Laudo Estrutural Pontes - RMG PDF
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REVISÕES
TE: TIPO A - PRELIMINAR C - PARA CONHECIMENTO E - PARA CONSTRUÇÃO G - CONFORME CONSTRUÍDO
EMISSÃO B - PARA APROVAÇÃO D - PARA COTAÇÃO F - CONFORME COMPRADO H - CANCELADO
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RELATÓRIO DE INSPEÇÕES VISUAIS E LAUDO TÉCNICO
DOS BLOCOS DE COROAMENTO CRÍTICOS xxxxx 2/67
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ÍNDICE
1. OBJETIVO ................................................................................................................... 3
2. INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 4
5.4. CAPACIDADE RESISTENTE DOS BLOCOS DA PONTE PEDRO IVO COM BASE
NA ARMAÇÃO DE PROJETO............................................................................................... 56
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1. OBJETIVO
O objetivo deste relatório é apresentar e avaliar os resultados das inspeções visuais dos
blocos de coroamento considerados críticos quanto às patologias presentes, das obras de
arte Ponte Colombo Salles (Blocos dos eixos 04, 06 e 10) e Ponte Pedro Ivo (Blocos dos
eixos 07, 07N e 09), situadas em Florianópolis / SC e emitir um laudo técnico quanto ao nível
de criticidade das patologias.
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2. INTRODUÇÃO
Os viadutos sobre o mar com vãos de 75,00 metros, localizados junto à parte central
principal da obra de arte, constituídos por duas seções celulares transversalmente
independentes, separadas por junta longitudinal. As vigas principais protendidas têm 4,50
metros de altura. A estrutura é inicialmente isostática por razões construtivas de utilização
das treliças metálicas e posteriormente tramos vizinhos tornados contínuos mediante
protensão.
O trecho oeste é formado por 5 tramos e trecho leste por 3 tramos, de 75,00m metros cada
um.
Por sua vez, o trecho central situa-se sobre a zona de maior profundidade do mar,
respeitando o gabarito mínimo e 80,00 metros largura e 17,00 metros de altura exigido para
a navegação, contados do nível do mar. O trecho é constituído por seções celulares com 3
módulos, os tramos laterais possuem 77,50 metros de vão e o trecho central 160 metros. A
seção varia em altura de 4,67 metros nos vãos laterais de 9,26 metros sobre os pilares
centrais até 3,36 metros no meio do vão de 160 metros.
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A Ponte Pedro Ivo apresenta a mesma identidade em relação à Ponte Colombo Machado
Salles nas características físicas do projeto da arquitetura e na operacionalidade – em
termos de capacidade e extensão (1.251,91 metros) e largura do tabuleiro (17,00 metros).
Contudo, a Ponte Pedro Ivo Campos contemplou na sua concepção estrutural uma
superestrutura mista composta por vigas de aço e tabuleiro de concreto armado e no trecho
central (77,5m+160m+77,5m) cim vigas de aço e tabuleiro em placa ortotrópica também de
aço.
Por sua vez, a obra foi iniciada apenas 7 anos após (1982) a inauguração da segunda Ponte
(1975). A terceira Ponte contemplou viadutos de acesso sobre os aterros projetados e
executados no formato de seção mista, em caixões metálicos unidos por laje misular de
concreto com vãos bi-apoiados de 49,71 metros e 42,50 metros, totalizando 254,40 metros.
A altura média das vigas principais apresenta 2,55 metros.
Os viadutos sobre o mar também apresentam vãos iguais aos da segunda Ponte, ou seja,
75,00 metros, adjacentes ao trecho central, constituídos por dois caixões metálicos mistos
interligados através de tabuleiro em concreto de 17,00 metros de altura. As vigas metálicas
principais tem altura de 4,76 metros. Da mesma forma que na segunda Ponte o trecho oeste
tem 5 vãos e o trecho leste 3 vãos.
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3. DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA
Ponte Colombo Salles - Projeto Executivo – Projeto Estrutural – Planta Geral das
Fundações - 1973
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Foram inspecionados os blocos dos eixos 04, 06 e 10 que são os blocos considerados
críticos devido ao estado patológico da ponte Colombo Machado Salles. A geometria dos
blocos é apresentada na Figura 1.
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realizadas pela RMG. As imagens marcadas com (*) são as fotos disponibilizadas pela
SIE/SC, utilizadas para melhor identificação dos blocos.
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- Apoio 4 e 10
Carga nominal / aparelho de apoio = 3.848,10 ton/apoio.
- Apoio 6
Carga nominal / aparelho de apoio = 3.090,60 ton / apoio.
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- Bloco 4
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DIMENSIONAMENTO A TORÇÃO
Situação da Seção: -
Ver. Conjunta: Torção - Cortante: -
DIMENSIONAMENTO AO CISALHAMENTO
Asw (cm ²/m ): 7,69 τw d (KN/cm ²): 0,0000 τtd (KN/cm ²): 0,0000
Sm áx. Long. (cm ): 30,0 τw d2 (KN/cm ²): 0,4339 τtd2 (KN/cm ²): 0,0000 Sm áx. Trans. (cm ): 80,0
DIMENSIONAMENTO A TORÇÃO
Situação da Seção: -
Ver. Conjunta: Torção - Cortante: -
DIMENSIONAMENTO AO CISALHAMENTO
Asw (cm ²/m ): 7,69 τw d (KN/cm ²): 0,0000 τtd (KN/cm ²): 0,0000
Sm áx. Long. (cm ): 30,0 τw d2 (KN/cm ²): 0,4339 τtd2 (KN/cm ²): 0,0000 Sm áx. Trans. (cm ): 80,0
DIMENSIONAMENTO A TORÇÃO
Situação da Seção: -
Ver. Conjunta: Torção - Cortante: -
DIMENSIONAMENTO AO CISALHAMENTO
Asw (cm ²/m ): 7,69 τw d (KN/cm ²): 0,0000 τtd (KN/cm ²): 0,0000
Sm áx. Long. (cm ): 30,0 τw d2 (KN/cm ²): 0,4339 τtd2 (KN/cm ²): 0,0000 Sm áx. Trans. (cm ): 80,0
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- Bloco 6 e 10
DIMENSIONAMENTO A TORÇÃO
Situação da Seção: -
Ver. Conjunta: Torção - Cortante: -
DIMENSIONAMENTO AO CISALHAMENTO
Asw (cm ²/m ): 7,69 τw d (KN/cm ²): 0,0000 τtd (KN/cm ²): 0,0000
Sm áx. Long. (cm ): 30,0 τw d2 (KN/cm ²): 0,4339 τtd2 (KN/cm ²): 0,0000 Sm áx. Trans. (cm ): 80,0
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DADOS DA PEÇA DADOS DOS MATERIAIS DADOS AUXILIARES ESFORÇOS
B (cm ): 150 fck (MPa): 25 Pernas Estribo: 2 M (tf.m ): 850,0
H (cm ): 250 γc: 1,4 Área Crítica (cm ²): 18750 Nt (tf): 0,0
d' (cm ): 15 AÇO CA- 50 Flecha Im ediata (cm ): 0 V (tf): 0,0
Cob. (cm ): 3 γa: 1,15 Wk (m m ): 0,3 T (tf.m ): 0,0
Vão entre
K-fadiga (fletor) 1,000 K-fadiga (torção) 1,000 K-fadiga (cisalhamento) 1,000 1000,0
apoios (cm ):
DIMENSIONAMENTO A TORÇÃO
Situação da Seção: -
Ver. Conjunta: Torção - Cortante: -
DIMENSIONAMENTO AO CISALHAMENTO
Asw (cm ²/m ): 7,69 τw d (KN/cm ²): 0,0000 τtd (KN/cm ²): 0,0000
Sm áx. Long. (cm ): 30,0 τw d2 (KN/cm ²): 0,4339 τtd2 (KN/cm ²): 0,0000 Sm áx. Trans. (cm ): 80,0
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5.4. CAPACIDADE RESISTENTE DOS BLOCOS DA PONTE PEDRO IVO COM BASE NA
ARMAÇÃO DE PROJETO
As cargas adotadas para o cálculo dos blocos são aquelas referentes às capacidades
máximas dos aparelhos de apoio da ponte.
Os blocos 7 e 7N não possuem geometria para serem tratados como blocos rígidos. Dessa
forma foram verificados à flexão. O bloco do eixo 9 é tratado como bloco rígido.
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A análise do bloco 7N foi feita desconsiderando a 1ª camada de armação nas duas direções
devido à corrosão e considerando que a 2ª camada está 100% íntegra. O fator de segurança
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considerando esses fatores foi > 1, o que indica que a situação desses blocos não é tão
crítica quanto os demais.
Devido às incertezas que envolvem os parâmetros considerados, recomendamos um reforço
parcial para o bloco 7N, dimensionado para 50% da carga total utilizando barras dywidag.
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A análise do bloco 7 foi feita desconsiderando a 1ª camada de armação nas duas direções
devido à corrosão e considerando que a 2ª camada está 100% íntegra. O fator de segurança
considerando esses fatores foi > 1, o que indica que a situação desses blocos não é tão
crítica quanto os demais.
Devido às incertezas que envolvem os parâmetros considerados, recomendamos um reforço
parcial para o bloco 7, dimensionado para 50% da carga total utilizando barras dywidag.
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Para o bloco B9 recomendamos que seja adotado o reforço com barras DYWIDAG.
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6. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Foi identificado que durante a construção dos blocos, tanto da Ponte Pedro Ivo quanto da
Ponte Colombo Salles, houveram falhas de concretagem devido à densa armação, brita
(agregado graúdo) com diâmetro incompatível com o espaçamento das armações e
prováveis falhas no processo de adensamento. Não houve a passagem adequada do
concreto entre as ferragens na fase da construção, resultando em uma camada de
cobrimento bastante porosa e heterogênea.
Os quatro blocos críticos, sendo os blocos dos eixos 04, 06 e 10 da Ponte Colombo
Machado Salles e o bloco do eixo 09 da Ponte Pedro Ivo Campos, precisam ser
reforçados urgentemente para não correr o risco de acontecer um acidente grave.
Rupturas devido à insuficiência de armação são rupturas frágeis, que não apresentam
evidências ou indícios prévios ao rompimento. Dentre as técnicas normais conhecidas hoje,
não há testes não destrutivos que poderiam fornecer diagnósticos confiáveis sobre uma
possível fissuração interna dos blocos. Isto porque os ensaios por ondas eletromagnéticas,
termografia por ondas de infravermelho e ensaios usando ondas ultrassônicas não são
eficientes para analisar a parte interna destes blocos, pois não conseguem alcançar a
profundidade necessária para avaliar o interior dos blocos, que apresentam grandes
dimensões, pois, os equipamentos existentes apresentam um alcance máximo de 2,50m de
profundidade. E um teste de carga nas condições destes seis blocos não é recomendável
neste momento, porque não se pode determinar exatamente a real capacidade atual dos
blocos.
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maior que 1 indica que a situação desses blocos não é tão crítica quanto os demais, mas
devido às incertezas que envolvem os parâmetros considerados, recomendamos um reforço
parcial para os blocos 7 e 7N da Ponte Pedro Ivo Campos, dimensionado para 50% da carga
total utilizando barras dywidag. O reforço nesses blocos deve ser executado depois que os
reforços dos blocos críticos forem realizados (blocos 04, 06 e 10 da Ponte Colombo Salles e
bloco 09 da Ponte Pedro Ivo Campos).
Durante a inspeção visual constatou-se armadura com alto índice de corrosão, armadura
rompida em algumas regiões, e armadura não aderente ao concreto em alguns pontos.
Diante destas três patologias, não é mais possível um diagnóstico confiável sobre a real
capacidade destes blocos. Os cálculos efetuados pela RMG Engenharia mostram que a
ferragem inferior indicada nos projetos destes seis blocos está com 100% de aproveitamento
para a solicitação atual, considerando a armação de projeto. Percebe-se que já houve perda
de seção das armações, há armações rompidas e regiões onde a armação não está
aderente ao concreto. Sendo assim, a situação está realmente crítica. Estes cálculos
partiram da capacidade dos aparelhos de apoio e da estimativa da capacidade de carga dos
estacões. Portanto, estes quatro blocos não possuem uma reserva estrutural adicional.
Em função dos itens acima relacionados, a RMG Engenharia recomenda que seja
executado o mais rápido possível o reforço estrutural destes seis blocos porque não
tem como garantir a utilização destes blocos dentro dos coeficientes de segurança
estabelecidos pelas normas vigentes. A RMG Engenharia não assume qualquer
responsabilidade técnica quanto à segurança atual da Ponte Pedro Campos e da Ponte
Colombo Salles Machado.
Um envelopamento dos blocos não atinge a eficiência estrutural necessária porque a nova
ferragem não pode ser posicionada por cima da cabeça da estaca onde atua a biela de
compressão/tração dos blocos. Estão sendo estudadas duas alternativas de reforço. A
primeira alternativa consiste no reforço dos blocos por meio de barras protendidas Dywidag
passando nas duas direções dos blocos. Esta técnica é usada largamente para a
recuperação de blocos deste tipo. A segunda opção de reforço que está sendo avaliada,
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consiste na construção de um bloco abaixo dos existes, com transmissão de carga para as
estacas por meio de conectores soldados nas camisas das estacas e por atrito da camisa
metálica com o núcleo de concreto.
Para os demais blocos, a RMG Engenharia está aguardando os resultados das inspeções
que estão se tornando bastantes difíceis devido à agitação do mar.
A RMG Engenharia poderá fornecer o projeto básico de reforço para os blocos críticos com
as quantidades estimadas conforme cronograma:
O.S.
REGISTRO 07/01/2020
ITEM DESCRIÇÃO Duração
Data inicio Data final
(dias)
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