Cais em Pontes: Tipos e Considerações de Design

Depois de ler este artigo, você aprenderá sobre: ​​- 1. Tipos de Píeres para Pontes 2. Considerações de Projeto de Píeres para Pontes 3. Reforço.

Tipos de Cais para Pontes:

Os materiais utilizados para a construção de pilares de pontes são:

i) alvenaria de tijolo,

ii) alvenaria de pedra,

(iii) concreto de massa,

iv) Betão armado e

(v) concreto protendido.

Alvenaria ou pilares de concreto de massa são geralmente maciços e, portanto, oferecem mais obstrução à hidrovia linear, bem como aumentam as cargas nas fundações. Os pilares de concreto armado ou de concreto protendido, por outro lado, têm área de seção transversal muito reduzida e, portanto, exigem muito menos área de fundação, além de oferecer menos obstrução à via navegável.

Onde os materiais de tijolo e pedra são dispendiosos, geralmente é considerado econômico usar pilares de concreto protendido ou RC.

As formas gerais dos vários tipos de pilares comumente usadas são ilustradas na Fig. 19.1. A partir de considerações estruturais, bem como de arquitetura, os lados são geralmente feitos com uma baiter de 1 em 50 ou 1 em 60. Para garantir a suavidade e agilidade Como da água, as águas cortadas são fornecidas nos pilares.

A forma destas águas cortadas pode ser semicircular, arcos de círculos, triangulares, etc. Os píeres são sempre dotados de tampas de píer para transferir as cargas para os poços do píer.

Os pilares de alvenaria, concreto maciço ou de eixo sólido RCC (Fig. 19.1a e 19.1b) são geralmente fundados em fundação de balsa aberta, onde a possibilidade de limpeza é nula. Fundações de estacas ou fundações de poço também são possíveis para esse tipo de píeres.

Os pilares celulares RCC ou de concreto protendido (Fig. 19. 1e) são adequados para grandes pontes, onde o vão e as profundidades são consideráveis ​​e o peso próprio dos pilares deve ser o mínimo e o módulo de seção o mais alto possível. Diafragmas intermediários são fornecidos horizontalmente para endurecer as paredes verticais.

Embora os pilares sejam cobertos com uma capa grossa para uma distribuição uniforme das cargas nas paredes verticais, é preferível colocar as vigas sobre as paredes verticais que ligam as paredes externas. As colunas quadradas ou circulares isoladas do RCC (Fig. 19.1d e 19.1e) são as preferidas para pontes rodoviárias construídas em terra.

Colunas isoladas estendiam-se de estacas RC ou de arco de poço também usado para pontes construídas em rios. As vigas transferem diretamente a carga para as colunas. Para tornar as colunas rígidas e reduzir a altura efetiva, são fornecidos laços intermediários.

O tipo de píer mostrado na Fig. 19. Se é mais adequado para pontes terrestres, onde a obstrução devido aos pilares deve ser o mínimo possível, de modo a abrir espaço para faixas de tráfego normais em ambos os lados dos pilares, colocando-os centralmente.

A tampa do píer pode ser suspensa para suportar a superestrutura. Em vez de fazer um único cais retangular, como mostrado na Fig. 19. Se, pilares circulares simples também podem ser usados ​​para pontes terrestres. Arco de pilares circulares único.

Considerações de projeto de cais para pontes:

Os pilares de alvenaria ou concreto em massa são projetados com cargas e momentos verticais que atuam nos pilares, de modo que o resultante fica dentro ou muito próximo da terceira linha do meio. Por esta limitação, será possível chegar a uma condição sem tensão ou restringir a tensão dentro dos valores de venda.

Em pilares de concreto armado, as tensões do concreto e do aço devido a cargas verticais e momentos são trazidos dentro dos limites permitidos. A seção dos pilares e a magnitude da força de pré-esforço nos pilares de concreto protendido devem ser determinados com o objetivo de limitar a tensão máxima do concreto dentro do limite admissível.

Geralmente, nenhuma tensão é permitida em pilares protendidos, mas uma leve tensão que não excede um décimo da tensão de compressão permitida é freqüentemente permitida quando tais esforços de tração são devidos a condições de carregamento temporário, como operação de lançamento, etc.

As cargas e forças com as quais os pilares serão projetados são:

i) Peso próprio do píer.

ii) Cargas mortas de vãos adjacentes e reações de cargas vivas de um ou de ambos os vértices, o que produzir efeito máximo.

iii) Efeito de flutuação nos píeres devido à pressão dos poros (geralmente considerada como 15 por cento)

iv) Força horizontal devido ao efeito de temperatura e efeito de tração ou frenagem agindo no topo do píer.

v) Força horizontal devido à corrente de água atuando no píer no centro de gravidade do diagrama de pressão da água.

vi) Força horizontal devido ao vento que atua na superestrutura e ao píer no centro de gravidade do respectivo diagrama de pressão do vento.

vii) Força centrífuga atuando no píer quando a ponte está em curva.

viii) Força horizontal devido ao efeito sísmico na superestrutura, bem como no píer atuando no respectivo centro de gravidade.

A combinação das cargas e forças acima, que podem atuar em conjunto, deve ser de molde a produzir o efeito máximo.

Reforço de Cais de Betão para Pontes:

Em pilares de concreto de massa, não é necessário reforço de considerações estruturais, mas de reforço nominal a uma taxa de 5 Kg. para aço S240 e 3, 5 kg para aço S415 por metro quadrado da superfície exposta é fornecido para efeito de temperatura e retração.

Para pilares de concreto armado, a porcentagem de armadura longitudinal não deve ser inferior a 0, 8 nem superior a 8% da área da seção transversal bruta.

Quando a área da seção transversal excede a área de concreto necessária para suportar apenas as cargas verticais, a porcentagem de reforço deve ser calculada com base na área necessária para resistir à carga direta e não na área real dos pilares. Em qualquer caso, a área de aço não deverá ser inferior a 0, 3% da área bruta.

O reforço lateral ou ligantes são fornecidos nos pilares com um espaçamento não inferior a 300 mm. O diâmetro do reforço lateral não deve ser inferior a um quarto do diâmetro. da maior armadura longitudinal, nem inferior a 8 mm.

O espaçamento do reforço lateral não deve exceder a menor dimensão lateral do pilar ou doze vezes o diâmetro. da barra longitudinal menor, o que for menor. Barras de ligação adequadas sendo a longitudinal e as laterais devem ser fornecidas em intervalos adequados.