P ONTES EM VIGA CAIXÃO EM BETÃO - ARMADO PRÉ ESFORÇADO COM VÃOS 100 DE APROXIMADAMENTE M RAQUEL VARELA DA ROCHA E SILVA Dissertação submetida para satisfação parcial dos requisitos do grau de MESTRE EM ENGENHARIA CIVIL — ESPECIALIZAÇÃO EM ESTRUTURAS Orientador: Professor Doutor António Adão da Fonseca FEVEREIRO DE 2009 MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL 2008/2009 DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL Tel. +351-22-508 1901 Fax +351-22-508 1446 (cid:1) miec@fe.up.pt Editado por FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO Rua Dr. Roberto Frias 4200-465 PORTO Portugal Tel. +351-22-508 1400 Fax +351-22-508 1440 (cid:1) feup@fe.up.pt (cid:1) http://www.fe.up.pt Reproduções parciais deste documento serão autorizadas na condição que seja mencionado o Autor e feita referência a Mestrado Integrado em Engenharia Civil - 2008/2009 - Departamento de Engenharia Civil, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2009. As opiniões e informações incluídas neste documento representam unicamente o ponto de vista do respectivo Autor, não podendo o Editor aceitar qualquer responsabilidade legal ou outra em relação a erros ou omissões que possam existir. Este documento foi produzido a partir de versão electrónica fornecida pelo respectivo Autor. Pontes em viga caixão em betão armado pré-esforçado com vãos de aproximadamente 100m À Família, ao Zé e aos amigos, “ Não faço uma ponte igual à outra porque cada obra é um momento de inovação e de busca de novas soluções mais racionais e económicas.” Edgar Cardoso Pontes em viga caixão em betão armado pré-esforçado com vãos de aproximadamente 100m AGRADECIMENTOS O presente trabalho nasceu da vontade em aprofundar os meus conhecimentos numa área, dentro do domínio das estruturas especificamente as obras de arte, que muito me cativa e suscita interesse. Este trabalho funcionou como que um fio condutor para um estudo e uma procura de novas informações relativas a este tipo de obras. Para que fosse possível passar da vontade à realidade, contei com a ajuda de diversas pessoas e / ou entidades às quais não poderia deixar de agradecer uma vez que nada seria possível sem o apoio destas. É com especial prazer que agradeço: (cid:1) Ao Orientador, Prof. Adão da Fonseca, pela disponibilidade para a orientação desta tese e pela colaboração e encorajamento durante a realização da mesma; (cid:1) À IPERFORMA pelo apoio, dedicação e incondicional disponibilidade que permitiu a realização deste projecto e também pela permissão para utilização do programa de cálculo Robot Structural Analysis; (cid:1) Ao Eng. Tiago Domingues pela partilha de experiências e conhecimentos e pelo contributo essencial à finalização deste trabalho; (cid:1) Aos colegas e amigos Frederico Fonseca, Sandro Alves e Tiago Lami pelas suas contribuições; (cid:1) Ao Tiago Tavares pela gentileza ao ter colaborado na tradução do resumo; (cid:1) À família que seguiu de perto esta experiência e motivou sempre que os momentos se afiguravam mais complicados e mesmo quando não os eram, pela companhia e incentivo; (cid:1) Aos amigos que sempre estiveram presentes e foram um apoio muito forte, pela amizade e compreensão. A todos o meu muito obrigada, fundamentalmente pela força transmitida nos momentos mais difíceis. E se os houve… i Pontes em viga caixão em betão armado pré-esforçado com vãos de aproximadamente 100m ii Pontes em viga caixão em betão armado pré-esforçado com vãos de aproximadamente 100m RESUMO O presente trabalho baseia-se numa análise comparativa sobre a construção de pontes em viga caixão em betão armado pré-esforçado com vãos de cerca de 100m segundo dois processos construtivos diferentes: avanços sucessivos e cimbre autolançável. Pretende-se avaliar as principais diferenças entre estes dois processos e que implicações têm no dimensionamento das secções, em fase construtiva e em fase de exploração. Para tal é feita uma análise longitudinal do tabuleiro em que, para além da consideração do peso próprio da estrutura, das sobrecargas construtivas, das sobrecargas rodoviárias e restantes revestimentos, são estudados os efeitos da introdução do pré-esforço. O trabalho consiste na optimização das soluções para cada um dos processos construtivos através de processos iterativos, reservando-se o final para uma reflexão comparativa dos resultados obtidos. PALAVRAS-CHAVE: Ponte, Avanços sucessivos, Cimbre autolançável, Caixão, Pré-esforço orgânico (OPS). iii Pontes em viga caixão em betão armado pré-esforçado com vãos de aproximadamente 100m iv Pontes em viga caixão em betão armado pré-esforçado com vãos de aproximadamente 100m ABSTRACT This thesis is based on a comparative analysis of two different construction methods of girder box bridges with prestressed concrete with a main span of 100m: the progressive cantilever and the self- launching trusses. The main objective is to evaluate the differences between these two construction methods and their influence on the dimensioning of the bridge both in the construction and exploration stage. In order to do so, the deck was analysed longitudinally. Besides taking into account the self-weight of the structure and the constructive, traffic and finishes overloads, the effects of the introduction of the prestress were also studied. The optimization of the solutions for each one of the constructive processes through an iterative method is the core of this thesis. The obtained results are then compared. KEYWORDS: Bridge, Cantilever, Launching girder, girder box, Organic prestressing (OPS). v Pontes em viga caixão em betão armado pré-esforçado com vãos de aproximadamente 100m vi
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