Long -term possibilities

Conforme Pfeil (1979) denomina-se ponte uma construção destinada a permitir a continuidade de uma via de qualquer natureza por meio da transposição de obstáculos naturais ou artificiais. Como exemplos, a via em questão pode ser uma passagem de pedestres, uma ciclovia, uma rodovia, uma ferrovia, uma hidrovia, uma aerovia, um aqueduto, um gasoduto ou oleoduto. Quando o obstáculo transposto é constituído, de forma predominante, por um curso ou corpo d'água é utilizado o termo ponte propriamente dito. Para as situações em que o obstáculo é composto por um vale ou por uma via de comunicação é utilizado o termo viaduto. O termo passarela é utilizado para construções com via exclusiva de pedestres e/ou ciclistas.

De acordo com Stucchi (2006), para o início do projeto de uma ponte é fundamental conhecer a sua finalidade e as condições locais onde a obra será realizada, principalmente a respeito dos seguintes aspectos: geométrico, topográfico, geológico, hidrológico, condições climáticas, tráfego e outros. Considerando os materiais e os sistemas construtivos disponíveis, busca-se elaborar um projeto, estendendo-se à execução e manutenção, que atenda aos requisitos de segurança, funcionalidade, economia e estética. Em razão do processo criativo e da relevância estética do produto final, as obras de pontes são usualmente denominadas de Obras de Arte Especiais (OAE). O termo Obras de Artes Correntes é usualmente designado para as obras de muros de ala e galerias.

As pontes de modo em geral, sob o ponto de vista dos aspectos estruturais, podem ser divididas em três partes principais: infraestrutura, mesoestrutura e superestrutura. A superestrutura é composta por lajes, vigas principais e secundárias, elementos destinados a vencer o obstáculo e a receber diretamente as ações, como por exemplo as ações de veículo. A mesoestrutura é constituída por encontros, pilares e aparelhos de apoio, que tem a função de receber as ações da superestrutura e transmitir para a infraestrutura, além de receber as

outras ações, tais como pressão de vento, solo e água em movimento. Constituem a infraestrutura os elementos de fundação, sapatas, blocos e estacas, estes são responsáveis por receber as ações da mesoestrutura e transmitir as mesmas ao solo (PFEIL, 1979).

Segundo Freitas (1978), as pontes podem ser classificadas segundo diversos critérios, com destaque para: comprimento, natureza do tráfego, desenvolvimento planimétrico e altimétrico, material da superestrutura, sistema estrutural da superestrutura e processo construtivo da superestrutura. Atualmente os materiais mais utilizados na superestrutura de pontes são: madeira, concreto armado, concreto protendido, aço e misto aço-concreto. As pontes com superestrutura executada em blocos de pedra, concreto simples, alvenaria e corda estão atualmente em desuso, exceto para condições de preservação histórica ou entretenimento. Atualmente pode-se encontrar outros materiais sendo utilizados na superestrutura de pontes, como: termoplásticos reforçados com fibra de vidro, vidro temperado e concreto de ultra-alto desempenho.

De acordo com Chandra et al. (2010), o compósito termoplástico foi inicialmente utilizado nas ferrovias norte-americanas para substituição dos dormentes de madeira. Posteriormente em 1998 foi aplicado em obras de pontes para a substituição de laje de tabuleiro e somente em 2002 na cidade de Nova Jersey, foi executada a primeira ponte com toda a superestrutura composta por termoplásticos reforçados com fibra de vidro, vigas com perfil I e laje de tabuleiro. Segundo a FiberCore Europe (2018), Roterdã, na Holanda, inova na construção de pontes com compósitos termoplásticos desde 2009. Inicialmente o material era utilizado para substituição de antigas pontes de madeira e aço. Atualmente existem cerca de 100 pontes de compósitos termoplásticos em Roterdã. A Figura 2.1 ilustra exemplos de pontes de termoplástico reforçado com fibra de vidro em Roterdã.

Figura 2.1: Pontes de termoplástico reforçado com fibra de vidro em Roterdã (a) montagem do tabuleiro com vão de 21 m (b) passarela de ciclovia com vão de 16 m

As pontes de vidro são populares na China. Conforme observado por Hongtao (2016), atualmente são mais de 60 estruturas deste gênero e inclusive onde está localizada a ponte de vidro mais alta e mais longa do mundo, no Parque Florestal Nacional de Zhangjiajie, no sul da China (Figura 2.2). A ponte suspensa a 300 m de altura foi inaugurada em agosto de 2016 e estabeleceu 10 recordes mundiais entre projeto e construção. A ponte de vidro possui 430 m de comprimento, 6 m de largura e une as duas extremidades de falésias do desfiladeiro. O tabuleiro da ponte é formado por três camadas de vidro laminado transparente, totalizando 99 painéis. Cada painel possui espessura de 4,5 mm e dimensões de 3,00x4,50 m². Os painéis danificados de vidro laminado podem ser removidos e substituídos individualmente.

Figura 2.2: Ponte de vidro laminado mais alta e mais longa do mundo em Zhangjiajie (a) vista geral da passarela de vidro (b) teste de impacto do vidro laminado

Fonte: Hongtao (2016)

Conforme Carvalho (2013), o processo construtivo da superestrutura de pontes ou viadutos em concreto pode ser subdivido em: pontes moldadas no local com fôrmas fixas ou deslizantes, pontes com elementos pré-moldados e pontes com balanços sucessivos ou progressivos, com a utilização de elementos pré-moldados ou moldados no local. O processo construtivo em balanços sucessivos consiste na execução de segmentos do elemento longitudinal, executados a partir dos pilares e simultaneamente para cada um dos lados do mesmo. A execução dos segmentos é realizada a partir dos tramos adjacentes ao pilar considerado e até atingir o tramo central, completando assim o elemento longitudinal.

Conforme observado por Vasconcelos (2005), a técnica de execução de pontes em balanços sucessivos foi desenvolvida pelo brasileiro Emílio Baumgart. Em outubro de 1930 foi inaugurada a primeira ponte de concreto em balanços sucessivos no mundo, a ponte de Herval sobre o Rio do Peixe em Santa Catarina. A ponte, com extensão total de 120 m e vão central de 68 m, permitiu interligar as cidades de Herval d'Oeste e Joaçaba. A Figura 2.3

ilustra a fase de construção da ponte Emílio Baumgart, denominação dada após o falecimento de Baumgart. O processo construtivo com balanços sucessivos foi aprimorado pelos alemães, a partir do uso do concreto protendido para a reconstrução de pontes destruídas pela Segunda Guerra Mundial.

Figura 2.3: Construção da ponte Emílio Baumgart com balanços sucessivos

Fonte: Thom az (2011)

A ponte Emílio Baumgart foi construída com viga reta de alma cheia, com altura variável de 1,70 m no meio do vão e 4,00 m nos apoios. A relação entre a altura da viga no meio do vão e o próprio vão é de 1:40. O vão central foi dividido em segmentos de concretagem de aproximadamente 1,50 m e dispostas transversinas a cada 3,00 m. Os segmentos de concreto armado em balanço eram unidos por intermédio de luvas com roscas. Na madrugada de julho de 1983 ocorreu uma grande enchente na região, o nível d'água encobriu o arco central e destruiu as fundações da ponte, bem como vários imóveis e a estação ferroviária (VASCONCELOS, 2005).