projetar pontes com durabilidade - abpe.org.br · infelizmente, a deterioraÇÃo das construÇÕes...
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
O CONCEITO DE PROJETAR
PONTES COM DURABILIDADE
EXISTE DESDE A ANTIGUIDADE
...
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
AS PONTES ERAM FEITAS EM PEDRA
(MATERIAL MAIS DURÁVEL)
PARA REDUZIR A SUA DEGRADAÇÃO
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
NO SEC.XVIII AS PONTES DE FERRO,
ERAM PINTADAS PARA PROTEÇÃO DA
CORROSÃO
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
COM O APARECIMENTO DO BETÃO
(CONCRETO) NO SÉC. XX, PENSOU-SE QUE
O PROBLEMA DA CORROSÃO DO AÇO
ESTAVA RESOLVIDO.
O AÇO ESTAVA BEM PROTEGIDO
DENTRO DO BETÃO (CONCRETO)...
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
... INFELIZMENTE, A DETERIORAÇÃO DAS
CONSTRUÇÕES DE BETÃO (CONCRETO)
TORNOU-SE UM PROBLEMA REAL.
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
O QUE É MESMO A
VIDA DE UMA PONTE ?
VIDA
FUNCIONAL
VIDA
ESTRUTURAL
ECONOMISTAS ENGENHEIROS
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
COMO SE RECUPERA O
INVESTIMENTO NUMA PONTE ?
TEMPO POUPADO NA TRAVESSIA
X
TRÁFEGO
X
RENDIMENTO PER CAPITA
X
ANOS DE VIDA FUNCIONAL
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
COMO PREVER
A VIDA FUNCIONAL ?
REALIZAR ESTUDOS DE TRÁFEGO
DEFINIR NÚMERO DE VIAS
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
OBJECTIVO DA
VIDA ÚTIL ESTRUTURAL:
GARANTIR A SEGURANÇA E
A FUNCIONALIDADE DA
PONTE
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
OS CÓDIGOS DEFINEM A
SEGURANÇA
ESTRUTURAL PARA VIDAS
DE 50 ANOS.
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
O QUE SIGNIFICA UMA
VIDA ESTRUTURAL DE 50 ANOS?
NORMAS (MATERIAS E ACÇÕES) PROJECTO
P ( A > R ) < 7.10-5
1 em 15.000
SE NÃO OCORRER DEGRADAÇÃO !!
SIGNIFICADO:
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
O QUE SIGNIFICA UMA
VIDA ESTRUTURAL DE 50 ANOS?
NORMAS (MATERIAS E ACÇÕES) PROJECTO
P ( A > R ) < 7.10-5
1 em 15.000
SE OCORRER DEGRADAÇÃO !!
SIGNIFICADO:
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
QUE FAZER PARA
PROJECTAR PARA 120 ANOS ?
NORMAS (ACÇÕES)
P ( A > R ) < 7.10-5
b = 3.8
AUMENTAR
MANTER O
CRITÉRIO
PROJECTO
SE NÃO OCORRER DEGRADAÇÃO !!
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
VIDA DA PONTE DURABILIDADE
A DEGRADAÇÃO COMEÇA NA INAUGURAÇÃO
AS PROBABILIDADES
DE COLAPSO AUMENTAM
A VIDA FUNCIONAL
É AFECTADA
CUSTOS DE
MANUTENÇÃO
AO LONGO DA VIDA
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
a. DEGRADAÇÃO DO BETÃO
-REACÇÃO
ALCALI - SILICA
(aumento de
volume das britas)
- GELO-DEGELO, ATAQUE ÁCIDO, SULFATOS
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
b. CORROSÃO DE ARMADURAS
-CARBONATAÇÃO
(alteração do PH do betão devida à penetração
do CO2 atmosférico)
-ATAQUE DOS CLORETOS
(penetração dos cloretos no interior do betão,
quer em meios marinhos, quer pela acção
humana)
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
A CORROSÃO
1.OXIDAÇÃO DAS ARMADURAS;
2.CORROSÃO SUPERFICIAL;
3.FISSURAÇÃO DO BETÃO POR EXPANSÃO DAS
ARMADURAS CORROÍDAS;
4.DESCASQUE DO BETÃO E EXPOSIÇÃO DAS
ARMADURAS AO AR;
5.CORROSÃO COM REDUÇÃO DA SECÇÃO DAS
ARMADURAS.
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
VIDA ESTRUTURAL DE 50 ANOS
PARA OBRAS COM VIDA ÚTIL ATÉ
CERCA DE 50 ANOS, O PROJECTO DE
DURABILIDADE DEVE SEGUIR A
REGULAMENTAÇÃO (ENV 206)
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
VIDA ÚTIL 50 ANOS Regulamento
(ENV 206)
1. ESCOLHA DE
AMBIENTE CONDICIONANTE
. CARBONATAÇÃO
. ATAQUE DE CLORETOS (SALINO)
. ATAQUE DE CLORETOS (OUTRO)
. CICLOS GELO-DEGELO
. ATAQUE QUÍMICO
. CARBONATAÇÃO
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
VIDA ÚTIL 50 ANOS Regulamento
(ENV 206)
2. ESCOLHA DE CONDIÇÕES
CARBONATION
(ex.: CARBONATAÇÃO)
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
VIDA ÚTIL 50 ANOS Regulamento
(ENV 206)
3. ESCOLHA DE MATERIAIS
(ex.: CARBONATAÇÃO)
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
VIDA ESTRUTURAL > 50 ANOS
PARA PONTES COM VIDA SUPERIOR A
50 ANOS, O PROJECTO DE
DURABILIDADE DEVE UTILIZAR
MODELOS DE DEGRADAÇÃO DOS
MATERIAIS
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
VIDA 120 ANOS MODELOS DE
DEGRADAÇÃO
MODELO DA
CARBONATAÇÃO
INICIAÇÃO DA CORROSÃO
dc = k . t 0.5
dc – profundidade de carbonatação
t – tempo (anos)
k – coeficiente de carbonatação
dc
AÇO
RECOBRIMENTO
(1 – 8 mm/ano 0.5)
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
Knat Kacel
(5 semanas)
CORRELAÇÃO: AMBIENTE NATURAL – ENSAIOS ACELERADOS
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
Knat = Kacel / Factor
XC3 (Prot. chuva) XC4 (Chuva e seco)
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
1º K acel (5 SEMANAS)
3º RECOBRIMENTO (para 120 anos)
dc = Knat V t120
PROJECTO PARA 120 ANOS
2º Knat = Kacel / 9,9 (XC3)
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
CORRIGIR AS HIPÓTESES DE PROJECTO:
A. COMPORTAMENTO ESTRUTURAL
B. VIDA DOS EQUIPAMENTOS
C. CONTROLO DA VIDA ÚTIL DA PONTE
OBJECTIVOS DA MONITORIZAÇÃO
EM SERVIÇO
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
O QUE MONITORAR? O QUE INSPECCIONAR
1. OK
2. VIGILÂNCIA
3. MANUTENÇÃO
NÍVEIS DE COMPORT. PRÉ-DEFINIDOS
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
ENSAIO DE
CARGA
VALORES DE
REFERÊNCIA
A. COMPORTAMENTO ESTRUTURAL
ESTÁTICO
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
ENSAIO
DINÂMICO
FREQUÊNCIAS
DE
REFERÊNCIA
A. COMPORTAMENTO ESTRUTURAL
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
MONITORIZAÇÃO
ON LINE - vento, visibilidade
- Deslocamentos em juntas
MONITORIZAÇÃO
POR DISPARO
- Vibrações sísmicas
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
B. VIDA DOS EQUIPAMENTOS
PROJECTO
DE ACESSO A:
. ENCONTROS
. APOIOS
. JUNTAS
. SISTEMA DE
DRENAGEM
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
SUBSTITUIÇÃO
DE JUNTAS
CONCEÇÃO
FLEXÍVEL
B. VIDA DOS EQUIPAMENTOS
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
SUBSTITUIÇÃO
DE APOIOS
CONCEÇÃO
FLEXÍVEL
B. VIDA DOS EQUIPAMENTOS
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
K real = dc / 120 0.5
dc – profundidade de carbonatação
t – tempo (anos)
k – coeficiente de carbonatação
dc
AÇO
RECOBRIMENTO
C. CONTROLO DA VIDA ÚTIL DA PONTE
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
….E QUANDO SE FALHA NO PROJECTO
PODE-SE DEFINIR ATEMPADAMENTE UM
PROGRAMA DE PROTEÇÃO
K real > K proj
C. CONTROLO DA VIDA ÚTIL DA PONTE
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
VIDA 120 ANOS MODELOS DE
DEGRADAÇÃO
SIGNIFICADO DO
FIM DA VIDA ÚTIL
AO FIM DE 120 ANOS NÃO HAVER CORROSÃO
(INICIAÇÃO) EM ARMADURAS PRINCIPAIS
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
MONITORIZAÇÃO DE OUTROS TIPOS DE
PROTECÇÕES
AÇO INOX PROTECÇÃO
CATÓDICA
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
PROJECTO
CONSTRUÇÃO
VIDA ÚTIL
DEMOLIÇÃO
AUMENTAR O CICLO DE VIDA
DE 50 PARA 100 ANOS
PROJECTO COM DURABILIDADE
CONSTRUÇÃO COM QUALIDADE
SISTEMA DE GESTÃO DA
MANUTENÇÃO
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
PROJECTO
a) ESCOLHA DE MATERIAIS E
RECOBRIMENTOS
b) CONCEÇÃO COM FLEXIBILIDADE
c) PROJECTO DE INSPEÇÃO E
MONITORIZAÇÃO
1. PROJECTO DE DURABILIDADE
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
CONTROLO DE QUALIDADE
- PROPRIEDADES DOS MATERIAIS
- RECOBRIMENTOS
2. CONSTRUÇÃO DE QUALIDADE
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
3. SISTEMA DE GESTÃO
MONITORIZAR / INSPECIONAR
- COMPORTAMENTO DA ESTRUTURA
- MATERIAIS ESTRUTURAIS
- EQUIPAMENTOS
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
OS NOVOS
MATERIAIS
-LEVEZA
-ELEVADA RESISTÊNCIA
-ELEVADA DURABILIDADE
GRC
CFRP
GFRP
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Projetar Pontes com Durabilidade
IABSE
Ponte 100% compósita
Perfis de GFRP (Kolding Bridge)
Reforço com laminados de CFRP
Betão com varões de GFRP
Tabuleiro pré-fabricado em GFRP (Mill Creek Bridge)