Dimensionamento de soluções de vigas pré-esforçadas por pós-tensão, pré-fabricadas in situ para tabuleiros de pontes e viadutos

Abstract

Mestrado em Engenharia Civil – Ramo EstruturasO presente relatório tem como principais objetivos demonstrar os trabalhos efetuados ao longo do estágio realizado na empresa Fercanorte, uma empresa que se dedica ao projeto de lajes préesforçadas e que pretende evoluir nas áreas de construção. Também tem como principal finalidade desenvolver e descrever aspetos gerais relativamente à conceção e dimensionamento de soluções para tabuleiros de pontes e viadutos, com recurso a vigas pré-fabricadas in situ em betão armado e em sistema de pós-tensão, permitindo, assim, a evolução de vias de comunicação e meios de transporte numa dada região. O que se pretende, então, será o dimensionamento de duas formas geométricas, vigas “I” e “T”, que cumpram a verificação dos estados limites últimos e de utilização para uma vasta gama de vãos. Ou seja, conseguir dimensionar vigas com dimensões “standard”, fazendo variar apenas a altura da alma, de forma a ser economicamente viável a sua produção e podendo ser utilizadas em grande parte dos vãos a alcançar. A abordagem deste tema inicia-se com a modelação de um viaduto de dimensões genéricas, constituído por vigas simplesmente apoiadas. Em pontes com estas características é de fácil perceção a contribuição dos apoios para uma simplicidade no dimensionamento dos elementos estruturais das respetivas soluções. O que torna o processo complexo será na compreensão das cargas atuantes neste tipo de estruturas, bem como na pormenorização das disposições construtivas que estas soluções exigem. Neste relatório faz-se também uma abordagem e comparação de soluções de vigas com afastamentos distintos, recorrendo a estruturas pré-fabricadas (como pré-lajes) e de soluções de vigas adjacentes, que recorre a elementos betonados in situ. O que se pretende é minimizar a utilização de cofragens para a construção de obras de arte correntes. Um ponto que sobressai neste relatório é a comparação entre a utilização de cordões não aderentes, quando possível, com a de cabos aderentes, já que não é muito comum o uso de cordões não aderentes nas soluções transversais de obras de arte correntes. O motivo que levou a estudar o uso de cordões não aderentes consistiu em demonstrar as diferenças de uma e outra solução, tentando encontrar a mais económica, apesar da sua especificação na montagem da disposição dos cordões na secção ser exigente, de acordo com os regulamentos nacionais.The aim of this report is to show the work developed during my internship at the company "FERCANORTE", which work is focused in sizing of prestressed slabs and has the goal to grow and evolve at the construction areas. Another purpose of this work is to develop and describe general aspects of conception and sizing of bridges and viaducts boards using pre-manufactured beams in situ in reinforced concrete in posttension system, allowing by this, the evolution of routes and transportation facilities in some area. Specifically, it is going to be done the sizing of two different geometrical shapes - "I" and "T" beams - which has to verify the ultimate and service state limits for a few list of spans. To reach this purpose it is going to be used standard beams measurements changing only its height in the way of successful production and utilization. The approach of this theme begins with a generic dimensions viaduct modeling, consisting in simply supported beams. In this kind of bridges it is easy to know the efforts contribution in the supports for the structural sizing. However the understanding of the acting loads in this structures is not that easy because of the constructive provisions required. In this report is also made the comparison between beams with different distances using premanufactured structures - pre-slabs - and solutions of adjacent beams using concreted elements in situ. The aim is to minimize the use of formwork in construction of bridges. One important issue in this report is the comparison of unbonded and bonded prestressing utilization since the use of the first technology is not very common. By this statement the finality is to know which one is economically viable, according with national legislation