Tipos de Pontes – Canteiro de Engenharia
Existem vários critérios de classificação para as pontes, abrangendo desde o material utilizado até o processo de execução aplicado. Hoje detalharemos os tipos de ponte de acordo com o sistema estrutural da superestrutura.
Mas, antes de começarmos, você sabe o que é uma ponte e quais são seus elementos fundamentais? Vejamos a seguir.
Pontes e seus elementos constituintes
Ponte é uma obra d'arte destinada à transposição de um obstáculo para estabelecer a continuidade de uma via de natureza qualquer, seja ela uma ferrovia, uma rodovia ou até mesmo para passagem de pedestres.
Esses obstáculos podem ser rios, córregos, vales, braços de mar, outras vias de tráfego, entre outros. Vale ressaltar que quando a barreira a ser transposta não tiver água, a ponte é chamada de viaduto.
Quanto aos seus elementos estruturais, as pontes são constituídas, sob o ponto de vista funcional, por três partes principais: superestrutura, aparelhos de apoio e infraestrutura.
É a parte que se situa acima dos apoios, atuando como suporte imediato do estrado. Ela é composta por lajes e vigas principais e secundárias.
As lajes (estrutura secundária) são formadas por um tabuleiro, que recebe diretamente as cargas de utilização da ponte (cargas móveis). As vigas (estrutura principal), por sua vez, destinam-se a vencer a distância entre dois apoios sucessivos (vão), recebendo a totalidade das cargas aplicadas na superestrutura.
São elementos responsáveis pela vinculação entre a superestrutura e a infraestrutura, direcionando com mais precisão as reações. Eles pode ser fixos, móveis e elásticos.
As articulações fixas permitem somente a rotação da estrutura em torno do eixo do apoio, diferentemente das móveis que, além da rotação, permitem também deslocamentos horizontais. Já os aparelhos elásticos, chamados de elastômeros, têm comportamento intermediário.
É a parte constituída por pilares, fundações e encontros. Os pilares recebem os esforços da superestrutura e os transmitem à fundação. Esta, transmite os esforços para o terreno de implantação da obra, juntamente com outras forças solicitantes, como pressões do vento e da água em movimento.
Os encontros são elementos de transição entre a via de tráfego e a obra de arte. Eles atuam, ao mesmo tempo, como apoios extremos da ponte e elementos de contenção e estabilização dos aterros de acesso.
Depois da definição de ponte e da apresentação de seus elementos, abordaremos os tipos de ponte com base no sistema estrutural da superestrutura. Fique atento às principais diferenças entre eles.
As pontes em viga são o tipo mais básico de pontes: até tábuas de madeira sobre um vão podem ser consideradas como uma ponte. Do ponto de vista estrutural, é entendida como um elemento longitudinal rígido apoiado sobre pilares, que por sua vez são apoiados sobre a fundação. Assim como nas edificações comuns, podem existir configurações hiper ou isostáticas, definidas conforme o carregamento, obstáculo a ser transposto, solo etc.
Ponte em viga ligando Hong Kong a Macau, 2018.
Nesse sistema estrutural, o tabuleiro da ponte tem seu carregamento transferido aos apoios por meio de uma estrutura curva côncava, os famosos arcos. É seguindo esse tipo de estrutura que pontes de pedra em estilo romano (e aquelas inspiradas por ele!) foram projetadas. Pontes em arco também se adequam bem aos materiais construtivos contemporâneos, como concreto armado, concreto protendido e aço.
Os arcos também são versáteis quanto à posição do tabuleiro: para longos vales rochosos, é comum utilizar arcos altos, com o tabuleiros superior; para vencer rios de leito raso e largo, o tabuleiro pode ser inferior, ligado ao arco por pendurais. Veja algumas fotos!
Ponte rodoviária do Rio Zhijinghe, na China. É a mais alta ponte em arco do mundo, com 294 metros.
Ponte em pórtico
Em uma ponte, os pórticos são formados quando a ligação entre as vigas longitudinais e os pilares é rígida. Dessa maneira, os momentos são transferidos aos pilares e podem ser adotadas vigas de perfis mais baixos, tornando esse tipo estrutural mais adequado para vales de rios profundos, onde é necessário vencer as cheias dos rios.
Ponte de São Jõao, em Porto, Portugal.
Devido aos momentos negativos transferidos aos pilares, são necessárias estruturas mais robustas do que em outras soluções!
Nesse tipo de ponte, o tabuleiro é suspenso por meio de cabos inclinados fixados em torres.
Em vista lateral, esses cabos podem ser dispostos na forma de leque ou de harpa, em feixes radiantes ou paralelos.
A disposição em leque é mais eficiente do ponto de vista técnico e mais econômica do que a em harpa, visto que quanto mais cabos, mais esbeltas podem ser as vigas. No entanto, a disposição em harpa dá uma melhor aparência estética no caso de poucos cabos.
Ponte estaiada com cabos dispostos em leque.
Ponte estaiada com cabos dispostos em harpa.
No caso de vãos grandes, as pontes estaiadas têm-se evidenciado como particularmente adequadas do ponto de vista técnico e econômico.
Outro aspecto importante é que, para esse tipo de ponte, via de regra, os cabos devem ser ancorados alternadamente.
Ponte estaiada Aracaju-Barra dos Coqueiros (disposição intermediária entre leque e harpa).
Ponte pênsil ou suspensa
O tipo mais representativo de pontes metálicas – afinal, todos conhecem a Golden Gate, em San Francisco -, é caracterizado pelos pendurais verticais ligados a cabos em formato parabólico fixados em torres verticais. Os pendurais são responsáveis por receber diretamente as cargas do tabuleiro, transmitindo-as por toda a estrutura até a fundação.
Ponte do Brooklyn, em Nova Iorque, EUA.
Como os pendurais oferecem pouca (ou nenhuma!) resistência ao deslocamento transversal da ponte, ventos são um ação de grande influência no desempenho da ponte e, por isso, as fundações costumam ser robustos blocos maciços de concreto. Esse tipo de ponte permite vencer grandes vãos: as maiores pontes suspensas têm até 2 km de vão!