Universidade do MinhoUniversidade do MinhoUniversidade do MinhoUniversidade do Minho

Escola de Engenharia

Vanessa Miranda da Costa

DDDDesempenho e esempenho e esempenho e esempenho e RRRReabilitao de eabilitao de eabilitao de eabilitao de Pontes Rodovirias:Pontes Rodovirias:Pontes Rodovirias:Pontes Rodovirias:

AAAAplicao a Casos de Eplicao a Casos de Eplicao a Casos de Eplicao a Casos de Estudostudostudostudo

Tese de Mestrado

Mestrado em Engenharia Civil

Projecto de Estruturas e Geotecnia

Trabalho efectuado sob orientao de

Professor Professor Professor Professor Doutor Daniel Vitorino de CastroDoutor Daniel Vitorino de CastroDoutor Daniel Vitorino de CastroDoutor Daniel Vitorino de Castro OliveiraOliveiraOliveiraOliveira

Professor Professor Professor Professor Doutor Doutor Doutor Doutor Humberto Salazar Amorim VarumHumberto Salazar Amorim VarumHumberto Salazar Amorim VarumHumberto Salazar Amorim Varum

Novembro 2009

DECLARAODECLARAODECLARAODECLARAO

Nome Vanessa Miranda da Costa______________________________________________________________

Endereo electrnico: _vanessa.m.costa@gmail.com___________ Telefone: _918173142______/ _______________

Nmero do Bilhete de Identidade: _11721369_______________

Ttulo dissertao /tese

Desempenho e Reabilitao de Pontes Rodovirias: Aplicao a Casos de Estudo_____________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

Orientador(es):

Professor Doutor Daniel Vitorino de Castro Oliveira ___________________________________________________

Professor Doutor Humberto Salazar Amorim Varum_______________________ Ano de concluso: __2009________

Designao do Mestrado ou do Ramo de Conhecimento do Doutoramento:

Mestrado em Engenharia Civil Projecto de Estruturas e Geotecnia ________________________________________

Nos exemplares das teses de doutoramento ou de mestrado ou de outros trabalhos entregues para prestao de

provas pblicas nas universidades ou outros estabelecimentos de ensino, e dos quais obrigatoriamente enviado um

exemplar para depsito legal na Biblioteca Nacional e, pelo menos outro para a biblioteca da universidade respectiva,

deve constar uma das seguintes declaraes:

1. AUTORIZADA A REPRODUO INTEGRAL DESTA TESE/TRABALHO APENAS PARA EFEITOS DE INVESTIGAO, MEDIANTE DECLARAO ESCRITA DO INTERESSADO, QUE A TAL SE COMPROMETE;

2. AUTORIZADA A REPRODUO PARCIAL DESTA TESE/TRABALHO (indicar, caso tal seja necessrio, n mximo de pginas, ilustraes, grficos, etc.), APENAS PARA EFEITOS DE INVESTIGAO, , MEDIANTE DECLARAO ESCRITA DO INTERESSADO, QUE A TAL SE COMPROMETE;

3. DE ACORDO COM A LEGISLAO EM VIGOR, NO PERMITIDA A REPRODUO DE QUALQUER PARTE DESTA TESE/TRABALHO

Universidade do Minho, 16/11/2009

Assinatura: ________________________________________________

Agradecimentos

iii

AGRADECIMENTOS

A realizao desta dissertao apenas foi possvel devido contribuio de inmeras pessoas

com quem tenho interagido ao longo da minha vida, expressando aqui os meus mais sinceros agradecimentos a todas.

Em especial agradeo aos meus orientadores, Professor Daniel Oliveira e Professor Humberto Varum pelos inestimveis conselhos e orientaes, pela confiana depositada e por tudo quanto aprendi.

A todos aqueles que tiveram a amabilidade de me disponibilizar alguma bibliografia.

Aos meus familiares, amigos e colegas, para todos aqueles que de uma forma ou outra me apoiaram, incentivaram e partilharam alguns dos meus problemas, muito obrigado.

Em especial Sandra, Helena, Liliana, Ivone, Tito e Faial, pela amizade, estimulo e pelas experincias trocadas, em todo este percurso.

EP Estradas de Portugal, S.A., pela autorizao para consulta e utilizao de alguns elementos necessrios elaborao desta dissertao.

Ao Pedro por todo o apoio, incentivo e carinho, obrigado pela tua compreenso, sem ti nada disto teria sido possvel.

Aos meus pais, expresso aqui o meu maior agradecimento, por tudo o que me proporcionaram ao longo de toda a minha vida.

A todos agradeo e dedico o resultado deste trabalho.

Resumo

v

RESUMO

O progresso tem permitido o desenvolvimento das redes rodovirias de todo o mundo e

consequentemente isso reflecte-se num aumento da construo de Obras de Arte. O ritmo crescente de pontes, aliado ao controlo dos custos e prazos para a sua realizao, faz com que se descuidem muitas vezes os aspectos relativos qualidade e durabilidade das estruturas.

Muitas destas pontes tm mais de 30 anos, tendo sofrido ao longo do tempo diversos mecanismos de deteriorao, evidenciando as mais variadas anomalias. Para aferir as suas actuais condies segurana estrutural necessrio recorrer a metodologias de avaliao do seu

desempenho, incluindo a realizao de inspeces regulares.

A realizao de inspeces, permite avaliar a natureza e extenso das patologias, de forma a

serem implementadas aces de manuteno, conservao ou reabilitao e reforo, dependendo do estado em que se encontra a estrutura. Estas aces so imprescindveis para se manter as Obras de Arte em condies de segurana, servio e aparncia aceitvel durante a sua vida til.

Neste contexto, pretende-se com esta dissertao abordar as estratgias de inspeco e de deteco de anomalias, conservao, proteco, reparao e reabilitao de Obras de Arte.

tambm objectivo do presente trabalho descrever os danos mais frequentes nas pontes rodovirias e a sua correlao com factores como a idade, tipologia, material, localizao, etc. Sero igualmente apresentadas solues e tcnicas de reabilitao de obras de arte em alvenaria

de pedra e em beto armado, com referncia a alguns casos prticos.

Abstract

vii

ABSTRACT

The progress has allowed the development of road networks around the world and consequently

this is reflected in an increase in the rate of construction of bridges. The increasing demand for new bridges, combined with their strict cost control and tight deadlines, sometimes leads to negligence with respect to quality control and the long term durability of structures.

Many of our current bridges have now been standing more than 30 years, and over the time have been subject to several forms of deterioration, showing many kinds of damages and much weathering. In order to assess their structural safe conditions it is necessary to make use of

structural methodologies to evaluate their performance by conducting regular inspections.

Periodic inspections permit a correct evaluation of the nature and the extent of the anomalies, in

order to implement maintenance or rehabilitation and strengthening works, depending on the real state of the structure.

These actions are essential to maintain the safety of the bridges, as well as an acceptable of service and acceptable appearance during their lifetime.

The intention of this thesis is to describe suitable strategies for the inspections and detection of defects, as well as the conservation, protection, repair and rehabilitation of bridges.

It is also the purpose of this work to describe the most common damages in road bridges and any correlation that exists with the age, type, materials used, location, etc.. Further, bridge rehabilitation and repair techniques of stone masonry and reinforced concrete will also be

discussed, with reference to some to real-world cases.

Resum

ix

RESUM

Le progrs a permis le dveloppement des rseaux routiers dans le monde et par consquent

cela se traduit par une augmentation dans la construction des ouvrages dart. Le rythme croissant de ponts, combin un contrle rigoureux des cots et des dlais pour leur mise en uvre, fait souvent ngliger l'aspect de la qualit et de la durabilit des structures.

Beaucoup de ces ponts ont t construits il y a plus de 30 ans, ayant subi le logo du temps, plusieurs mcanismes de dtrioration, montrent ainsi toutes sortes d'anomalies. Afin d'valuer leur scurit actuelle, il est ncessaire dappliquer des mthodes structurelles pour valuer leurs

performances, y compris la ralisation des inspections rgulires.

La ralisation des inspections, vise valuer la nature et l'tendue des dgradations visibles,

afin de dfinir les politiques d'entretien futur, la conservation ou la rhabilitation et le renforcement, en fonction de l'tat de la structure. La surveillance est essentielle pour garantir la scurit des usagers, le maintien du niveau de service et laspect de la structure au cours de leur vie.

Dans ce contexte, il est prvu, avec la thse, daborder les principes et objectifs de la surveillance et la dtection d'anomalies, la conservation, la protection, la rparation et la

rhabilitation des ouvrages d'art.

Le travail de recherche a aussi pour but, dcrire les dsordres les plus communs dans les ponts routiers et leur corrlation avec des facteurs comme l'ge, le type douvrage dart, les matriaux

constituants, localisation, etc. Des solutions et des techniques de rhabilitation douvrage d'art en maonnerie et bton arm, seront galement fournies avec une rfrence dans certains cas pratiques.

Palavras Chaves

xi

PALAVRAS-CHAVE

KEYWORDS MOTS CLS

Obra de Arte

Ponte Rodoviria

Sistema de Gesto de Obras de Arte

Inspeco

Manuteno, conservao

Reparao

Reforo

Reabilitao

Patologia

Segurana Estrutural

Avaliao da segurana

Durabilidade

Vida til

Bridge

Highway Bridge

Bridge Management System

Inspection

Maintenance

Repair

Strengthening

Rehabilitation

Pathology, typical damage

Structural Safety

Structural Assessment

Durability

Service life

Ouvrage dart

Pont routire

Systme de gestion des ouvrages dart

Inspection

Maintenance

Rparation

Renforcer

Rhabilitation

Pathologie, dsordre

Scurit structural

valuation de la scurit

Durabilit

Vie utile

ndice de texto

xiii

NDICE DE TEXTO

AGRADECIMENTOS .......................................................................................................... iii RESUMO ................................................................................................................................v ABSTRACT ......................................................................................................................... vii RESUM ............................................................................................................................... ix PALAVRAS-CHAVE ........................................................................................................... xi NDICE DE TEXTO ........................................................................................................... xiii NDICE DE FIGURAS ...................................................................................................... xvii NDICE DE TABELAS .................................................................................................... xxiii SIMBOLOGIA .................................................................................................................... xxv CAPTULO 1 Introduo, Enquadramento e Objectivos ..................................................1

1.1. Consideraes gerais .....................................................................................................1 1.2. Enquadramento e objectivos da tese ...............................................................................3 1.3. Organizao da tese .......................................................................................................3

CAPTULO 2 Estado da Arte ..............................................................................................5 2.1. Aspectos gerais sobre pontes rodovirias .......................................................................5

2.1.1. Evoluo histrica ..................................................................................................5 2.1.2. Tipologias e sistemas estruturais mais comuns ........................................................8 2.1.3. Principais componentes das Obras de Arte ............................................................ 12 2.1.4. Processo construtivo ............................................................................................. 20 2.1.5. Ciclo de vida: concepo, construo, explorao e demolio .......................... 21

2.2. Sistemas de gesto de Obras de Arte ............................................................................ 23 2.2.1. Sistemas de gesto de Obras de Arte adoptados noutros pases .............................. 24 2.2.2. Gesto de Obras de Arte Realidade Portuguesa .................................................. 27

2.3. Tcnicas de inspeco e diagnstico ............................................................................ 34 2.3.1. Anlise visual ....................................................................................................... 34 2.3.2. Realizao de ensaios ........................................................................................... 35

2.4. Monitorizao .............................................................................................................. 41 2.5. Sistemas de controlo activo smart structures ............................................................. 48

CAPTULO 3 Mecanismos Deteriorao e Principais Anomalias das Obras de Arte .... 49 3.1. Estruturas em beto armado ......................................................................................... 51

3.1.1. Mecanismos de deteriorao do beto ................................................................... 52 3.1.2. Mecanismos de corroso do ao ............................................................................ 56 3.1.3. Factores que podem dar origem ao aparecimento de anomalias ............................. 58 3.1.4. Manifestao das anomalias e principais causas .................................................... 66

ndice de texto

xiv

3.2. Estruturas em alvenaria de pedra .................................................................................. 77 3.2.1. Mecanismos de deteriorao das alvenarias ........................................................... 77 3.2.2. Factores que podem dar origem ao aparecimento de anomalias ............................. 77 3.2.3. Manifestao das anomalias e principais causas .................................................... 79

3.3. Estruturas metlicas ..................................................................................................... 88 3.3.1. Mecanismos de deteriorao das estruturas metlicas ............................................ 89 3.3.2. Factores que podem dar origem ao aparecimento de anomalias ............................. 90 3.3.3. Manifestao das anomalias e principais causas .................................................... 90

3.4. Principais componentes das Obras de Arte ................................................................... 94 3.4.1. Aparelhos de apoio ............................................................................................... 94 3.4.2. Juntas de dilatao ................................................................................................ 96 3.4.3. Outros elementos (rgos de drenagem, guarda corpos, guarda de segurana, revestimento das vias e passeios, taludes, etc ................................................................... 97

3.5. Principais causas de dano de pontes rodovirias originadas pela aco ssmica .......... 100 3.6. Principais concluses ................................................................................................. 103

CAPTULO 4 Avaliao do Desempenho, Reabilitao e Reforo de Obras de Arte ... 105 4.1. Regulamentao para estruturas existentes ................................................................. 106 4.2. Avaliao do desempenho de estruturas existentes ..................................................... 109

4.2.1. Metodologias de avaliao da segurana de estruturas existentes ........................ 110 4.2.2. Avaliao do estado actual de estruturas existentes ............................................. 111 4.2.3. Avaliao da segurana de estruturas existentes .................................................. 112 4.2.4. Caracterizao do tipo de interveno ................................................................. 117

4.3. Solues e tcnicas de reabilitao e reforo de estruturas ......................................... 118 4.3.1. Reabilitao e reforo estruturas em beto armado .............................................. 118 4.3.2. Reabilitao e reforo de estruturas em alvenaria de pedra .................................. 125 4.3.3. Reabilitao e reforo de pontes em estrutura metlica ........................................ 129

4.4. Solues e tcnicas de reforo ssmico ....................................................................... 131 CAPTULO 5 Estudo de Pontes Rodovirias existentes em Portugal ........................... 137

5.1. Caracterizao das Obras de Arte............................................................................... 137 5.1.1. Caracterizao do parque de Obras de Arte - Portugal Continental ...................... 137 5.1.2. Caracterizao do parque de Obras de Arte - Distrito do Porto ............................ 142

5.2. Principais patologias observadas nas pontes rodovirias ............................................ 155 5.2.1. Estruturas em beto armado ................................................................................ 155 5.2.2. Estruturas em alvenaria de pedra ......................................................................... 159

5.3. Reabilitao e reforo de uma Obras de Arte em alvenaria de pedra .......................... 160 5.3.1. Descrio da Ponte ............................................................................................. 160 5.3.2. Enquadramento histrico e intervenes na ponte ............................................... 160 5.3.3. Estado da obra antes da interveno .................................................................... 162 5.3.4. Metodologias adoptadas na reabilitao da ponte ................................................ 163

5.4. Consideraes Finais ................................................................................................. 164

ndice de texto

xv

CAPTULO 6 Consideraes finais e Desenvolvimentos Futuros .................................. 167 6.1. Consideraes finais .................................................................................................. 167 6.2. Desenvolvimentos futuros ......................................................................................... 169

REFERNCIAS .................................................................................................................. 171 ANEXOS ............................................................................................................................. 179

ndice de figuras

xvii

NDICE DE FIGURAS

Fig. 2.1 Colapso da Ponte Hintze Ribeiro ............................................................................................... 7 Fig. 2.2 Tipologias de ponte segundo o seu sistema estrutural (Manterola e Cruz 2004) ...................... 8 Fig. 2.3 Exemplo de uma ponte em Viga simplesmente apoiada: Viaduto das Areias (EP 2007) .......... 9 Fig. 2.4 Exemplo de uma ponte em Viga Gerber: Ponte de Amarante (EP 2007) .................................. 9 Fig. 2.5 Exemplo de uma ponte em prtico: Ponte do Freixo ................................................................. 9 Fig. 2.6 Exemplo de uma ponte em viga treliada: Ponte Lus I Santarm............................................. 9 Fig. 2.7 Ponte de Alvenaria de Pedra: Ponte Duarte Pacheco ............................................................... 10 Fig. 2.8 Ponte em beto armado: Ponte da Arrbida ............................................................................. 10 Fig. 2.9 Ponte em ferro: Ponte Luz I .................................................................................................... 10 Fig. 2.10 Ponte 25 de Abril ................................................................................................................... 10 Fig. 2.11 Ponte Vasco da Gama ............................................................................................................ 10 Fig. 2.12 Principais componentes das pontes ........................................................................................ 12 Fig. 2.13 Principais componentes das pontes em alvenaria de pedra em arco ...................................... 12 Fig. 2.14 Diferentes tipos de seco transversal de pontes em beto armado ...................................... 13 Fig. 2.15 Pormenor de um passeio ........................................................................................................ 13 Fig. 2.16 Fuste simples (Reis 1997) ...................................................................................................... 13 Fig. 2.17 Fuste mltiplo (Reis 1997) ..................................................................................................... 13 Fig. 2.18 Fuste simples com apoio em martelo (Reis 1997) ................................................................. 14 Fig. 2.19 Encontro aparente .................................................................................................................. 15 Fig. 2.20 Encontro perdido .................................................................................................................... 15 Fig. 2.21 Grgula ou sumidouro e tubo de queda ................................................................................. 19 Fig. 2.22 Caleira (meia cana) ................................................................................................................ 19 Fig. 2.23 Construo de um pilar, Pont sur la Mentue .......................................................................... 20 Fig. 2.24 Construo com cimbre ao solo ............................................................................................. 20 Fig. 2.25 Construo com vigas de lanamento .................................................................................... 20 Fig. 2.26 Construo por deslocamentos sucessivos ............................................................................. 21 Fig. 2.27 Construo por avanos sucessivos ....................................................................................... 21 Fig. 2.28 Esquema de um Sistema de Gesto de Obras de Arte (BMS 2002). ..................................... 23 Fig. 2.29 Desempenho de uma Ponte em funo do tempo. (os aumentos de desempenho, traos

verticais. correspondem a aces de manuteno) (Brime 2002). ......................................... 24 Fig. 2.30 Rcio entre o valor de manuteno anual de Obras de Arte e o valor da sua substituio (%)

............................................................................................................................................... 25 Fig. 2.31 Passagem Agrcola ................................................................................................................. 28 Fig. 2.32 Passagem Hidrulica .............................................................................................................. 28 Fig. 2.33 Passagem Superior ................................................................................................................. 28 Fig. 2.34 Passagem Inferior ................................................................................................................... 28

ndice de figuras

xviii

Fig. 2.35 Passagem de Pees ................................................................................................................. 28 Fig. 2.36 Viaduto ................................................................................................................................... 28 Fig. 2.37 Ponte ...................................................................................................................................... 28 Fig. 2.38 Tnel ...................................................................................................................................... 28 Fig. 2.39 Inspeces principais realizadas com recurso a plataforma ................................................... 33 Fig. 2.40 Equipamento de inspeco de pontes (EP 2006) ................................................................... 35 Fig. 2.41 Processo de Monitorizao (FiberSensing) ............................................................................ 41 Fig. 2.42 Extensmetros para medir deformaes em armaduras (Carvalho e Gonalves 2001) ......... 43 Fig. 2.43 Extensmetros para medir deformaes no beto (Carvalho e Gonalves 2001) .................. 43 Fig. 2.44 Exemplo da aplicao de sensores de deformao embebidos em beto (FiberSensing) ...... 43 Fig. 2.45 Modo de Aplicao de um Medidor de juntas (Fibersensing) ............................................... 44 Fig. 2.46 Monicorr ................................................................................................................................ 45 Fig. 2.47 Aplicao de um sensor de temperatura (FiberSensing) ........................................................ 45 Fig. 2.48 Aplicao de Clulas de Presso (FiberSensing) ................................................................... 46 Fig. 2.49 Acelermetro (FiberSensing) ................................................................................................. 46 Fig. 2.50 Aplicao de sensores de fibra ptica em estruturas metlicas (FiberSensing) ..................... 47 Fig. 3.1 Factores que actuam numa ponte durante a sua vida til (Radomski 2002) ............................ 50 Fig. 3.2 Factores que podem dar origem ao aparecimento de patologias .............................................. 52 Fig. 3.3 Patologia originada pela aco do fogo ................................................................................... 53 Fig. 3.4 Patologia originada pela reaco lcalis-slica: a) pilar de beto armado (Silva 2996); b)

encontro de uma Passagem Superior (Brouxel 2009). ........................................................... 55 Fig. 3.5 Patologia originada pela reaco sulfatica (Brouxel 2009). .................................................... 55 Fig. 3.6 Reaco entre o beto e os ies sulfato (Beleza 1996) ............................................................ 56 Fig. 3.7 Processo de degradao do beto (Andrey 1987) .................................................................... 56 Fig. 3.8 Tipos de corroso de armaduras e factores que os originam (Laner 2001) .............................. 57 Fig. 3.9 Exemplo de uma inadaptao da estrutura ao stio onde est inserida: sapata sobre aterro ..... 58 Fig. 3.10 Exemplos de deficiente pormenorizao de armaduras ......................................................... 60 Fig. 3.11 Exemplos de insuficiente armadura secundria viga parede .................................................. 60 Fig. 3.12 Aparecimento de fissuras devido ao reduzido recobrimento na zona de sobreposio de

armaduras ............................................................................................................................... 61 Fig. 3.13 Exemplo das diferenas entre as hipteses de clculo e a realidade de construo: pilar sobre

uma nica fiada de estacas ..................................................................................................... 61 Fig. 3.14 Disposio construtiva a implementar para possibilitar a colocao de macacos para efectuar

o levantamento do tabuleiro ................................................................................................... 62 Fig. 3.15 Acumulao de agregados de grandes dimenses devido a uma m vibrao do beto e ao

uso de cofragens mal colmatadas (Peter, 1994) ..................................................................... 64 Fig. 3.16 Fissurao devido cedncia do solo (Castro e Martins, 2006) ............................................ 64 Fig. 3.17 Deslocamento de cofragens (Castro e Martins, 2006) ........................................................... 64 Fig. 3.18 Remoo prematura da cofragem .......................................................................................... 65 Fig. 3.19 Exemplos de patologias em Obras de Arte de beto armado. ................................................ 67 Fig. 3.20 Evoluo do descasque de beto ............................................................................................ 70 Fig. 3.21 Tipos de fendas que podem aparecer devido aplicao de cargas ...................................... 72

ndice de figuras

xix

Fig. 3.22 Exemplos de deformaes excessivas.................................................................................... 75 Fig. 3.23 Exemplos de patologias em Obras de Arte de alvenaria de pedra (EP 2007) ........................ 79 Fig. 3.24 Tipos de fissuras transversais e possveis causas (IQOA 1996) ............................................ 83 Fig. 3.25 Tipos de fissuras longitudinais e possveis causas (IQOA 1996) .......................................... 83 Fig. 3.26 Danos que afectam os tmpanos (Gilbert 1993; Oliveira e Loureno 2002) .......................... 84 Fig. 3.27 Tipos de fissuras que podem aparecer nos muros tmpano (IQOA 1996) ............................. 85 Fig. 3.28 Tipos de fissuras nos arcos devido ao movimento dos apoios (IQOA 1996) ........................ 85 Fig. 3.29 Mecanismo de rotura devido a uma carga pontual central ..................................................... 86 Fig. 3.30 Mecanismo de rotura devido a uma carga pontual excessiva e assimtrica .......................... 86 Fig. 3.31 Grfico / para os diferentes tipos de materiais .................................................................. 88 Fig. 3.32 Exemplos de patologias em Obras de Arte em estrutura metlica. ........................................ 91 Fig. 3.33 Patologia especfica do ferro pudlado, (folhagem, formao de bolsas de ferrugem entre

chapas) ................................................................................................................................... 92 Fig. 3.34 Exemplos das principais patologias nos aparelhos de apoio: a) Descolagem ou destacamento

das camadas neoprene; b) Sair da guia ou tranca do rolete ou rolo; c) Corroso do metal. .. 94 Fig. 3.35 Exemplos de patologias em junta de dilatao: a) Deteriorao da banda de transio; b)

Ausncia de pares da junta metlica; c) Deteriorao do pavimento .................................... 97 Fig. 3.36 Exemplos de patologias nos rgos de drenagem: a) Obstruo da grgula ou sumidouro;b)

Obstruo do tubo de queda; c) Obstruo da sarjeta ............................................................ 97 Fig. 3.37 Exemplos de patologias nos guarda corpos: a) Corroso dos elementos; b) Perda de seco;

c) Elemento danificado; d) Deficincias da pintura; e) Falta de elementos de fixao; f) Deslocamento de pedras. ....................................................................................................... 98

Fig. 3.38 Exemplos de patologias nas guardas de segurana: a) Dano devido a um embate de um veculo; b) Corroso das chapas de fixao e ausncia de elementos de ligao. ................. 98

Fig. 3.39 Exemplos de patologias no revestimento da via: a) Fendas no pavimento; b) Buraco no pavimento; c) Fendilhao em pele de crocodilo ............................................................... 99

Fig. 3.40 Exemplos de patologias nos passeios: a) Fendilhao da argamassa de revestimento; b) Falta de elementos e ausncia de chapa de prolongamento da junta no passei; c) Desgaste da argamassa esquartelada .......................................................................................................... 99

Fig. 3.41 Exemplos de patologias nos taludes: a) Infiltraes de gua; b) Existncia de elementos soltos; c) Deslizamento do talude .......................................................................................... 99

Fig. 3.42 Exemplos de patologias nas cornijas: a) Delaminao pontual do beto originado por um embate /coliso; b) Descasque do beto de recobrimento ................................................... 100

Fig. 3.43 Exemplos de danos em pontes causados pela aco ssmica: a) Kobe 1995 Japo; b) San Fernando, California; c) Katrina, USA (Padgett e all 2008). ............................................... 101

Fig. 3.44 Esquemas de colapso de pontes: a) originado por problemas nas fundaes; b) originado pela rotura por corte dos pilares (Kawashima 2009). .................................................................. 101

Fig. 3.45 Exemplos de danos em pilares devido aco ssmica Kobe 1995: a) falta de confinamento lateral; b) dano num pilar curto (Kawashima 2009). ........................................................... 102

Fig. 3.46 Danos causados pela aco ssmica: a) queda de um tabuleiro, kobe 1995; b) queda de blocos de pedra numa ponte em alvenaria, Turquia 1998 (Wenk 2005). ........................................ 103

Fig. 4.1 Fluxograma com a metodologia para intervenes estruturais do ICOMUS 2004 (Loureno 2005) .................................................................................................................................... 110

Fig. 4.2 Estratgias de avaliao do estado de uma estrutura existente (Castro e Martins 2006). ...... 111

ndice de figuras

xx

Fig. 4.3 Diferentes etapas de preparao da superfcie de beto degradada: a) zona afectada b) remoo do beto degradado; c) limpeza da superfcie; d) proteco dos aos; e) aplicao de novo beto (adaptado de Calgaro e Lacroix 1997) ......................................................... 120

Fig. 4.4 Reparao do beto e reforo das armaduras (Ponte da Barra, EP 2007) .............................. 121 Fig. 4.5 Pormenor de execuo de beto projectado (Rodrigues 2005). ............................................. 122 Fig. 4.6 Injeco de fendas com resina epoxy (Rodrigues 2005). ....................................................... 123 Fig. 4.7 Pormenor de colocao de buchas e chapas metlicas (Rodrigues 2005). ............................. 123 Fig. 4.8 Reforo de pilares com CRP .................................................................................................. 124 Fig. 4.9 Colocao de pr-esforo exterior (Ponte da Barra, EP2007). .............................................. 124 Fig. 4.10 Reforo do arco com tirantes: a) alado; b) corte transversal: pormenor do furo; c) exemplo

(Ponte Candeeira, EP 2008). ................................................................................................ 126 Fig. 4.11 Reforo do arco com gatos metlicos (Ponte Dom Zameiro, EP 2008). ............................. 126 Fig. 4.12 Injeco de alvenarias: a) selagem de fenda; b) preenchimento de vazios (Roque 2002). . 126 Fig. 4.13 Reforo do enchimento do encontro: a) furo: b) execuo da injeco por gravidade (Ponte

Meinedo, EP 2009) .............................................................................................................. 127 Fig. 4.14 Impermeabilizao do tabuleiro (Ponte Meinedo, EP 2009) ............................................... 127 Fig. 4.15 Reconstruo de elementos estruturais: a) numerao e desmonte das pedras; b) reconstruo

do muro (Ponte Dom Zameiro, EP 2008) ............................................................................ 128 Fig. 4.16 Esquema da colocao de barras de pr-esforo para equilibrar os esforos no elemento a

substituir (Calgaro e Lacroix 1997) ..................................................................................... 129 Fig. 4.17 Reforo de elementos com chapas, Ponte Metlica de Vila Real sobre o Rio Corgo, (EP

2003). ................................................................................................................................... 129 Fig. 4.18 Exemplo do reforo de um tabuleiro metlico por aplicao de pr-esforo. ...................... 130 Fig. 4.19 Exemplo de aplicao de pr-esforo exterior na Ponte sobre o Rio Congo, ( EP 2003): a)

sela de desvio; b) macio de amarrao, c) ancoragem dos cabos ...................................... 131 Fig. 4.20 Dispositivo passivo de dissipao de energia. ..................................................................... 132 Fig. 4.21 Dissipadores histerticos Algasism PND e PNUD (Catlogo Alga) ................................... 134 Fig. 4.22 Dissipadores Viscosos Algasism FD (Catlogo Alga)........................................................ 134 Fig. 4.23 Dissipadores Viscosos Algasism FD (Catlogo Alga)......................................................... 134 Fig. 5.1 Nmero de Obras de Arte por Distrito ................................................................................... 138 Fig. 5.2 Nmero de Obras de Arte por tipo de obra ............................................................................ 138 Fig. 5.3 Nmero de Obras de Arte por tipo de estrutura ..................................................................... 139 Fig. 5.4 Nmero de Obras de Arte do tipo III por tipo de estrutura .................................................... 139 Fig. 5.5 Nmero de Obras de Arte do tipo II por tipo de estrutura ..................................................... 140 Fig. 5.6 Nmero de Obras de Arte do tipo I por tipo de estrutura ....................................................... 140 Fig. 5.7 Percentagem de Obras de Arte por comprimento .................................................................. 141 Fig. 5.8 Percentagem de Obras de arte por ano de construo ............................................................ 141 Fig. 5.9 Percentagem de Obras de Arte por tipo de material .............................................................. 141 Fig. 5.10 Percentagem de Obras de Arte por componente .................................................................. 142 Fig. 5.11 Nmero de Obras de Arte por Concelho .............................................................................. 143 Fig. 5.12 Nmero de Obras de Arte por tipo de obra .......................................................................... 143 Fig. 5.13 Nmero de Obras de Arte por tipo de estrutura ................................................................... 144

ndice de figuras

xxi

Fig. 5.14 Nmero de Obras de Arte do tipo de Obra e estrutura ......................................................... 144 Fig. 5.15 Percentagem de Obras de Arte segundo o nmero de vos ................................................. 144 Fig. 5.16 Nmero de Obras de arte por tipo de obra e por nmero de vos ........................................ 145 Fig. 5.17 Nmero de Obras de arte com mais de 5 vos por tipo de obra e por n. de vos ............... 145 Fig. 5.18 Percentagem de Obras de Arte por comprimento ................................................................ 146 Fig. 5.19 Percentagem de Obras de Arte, por tipo de material ........................................................... 146 Fig. 5.20 Nmero de Obras de Arte do tipo de Obra e material.......................................................... 147 Fig. 5.21 Nmero de Obras de Arte por tipo de estrutura e material .................................................. 147 Fig. 5.22 Nmero de Obras de Arte por tipo de estrutura e material .................................................. 148 Fig. 5.23 Nmero e percentagem de obras de arte, segundo a dcada de construo ......................... 148 Fig. 5.24 Percentagem de obras de arte de beto armado segundo ano de construo ....................... 149 Fig. 5.25 Percentagem de obras de arte de alvenaria de pedra segundo ano de construo ................ 149 Fig. 5.26 Percentagem de Obras de Arte por componente .................................................................. 149 Fig. 5.27 Percentagem de obras de arte que possuem cada componente, por tipo de obra ................. 151 Fig. 5.28 Nmero de obras de arte com aparelhos de apoio por tipo de obra e estrutura ................... 152 Fig. 5.29 Nmero de Obras de Arte que possuem aparelhos de apoio segundo a sua tipologia e

localizao ........................................................................................................................... 153 Fig. 5.30 Nmero de obras de arte com juntas de dilatao por tipo de obra ..................................... 153 Fig. 5.31 Nmero de obras de arte que possuem juntas de dilatao segundo a sua tipologia ........... 154 Fig. 5.32 Percentagem de Obras de Arte em beto armado por tipo de patologia. ............................. 155 Fig. 5.33 Percentagem de Obras de Arte em beto armado por tipologia e tipo de anomalia no

estrutural. ............................................................................................................................. 156 Fig. 5.34 Percentagem de Obras de Arte em beto armado por tipologia e tipo anomalia estrutural. 157 Fig. 5.35 Percentagem de Obras de Arte em beto armado por tipo de estrutura e anomalia estrutural.

............................................................................................................................................. 158 Fig. 5.36 Percentagem de Obras de Arte em beto armado por ano de construo e anomalia estrutural.

............................................................................................................................................. 158 Fig. 5.37 Percentagem de Obras de Arte em Alvenaria de Pedra por tipo de patologia. .................... 159 Fig. 5.38 Planta esquemtica da ponte ................................................................................................ 160 Fig. 5.39 Alado esquemtico da Ponte Lado de montante ............................................................. 160 Fig. 5.40 Vista de jusante da Ponte, arco em ogiva ............................................................................. 160 Fig. 5.41 Vista montante da Ponte ...................................................................................................... 160 Fig. 5.42 Vista sobre a Ponte, lajeado de granito ................................................................................ 160 Fig. 5.43 Estado da ponte aps colapso de 2001 ................................................................................. 161 Fig. 5.44 Estado da pontes aps colapso de 2004 ............................................................................... 161 Fig. 5.45 Principais patologias da Obra de Arte por elemento estrutural ............................................ 163 Fig. 5.46 Trabalhos de reabilitao e reforo realizados na Ponte Dom Zameiro. ............................. 164

ndice de tabelas

xxiii

NDICE DE TABELAS

Tabela 2.1 Anlise de todos os colapsos de pontes conhecidos editada por Scheer em 2001 (Khn et al 2008). ....................................................................................................................................... 7

Tabela 2.2 Alguns recordes mundiais ................................................................................................... 11 Tabela 2.3 Tipos de aparelhos de apoio ................................................................................................ 16 Tabela 2.4 Tipos de aparelhos de apoio (Adaptado de Leonhardt, Setra 2007, etc) ............................. 17 Tabela 2.5 Tipos de juntas (Lima 2006)................................................................................................ 18 Tabela 2.6 Esquemas tipos de juntas (Lima 2006) ................................................................................ 19 Tabela 2.7 Relao entre o custo de manuteno anual das Obras de Arte o valor da sua substituio

(Brime 2002) e (Pvoa 2008). ............................................................................................... 25 Tabela 2.8 Principais caractersticas dos Sistemas de Gesto de Obras de Arte (Almeida 2003). ....... 26 Tabela 2.9 Tipos de estrutura considerados na classificao das obras de arte..................................... 29 Tabela 2.10 Listagem de Componentes das Obras de Arte e respectivos elementos ............................ 30 Tabela 2.11 Classificao do estado de degradao da estrutura (EP 2006) ......................................... 32 Tabela 2.12 Mtodos de Controlo do Estado de Conservao de uma Obra de Arte (Andrey 1987) ... 36 Tabela 2.13 Domnios de aplicao dos diferentes mtodos de ensaio (Andrey 1987) ........................ 39 Tabela 2.14 Campos de aplicao dos principais mtodos actualmente disponveis para a avaliao e

inspeco de pontes de alvenaria em arco (Rodrigues 2008) ................................................ 40 Tabela 2.15 Fases de interveno da avaliao do estado de uma estrutura (Oliveira e Loureno 2003)

............................................................................................................................................... 41 Tabela 3.1 Patologias provenientes de defeitos de construo(Tridon 2009) ....................................... 65 Tabela 3.2 Classificao das principais anomalias existentes nas Obras de Arte de beto armado,

elementos em beto. ............................................................................................................... 67 Tabela 3.3 Classificao de patologias no estruturais e principais causas .......................................... 69 Tabela 3.4 Manifestao patolgica e causas do aparecimento de fissuras nas estruturas de beto

(adaptado de Radomski 2002 e Laner 2001) ......................................................................... 71 Tabela 3.5 Principais causas de fissuras em Obras de Arte em beto armado: Quadros e prticos e

pontes com tabuleiro em laje macia (IQOA 1996) .............................................................. 73 Tabela 3.6 Principais causas de fissuras em Obras de Arte em beto armado: Pontes de tabuleiro

vigado e Estruturas tubulares em beto fabricado in situ (IQOA 1996) ................................ 74 Tabela 3.7 Classificao de anomalias estruturais e principais causas, alguns exemplos ..................... 76 Tabela 3.8 Classificao das principais anomalias existentes nas Obras de Arte em alvenaria de pedra

(Adaptado de Rodrigues 2008) .............................................................................................. 80 Tabela 3.9 Principais problemas, aces preventivas, causas, tcnicas de manuteno, conservao e

reabilitao associadas s patologias no estruturais das Obras de Arte em Alvenaria (Adaptado Rodrigues 2008) ................................................................................................... 81

Tabela 3.10 Patologias de ndole estrutura das Obras de Arte e respectivas causas ............................. 86 Tabela 3.11 Caractersticas mecnicas dos materiais ............................................................................ 88 Tabela 3.12 Valores de clculo das tenses resistentes ......................................................................... 89

ndice de figuras

xxiv

Tabela 3.13 Classificao das principais anomalias existentes nas Obras de Arte em estrutura metlica. ............................................................................................................................................... 91

Tabela 3.14 Principais anomalias dos aparelhos de apoio e causas provveis (adaptado de Freire 2008) ............................................................................................................................................... 95

Tabela 3.15 Classificao das principais anomalias existentes nas juntas de dilatao (Adaptado Lima 2006). ..................................................................................................................................... 96

Tabela 4.1 Normas e directivas regulamentares disponveis noutros pases aplicadas a construes existentes ............................................................................................................................. 108

Tabela 4.2 Normas e directivas regulamentares disponveis noutros pases no domnio do dimensionamento ssmico de estruturas .............................................................................. 109

Tabela 4.3 Sequncia de clculo do valor dos esforos actuantes na verificao de segurana aos E.L.U. em estruturas existentes (Santos 2008) .................................................................... 117

Tabela 4.4 Sistemas de proteco ssmica (Filiatrault 2004) .............................................................. 133 Tabela 5.1 Nmero de Obras de Arte por comprimento ..................................................................... 141 Tabela 5.2 Nmero de Obras de arte por ano de construo ............................................................... 141 Tabela 5.3 Nmero de Obras de Arte por tipo de material ................................................................. 141 Tabela 5.4 Percentagem de Obras de Arte por componente ............................................................... 142 Tabela 5.5 Nmero de Obras de Arte segundo o nmero de vos ...................................................... 144 Tabela 5.6 Nmero de Obras de Arte por comprimento ..................................................................... 146 Tabela 5.7 Nmero de Obras de Arte, por tipo de material ................................................................. 146 Tabela 5.8 Percentagem de Obras de Arte que possuem cada componente ........................................ 149 Tabela 5.9 Numero de Obras de Arte que possuem aparelhos de apoio segundo a sua tipologia e

localizao ........................................................................................................................... 152 Tabela 5.10 Nmero de Obras de Arte que possuem juntas de dilatao segundo a sua tipologia ..... 154

Simbologia

xxv

SIMBOLOGIA

EP Estradas de Portugal BRIME Bridge Management in Europe NBI National Bridge Inventory ICOMOS International Council on Monuments and Sites ACI American Concrete Institute SGOA Sistema de Gesto de Obras de Arte OA Obra de Arte PT Ponte TU Tnel VT Viaduto PH Passagem Hidrulica PA Passagem Agrcola PP Passagem de Pees PS Passagem Superior PI Passagem Inferior GT Galeria Tcnica AA Aparelho de Apoio JA Junta Aberta JOPC Juntas Ocultas sob Pavimento Contnuo JBM Juntas de Betume Modificado JSME Juntas Seladas com Material Elstico JPEC Juntas em Perfil de Elastmero Comprimido BFE Bandas Flexveis de Elastmero PMD Placas Metlicas Deslizantes JEA Juntas de Elastmero Armado PMC Pentes Metlicos em Consola JEAC Juntas de Elastmero Armado Compostas PMR Placas Metlicas com Roletes JPEM Juntas de Perfis de Elastmero Mltiplos

1

CAPTULO 1

INTRODUO, ENQUADRAMENTO E OBJECTIVOS

1.1. Consideraes gerais

Portugal um pas com um vasto patrimnio de obras de arte. Muitas destas estruturas apresentam um pronunciado nvel de degradao, pelo que fundamental desenvolver aces

de recuperao e conservao para garantir um nvel de segurana compatvel com a utilizao em causa.

Como do conhecimento geral, o problema no reside unicamente nas pontes antigas, em geral construdas em alvenaria de pedra. Devido ao elevado ritmo de construo de novas vias de comunicao nos ltimos anos, tem-se observado que o estado de degradao das obras de arte, principalmente das pontes de beto, considervel. Estes problemas tm como principal motivo os reduzidos prazos de execuo e a falta de inspeco e manuteno peridicas adequadas.

Para se prevenir o aparecimento de patologias, necessrio que se projecte e construa com qualidade, que se conhea as causas das patologias encontradas, fazendo com que haja uma realimentao do sistema, evitando a repetio dos mesmos erros.

Alm disto, importante salientar que a reparao, recuperao, reforo, so, geralmente, bem mais caros do que a realizao de uma manuteno peridica, que previna a ocorrncia e evoluo de patologias nas pontes.

O estado de conservao e a avaliao da segurana das pontes existentes so temas actuais que

tm suscitado uma crescente preocupao, em toda a sociedade e nas autoridades competentes.

Captulo 1

2

O desenvolvimento de sistemas de gesto de obras de arte tem dado um contributo importante no planeamento e gesto das redes.

A avaliao do desempenho e da segurana das obras de arte passa pela realizao de inspeces, que culminam com a identificao do estado de conservao da obra de arte.

As inspeces a realizar devem ser peridicas, de modo a permitir a identificao de anomalias, sugerindo a adopo de procedimentos com vista a garantia de adequadas condies de durabilidade das estruturas, ou seja de modo a garantir a aptido da estrutura para desempenhar as funes para que havia sido concebida durante o perodo de vida previsto, sem que para tal

seja necessrio incorrer em custos de manuteno e reparao imprevistos. As tcnicas de inspeco visual e observao de obras de arte tm-se desenvolvido

consideravelmente, permitindo realizar diagnsticos rigorosos do estado de conservao das pontes, que podero dar indicaes, por exemplo, das zonas que necessitam de inspeces mais detalhadas ou at reparao.

Recorrendo a inspeces visuais, ensaios e monitorizao, consegue-se acompanhar a evoluo

do estado de conservao e o aparecimento de eventuais patologias nas obras, de modo a identificar as que tendem para uma grave deteriorao e intervir atempadamente, podendo ser evitado neste cenrio os danos severos, ou at o seu colapso.

A monitorizao das estruturas em engenharia civil poder ter como objectivo a avaliao da durabilidade e integridade estrutural, permitindo estudar e analisar o seu comportamento

durante as fases de construo e/ou de explorao.

Um sistema de monitorizao dever incluir a instrumentao das seces e elementos principais da estrutura, englobando o controlo efectivo da evoluo da deformao dos materiais constituintes, o registo dos gradientes trmicos e a sua evoluo, o estado de corroso das armaduras e as aceleraes induzidas por sismos, entre outros parmetros.

O conceito de estrutura inteligente subentende a existncia de sistemas automticos de

monitorizao, de estruturas auto-adaptativas e de um sistema capaz de controlar a resposta estrutural. Estes sistemas de monitorizao devero ser capazes de detectar a ocorrncia de

situaes de excepo predefinida, por exemplo atravs do controlo de determinados valores de parmetros caracterizadores dos efeitos das aces em termos de deformaes e/ou deslocamentos. Recentemente, tm-se desenvolvido diversos estudos nesta rea, nomeadamente na caracterizao do comportamento dinmico das estruturas e proteco ssmica.

Introduo Enquadramento e Objectivos

3

Com o intuito de avaliar o comportamento das estruturas ao longo do tempo e de as proteger contra eventuais aces de acidente severas, pretende-se ainda com esta dissertao analisar e

apresentar algumas tcnicas de reabilitao e reforo de estruturas.

1.2. Enquadramento e objectivos da tese Com a realizao desta dissertao pretende-se alcanar, de forma faseada, os seguintes

objectivos: Recolha bibliogrfica sobre aspectos gerais sobre pontes rodovirias: estado da arte

(evoluo histrica, tipologias e sistemas estruturais mais comuns, processos construtivos, ciclo de vida); estratgias de inspeco, sistemas de gesto de obras de arte, monitorizao, sistemas de controlo activo smart structures.

Descrio das patologias mais frequentes em pontes rodovirias

Principais causas de dano de pontes rodovirias originadas pela aco ssmica;

Metodologias de avaliao de segurana;

Regulamentao existente a nvel internacional para avaliar a segurana estrutural de pontes existentes;

Solues e tcnicas de reabilitao e reforo de Obras de Arte. Reforo ssmico de pontes.

Caso de estudo sobre um conjunto de pontes existentes em Portugal. Anlise estatstica dos danos mais frequentes e correlao com factores como a idade, tipologia, mtodo construtivo, localizao, etc.

1.3. Organizao da tese

A presente dissertao est organizada em sete captulos, apresentando-se de uma forma sumria o contedo de cada um deles.

O captulo 1 apresenta uma breve introduo temtica da necessidade de avaliao do desempenho e reabilitao e reforo de Obras de Arte. Descrevem ainda os principais

objectivos da tese e a sua organizao em captulos. Com o captulo 2 pretende-se introduzir alguns conceitos gerais sobre o estado da arte das

pontes rodovirias, particularmente no que diz respeito sua evoluo histrica, tipologias e sistemas estruturais mais comum, bem como aos processos construtivos mais utilizados. Procura-se evidenciar que em todas as fases da vida til de uma estrutura se deve ter sempre em

Captulo 1

4

mente a durabilidade das estruturas. Refere-se a importncia de se implementar sistemas de gesto de obras de arte, apresentando alguns sistemas adoptados noutros pases e a realidade

portuguesa. Descrevem-se as principais tcnicas de inspeco e diagnstico, fazendo referncia implementao de sistemas de monitorizao de estruturas e sistemas de controlo activo.

O captulo 3 tem como finalidade apresentar as principais patologias que se manifestam nas Obras de Arte, tendo em considerao os diferentes materiais estruturais que as constituem e os respectivos componentes. Descrevem-se as principais causas que esto na origem do aparecimento de danos nas estruturas, particularizando para as que tiveram origem na aco

ssmica.

Com o captulo 4 procurou-se tecer algumas consideraes sobre a avaliao do desempenho de

estruturas existentes, comeando por fazer referncia regulamentao em vigor a aplicar em estruturas existentes. Pretendeu-se igualmente apresentar as principais etapas a ter em considerao na elaborao de um projecto de reabilitao e descrever as principais tcnicas de reabilitao e reforo de estruturas de beto armado, alvenaria de pedra e estruturas metlicas.

Termina-se o captulo apresentando alguns sistemas de proteco ssmica

O captulo 5 dedicado anlise de um conjunto de pontes rodovirias existentes em Portugal, apresentando uma anlise estatstica dos danos mais frequentes, procurando correlacionar com

factores como a idade, tipologia, mtodo construtivo, localizao, etc.

No Captulo 6 so tecidas algumas consideraes gerais sobre a tese, destacando-se os principais aspectos do trabalho, propondo-se tambm algumas linhas de orientao a desenvolver em trabalhos futuros.

5

CAPTULO 2

ESTADO DA ARTE

2.1. Aspectos gerais sobre pontes rodovirias

2.1.1. Evoluo histrica

Ao longo dos tempos tem-se vindo a designar por Obra de Arte todas as obras especiais de vias

de comunicao, tais como pontes, viadutos, pontes, que em tempos eram projectadas por artificies que utilizando a sua grande intuio e empirismo idealizaram obras que hoje em dia so inquestionavelmente autenticas Obras de Arte.

O Homem desde sempre teve necessidade de se deslocar e transpor rios. At ao final do sculo XVIII as Pontes eram construdas em alvenaria ou madeira, a partir dessa data e com a revoluo industrial comearam a ser construdas as primeiras pontes em ferro fundido e ao estrutural. a partir de 1900 que surgem as pontes em beto armado e a partir de 1938 comea--se a utilizar o beto pr-esforado nas pontes.

Com a descoberta de novos materiais de construo, como o beto, o ao, os materiais compsitos, conseguiu-se melhorar significativamente o desempenho mecnico das estruturas e

desde ento tem-se vindo a verificar acrscimo sem precedentes da construo de novas Obras de Arte.

Alm do emprego de novos materiais e tcnicas, so tambm responsveis por estas mudanas as condies criadas pelo desenvolvimento das sociedades, as exigncias do clima e a

necessidade de expressar novas aspiraes e ideais.

Captulo 2

6

Actualmente verifica-se que os recordes mundiais (Tabela 2.2) vo sendo continuamente ultrapassados pela construo de novas estruturas arrojadas. O desejo e a utopia de atingir um novo recorde um acto de exaltao do ego dos engenheiros que desencadeia o desenvolvimento de novas tcnicas estruturais e construtivas.

O progresso tem permitido o desenvolvimento das redes rodovirias de todo o mundo e consequentemente isso reflecte-se num aumento crescente da construo de Obras de Arte.

O ritmo crescente do nmero de obras de arte, aliado ao controlo dos custos e prazos para a sua realizao, faz com que se descuidem muitas vezes dos aspectos relativos qualidade e

durabilidade das estruturas.

Se at h pouco tempo, se pensava que as construes, mais precisamente as pontes, durariam

indefinidamente, actualmente, j est provado que isto no verdico. Todas as pontes, para atingirem uma vida til para as quais foram projectadas, necessitam de manuteno. Uma grande percentagem das Obras de Arte existentes encontram-se deterioradas devido sua idade, s condies ambientais a que esto submetidas e insuficiente capacidade para resistir

ao trfego actual.

Tomando conscincia que a durabilidade das estruturas das pontes e dos equipamentos nela instalados, no eterna, j se comea a constatar um aumento do investimento na manuteno e conservao de Obras de Arte, no sentido de se permitir a circulao do trfego em condies de comodidade, segurana e fluidez.

Para se manter o bom funcionamento das pontes, torna-se necessrio gerir a sua manuteno e para tal, tem-se vindo a recorrer implementao de sistemas de gesto com mdulos informticos semi-inteligentes que auxiliam na preveno do estado geral das estruturas (Santiago 2000).

O recurso a Sistema de Gesto de Obras de Arte tem permitido s entidades competentes, ter conhecimento do seu patrimnio e do seu estado de manuteno e conservao. Estas

aplicaes informticas tm um papel importante na preveno de todo o tipo de situaes que possam pr em perigo a segurana do trfego rodovirio e pedonal.

A primeira entidade pblica que foi criada tendo como um dos seus objectivos a manuteno das obras de arte da rede de estradas foi o Corps des Ponts et Chausses, fundado em Frana em 1716. Nessa altura, todas as pontes importantes eram em alvenaria de pedra e o seu perodo de vida til era praticamente ilimitado, conforme se pode testemunhar pela existncia de diversas

Estado da Arte

7

pontes deste tipo, algumas mesmo do perodo romano, capazes ainda de suportar trfego pesado actual (Brito 1992).

A preocupao por manter, conservar e reabilitar as Obras de Arte, tem sido impulsionada ao longo dos tempos pelo colapso inesperado de pontes. Estes acidentes trgicos, tm um custo

inestimvel para a sociedade, especialmente quando originam a perdas de vidas humanas.

Na publicao Collapse of Works, Part 1 Bridges editada pelo Scheer em 2001 foram analisados todos os tipos de colapso de pontes. A tabela que se segue mostra 8 categorias de colapso de pontes construdas com diferentes tipos de material.

Tabela 2.1 Anlise de todos os colapsos de pontes conhecidos editada por Scheer em 2001 (Khn et al 2008).

N. Colapso Nmero de colapsos

Com informao detalhada

Sem informao detalhada

1 Durante a construo 93 20 2 Em servio sem influncias externas 86 35 3 Devido a impacto de barcos 48 4 4 Devido influncia do trfego sob a ponte 16 0 5 Devido influncia do trfego sobre a ponte 18 5 6 Devido ao elevado nvel da gua ou gelo 32 10 7 Causado por fogo, exploses, etc 15 2 8 Na estrutura de suporte 48 14 TOTAL 356 90

Nos Estados Unidos foi por volta dos anos 60, aps o colapso da Silver Bridge, que se verificou uma maior consciencializao por parte das autoridades competentes para esta problemtica (Small and Cooper 1998).

Em Portugal talvez essa maior consciencializao se tenha verificado com a mesma intensidade em 2001, com o colapso da ponte centenria Hintze Ribeiro em Entre-os-rios (Fig. 2.1), que vitimou cerca de meia centena (59) de pessoas no Inverno de 2001 e com a queda de uma passagem de pees sobre o IC19, em Setembro de 2003.

Fig. 2.1 Colapso da Ponte Hintze Ribeiro

Captulo 2

8

Em Portugal, o investimento de novas Obras de Arte ainda superior ao dispendido na manuteno e conservao, no entanto tem-se vindo a verificar uma maior preocupao por

parte das entidades responsveis no sentido de preservar as estruturas existentes.

As primeiras inspeces realizadas em Portugal, com recurso a um Sistema de Gesto de Obras

de Arte, decorreram no final da dcada de 90 (Mendona e Brito 2008)

2.1.2. Tipologias e sistemas estruturais mais comuns

As diferentes tipologias e sistemas estruturais que podemos observar no patrimnio de Obras de Arte rodovirio e ferrovirio foram desde sempre motivadas por diferentes factores, tais como

os diferentes materiais utilizados, as diferentes tecnologias e o know-how da poca, associados aos diferentes desafios impostos pelos condicionalismos topogrficos e aos meios

econmicos existentes.

A escolha por uma tipologia em detrimento de outra sempre condicionada pelo seu comportamento estrutural aliado a sua expresso esttica, permitindo ao projectista escolher uma grande variedade de formas e usar a sua liberdade arquitectnica.

De entre a variedade de sistemas estruturais, poderemos referir a existncia de 3 grandes famlias: as pontes em viga, as pontes em arco e as pontes de cabos, ilustrada na Fig. 2.2.

Ponte em Viga

Ponte em Arco

Ponte de Cabos

Fig. 2.2 Tipologias de ponte segundo o seu sistema estrutural (Manterola e Cruz 2004) Naturalmente estas trs famlias de pontes utilizam-se com os diferentes materiais: pedra,

madeira, ao e beto.

Estado da Arte

9

Pontes em viga

Este o sistema estrutural mais antigo, j usado pelas civilizaes primitivas na travessia de rios, atravs do recurso a troncos de rvores e pedras achatadas.

a partir do comportamento das vigas quando flectidas que se desenvolvem os diversos tipos de sistemas estruturais das pontes.

De uma maneira geral, as pontes em viga, so pontes que se apoiam em dois encontros extremos e numa srie de pilares intermdios. De um ponto de vista resistente poderamos afirmar que so pontes que utilizam a flexo generalizada (flexo, corte, toro, etc.) como mecanismo fundamental para transmitir as cargas.

H diferentes tipos de pontes em viga que se distinguem de acordo com o seu comportamento

estrutural, a referir a viga simplesmente apoiada (Fig. 2.3), a viga gerber (Fig. 2.4), a viga contnua (prtico) (Fig. 2.5), e a viga em trelia (Fig. 2.6).

Fig. 2.3 Exemplo de uma ponte em Viga simplesmente apoiada: Viaduto das Areias (EP 2007)

Fig. 2.4 Exemplo de uma ponte em Viga Gerber: Ponte de Amarante (EP 2007)

Fig. 2.5 Exemplo de uma ponte em prtico: Ponte do Freixo

Fig. 2.6 Exemplo de uma ponte em viga treliada: Ponte Lus I Santarm

Captulo 2

10

Pontes em Arco

Os romanos foram os primeiros grandes construtores de pontes em arco. Esta tcnica permitia a

utilizao de materiais com dimenses mais pequenas e a possibilidade de se construir pontes com maiores vos.

As estruturas em arco, devido sua forma curvilnea desenvolvida segundo a linha de presses, funcionam essencialmente compresso. Este o tipo estrutural mais apropriado para os materiais de construo como a pedra e o beto. O arco muitas vezes utilizado como elemento fundamental de suporte do tabuleiro.

As figuras que se seguem pretendem ilustrar alguns tipos de pontes em arco presentes em Portugal.

Fig. 2.7 Ponte de Alvenaria de Pedra: Ponte Duarte Pacheco

Fig. 2.8 Ponte em beto armado: Ponte da Arrbida

Fig. 2.9 Ponte em ferro: Ponte Luz I

Pontes de cabos

As estruturas com cabos fazem parte das estruturas que integram elementos traccionados, em

que os cabos so os principais elementos de suporte.

Normalmente distingue-se dois tipos de pontes com cabos, as pontes suspensas e as pontes atirantadas.

Nas Pontes suspensas (Fig. 2.10) os cabos constituem a principal estrutura de suporte, assumindo uma determinada configurao entre as ancoragens e eventuais pontos de fixao intermdios, que permitem suspender a restante estrutura (tabuleiro). Nas Pontes atirantadas o tabuleiro suspenso por meio de cabos inclinados que so fixados em torres (Fig. 2.11).

Fig. 2.10 Ponte 25 de Abril

Fig. 2.11 Ponte Vasco da Gama

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Na tabela que se segue (Tabela 2.2) apresentam-se as Pontes por tipologia que so actualmente recordes mundiais.

Tabela 2.2 Alguns recordes mundiais

Tipologia Designao da Ponte Material Pas Vo mximo (m) Ano

Construo Ponte em Arco Danhe

Alvenaria de pedra/beto

China 146 2000

Hu-Pu, Shanghai

Ao/beto China 550 2003

Chaotianmen

Ao China 572 2008

Wanxian

beto China 425 1997

Flisa

Madeira Noruega 70,34 2003

Ponte Suspensa Ponte de Messina

Italia 3300 Incompleta (2011)

Ponte Akashi

Japo 1991 1998

Ponte Atirantada Suzhou-Nantong (Sutong)

China 1088 2008

Pontes Cantilever Quebec

Ao Canad 549 1917

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2.1.3. Principais componentes das Obras de Arte

As Obras de Arte apresentam diferentes componentes consoante a sua tipologia e material, no

entanto todas as infraestruturas so constitudas por elementos estruturais que absorvem as cargas provenientes do trfego (tabuleiro) e as transmitem s fundaes (encontros, pilares, aparelhos de apoio). As figuras que se seguem (Fig. 2.12 e Fig. 2.13) pretendem ilustrar os principais componentes das pontes em beto armado e das pontes em arco de alvenaria de pedra.

Tabuleiro

EncontroPilar Aparelho de apoio

Fundao

Acrotrio Guarda corpos

Macio de encabeamentoEstaca

Junta de dilatao

Fig. 2.12 Principais componentes das pontes

Tmpano Pedra de fechoGuarda Corpos

Hasteal

Paramento em Alvenaria

Quebramar

Arco

Fig. 2.13 Principais componentes das pontes em alvenaria de pedra em arco

Tabuleiro

O tabuleiro, durante a fase construtiva e em servio, solicitado por cargas de diferente natureza, actuando quer na direco vertical (peso prprio, as restantes cargas permanentes e sobrecargas), quer na direco horizontal (frenagem, vento e sismo). Actuam tambm na ponte aces que induzem nos elementos estruturais deformaes impostas, tais como a variao da

temperatura, a retraco e o pr-esforo.

Dependendo da largura do tabuleiro, do material estrutural em causa, do sistema estrutural longitudinal, do vo e do processo construtivo, poderemos encontrar diferentes tipos de seces

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transversais. Nas figuras que se seguem apresentam-se alguns exemplos dos diferentes tipos de seco transversal de pontes em beto armado.

Laje macia

Laje vigada

Laje vazada

Tabuleiro em caixo

Fig. 2.14 Diferentes tipos de seco transversal de pontes em beto armado

O pormenor tipo de um passeio de uma ponte rodoviria em beto armado ilustrado na Fig. 2.15, e inclui, em geral, alm dos elementos estruturais propriamente ditos, os seguintes elementos: revestimento da via, passeios, guarda corpos, guarda de segurana, cornijas, juntas de dilatao, sistema de drenagem, dispositivos para instalao de servios e dispositivos para a instalao da iluminao da ponte.

Guarda Corpos

Tubos P.V.C. para servios

Lancil

.08

BetuminosoCornija

Guarda de Segurana

Fig. 2.15 Pormenor de um passeio

Pilares

Um pilar compe-se essencialmente de um fuste simples (Fig. 2.16) ou mltiplo (Fig. 2.17) e de uma fundao. No topo, o fuste recebe a carga da superestrutura por intermdio de uma ligao realizada por aparelhos de apoio ou de uma ligao monoltica, como acontece nas pontes em prtico.

Fig. 2.16 Fuste simples (Reis 1997)

Fig. 2.17 Fuste mltiplo (Reis 1997)

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O fuste do pilar pode ser alargado no topo para acomodar a superestrutura, como acontece nos pilares com apoio em martelo, ilustrado na figura que se segue.

Fig. 2.18 Fuste simples com apoio em martelo (Reis 1997)

A forma da seco transversal varia consoante as aces ao qual est submetido (aces permanentes e variveis, vento, sismo, etc) e a topografia do local.

O tipo de ligao do pilar ao tabuleiro, depende do tipo de pilar, da sua altura, da sua rigidez e da sua distncia ao centro de rigidez da obra. A ligao pode ser monoltica, com rtula impedindo os deslocamentos (aparelhos de apoio fixos) e com rtula, permitindo deslocamentos em uma ou duas direces (aparelhos de apoio deslizantes sobre teflon).

Encontros

O encontro o elemento estrutural que estabelece a ligao entre a Obra de Arte e a via de

comunicao que lhe d acesso por intermdio de um aterro. Este componente tem como finalidade suportar as cargas verticais e horizontais transmitidas pela superestrutura,

transmitindo-as ao solo de fundao, bem como suportar os impulsos de terras transmitidas pelo solo adjacente ou por ele contido e evitar a eroso do aterro. Os encontros tm um papel importante no funcionamento geral da Obra de Arte, pois permitem que a superestrutura sofra dilataes, assentamentos de apoio ou outras deformaes, sem que

isso implique riscos maiores para o seu funcionamento.

Associado ao encontro existem normalmente muros que podem estar ou no ligados ao

encontro, dependendo de se encontrarem inclinados ou perpendiculares ao encontro, podem ser muros ala, avenida ou asa.

Os tipos de encontros dependem muito das condies topogrficas e geotcnicas e tambm do tipo de superestrutura. Podem-se distinguir dois tipos de encontro: encontros aparentes (Fig. 2.19) e encontros perdidos (Fig. 2.20) (Reis 1997).

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Fig. 2.19 Encontro aparente

Fig. 2.20 Encontro perdido

Fundaes

As fundaes dos pilares e encontros dividem-se em dois tipos: as fundaes directas e as fundaes indirectas.

As fundaes directas so utilizadas quando existe solo de boa resistncia (bed-rock) a pouca profundidade, so em geral de beto armado, podendo ser constitudas por blocos ou sapatas.

Quando o solo de boa resistncia no superficial, necessrio executar fundaes indirectas ou profundas, recorrendo-se a estacas, peges ou barretas.

Aparelhos de apoio

Os Aparelhos de Apoio so dispositivos concebidos para assegurar a transmisso de cargas do

tabuleiro para os apoios (pilares e encontros), permitindo a eventual restrio de alguns movimentos relativos (deslocamentos e/ou rotaes).

A utilizao de Aparelhos de apoio visa criar uma descontinuidade entre a superestrutura e a infra-estrutura, com interrupo da transmisso de alguns tipos de esforos entre ambas as partes.

Quando se prev a incorporao destes dispositivos numa Obra de Arte, alm das aces a que ir estar submetido e do tipo de aparelho de apoio a utilizar, deve-se ter em considerao as disposies construtivas que permitam a visita para inspeco e a sua substituio.

Os aparelhos de apoio podem ter diferentes designaes, de acordo com os graus de liberdade que restringem. Para movimentos de translao, poderemos ter aparelhos de apoio fixos (todos os graus de liberdade bloqueados), unidireccionais (um grau de liberdade) e livres (2 graus de liberdade). Para movimentos de rotao, teremos dispositivos de rotao multi-direccional ou dispositivos de rotao unidireccional.

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Existem vrios tipos de aparelhos de apoio que podem ser agrupados conforme os materiais constituintes e o tipo de deslocamento que proporcionam. A classificao dos aparelhos de

apoio que se apresenta teve em considerao a norma europeia EN1337.

A nova norma europeia estabelece uma classificao baseada na forma do deslocamento destes

elementos. Teremos assim as seguintes categorias de Aparelhos de Apoio:

Categoria 1: Aparelho de Apoio de rotao completa Aparelho de Apoio em elastmero

Aparelho de Apoio panela Aparelho de Apoio esfrico Aparelho de Apoio pndulo pontual Aparelho de Apoio guiado com bloqueamento

Categoria 2: Aparelho de Apoio de rotao axial AA de pndulo

Aparelho de Apoio cilndrico guiado segundo direco longitudinal ou segundo a direco longitudinal mais a direco transversal.

Aparelho de Apoio de rolete simples

Categoria 3: Aparelho de Apoio esfrico e cilndrico onde a carga horizontal suportada pela superfcie de deslizamento curva

Aparelho de Apoio esfrico fixo ou com elementos de deslizamento unidireccional Aparelho de Apoio cilndrico fixo ou guiado na direco transversal

Categoria 4: todos os restantes Aparelho de Apoio

Nas tabelas que se seguem apresenta-se um esquema representativo de cada tipo de aparelhos

de apoio mais usados.

Tabela 2.3 Tipos de aparelhos de apoio

Tipo Designao

1 Articulaes de beto

2 Aparelhos de apoio metlico de pndulo ou balanceiro

3 Aparelhos de apoio metlicos de calote esfrica ou cilndrica tipo Pot-bearing

4 Aparelhos de apoio metlicos de rolo ou rolete

5 Aparelhos de apoio metlicos de contacto linear

6 Aparelhos de apoio elastmeros ou de Neoprene Cintado

7 Aparelhos de apoio elastmeros ou de Neoprene Cintado, deslizante longitudinalmente sobre teflon

8 Aparelhos de apoio com elastmero e ao tipo panela

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Tabela 2.4 Tipos de aparelhos de apoio (Adaptado de Leonhardt, Setra 2007, etc)

Tipo 1 Articulaes de beto Tipo 2 AA metlico de pndulo ou balanceiro

Tipo 3 AA Metlicos de calote esfrica ou cilndrica tipo Pot-bearing

Tipo 4 AA Metlicos de rolo ou roletes (fixos)

Tipo 4 AA Metlicos de roletes mltiplos

Tipo 4 AA metlicos de rolete com dentes de guiamento

Tipo 5 AA metlicos de contacto linear Tipo 5 AA metlicos de contacto linear

Tipo 5 AA metlicos de contacto linear

Tipo 6 AA elastmeros ou de Neoprene Cintado

Tipo 7 AA elastmeros ou de Neoprene Cintado, deslizante longitudinalmente sobre teflon

Tipo 8 AA de neoprene em caixa fixa, com elastmero e ao tipo panela

Juntas de dilatao

A junta de dilatao tem como finalidade garantir a continuidade do pavimento, assegurando a explorao da via sem condicionamentos.

As juntas de dilatao so dispositivos deformveis que permitem assegurar a transio entre os elementos da Ponte mveis e as zonas fixas dos seus acessos, possibilitando a existncia de

movimentos relativos entre as duas partes em condies de segurana, comodidade e durabilidade.

A sua localizao normal entre o tabuleiro da ponte e cada encontro se bem que, no caso de pontes muito extensas, se possam tambm situar entre zonas da prpria ponte. Neste ltimo

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caso, as vigas principais, ou mais geralmente a superstrutura, tm de ser interrompidas criando-se apoios mveis para permitir a livre dilatao na zona da junta (Reis 1997). As juntas so os elementos das pontes mais sujeitos a desgastes e mais sensveis. Deste modo, devem ser projectadas para resistir s aces dinmicas e abrasivas do trnsito bem como aos agentes atmosfricos e retraco e fluncia dos materiais.

Existem diferentes tipos de juntas de dilatao e a sua classificao pode ser efectuada segundo vrios critrios, qualitativos ou quantitativos, tendo em considerao o modo de execuo, os materiais utilizados, os movimentos permitidos, o funcionamento estrutural, a sua localizao,

etc.

A classificao que se apresenta foi proposta no mbito da tese de mestrado Antnio Lima

(2006) e teve como base o panorama de juntas de dilatao instaladas em Portugal. Este sistema adoptou uma classificao qualitativa, que permitisse uma fcil relao entre as anomalias e os diferentes tipos de juntas. As designaes adoptadas para as diversas tipologias foram escolhidas essencialmente a partir

dos materiais utilizados e da sua morfologia.

Nas tabelas que se seguem apresenta-se a classificao proposta e um esquema representativo de cada tipo de junta.

Tabela 2.5 Tipos de juntas (Lima 2006)

Tipo Designao Abreviatura

1 Juntas abertas JA

2 Juntas ocultas sob pavimento contnuo JOPC

3 Juntas de betume modificado JBM

4 Juntas seladas com material elstico JSME

5 Juntas em perfil de elastmero comprimido JPEC

6 Bandas flexveis de elastmero BFE

7 Placas metlicas deslizantes PMD

8 Juntas de elastmero armado JEA

9 Pentes metlicos em consola PMC

10 Juntas de elastmero armado compostas JEAC

11 Placas metlicas com roletes PMR

12 Juntas de perfis de elastmero mltiplos JPEM

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Tabela 2.6 Esquemas tipos de juntas (Lima 2006)

Tipo 1 Juntas abertas Tipo 2 Juntas ocultas sob o pavimento contnuo

Tipo 3 Juntas de betume modificado

Tipo 4 Juntas seladas com material elstico

Tipo 5 Juntas em perfil de elastmero comprimido

Tipo 6 Bandas flexveis de elastmero

Tipo 7 Placas metlicas deslizantes Tipo 8 Juntas de elastmero armado Tipo 9 Pentes metlicos em consola

Tipo 10 Juntas de elastmero armado compostas

Tipo 11 Placas metlicas com roletes Tipo 12 Juntas de perfis de elastmero mltiplos

rgos de drenagem Os rgos de drenagem tm como funo recolher e encaminhar as guas superficiais para um sistema de drenagem geral.

Salienta-se que a durabilidade das estruturas muitas vezes comprometida devido falta ou h m execuo dos rgos de drenagem.

As figuras que se seguem pretendem ilustrar exemplos de rgos de drenagem.

Fig. 2.21 Grgula ou sumidouro e tubo de queda

Fig. 2.22 Caleira (meia cana)

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2.1.4. Processo construtivo

O processo construtivo de uma obra alm de ter uma enorme influncia na sua concepo

estrutural, na qualidade e prazo da obra, podem ser responsveis pelo aparecimento de patologias, quando no so correctamente executados.

A metodologia adoptada na construo das pontes depende do material constitutivo dos elementos estruturais. Hoje em dia existem variadssimos mtodos para a construo de pontes, pelo que apensas se ir fazer referncia s principais tecnologias utilizadas.

Os processos construtivos mais utilizados na realizao de pilares em beto armado de pontes

so:

Cofragens tradicionais Moldes deslizantes ou moldes saltantes (Fig. 2.23) Pr-fabricao

Fig. 2.23 Construo de um pilar, Pont sur la Mentue

A construo do tabuleiro das pontes pode ser executada, com um dos seguintes mtodos:

Construo com cavalete apoiado sobre o terreno (Fig. 2.24)

Fig. 2.24 Construo com cimbre ao solo

Construo com vigas de lanamento (cimbre mvel autoportante) (Fig. 2.25)

Cimbre mvel autoportante superior

Cimbre mvel autoportante inferior Fig. 2.25 Construo com vigas de lanamento

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Mtodo dos deslocamentos sucessivos (Fig. 2.26)

Fig. 2.26 Construo por deslocamentos sucessivos

Construo por avanos sucessivos (Fig. 2.27)

Fig. 2.27 Construo por avanos sucessivos

A classificao apresentada no inflexvel, podendo usar-se mtodos de execuo mistos, em

que so utilizadas diferentes tecnologias de construo na mesma obra.

2.1.5. Ciclo de vida: concepo, construo, explorao e demolio

As Obras de Arte bem como todas as obras de engenharia devem, durante um perodo de vida previamente estabelecido, garantir as condies de estabilidade e durabilidade. Para se garantir estas condies fundamental que em todas as fases do processo, desde a concepo at utilizao da estrutura, se tenha presente a qualidade e a necessidade de se obter uma estrutura

com bom desempenho.

Podem-se distinguir quatro fases fundamentais do ciclo de vida de uma estrutura: concepo,

construo, explorao e demolio.

durante a fase de concepo que se concebe a estrutura de acordo com as exigncias do dono de obra e se definem os materiais a aplicar e suas caractersticas.

Os regulamentos em vigor do especial ateno s questes relacionadas com os aspectos estruturais, abordando o conceito de durabilidade implicitamente, isto os efeitos de degradao e deteriorao das estruturas so considerados indirectamente, atravs da

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especificao do recobrimento mnimo, da razo a/c mxima, da quantidade mnima de cimento, teor de ar e tipo de cimento, etc.

Esta forma da regulamentao abordar este tema, influncia de algum modo a maneira como os engenheiros e projectistas encaram as exigncias de durabilidade ao nvel da concepo. O dono de obra tambm assume um papel importante sobre esta matria, pois a ele dever ser atribuda a responsabilidade de definir a vida til espectvel da obra de arte.

No sentido de se prolongar a vida til de uma Obra de Arte e de se prevenir o aparecimento de patologias na estrutura e nos equipamentos nela instalado, ser necessrio durante a fase de

concepo e projecto ter em considerao diferentes factores, tais como: a natureza e qualidade dos materiais a aplicar; a definio dos mecanismos de degradao e dos modelos de

simulao; as disposies construtivas; as condies ambientais; prever a realizao de inspeces e aces de manuteno e conservao, apresentar especificaes tcnicas adequadas no sentido de se garantir qualidade na execuo.

Perante o exposto poder-se- dizer que a qualidade de um projecto fundamental para se conseguir que a estrutura apresente um bom desempenho ao longo da sua vida til, pois nesta etapa que se consegue obter um incremento de durabilidade da obra a um custo bastante inferior, contudo no suficiente, dado ainda depender da qualidade da construo.

Para se garantir a qualidade durante a fase de construo, dever-se- respeitar todas as disposies de projecto, usar materiais de qualidade e construir segundo as boas normas de construo. Neste processo a fiscalizao tambm assume um papel importante, no controlo de toda a execuo da obra, alertando para problemas que possam surgir e no esclarecimento das dvidas que possam ocorrer na interpretao do projecto (Costa 2003). A necessidade de se realizarem grandes volumes de construo em prazos relativamente curtos, atravs do recurso a mo-de-obra no especializada, umas das principais causas da falta de qualidade das obras.

Durante a fase de explorao devero ser mantidas as condies de servio da estrada, para tal essencial recorrer utilizao de um sistema de gesto de Obras de Arte, que permita

implementar a realizao de inspeces peridicas e aces de manuteno e conservao da estrutura e do seu equipamento.

Pode-se ento afirmar que para se garantir a durabilidade As estruturas de beto armado, devem ser projectadas e construdas e utilizadas, de tal maneira que, debaixo da influncia do

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meio previsto, mantenha as suas condies de segurana, servio e aparncia aceitveis durante um perodo de tempo explcito ou implcito, sem requerer custos anormalmente altos de

manuteno e reparao. (Model Code C.E.B 90).

Quando as estruturas deixam de desempenhar as fune