Tipos de pontes e viadutos existentes e suas características

Características das pontes e viadutos

As pontes e viadutos podem ir desde estruturas mais simples até às grandes obras de engenharia, mas cumprem sempre a mesma função, atravessar um vão/trecho que de outra forma seria difícil ou impossível. Seja um vale, um rio ou uma rodovia, a inovação constante deu origem a diferentes estruturas que combinam a engenharia com diversos materiais que prolongam a vida útil de uma ponte ou viaduto há séculos.

Na sua concepção, para além das condições topográficas e logísticas do local, devem ser levados em conta as forças naturais e os custos tanto de material, como do processo de execução, a beleza ou singularidade da arquitetura, etc.

As pontes funcionam equilibrando as forças físicas entre as duas partes componentes:

• Superestrutura: composta pelo tabuleiro e todos os componentes encontrados na seção horizontal que transmitem as cargas aos apoios.
• Infraestrutura: são os pilares, encontros e sapatas, que sustentam a superestrutura e transmitem as cargas ao solo.

Quais são os tipos de pontes e viadutos?

Existem várias formas de classificar uma ponte ou viaduto: pela sua geometria, pelos seus elementos, pela sua utilização, forma, materiais, metodologias construtivas, etc. Aos poucos vamos descobrindo as características e peculiaridades dessas mega construções. Neste caso, vamos nos concentrar na distribuição de cargas.

A forma de gerir os esforços verticais e horizontais determina a estrutura das diferentes pontes e viadutos, e constitui uma forma de as classificar. Em alguns casos, a área do tabuleiro será o elemento de suporte, enquanto em outros serão os pilares ou mastros. Existem também projetos que transmitem a tensão através de cabos da ponte, permitindo um grau de flexibilidade adequado aos diferentes terrenos.

Ponte de vigas

A ponte de vigas é o protótipo da ponte e a mais simples na aparência. É constituída por uma viga transversal que cobre o vão, apoiada em cada extremidade num pilar, para contrariar a gravidade e suportar toda a sua carga. Muitas vezes você encontrará outras vigas, colocadas entre as vigas principais, para oferecer ainda mais suporte e estabilidade.

Quanto mais longa é uma ponte e quanto mais pessoas, veículos e tráfego ferroviário ela suporta, mais pesa sua carga total. E quanto mais afastados estiverem os pilares de uma ponte ou viaduto de vigas, menos estável será a estrutura. Assim, para construir uma ponte mais longa e estável, são adicionados mais pilares que conectam os diferentes trechos ou seções.

Em pontes de viga, a força compressiva empurra a carga em direção ao centro da ponte. Ao mesmo tempo, a força de tração desloca a carga para os pilares em ambas as extremidades da ponte.

Ponte em arco

A ponte em arco é um dos tipos mais antigos de pontes. Neste tipo de ponte, o arco é o principal componente estrutural. De forma curva ou semicircular, pode ser colocado por cima ou por baixo do tabuleiro. O número de arcos é determinado pelo tipo de carga e pelas tensões que a estrutura da ponte deve suportar.

É uma boa opção para aquelas pontes que devem vencer grandes distâncias. As pontes em arco são comuns sobre rios largos, terrenos complicados como desfiladeiros e outros locais onde não é possível ou viável economicamente colocar pilares ou colunas intermediárias no solo. Um exemplo deste tipo de ponte é a ponte em arco de Eresma, localizada em Segóvia.

A forma deste tipo de ponte determina a sua resistência. A carga de uma ponte em arco é transferida ao longo da curva do arco para os suportes em cada extremidade. Esses suportes, chamados de encontros, suportam a carga e impedem que as extremidades da ponte se expandam. Portanto, é essencial que essas partes da ponte estejam bem com as fundações bem efetuadas. O arco está sempre sob compressão, o que o torna rígido e mantém sua resistência

Ponte em balanço sucessivo

A ponte balanço sucessivo é um tipo de ponte que é construída com carros de avanço. Uma viga ou vão de ponte é em balanço quando é construída ou suportada por apenas uma extremidade. Este tipo de ponte usa um pilar para suportar um tabuleiro horizontal que se estende ao longo do vão. A carga é suportada tanto acima como abaixo. A ponte em balanço sucessivo é geralmente feita de aço estrutural ou concreto protendido. Uma vez construída funciona como uma viga e durante a sua construção as cargas são equilibradas entre ambos os lados do balanço sucessivo.

A maioria das pontes em balanço sucessivo não requerem escoramento: uma estrutura temporária que suporta a ponte enquanto ela é construída. Isso torna as pontes em balanço sucessivo ideais para áreas com barrancos profundos, rios propensos a inundações ou sobre estradas com tráfego rodoviário ou ferroviário.

Ponte suspensa

A ponte mais conhecida é Golden Gate, de San Francisco, nos EUA. O tabuleiro ou pista está suspensa por tirantes verticais mais pequenos unidos aos cabos de suspensão que se estendem a cada lado da ponte e se fixam firmemente no chão. Dependerá do tamanho da ponte, mas requer várias torres para suportar os cabos de suspensão. Qualquer carga aplicada à ponte é convertida em tensão através dos cabos de suspensão, que são parte integrante da estrutura. Mas como este tipo de pontes só está fixo ao solo nas duas extremidades e os cabos de suspensão têm alguma capacidade de flexão, podem balançar com o vento ou vibrar com o tráfego intenso sobre a mesma.

Ponte estaiada

Uma ponte estaiada é um tipo de ponte que conecta o tabuleiro com os pilares ou torres por meio de cabos. Esses cabos usam tensão para ajudar a manter o tabuleiro da ponte estável e no lugar. A ponte estaiada é ideal para cobrir distâncias muito longas.

Neste tipo de ponte, os pilares são o elemento de sustentação da estrutura. Os cabos se conectam desde os pilares ao tabuleiro inferior, diretamente do topo ou em diferentes pontos do pilar, criando um padrão em forma de leque. Essa é a característica estética das pontes estaiadas. Os cabos diagonais transferem as cargas do tabuleiro diretamente para os pilares. Este tipo de estrutura é frequentemente utilizado para distâncias maiores do que as alcançadas com um projeto de ponte em balanço sucessivo, mas menores do que as de uma ponte suspensa.

*Ponte estaiada: Ponte Cebu-Cordova, Filipinas

Tipos de materiais usados ​​na construção de pontes

As pontes são e foram construídas com quase todos os materiais, e é por isso que muitas existem há séculos. Tanto é assim que os avanços da engenharia estrutural nos últimos anos não significaram uma melhora significativa em relação aos projetos de anos atrás. Mas para se adaptar à demanda atual, novos materiais e aplicações estão sendo investigados e podem fazer uma clara diferença:

• Madeira – Utilizada desde a antiguidade, nos últimos anos tem crescido seu uso como material de construção devido ao crescente interesse pelas questões ambientais e de sustentabilidade. Tem a vantagem de ser um material resistente e de ser obtido diretamente da natureza. Além disso, novos tratamentos e inovações relacionadas à sua conservação aumentaram a demanda ou seu uso como material para engenharia estrutural.
• Pedra - Uma opção durável e de baixa manutenção, a pedra tem sido usada na construção de pontes desde os tempos romanos. Atualmente, seu uso é mais decorativo do que estrutural, pois possuem maior resistência à compressão.
• Concreto – É sem dúvida o material mais importante na construção de qualquer tipo de ponte, seja qual for o seu tamanho, forma ou utilização, devido ao seu desempenho, durabilidade e estética. Um bom concreto alcança grande resistência à compressão e resiste à maioria das agressões ambientais. No entanto, sua resistência à tração é baixa, por isso é reforçado com barras de aço, tornando-se concreto armado.
• Metal: Entre os vários metais, o aço possui as qualidades de resistência mais altas e favoráveis ​​em comparação com qualquer outro material, tornando-o adequado para pontes com vãos maiores e design inovador. O aço de construção tem maior resistência à compressão e à tração do que o concreto. O aço também é dúctil, ou seja, pode ser facilmente moldado. Parece o material perfeito, mas tem um custo alto.
• Novos materiais - Os projetos de construção consomem uma alta porcentagem de recursos naturais, o que muitas vezes leva a custos adicionais, atrasos nos cronogramas de construção e desperdício de materiais. O futuro da construção caminha para uma nova geração de materiais cada vez mais resistentes, duráveis, leves e sustentáveis. Isso inclui plásticos reforçados com fibras, concreto de alto desempenho e compósitos.

ULMA, especialistas com ampla experiência na construção de pontes

En ULMA llevamos más de 60 años colaborando en la construcción y reparación de todo tipo de puentes de carreteras, ferrocarriles y peatonales en todo el mundo.  Sabemos cómo llevar a cabo proyectos de construcción de puentes. Disponemos de un amplio portafolio de encofrados y sistemas de puntales y cimbras capaz de hacer realidad cualquier tipo de puente independientemente de su geometría, localización y metodología constructiva. Y un equipo con una larga experiencia en proyectos de aplicación en el ámbito de la ingeniería civil en todos los tipos de puentes mencionados.

Na ULMA há mais de 60 anos colaboramos na construção e reparação de todo o tipo de pontes e viadutos rodoviárias, ferroviárias e de pedestres em todo o mundo. Sabemos como realizar a construção de pontes e viadutos. Dispomos de um vasto portfólio de fôrmas, escoramentos e andaimes capazes de tornar realidade qualquer tipo de ponte independentemente da sua geometria, localização e sistema construtivo. E uma equipe com vasta experiência em obras deste tipo de aplicação no setor de engenharia civil em todos os tipos de pontes mencionadas.

• Ponte de vigas: Ponte sobre o Rio Estreito, Santa Catarina, Brasil
• Ponte em arco: Puente Eresma, España
• Ponte em balanço sucessivo: Ponte Rio Cuiabá, Brasil
• Ponte suspensa: Puente de Vizcaya, España
• Ponte estaiada: Arco da Inovação, São José dos Campos, Brasil