu peso e demais cargas locais causam, para os pontos de ligação, onde os estais são fixados no tabuleiro, e para os pilares (TORNERI, 2002). O tabuleiro deve ser um elemento resistente à flexão, que seu próprio peso e demais cargas provocam.
Estais: cabos de aço galvanizado, em que cada cabo é engraxado e protegido por uma capa de plástico. O conjunto desses cabos (cordoalha) fica dentro de um tubo de plástico mais denso. Todo esse sistema protege os cabos da corrosão, fogo, sol, chuva e até vandalismo.
Eles suportam o tabuleiro, para que este não se flexione, recebendo as cargas transmitidas pelos pontos de ancoragem. Também contribuem para o equilíbrio entre o vão central e os vãos laterais.
Para tabuleiros rígidos, o sistema de cabos não é tão solicitado quanto o próprio tabuleiro para combater a sua flexão, nesse caso geralmente utiliza-se poucos estais. Se o tabuleiro for relativamente menos rígido, é necessário mais cabos, pois estes contribuirão mais do que o tabuleiro. Essa desproporcionalidade se dá conforme a evolução da primeira geração de pontes estaiadas até a geração atual, que tende a ser mais leve (MATHIVAT, 1994 apud TORNERI, 2002, p.8).
Torres: suportam o sistema de cabos e transferem suas cargas para os pilares secundários e fundações. Podem ser feitas de concreto ou aço, a escolha depende de fatores como solo, estabilidade durante a construção, mão de obra (TORNERI, 2002). Sua estrutura é sujeita à flexão pelos cabos, sua rigidez deve combatê-la e depende da carga que vêm dos cabos, como também da organização dos cabos.
Métodos Construtivos
Depois de definido o objetivo da ponte, se é servir como autopista ou ferrovia e antes de escolher o método a ser utilizado, é preciso estudar o ambiente em qual ela será implantada. A resistência do terreno, por meio de ensaio e sondagens, onde serão feitas as fundações, regime (mudanças que ocorrem nos rios), profundidade e velocidade do rio. Influências dos ventos, se há riscos de terremoto e outros impactos. A partir desses estudos chega-se em conclusão dos materiais a serem utilizados, os dimensionamentos e por fim o método adequado.
Segundo Fernanda, há três principais métodos para construção de estruturas estaiadas: cimbramento geral, consolos sucessivos e lançamentos progressivos (FERNANDA, 2009).
Cimbramento: quer dizer estrutura de suporte provisório, apoios. Esse método é recomendável em locais de baixo nível, solo com boa resistência, onde não há estradas ou ferrovias cruzando a ponte e nem fluxo de água. São feitos pilares temporários que são desmontados após serem utilizados. Podem ser feitos de madeira, treliças ou vigas metálicas. Lembrando que a torre só é erguida e os estais ancorados após a construção do tabuleiro.
Figura 00: Exemplos de cimbramento.
Consolos sucessivos: Criado pelo engenheiro brasileiro Emilio Baumgart na construção da Ponte de Herval sobre o Rio Peixe, em Santa Catarina. É indicado quando a altura da ponte em relação ao terreno for grande e em rios "violentos". Nesse método a ponte é construída em pequenos segmentos, aduelas, que servem de suporte para construir o segmento seguinte. As aduelas podem ser pré-moldadas que são levantados por guinchos até a extremidade em balanço. Podem ser também feitas formas escoradas nas aduelas já construídas e após isso serem concretadas.
Este método deve ser bem controlado, pois ambos os lados devem aproximar do centro de forma simultânea. À medida que as aduelas vão sendo colocadas, deve-se fazer a ancoragem dos estais para suportar o peso de cada aduela (Figura 00).
Figura 00: Exemplo de construção por consolos sucessivos na construção da Ponte Rio Negro em Manaus.
Lançamentos Progressivos: Nesse método constroem-se os pilares permanentes e provisórios, a superestrutura é feita na margem da obra e cada vão feito é empurrado para sua posição final (FERNANDA, 2009). Em conseqüência a estrutura sendo fica em balanço enquanto não chegue a apoiar nos pilares. Para diminuir esse balanço utilizam-se estruturas metálicas na extremidade e que alcancem os pilares.Após a construção do tabuleiro, os mastros são erguidos e os estais ancorados (Figura 00). Esse método é aconselhável para rios e vales profundos e de grande extensão.
Figura 00: Exemplificação de construção por lançamentos progressivos.
