PROJETO DE PONTES E VIADUTOS RODOVIÁRIAS DE AÇO E MISTAS AÇO E CONCRETO
OUTUBRO 2014
Projeto de pontes e viadutos rodoviárias de aço e mistas aço e concreto
Design of Highway steel and composite Bridges
Prefácio
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas
Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos
de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são
elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas
fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros).
Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da Diretiva ABNT, Parte 2.
(Ultima atualização 14 de julho de 2014)
Revisado até o item 5.4 na reunião do dia 05/06/2014
PROJETO DE PONTES E VIADUTOS RODOVIÁRIAS DE AÇO E MISTAS AÇO E CONCRETO
OUTUBRO 2014
Sumário
1 – Escopo
2 – Referências Normativas
3 – Termos e definições
4 – Simbologia
5 – Materiais
5.1 – Aços Estruturais
5.2 – Parafusos, Pinos, porcas e arruelas
5.3 – Conectores de cisalhamento
5.4 – Soldas
6 – Princípios gerais de projeto
6.1 – Requisitos de projeto
6.2 – Estados limites e durabilidade
6.3 – Memorial descritivo e justificativo
6.4 – Memorial de cálculo
6.5 – Desenhos
6.6 – Especificações
6.7 – Modelos de análise
7 – Ações e Combinações
7.1 – Ações permanentes
7.2 – Ações variáveis
7.3 – Coeficientes de ponderação das ações
7.4 - Combinações
8 - Considerações especiais para fadiga
9 – Dimensões mínimas
9.1 – vão efetivos
9.2 – Contraflecha para cargas permanentes
9.3 – Espessuras Mínimas das chapas de aço
9.4 – Diafragmas e seções transversais
9.5 – Travamento lateral
9.6 - Pinos
10 – Dimensionamento de elementos a tração
11 – Dimensionamento de elementos a compressão
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12 – Dimensionamento de elementos com seções I a flexão
13 – Dimensionamento de elementos com seções caixão a flexão
14 – Outros tipos de seção dimensionamento a flexão
15 – Conexões e emendas
16 – Prescrições para estruturas de diversas tipologias
16.1 – Longarinas de perfis I
16.2 – Treliças
16.3 – Estruturas ortótropicas
16.4 – Arcos
17 – Sustentabilidade, durabilidade e vida útil de projeto
18 – Recomendações construtivas
Anexo A – Fadiga
Anexo B - Corrosão
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1 – Escopo
Esta Norma, com base no método dos estados limites, estabelece os requisitos básicos que devem ser
obedecidos no projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas aço e concreto de pontes para uso
rodoviário.
As prescrições desta Norma se aplicam exclusivamente às pontes de viga I de alma cheia, pontes de
vigas caixão, pontes em treliças e pontes em arcos.
Além das condições desta Norma, devem ser obedecidas as de outras normas especificias e as
exigências peculiares a cada caso, principalmente em estruturas com caraterísiticas especiais, onde as
verificações de segurança requerem de considerações adicionais, não previstas nesta Norma.
2 – Referências normativas
As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas neste texto, constituem
prescrições para esta Norma. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação.
Como toda norma está sujeita a revisão, recomenda-se àqueles que realizam acordos com base
nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições mais recentes das normas citadas a
seguir. A ABNT possui a informação das normas em vigor em um dado momento
ABNT NBR 5000:1981, Chapas grossas de aço de baixa liga e alta resistência mecânica
ABNT NBR 5004:1981, Chapas finas de aço de baixa liga e alta resistência mecânica
ABNT NBR 6118:2014, Projeto de estruturas de concreto, procedimento
ABNT NBR 6120:1980, Cargas para o cálculo de estruturas de edificações
ABNT NBR 6648:2014, Bobinas e chapas grossas de aço-carbono para uso estrutural - especificação
ABNT NBR 6649:1986, Chapas finas a frio de aço-carbono para uso estrutural
ABNT NBR 6650:2014, Bobinas e chapas finas a quente de aço-carbono para uso estrutural especificação
ABNT NBR 7007:2011 Aço-carbono e microligados para barras e perfis laminados a quente para uso
estrutural
ABNT NBR 5884:2013, Perfil I estrutural de aço soldado por arco elétrico – Requisitos gerais
ABNT NBR 8800:2008, Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de
edifícios
ABNT NBR 6123:1988 - Forças devidas ao vento em edificações – Procedimento
ABNT NBR 7007:2011, Aço-carbono e microligados para barras e perfis laminados a quente para uso
estrutural
ABNT NBR 7187: 2003 – Projeto de pontes de concreto armado e concreto protendido - Procedimento
ABNT NBR 7188: 2013 - Carga móvel rodoviária e de pedestres em pontes, viadutos, passarelas e
outras estruturas
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ABNT NBR 8681:2003 - Ações e segurança nas estruturas - Procedimento
ABNT NBR 10839:1989 - Execução de obras de arte especiais em concreto armado e concreto
protendido – Procedimento
ABNT NBR 14762:2010, Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio.
ABNT NBR 15421:2006, Projeto de estruturas resistentes a sismos, Procedimento
ABNT NBR 15980:2011, Perfis laminados de aço para uso estrutural — Dimensões e tolerâncias
ABNT NBR 16239:2013, Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de
edificações com perfis tubulares
AASHTO LRFD Bridge Design Specifications, 7th Edition , 2014
ASTM A325-10e1, Standard specifications for structural bolts, steel, heat treated, 120105 ksi minimun
tensile strength
ASTM A490-12, Standard specification for structural bolts, alloy steel, heat treated, 150 ksi minimum
tensile strength
ASTM A572-13a, Standard specification for high-strength low-alloy columbium-vanadium structural steel
ASTM A588 – 10, Standard Specification for High-Strength Low-Alloy Structural Steel, up to 50 ksi [345
MPa] Minimum Yield Point
ASTM A709/A709M – 13a, Standard specification for structural steel for bridges
AWS D1.5/D1.1M:2010, Bridge welding code
EN 1992-2 Eurocode 2 - Design of concrete structures - Part 2: Concrete Bridges
EN 1993-2 Eurocode 3 - Design of steel structures - Part 2: Steel Bridges
EM 1994-2 Eurocode 4 - Design of composite steel and concrete structures - Part 2: General rules and
rules for bridges
Research Council on Structural Connections:2004, Specification for structural joints using ASTM A325 or
ASTM A490 bolts
3 – Termos e definições
3.1 Definições
Longarina – viga localizada ao longo da direção de trafego dos veículos
Transversina – viga localizada perpendicularmente as longarinas
4 – Simbologia e unidades
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No projeto, execução e controle de pontes de aço e mistas devem ser adotadas as notações básicas
indicadas na ABNT NBR 8800:2008 e a ABNT NBR 7187:2003, além de símbolos específicos de
outros capítulos da mesmas ou de outras normas brasileiras.
Nesta Norma é adotado o Sistema Internacional de Unidades (SI), sendo recomendadas, na
prática, as seguintes unidades:
a) para as cargas e forças concentradas ou distribuídas: kN, kN/m, kN/m²;
b) para os pesos específicos: kN/m³;
c) para as tensões e resistências: MPa (N/mm²);
d) para os momentos: kN.m ou MN.m.
Símbolos-base
Alguns símbolos-base apresentados a seguir estão acompanhados se símbolos subscritos, de forma a
não gerar dúvidas no seu significado.
a) Letras romanas minúsculas
a
= distância em geral; distância entre enrijecedores transversais; altura da região
comprimida em lajes de vigas mistas
b
= largura em geral
bf
= largura da mesa
d
= diâmetro em geral; diâmetro nominal de um parafuso; diâmetro nominal de um
conector; altura de seção
e
= distância; excentricidade
f
= tensão em geral
fck
= resistência característica do concreto à compressão
fr
= tensão residual
fu
= resistência à ruptura do aço à tração
fy
= resistência ao escoamento do aço
fw
= resistência à tração do metal de solda
g
= gabarito de furação
h
= altura em geral; distância entre as faces internas das mesas de perfis “I” e “H”
k
= rigidez, parâmetro em geral
ℓ
= comprimento
r
= raio de giração; raio
s
= espaçamento longitudinal de quaisquer dois furos consecutivos
t
= espessura em geral
tc
= espessura da laje de concreto
tf
= Espessura da mesa
tw
= Espessura da alma
b) Letras romanas maiúsculas
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A
= área da seção transversal
Ag
= área bruta da seção transversal
C
= coeficiente, constante de torção
Cb
= fator de modificação para diagrama de momento fletor não-uniforme
Ct
= coeficiente de redução usado no cálculo da área líquida efetiva
Cv
= coeficiente de força cortante
Cw
= constante de empenamento da seção transversal
D
= diâmetro externo de elementos tubulares de seção circular
Ea
= módulo de elasticidade do aço, E = 200000 MPa
Ec
= módulo de elasticidade do concreto
F
= força, valor da ação
Fg
= valor característico das ações permenentes
Fq
= valor característico das ações variáveis
G
= módulo de elasticidade transversal do aço, centro geométrico da seção transversal
I
= momento de inércia
K
= coeficiente de flambagem de barras comprimidas
L
= vão; distância; comprimento
M
= momento fletor
N
= força axial
Q
= fator de redução total associado à flambagem local
Rd
= resistência de cálculo
Sd
= solicitação de cálculo
V
= força cortante
W
= módulo de resistência elástico
Z
= módulo de resistência plástico
c) Letras gregas minúsculas

= coeficiente de dilatação térmica; fator em geral

= deslocamento; flecha

= deformação

= Coeficiente de ponderação das ações

= diâmetro da barra da armadura
g
= coeficiente de ponderação da resistência ou das ações

= índice de esbeltez; parâmetro de esbeltez
o
= índice de esbeltez reduzido
p
= parâmetro de esbeltez limite para seções compactas
r
= parâmetro de esbeltez limite para seções semicompactas

= coeficiente médio de atrito

= coeficiente de Poisson
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
= tensão normal

= tensão de cisalhamento

= fator de redução associado à resistência à compressão

= fator de redução de ações; fator de combinação de ações

= massa específica
d) Letras gregas maiúsculas

= Somatório
e) Símbolos subscritos – Romanas minúculas
a
= aço; apoio
b
= flexão; parafuso
c
= concreto; compressão
d
= de cálculo
e
= elástico; excentricidade
f
= mesa
g
= bruta; geométrico; ação permanente
h
= furo
i
= número de ordem
k
= característico; nominal
n
= líquida
p
= pilar; pino
p
= plastificação
q
= ação variável
red
= reduzido
s
= armadura
st
= enrijecedor
t
= tração
u
= ruptura
v
= cisalhamento; viga
w
= alma; solda
x
= relativo ao eixo x
y
= escoamento; relativo ao eixo y
f)
Símbolos subscritos – Romanas maiúsculas
F
= forma de aço
G
= ação permanente
Q
= ação variável
Rd
= resistentede cálculo
Rk
= resistente característico; resistente nominal
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T
= torção
Sd
= solicitante de cálculo
5 – Materiais
5.1 Aços estruturais
5.1.1 Esta norma recomenda o uso de aços de qualificação estrutural que possuam as propriedades
mecânicas adequadas a estruturas de pontes de aço e mistas de aço e concreto. Na Tabela 1 são
referidos os aços recomendados com suas tensões de escoamento
As restrições para os aços estruturais previstas no item A.1 e A.2 do Anexo A da ABNT NBR 8800:2008
devem ser respeitadas.
Tabela 1 – Aços para uso em pontes de aço e mistas aço e concreto
Especificação
MR 250 (ABNT NBR 7007)
AR 350 (ABNT NBR 7007)
AR 350 COR (ABNT NBR 7007)
ASTM A36 G36
ASTM A572 G50
ASTM A588 G50
ASTM A709 / A709 M, para peças não estruturais e de
aparelhos de apoio
ASTM A709 / A709 M G50
ASTM A709/ A709 HPS 50W
fy
(MPa)
250
345
345
250
345
345
250
fu
(MPa)
400-560
450
485
400
450
485
400
345
345
450
480
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5.1.2 - Para chapas com espessura maiores que 50 mm o material deve atender as limitações da
ASTM A673.
5.2 Parafusos, porcas, arruelas e pinos
Na Tabela 2 são fornecidos os valores mínimos de resistências ao escoamento e resistência à ruptura
de parafusos e suas respectivas porcas que podem ser usados em pontes de aço e pontes mistas de
aço e concreto. No caso de pinos e roletes deve-se usar conforme as normas ASTM A108 grau de 1016
à 1030 com tensão de escoamento mínimo de 250 MPa e a ASTM 668/668M com classes C,D,F e G
com escoamento até de 345MPa. As arruelas devem ser de acordo com a norma ASTM F436.
Tabela 2 – Parafusos para uso em pontes de aço e mistas aço e concreto
Especificação
ASTM A325
(a)
fyb (MPa)
635
560
640
895
fub (MPa)
825
725
800
1035
Diâmetro db
mm
pol
16≤ db ≤ 24
24≤ db ≤ 36
12≤ db ≤ 36
16≤ db ≤ 36
1/2≤ db ≤ 1
1< db ≤ 1½
1/2≤ db ≤ 1½
ISSO 4016 Classe 8.8
(a)
ASTM A490
ISSO 4016 Classe 10.9
900
1000
12≤ db ≤ 36
(a)
Disponíveis também com resistência à corrosão atmosférica (aço patinável) comparável a dos aços
AR350 COR ou a dos aços ASTM A588.
5.3 Conectores de cisalhamento
Os conectores de cisalhamento recomendados na fabricação de pontes mistas de aço e concreto
podem ser de pino com cabeça ou perfis U laminados, soldados de acordo com a AWS D1.5.
Os conectores de cisalhamento podem ser conforme a ASTM A193 B7 com tensão equivalente de
escoamento a aços ASTM A36, ou com aços do tipo ASTM A108 com tensão de escoamento
equivalente a aços ASTM A572 G50 ou ASTM A588 G50.
5.4 Soldas
Todas as soldas deverão ser conformes com a AWS D1.5 Bridge Welding Code. O metal de solda deve
ser classe 70 ou superior, isto é, apresentar fw ≥ 485MPa, e adequado aos aços resistentes à corrosão.
6 – Princípios Gerais de Projeto
6.1 Requisitos do projeto
As pontes, objeto desta Norma devem ser concebidas, calculadas e detalhadas de modo a satisfazer
os requisitos de construtibilidade, segurança e utilização, respeitando ainda os aspectos de inspeção,
economia, durabilidade e estética. Independentemente do tipo de análise utilizado devem ser atendidas
todas as combinações de ações suscetíveis de ocorrer durante a construção e a utilização,
respeitados os estados limites últimos e os estados limites de serviço requeridos.
6.2 Estados limites
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Os estados limites a serem considerados estão definidos e relacionados na ABNT NBR 8800
vigente, com as devidas modificações indicadas nesta Norma. Os estados limites últimos (ELU)
representam o colapso ou qualquer outra forma de ruína que determine a paralisação do uso da
estrutura.
Os estados limites de serviço (ELS) estão relacionados com a durabilidade e a boa utilização
funcional das estruturas, sua aparência e o conforto dos usuários. Para assegurar a durabilidade frente
à corrosão é importante assegurar as limitações e recomendações expostas no Anexo N da ABNT NBR
8800 e no Anexo B desta Norma.
6.2.1 Critérios de segurança
Os critérios de segurança desta Norma baseiam-se na ABNT NBR 8681.
6.2.2 Estados-limites
6.2.2.1 Geral
Deve ser investigado o comportamento estrutural dos elementos de aço e mistos de aço e concreto
para cada estágio durante a fabricação, manuseio, transporte, montagem e durante a vida útil da
estrutura da qual faz parte. Os elementos estruturais devem ser proporcionados para atender aos
requisitos de segurança, utilização, corrosão e fadiga.
6.2.2.2 Estados-limites últimos (ELU)
As condições usuais de segurança para os estados-limites últimos são expressas por:
onde:
representa os valores de cálculo dos esforços atuantes (em alguns casos tensões atuantes),
obtidos com base nas combinações últimas de ações indicadas no item 7.4.
representa os valores de cálculo dos correspondentes esforços resistentes (em alguns casos
tensões resistentes), obtidos em diversas partes desta Norma, conforme a situação..
6.2.2.3 Estados limites de serviço (ELS)
Os estados limites de serviço estão relacionados ao desempenho e a durabilidade da estrutura sob
condições normais de utilização e podem ser tomadas como restrições de tensões, deformações e
fissuras.
As condições usuais de segurança para os estados-limites de serviço são expressas pela expressão:
onde:
representa os efeitos estruturais de interesse, obtidos com base nas combinações de serviço
indicadas no item 7.4.5.
representa os valores-limites adotados para estes efeitos, fornecidos no Anexo C.
Para assegurar a durabilidade é importante atender as limitações e recomendações do Anexo N da
ABNT NBR 8800 e o Anexo B desta norma.
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6.2.2.4 Estados limites de fadiga e fratura
No caso dos elementos de aço e suas conexões, estes devem ser avaliados com as variações de
tensões resultado da aplicação da carga móvel em um número previsto de ciclos para a vida útil de
projeto e os limites expostos no Anexo A desta norma.
Em estruturas de pontes de aço e pontes mistas de aço e concreto e a armadura de aço devem ser
considerados os efeitos de fadiga. No caso da laje do tabuleiro de concreto estrutural a fadiga deve ser
avaliada conforme a ABNT NBR 6118.
Os estados-limites de fratura devem ser tomados como um conjunto de requisitos de tenacidade de
acordo com as especificações do aço empregado. Especificar norma ASTM de ensaios
Tenacidade.(Zacarias)
6.3 Memorial descritivo e justificativo
O memorial descritivo e justificativo deve conter a descrição da obra e dos processos construtivos
propostos, bem como a justificativa técnica, econômica e arquitetônica da estrutura adotada.
6.4 Memorial de cálculo
O memorial de cálculo deve ser iniciado com uma indicação clara do modelo estrutural
adotado, com as dimensões principais, características dos materiais, condições de apoio,
hipóteses de cálculo e outras informações que sejam necessárias para defini-lo. Em seguida, os
cálculos destinados à determinação das solicitações e ao dimensionamento dos elementos estruturais
devem ser apresentados em sequência lógica e com desenvolvimento tal que facilmente possam ser
entendidos, interpretados e verificados. Os símbolos não usuais devem ser bem definidos, as
fórmulas aplicadas devem figurar antes da introdução dos valores numéricos e as referências
bibliográficas devem ser precisas e completas. Sendo os cálculos efetuados com auxílio de
computadores, devem ser fornecidas as seguintes informações:
a) se o programa utilizado for de uso corrente no meio técnico, sua identificação;
b) se for um programa particular ou pouco conhecido, a descrição da base teórica, com as
hipóteses feitas e os procedimentos matemáticos usados nos cálculos; indicação clara dos dados de
entrada; relação dos resultados fornecidos pelo programa, os quais devem ser apresentados
ordenadamente, com o significado de cada um, de forma que possam facilmente ser entendidos e,
eventualmente, verificados por processos independentes.
6.5 Desenhos
6.5.1 Desenhos de Implantação
Os desenhos de implantação da obra devem conter sua localização e os elementos principais do projeto
geométrico. Em perfil, devem ser mostradas as cotas do greide, do terreno natural e do obstáculo
transposto, constando também no desenho os gabaritos impostos, em largura e altura. Devem ser
mostradas as cotas dos elementos de fundação e do lençol freático, assim como o perfil geológico
geotécnico do terreno. Em planta, os desenhos devem ser lançados sobre bases obtidas do
levantamento topográfico com as linhas rebaixadas, mostrando a compatibilização da obra com as
condições locais, indicando saias de aterro e taludes de corte, e devem fornecer as coordenadas para
locação das fundações.
6.5.2 Desenhos de Projeto
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Todas as informações necessárias para definição de quantidades, dimensões e arranjo da estrutura
deverão estar indicadas e anotadas nos Desenhos de Projeto. É permitido o uso dos projetos de
arquitetura somente como informação suplementar, com o objetivo de esclarecer detalhes geométricos
e de acabamento.
Os Desenhos de Projeto deverão ser baseados nos cálculos resultantes da aplicação das ações e dos
esforços de Projeto que a Estrutura deverá suportar quando estiver completa e acabada.
Os Desenhos de Projeto deverão mostrar claramente o trabalho que deverá ser executado, fornecendo
as informações abaixo com suficiente precisão das dimensões, quantidades e natureza das peças da
estrutura a serem fabricadas:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
Dimensões da seção transversal, tipo de aço e a locação de todos os elementos da estrutura;
Toda a geometria e pontos de trabalho necessários ao arranjo da estrutura;
Elevações do tabuleiro;
Eixos de vigas e treliças;
A contra-flecha necessária para os elementos da estrutura;
Sistema de limpeza e pintura, se aplicável;
Tipo de ligação e processo e controle de torque, se aplicável;
Todas as informações necessárias indicadas nos itens 8.1.1 a 8.1.6.
Indicar sugestões para procedimentos de montagem.
Indicar o sistema de proteção as ações ambientais (aterramento, proteção a corrosão, entre outros)
As Especificações Técnicas da Estrutura de aço e de concreto estrutural deverão incluir quaisquer
requisitos adicionais exigidos para a Fabricação e Montagem da mesma.
Todos os Desenhos de Projeto, Especificações Técnicas e anexos deverão ser numerados e datados
para facilitar a identificação.
6.5.2.1. Contraventamentos permanentes, enrijecedores de vigas, chapas de reforço de mesas de
vigas, enrijecedores de apoio de vigas secundárias e principais, talas de reforço de almas, aberturas
para acessibilidade e inspeção e outros detalhes especiais necessários deverão ser mostrados com
clareza nos Desenhos de Projeto para que seus quantitativos e demais requisitos de fabricação sejam
facilmente
6.5.2.2. O Projetista da Estrutura deverá representar nos Desenhos de Projeto o dimensionamento
completo das ligações e emendas, conforme as condições de fabricação e de montagem concebidas no
projeto.
Quando o fabricante ou o montador especifica ou complementa os detalhes das ligações, deverá fazêlo obedecendo a esta norma e aquelas referidas no projeto e os Documentos Contratuais, submetendo
esses detalhes à aprovação do Projetista e devida anuência do Contratante.
6.5.2.3. Peças ou partes específicas de peças da estrutura que não devam receber pintura deverão ser
especificadas nos Documentos Contratuais.
6.5.3 Desenhos de Fabricação, Transporte e Montagem
6.5.3.1 Projetista
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O projetista deverá apresentar como parte do projeto as condições básicas de montagem para as quais
foi desenvolvido o projeto.
6.5.3.2 Contratante
A Contratante deverá fornecer a tempo e de acordo com os Documentos Contratuais, todos os
Desenhos de Projeto e todas as Especificações Técnicas que tenham sido liberados para construção.
Salvo indicação em contrário, os Desenhos de Projeto que forem entregues como partes do pacote de
documentos da licitação da obra, devem ser considerados como Liberados para Construção.
6.5.3.3 Fabricante e Montador
Com exceção do indicado no item 6.5.3.5, o fabricante deverá preparar os Desenhos de Fabricação e
de Montagem para a Estrutura de aço e será responsável por:
a) Transferir, de forma precisa e completa, todas as informações contidas nos Documentos Contratuais
para os Desenhos de Fabricação e de Montagem;
b) Fornecer informações dimensionais precisas e detalhadas para atender ao correto ajuste entre as
peças da Estrutura durante a Montagem.
Cada Desenho de Fabricação e de Montagem deverá permanecer com o mesmo número de
identificação durante toda a duração do Projeto, devendo ser claramente anotada a data e também
número/letra de cada revisão.
Quando o Fabricante desejar introduzir mudanças no detalhamento de alguma ligação já descrita nos
Desenhos de Projeto, deverá requerê-lo por escrito ao Projetista antes da emissão dos Desenhos de
Fabricação e de Montagem. O Projetista deverá analisar e aprovar ou rejeitar o pedido de mudança no
detalhe a tempo de não causar atrasos nos prazos da obra.
Em caso de alterações nas condições de montagem inicialmente previstas pelo projetista, o fabricante
ou o montador deverão submeter tais alterações ao projetista para aprovação.
Sempre que requisitado, o Fabricante deverá fornecer ao Contratante, Construtora ou Gerenciadora o
cronograma de remessa de Desenhos de Fabricação e de Montagem, para maior agilidade no fluxo de
informações entre as partes envolvidas.
6.5.3.4 Aprovações
Os Desenhos de Fabricação e de Montagem deverão ser submetidos pelo fabricante à análise e
aprovação do projetista. Esses desenhos deverão ser devolvidos ao fabricante em prazo adequado ao
andamento do contrato. Todos os Desenhos de Fabricação e de Montagem já verificados pelo projetista
deverão ser individualmente marcados como aprovados ou aprovados com ressalvas, se for o caso.
Quando exigido, o fabricante deverá subsequentemente atender aos comentários anotados e fornecer
os desenhos corrigidos ao projetista para aprovação final.
6.5.3.5.1 A aprovação dos Desenhos de Fabricação e de Montagem, Desenhos aprovados com
ressalvas e outras formas semelhantes de aprovação devem estabelecer o seguinte:
a) Confirmação de que o fabricante interpretou corretamente os Documentos Contratuais na entrega
de seus desenhos;
b) Confirmação de que o projetista analisou e aprovou os detalhes das ligações mostrados nos
Desenhos de Fabricação e de Montagem submetidos à sua aprovação de acordo com o item
6.5.2.2, se aplicável;
c) Liberação pelo projetista e pelo contratante autorizando o início da fabricação com base nos
desenhos revisados e aprovados.
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Tais aprovações não eximem o fabricante da responsabilidade pela precisão das dimensões detalhadas
nos Desenhos de Fabricação e de Montagem ou pelo perfeito ajustamento entre as peças que serão
montadas na obra. Não é obrigação do projetista a verificação destes aspectos dos Desenhos de
Fabricação. Entretanto, é necessário atentar para alguma inconsistência do Detalhamento que possa vir
a comprometer a estabilidade de peças isoladas ou da estrutura em conjunto, solicitando a sua
alteração por parte do fabricante, que deverá atender prontamente as suas exigências.
6.5.3.5.2 Quaisquer acréscimos, cancelamentos ou revisões incluídas em resposta a solicitações de
esclarecimentos, ou que estejam indicadas em Desenhos de Fabricação e de Montagem já aprovados,
constituem autorização pelo Contratante de liberar esses desenhos para construção com tais
acréscimos, cancelamentos ou revisões. O Fabricante e o Montador devem notificar imediatamente o
Contratante sobre quaisquer acréscimos nos custos ou nos prazos recorrentes de revisões,
modificações ou cancelamentos, tenham esses sido feitos nos Desenhos ou em quaisquer outros
documentos.
6.5.3.6 Solicitação de Esclarecimentos durante o Projeto
Quando forem emitidas solicitações de esclarecimentos durante a elaboração do Projeto Estrutural, o
processo deverá conter um registro escrito de perguntas e respostas relacionadas à interpretação e
implementação dos Documentos Contratuais, incluindo os esclarecimentos e/ou revisões dos
Documentos Contratuais, se existirem.
6.6 Especificações
Todas as informações necessárias à execução da obra que não constem nos documentos previstos
nos itens anteriores devem ser fornecidas sob a forma de especificações.
DISCUSSÕES ATÉ AQUI NO DIA 13/11/2014
6.7 Modelos de análise
O objetivo da análise estrutural é a obtenção da distribuição interna dos esforços e deslocamentos, seja
na estrutura de aço ou na laje de tabuleiro de concreto (no caso de pontes mistas). Qualquer
metodologia usada para deteminar esses esforços e deslocamentos deve poder representar
corretamente a rigidez das longarinas de aço e da laje do tabuleiro de concreto e a interação entre
ambos materiais.
Os métodos de análise a serem usados podem modelar a estrutura de forma detalhada (usando por
exemplo o método dos elementos finitos ou das faixas finitas) ou usando metodos simplificados (como
análise de grelhas equivalentes, ou até fazer modelos simples usando a teoria de vigas, usando vigas
mistas equivalentes). A escolha de modelos mais detalhados ou de simplificados será uma decisão do
projetista.
No caso de pontes com longarinas e tabuleiro de laje de concreto, é permitido usar modelos lineares
desde que se usem coeficientes de distribuição adequados da carga espacial para as vigas
equivalentes. Podem ser usadas os coeficientes de distribuição apresentados na Tabela 2, ou o método
da alavanca para o caso das vigas externas (que é um método a favor de segurança, e que determina o
quanto a viga extrema da seção recebe da carga do veículo tipo de projeto).
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Tabela 2 – Coeficientes de distribuição do tabuleiro para as vigas longitudinais
Uma faixa de projeto carregada
Duas ou mais faixas de projeto carregadas
Condições de aplicação
mm
Fator de distribuição para
momento fletor nas vigas
internas
mm4
Usar o menor entre os valores obtidos das equações acima considerando Nb=3 e a regra da
alavanca
Fator de distribuição para
momento fletor nas vigas
externas
Nb=3
Regra da alavanca
Usar o menor entre o valor obtido da equação
acima considerando Nb=3 e a regra da alavanca
Nb=3
Regra da alavanca
Nb=3
Fator de distribuição para
cisalhamento nas vigas internas
Regra da alavanca
Fator de distribuição para
cisalhamento nas vigas
externas
mm
Regra da alavanca
Regra da alavanca
Nb=3
O parâmetro de rigidez longitudinal, Kg, é definido como:
sendo
A – área da viga de aço apenas
I – momento de inércia da viga de aço
eg – distancia entre o centroide da viga de aço e o centroide da seção da laje do tabuleiro de concreto.
7 –Ações e Combinações
Conforme definição constante na ABNT NBR 8681, ações são as causas que provocam o
aparecimento de esforços ou deformações nas estruturas. Classificam-se, segundo a referida norma,
em:
a) permanentes;
b) variáveis;
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c) excepcionais.
7.1 Ações permanentes
Ações cujas intensidades podem ser consideradas como constantes ao longo da vida útil da
construção. Também são consideradas permanentes as que crescem no tempo, tendendo a um
valor limite constante. As ações permanentes compreendem, entre outras:
a) as cargas provenientes do peso próprio dos elementos estruturais;
b) as cargas provenientes do peso da pavimentação, dos trilhos, dos dormentes, dos lastros, dos
revestimentos, das barreiras, dos guarda-rodas, dos guarda-corpos e de dispositivos de sinalização;
c) os empuxos de terra e de líquidos;
d) as forças de protensão;
e) as deformações impostas, isto é, provocadas por fluência e retração do concreto, por variações de
temperatura e por deslocamentos de apoios.
7.1.1 Peso próprio dos elementos estruturais
Na avaliação das cargas devidas ao peso próprio dos elementos estruturais, o peso específico para
elementos de aço deve ser tomado no mínimo igual a 78,5kN/m²o peso específico para elementos de
concreto simples no mínimo igual a 24 kN/m³ e de 25 kN/m³ para o elementos em concreto armado ou
protendido.
7.1.2 Pavimentação
Na avaliação da carga devida ao peso da pavimentação, deve ser adotado para peso específico do
material empregado o valor mínimo de 24 kN/m³, prevendo-se uma carga adicional de 2 kN/m²
para
atender a um possível recapeamento. A consideração desta carga adicional pode ser
dispensada, a critério do proprietário da obra, no caso de pontes de grandes vãos.
7.1.3 Empuxo de terra
O empuxo de terra nas estruturas é determinado de acordo com os princípios da mecânica dos solos,
em função de sua natureza (ativo, passivo ou de repouso), das características do terreno, assim como
das inclinações dos taludes e dos paramentos. Como simplificação, pode ser suposto que o solo não
tenha coesão e que não haja atrito entre o terreno e a estrutura, desde que as solicitações assim
determinadas estejam a favor da segurança.
O peso específico do solo úmido deve ser considerado no mínimo igual a 18 kN/m³ e o ângulo de atrito
interno no máximo igual a 30º. Os empuxos ativo e de repouso devem ser considerados nas
situações mais desfavoráveis. A atuação do empuxo passivo só pode ser levada em conta quando
sua ocorrência puder ser garantida ao longo de toda a vida útil da obra.
Quando a superestrutura funciona como arrimo dos aterros de acesso, a ação do empuxo de terra
proveniente desses aterros pode ser considerada simultaneamente em ambas as extremidades
somente no caso em que não haja juntas intermediárias do tabuleiro e desde que seja feita a
verificação também para a hipótese de existir a ação em apenas uma das extremidades, agindo
isoladamente (sem outras forças horizontais) e para o caso de estrutura em construção.
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Nos casos de tabuleiro em curva ou esconso, deve ser considerada a atuação simultânea dos
empuxos em ambas as extremidades, quando for mais desfavorável. Para maiores detalhes deve ser
consultada a ABNT NBR 7187.
Pode ser prescindida a consideração da ação do empuxo de terra sobre os elementos
estruturais implantados em terraplenos horizontais de aterros previamente executados, desde que
sejam adotadas precauções especiais no projeto e na execução tais como: compactação adequada,
inclinações convenientes dos taludes, distâncias mínimas dos elementos às bordas do aterro, terreno
de fundação com suficiente capacidade de suporte, entre outras.
7.1.4 Empuxo d’água
7.1.5.1 O empuxo d´água e a subpressão devem ser considerados nas situações mais desfavoráveis
para a verificação dos estados limites, sendo dada especial atenção ao estudo dos níveis máximo e
mínimo dos cursos d’água e do lençol freático.
No caso de utilização de contrapeso enterrado, é obrigatória, na avaliação de seu peso, a
consideração da hipótese de submersão total do mesmo, salvo se comprovada a impossibilidade de
ocorrência dessa situação.
7.1.5.2 Nos muros de arrimo deve ser prevista, em toda a altura da estrutura, uma camada filtrante
contínua, na face em contato com o solo contido, associada a um sistema de drenos, de modo a
evitar a situação de pressões hidrostáticas. Caso contrário, deve ser considerado nos cálculos o
empuxo d´água resultante.
7.1.5.3 Toda estrutura celular deve ser projetada, quando for o caso, para resistir ao empuxo d’água
proveniente do lençol freático, da água livre ou da água acumulada de chuva. Caso a estrutura
seja provida de aberturas com dimensões adequadas, esta ação não precisa ser levada em
consideração.
7.1.6 Deslocamento de fundações
Se a natureza do terreno e o tipo de fundações permitirem a ocorrência de deslocamentos
que
induzam efeitos apreciáveis na estrutura, as deformações impostas decorrentes devem ser
levadas em consideração no projeto.
7.2 Ações variáveis
Ações de caráter transitório que compreendem, entre outras:
a) as cargas móveis;
b) as cargas de construção;
c) as cargas de vento;
d) o empuxo de terra provocado por cargas móveis;
e) a pressão da água em movimento;
f)
o efeito dinâmico do movimento das águas;
g) as variações de temperatura.
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7.2.1 Cargas móveis
7.2.1.1 Cargas verticais
Os valores característicos das cargas móveis verticais são fixados na ABNT NBR 7188 ou pelo
proprietário da obra.
7.2.1.2 Efeito dinâmico das cargas móveis
O efeito dinâmico das cargas móveis deve ser analisado pela teoria da dinâmica das estruturas. É
permitido, no entanto, assimilar as cargas móveis a cargas estáticas, através de sua multiplicação
pelos coeficientes de impacto definidos na ABNT NBR 7188.
7.2.1.3 Força centrífuga
7.2.1.3.1 Nas pontes rodoviárias em curva, a força centrífuga normal ao seu eixo deve ser
considerada atuando na superfície de rolamento, sendo seu valor característico determinado como
uma fração C do peso do veículo tipo. Para pontes em curva com raio inferior a 300 m, C = 0,25
e para raios superiores a 300 m, C = 75/R, sendo R o raio da curva, em metros.
7.2.1.4 Choque lateral
O choque lateral das rodas, considerado apenas em pontes rodoviárias, é equiparado a uma força
horizontal móvel, aplicada na altura do topo do tabuleiro, normal ao eixo da linha, com um valor
característico igual a 20% da carga do eixo mais pesado. Em pontes curvas em planta, não se deve
somar o efeito do choque lateral ao da força centrífuga, considerando-se entre os dois apenas o que
produzir maiores solicitações. Em pontes com mais de uma linha, esta ação só é considerada em uma
delas.
7.2.1.5 Efeitos da frenação e da aceleração
7.2.1.5.1 O valor característico da força longitudinal provocada pela frenação ou pela aceleração
de veículos sobre as pontes deve ser tomado como uma fração das cargas móveis, consideradas sem
impacto.
7.2.1.5.2 Nas pontes rodoviárias, a força longitudinal devida à frenação ou à aceleração dos veículos
deve ser considerada aplicada na superfície de rolamento e igual ao maior dos seguintes valores: 5%
do peso do carregamento do tabuleiro com as cargas móveis distribuídas, excluídos os passeios, ou
30% do peso do veículo tipo.
7.2.1.5.3 No caso de pontes com mais de duas faixas, considera-se a força longitudinal em
apenas duas delas: numa considera-se a força de frenação e na outra a força de aceleração ou
metade da força de frenação, adotando-se a maior das duas. Estas forças são consideradas atuando
no mesmo sentido, nas duas linhas que correspondam à situação mais desfavorável para o
dimensionamento.
7.2.2 Cargas de construção
No projeto e cálculo estrutural devem ser consideradas as ações das cargas passíveis de ocorrer
durante o período da construção, notadamente aquelas devidas ao peso de equipamentos e estruturas
auxiliares de montagem e de lançamento de elementos estruturais e seus efeitos em cada etapa
executiva da obra.
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7.2.3 Carga de vento
Deve ser calculada de acordo com a ABNT NBR 6123.
7.2.4 Empuxo de terra provocado por cargas móveis
Deve ser calculado com os mesmos critérios apresentados em 7.1.3, transformando-se as cargas
móveis no terrapleno em altura de terra equivalente. Quando a superestrutura funciona como
arrimo dos aterros de acesso, a ação deve ser considerada em apenas uma das extremidades, a
menos que seja mais desfavorável considerá-la simultaneamente nas duas, nos casos de tabuleiros
em curva horizontal ou esconsos.
7.3 – Coeficientes de ponderação das ações
As ações devem ser ponderadas pelo coeficiente γf dado por
γf = γf1 γf2 γf3
onde
γf1 é a parcela do coeficiente de ponderação das ações γf, que considera a variabilidade das
ações
γf2 é a parcela do coeficiente de ponderação das ações γf, que considera a simultaneidade de atuação
das ações
γf3 é a parcela do coeficiente de ponderação das ações γf, que considera os possíveis erros de
avaliação dos efeitos das ações, seja por problemas construtivos, seja por deficiência do método de
cálculo empregado, de valor igual ou superior a 1,10
Os coeficientes de ponderação para verificação dos estados limites últimos são apresentados nas
Tabelas 3 e 4, para o produto estão os valores γf1 γf3. O produto γf1 γf3 é representado por γg e γq. O
coeficiente γf2 é igual ao fator de combinação Ψo.
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Tabela 3 - Valores dos coeficientes de ponderação das ações  f   f1  f3
Ações permanentes (g) 1)
Diretas
Combinações
Peso próprio de
Peso próprio de
estruturas
Peso próprio
elementos
moldadas no
de elementos Indiretas
construtivos
local e de
construtivos
industrializados
elementos
em geral e
com adições in
construtivos
equipamentos
loco
industrializados
Peso próprio
de estruturas
metálicas
Peso
próprio de
estruturas
prémoldadas
1,25
1,30
1,35
1,40
1,50
1,20
(1,00)
(1,00)
(1,00)
(1,00)
(1,00)
(0)
1,15
1,20
1,25
1,30
1,40
1,20
(1,00)
(1,00)
(1,00)
(1,00)
(1,00)
(0)
1,10
1,15
1,15
1,20
1,30
0
(1,00)
(1,00)
(1,00)
(1,00)
(1,00)
(0)
Normais
Especiais ou
de construção
Excepcionais
Ações variáveis (q) 1)
Efeito da temperatura
Ação do vento
Demais ações variáveis,
incluindo as decorrentes
do uso e ocupação
Normais
1,20
1,40
1,50
Especiais ou
de construção
1,00
1,20
1,30
Excepcionais
1,00
1,00
1,00
NOTAS:
1)
Os valores entre parênteses correspondem aos coeficientes para as ações permanentes favoráveis à
segurança; ações variáveis e excepcionais favoráveis à segurança não devem ser incluídas nas
combinações.
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Tabela 4 - Valores dos fatores de combinação o e de redução 1 e 2 para as ações variáveis
f2
Ações
Vento
Temperatura
Cargas
móveis
o
1 3)
2 1), 2)
Pressão dinâmica do vento nas estruturas em geral
0,6
0,3
0
Variações uniformes de temperatura em relação à média
anual local
0,6
0,5
0,3
Pontes rodoviárias
0,7
0,5
0,3
Notas
1)
Para combinações excepcionais onde a ação principal for sismo, admite-se adotar para 2 o valor
zero.
2)
Para combinações excepcionais onde a ação principal for o fogo, o fator de redução 2 pode ser
reduzido, multiplicando-o por 0,7.
3)
Para estado limite de fadiga usar 1 igual a 1,0.
Na Tabela 5 são apresentados os valores dos coeficientes de ponderação para pontes rodoviárias quando as
ações permanentes e variáveis são agrupadas.
Tabela 5 - Valores dos coeficientes de ponderação considerando as ações agrupadas
Ações permanentes agrupadas
Combinação
Tipo de estrutura
Desfavorável
Favorável
Pontes em geral
1,35
1,0
Grandes pontes1)
1,30
1,0
Pontes em geral
1,25
1,0
Grandes pontes1)
1,20
1,0
Pontes em geral
1,15
1,0
Grandes pontes1)
1,10
1,0
Normal
Especial ou de
construção
Excepcionais
Ações variáveis agrupadas
Combinação
Normal
Especial ou
construção
Excepcionais
Tipo de estrutura
Pontes
de
Pontes
Pontes
Coeficiente de ponderação
1,5
1,3
1,0
Notas
1)
Grandes pontes são aquelas em que o peso próprio da estrutura supera 75% da totalidade das
ações
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7.4 - Combinações
7.4.1 Combinações últimas normais
A combinações últimas normais decorrem do uso previsto para a ponte rodoviária.
Devem ser consideradas tantas combinações quantas forem necessárias para verificação das
condições de segurança em relação a todos estados-limites útlimos aplicavéis. Em cada combinação
devem estar incluídas as ações permamentes e a ação variável principal, com seus valores
caraterísticos e as demais ações variavéis, consideradas secundárias, com seus valores reduzidos d
combinação.
Para cada combinação, aplica-se a seguinte expressão:
Onde
FGi,k representa o valores caraterísticos das ações permanentes;
FQ1,k é o valor caraterístico das ação variável considerada principal para a combinação;
FQj,k representa o valores caraterísticos das ações variavéis que podem atuar simultanemente com
a ação variavél principal;
7.4.2 Combinações últimas especiais
As combinações últimas especiais decorrem da atuação de ações variáveis de natureza ou intensidade
especial, cujos efeitos superam em intensidade os efeitos produzidos pelas ações consideradas nas
combinações normais. Os carregamentos especiais são transitórios, com duração muito pequena em
relação ao período de vida útil da estrutura.
A cada carregamento especial corresponde uma única combinação última especial de ações, na qual
devem estar presentes as ações permanentes e a ação variável especial, com seus valores
característicos, e as demais ações variáveis com probabilidade não desprezável de ocorrência
simultânea, com seus valores reduzidos de combinação.
Aplica-se a seguinte expressão:
m
n
i 1
j 2
Fd   ( γ gi FG i,k )  γ q1 FQ1,k   ( γ qj ψ 0j,ef FQj,k )
onde:
FGi,k representa os valores característicos das ações permanentes;
FQ1,k é o valor característico da ação variável especial;
FQj,k representa os valores característicos das ações variáveis que podem atuar concomitantemente
com a ação variável especial;
0j,ef representa os fatores de combinação efetivos de cada uma das ações variáveis que podem
atuar concomitantemente com a ação variável especial FQ1.
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Os fatores 0j,ef são iguais aos fatores 0j adotados nas combinações normais, salvo quando a ação
variável especial FQ1 tiver um tempo de atuação muito pequeno, caso em que 0j,ef podem ser tomados
como os correspondentes fatores de redução 2j.
7.4.3 Combinações últimas de construção
As combinações últimas de construção devem ser levadas em conta nas estruturas em que haja riscos
de ocorrência de estados-limites últimos, já durante a fase de construção. O carregamento de
construção é transitório e sua duração deve ser definida em cada caso particular. No caso de pontes
devem ser avaliados todas as fases de montagem ou execução, assim como os equipamentos e
estruturas que sejam necessárias para o desenvolvimento da obra.
Devem ser consideradas tantas combinações de ações quantas sejam necessárias para verificação das
condições de segurança em relação a todos os estados-limites últimos que são de se temer durante a
fase de construção. Em cada combinação devem estar presentes as ações permanentes e a ação
variável principal, com seus valores característicos e as demais ações variáveis, consideradas
secundárias, com seus valores reduzidos de combinação.
Para cada combinação, aplica-se a mesma expressão dada em 7.4.2, onde FQ1,k é o valor característico
da ação variável admitida como principal para a situação transitória considerada.
7.4.4. Combinações últimas excepcionais
As combinações últimas excepcionais decorrem da atuação de ações excepcionais que podem
provocar efeitos catastróficos. As ações excepcionais somente devem ser consideradas no projeto de
estrutura de determinados tipos de construção, nos quais essas ações não possam ser desprezadas e
que, além disso, na concepção estrutural, não possam ser tomadas medidas que anulem ou atenuem a
gravidade das consequências dos seus efeitos. O carregamento excepcional é transitório, com duração
extremamente curta.
A cada carregamento excepcional corresponde uma única combinação última excepcional de ações, na
qual devem figurar as ações permanentes e a ação variável excepcional, com seus valores
característicos, e as demais ações variáveis com probabilidade não desprezável de ocorrência
simultânea, com seus valores reduzidos de combinação, conforme a ABNT NBR 8681. Nos casos de
ações sísmicas, deve ser utilizada a ABNT NBR 15421.
Aplica-se a seguinte expressão:
m
n
i 1
j 1
Fd   ( γ gi FG i, k )  FQ, exc   ( γ qj ψ0j,ef FQj, k )
Onde
FQ,exc é o valor da ação transitória excepcional.
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7.4.5 Combinações de serviço
Devido ao tipo de ação acidental, produzida pelo trafego dos veículos sobre as pontes rodoviárias, as
combinações quase permanentes de serviço são usadas para definir a contraflecha que deve ser
aplicada nas estrutura da ponte. As combinações frequentes de serviço e as combinações raras de
serviço são definidas apenas com as cargas acidentais movéis. (A discutir!)
7.4.5.1 Combinações quase permanentes de serviço
As combinações quase permanentes são aquelas que podem atuar durante grande parte do período de
vida da estrutura, da ordem da metade desse período. Essas combinações são utilizadas para os
efeitos de longa duração e para a aparência da construção.
Nas combinações quase permanentes, todas as ações variáveis são consideradas com seus valores
quase permanentes ψ 2 FQ, k :
m
n
i 1
j 1
Fser   FGi, k   (ψ2j FQj, k )
No contexto dos estados-limites de serviço, o termo “aparência” deve ser entendido como relacionado a
deslocamentos excessivos que não provoquem danos a outros componentes da construção, e não a
questões meramente estéticas.
7.4.5.2 Combinações frequentes de serviço
As combinações frequentes são aquelas que se repetem muitas vezes durante o período de vida da
estrutura, da ordem da 2x106 vezes em 50 anos, ou que tenham duração total igual a uma parte não
desprezável desse período, da ordem de 5 %. Essas combinações são utilizadas para os estadoslimites reversíveis, isto é, que não causam danos permanentes à estrutura ou a outros componentes da
construção, incluindo os relacionados ao conforto dos usuários e aos veículos, tais como vibrações
excessivas, movimentos laterais excessivos que comprometam e possam criar aberturas de fissuras.
Nas combinações frequentes, a ação variável principal FQ1 é tomada com seu valor frequente 1 FQ1,k e
todas as demais ações variáveis são tomadas com seus valores quase permanentes ψ 2 FQ, k :
m
n
i 1
j 2
Fser   FGi,k  1 FQ1,k   ( 2 j FQj,k )
7.4.5.3 Combinações raras de serviço
As combinações raras são aquelas que podem atuar no máximo algumas horas durante o período de
vida da estrutura. Essas combinações são utilizadas para os estados-limites irreversíveis, isto é, que
causam danos permanentes à estrutura ou a outros componentes da construção, e para aqueles
relacionados ao funcionamento adequado da estrutura, tais como formação de fissuras e danos aos
fechamentos.
Nas combinações raras, a ação variável principal FQ1 é tomada com seu valor característico FQ1,k e
todas as demais ações variáveis são tomadas com seus valores freqüentes ψ1 FQ,k :
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m
n
i 1
j 2
Fser   FGi,k  FQ1,k   (1 j FQj,k )
8 - Considerações especiais para fadiga
Em estruturas de pontes de aço e pontes mistas de aço e concreto devem ser considerados os efeitos
de fadiga. No caso da Laje do tabuleiro de concreto a fadiga deve ser avaliada conforme a ABNT NBR
6118 No caso dos elementos de aço e suas conexões, estes devem ser avaliados com as variações de
tensões e os limites expostos no Anexo A desta norma.
9- Dimensões mínimas
9.1 Vãos efetivos
Para determinação de esforços e deslocamentos, deverá ser considerada para o comprimento do vão, a
distância entre centros dos aparelhos de apoio ou outros pontos de apoio. [AASHTO 6.7.1]
9.2 Contraflecha para cargas permanentes
As vigas soldadas e vigas caixão devem ter contraflecha para compensar as deformações devidas às
ações permanentes e as mudanças de geometria na direção vertical.
As flechas devidas ao peso da viga de aço e do concreto devem ser apresentadas de maneira
separada.
Quando considerada a execução em estágios, a sequência destes deve ser considerada na
determinação da contraflecha.
9.3 Espessuras mínimas das chapas de aço
A espessura mínima para contenções laterais, diafragmas, seções transversais e chapas gusset de
conexão, exceto para almas de perfis laminados, nervuras de seção fechada em tabuleiros ortotrópicos
de aço, deve ser de 8 mm.
Para tabuleiros ortotrópicos, a espessura da alma de perfis laminados e de nervuras de seção fechada
deve ser maior que 6,35mm. A espessura do piso do tabuleiro ortotrópico deve ser de 16 mm, ou quatro
por cento do maior espaçamento entre as nervuras, e a espessura das nervuras de seção fechada
nesse casso deve maior que 5 mm.
Quando as peças de aço componentes foram expostas a ambientes severos de corrosão, estas devem
ser protegidas especialmente a corrosão ou deve se anexar uma espessura adicional para compensar a
perda de espessura por corrosão.
9.4 Diafragmas e seções transversais
Diafragmas e contenções laterais transversais devem ser dispostos nos apoios extremos ou
intermediários e intermitentemente ao longo do vão entre os apoios.
A necessidade de diafragmas e contenções laterais deve ser analisada para todas as fases de
fabricação, transporte e montagem até a situação final definitiva. Estas análises devem incluir, entre
outras, as seguintes considerações:
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- a transferência da ação do vento lateral no elemento inferior entre o apoio a longarina e o
tabuleiro da ponte;
- a estabilidade do banzo inferior dos diafragmas quando estes foram sujeitos a compressão;
- a estabilidade do banzo superior em compressão prévio a cura do tabuleiro;
- a distribuição das ações verticais permanentes e acidentais aplicadas a estrutura;
Diafragmas ou contenções transversais não requeridas para a situação definitiva da seção mista podem
ser considerados como contenções temporárias. Formas de aço incorporadas, usadas como
cimbramentos para o concreto, não podem ser consideradas como elementos de contenção lateral
durante a cura do concreto do tabuleiro.
.9.4.1 Pontes de vigas I
Os diafragmas ou travejamentos transversais das longarinas devem ser, no mínimo, de 0,5 vezes a
altura da seção em longarinas laminadas, e 0,75 vezes a altura da seção em longarinas soldadas. Ë
recomendável sempre considerar banzos inferior e superiores e diagonais nos travejamentos
intermediários, principalmente em pontes com curvatura horizontal. Quando a relação de comprimento e
altura da viga de travejamento transversal for maior que 4, esta deve ser calculada com elemento de
viga. A distância ente travejamentos ou diafragmas não deve ser maior que 9000mm em ponte retas, e
em pontes curvas deve ser menor que 1/10 do raio de curvatura.
9.4.2 Pontes de vigas caixão
Devem ser previstos diafragmas nos apoios das pontes com vigas caixão e em locais intermediários
para evitar a distorção da seção transversal e resistir aos momentos torsores. Para seções d vigas
caixão que tenham mais de uma viga, deve ser previsto diafragmas externos que liguem as vigas e
possa se considerar o trabalho conjunto delas.
Em nenhum caso, para pontes em viga caixão, o espaçamento dos diafragmas pode exceder a 12000
mm.
9.4.3 Pontes de treliças e arcos
Diafragmas devem ser dispostos nas conexões das vigas de piso e nos nós das treliças ou em qualquer
outro ponto que acontecer aplicação e ação concentrada. Diafragmas de treliças devem ser espaçados,
no máximo, a cada 12000 mm.
9.5 Travamento lateral
As contenções ou os travamentos laterais devem ser considerados para todos os estágios da
montagem e fabricação da ponte e no estágio final de operação, e deve considerar:
- a transferência das ações transversais devido ao vento;
- controlar as deformações da seção transversal durante a fabricação, transporte e montagem, e
de quando da colocação do piso do tabuleiro da ponte.
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10 – Dimensionamento de elementos a tração
Elementos sujeitos a tração deve ser verificados conforme o item 5.2 da ABNT NBR 8800: Barras
prismáticas submetidas à força axial de tração. Os limites de esbeltez para pontes devem ser limitados
a:
- L/r ≤140
para elementos principais sujeitos a tensões reversas
- L/r ≤200
para elementos principais não sujeitos a tensões reversas
- L/r ≤240
para elementos secundários
Onde:
L é o comprimento destravado do elemento entre seus pontos de trabalho
r é o menor raio de giração da seção
11 – Dimensionamento de elementos a compressão
Elementos prismáticos sujeitos à compressão devem ser dimensionados de acordo com o item 5.3 da
ABNT NBR 8800: Barras prismáticas submetidas à força axial de compressão. O limite de esbeltez em
todos os casos não deve exceder:
- L/r ≤120
para elementos principais
- L/r ≤240
para elementos secundários
12 – Dimensionamento de elementos com seções I a flexão
As vigas ou longarinas (sejam estas laminadas ou soldadas) devem ser dimensionadas em duas fases
diferentes: uma primeira quando as vigas de aço são a estrutura resistente , e outra quando o sistema
se comporta de maneira mista com a laje de concreto do tabuleiro.
Na primeira fase, comumente denominada com antes da cura (AC), o dimensionamento é de acordo
com o item 5.4.2 da ABNT NBR 8800, e não deve ser considerado o uso de vigas de almas esbeltas e,
caso necessário, deve se usar enrijecedores transversais e longitudinais. Vigas soldadas com mesas de
larguras diferentes serão consideradas de acordo como uma viga I ou H com apenas um eixo de
simetria situado no plano médio da alma, fletidas em relação ao eixo de maior momento de inércia.
Nesta fase deve ser verificada, para a combinação de carga permanente e variável sem consideração
da carga móvel (com os coeficientes de majoração adequados), os estados de flambagem lateral com
torção, flambagem local da mesa e flambagem local da alma.
Na segunda fase, após a cura do concreto, a viga se comporta como viga mista e o Anexo O da ABNT
NBR 8800 deve ser aplicado. As combinações de resistência última devem considerar as ações
permanentes totais, as ações acidentais e as cargas devidas ao trafego dos veículos.
13 – Dimensionamento de elementos com seções caixão a flexão
Verificar normas estrangeiras????
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14 – Outros tipos de seção dimensionamento a flexão
Verificar normas estrangeiras????
15 – Conexões e emendas
As conexões e emendas deverão seguir os seguintes itens da ABNT NBR 8800:2010:
6 Condições especificas para o dimensionamento de ligações metálicas
7 Condições especificas para o dimensionamento de elementos mistos aço e concreto
8 Condições especificas para o dimensionamento de ligações mistas
E o Anexo R sobre ligações mistas.
16 – Prescrições para estruturas de diversas tipologias
16.1 Longarinas de perfis I
Recomendam-se limites mínimos de largura espessura e da altura da seção para o uso de vigas sem
enrijecedores longitudinais (vide AASHTO 6.10.2.1.1-1)
Almas com enrijecedores longitudinais
Mesas
Onde
D altura da alma do perfil
tw a espessura da alma da viga
tf a espessura da mesa da viga
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bf a largura da mesa da viga
Iyc Inércia da mesa superior a compressão da viga de aço
Iy Inércia da mesa superior a tração da viga de aço
16.2 Treliças
Recomenda-se que a altura das teliças seja no mínimo de 1/10 do comprimento efetivo do vão da
ponte.
16.3 Estruturas ortótropicas
?????
16.4 Arcos
17 – Durabilidade e Vida útil de projeto
A durabilidade depende da qualidade dos materiais, do projeto, da execução e da manutenção durante
a vida útil. No caso do concreto a durabilidade pode ser determinada da mesma maneira que no projeto
de estruturas de concreto, e considerando que obras de arte estão sempre em ambientes não
protegidos. No caso das estruturas de aço a durabilidade é baseada principalmente na proteção contra
corrosão que deve ser de acordo com o anexo N da ABNT NBR 8800 Durabilidade de componentes de
aço frente à corrosão, e na determinação da vida útil a fadiga de acordo com o Anexo A desta norma.
18 – Recomendações construtivas
Aplicam-se as recomendações construtivas expressas nas normas AASHTO atualizadas, AASHTO
LRFD Bridge Construction Specifications, 3rd Edition, with 2010, 2011, and 2012 Interim Revisions, e no
AISC 303-10, Code of Standard practice for steel buildings and bridges, e ainda aquelas pertinentes
contidas nas normas brasileiras listadas nas referencias normativas.
Recomendações de proporções para pontes Rodoviárias (Vide AASHTO 2010 Tabela 2.5.2.6.3-1)
Tipo de Superestrutura
Altura total da viga mista
Altura apenas da viga de aço
Pontes treliçadas
Altura mínima ( incluído a espessura de tabuleiro)
Vão simples
Vãos contínuos
L/25
L/32
L/30
L/37
L/10
L/10
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ANEXO A
(normativo)
Fadiga
A.1 Aplicabilidade
A.1.1 Este Anexo aplica-se a elementos estruturais de aço e ligações de pontes de aço e mistas de aço
e concreto com ações repetitivas ou cíclicas, com variação de tensões no regime elástico cuja
frequência e magnitude são suficientes para iniciar fissuras e colapso progressivo por fadiga.
A.1.2 As prescrições dadas em A.2 a A.6 podem não se aplicar em parte ou na totalidade a ligações
soldadas envolvendo um ou mais perfis tubulares. Recomenda-se, para a verificação dessas ligações à
fadiga, a utilização da AWS D1.5, fazendo-se as adaptações necessárias para manter o nível de
segurança previsto nesta Norma.
A.2 Generalidades
A.2.1 Para os efeitos deste Anexo, usa-se a combinação frequente de fadiga:
n
Fd,fad  ψ1  FQj,k
j 1
Onde:
FQj,k é o valor característico das ações variáveis, no caso apenas as cargas móveis;
1 é o fator de redução para as ações variáveis, igual a 1,0,
A.2.2 Os requisitos deste Anexo aplicam-se a tensões no metal-base calculadas usando-se a
combinação de ações descrita em A.2.1, cujo valor não ultrapasse 0,66 fy ou 0,40 fy, para tensões
normais ou de cisalhamento, respectivamente.
A.2.3 A faixa de variação de tensões é definida como a magnitude da mudança de tensão devida à
aplicação ou remoção das ações variáveis da combinação de ações descritas em A.2.1. No caso de
inversão de sinal da tensão em um ponto qualquer, a faixa de variação de tensões deve ser
determinada pela diferença algébrica dos valores máximo e mínimo da tensão considerada, nesse
ponto.
A.2.4 No caso de junta de topo com solda de penetração total, o limite admissível para a faixa de
variação de tensões (σSR) aplica-se apenas a soldas com qualidade obedecendo aos requisitos da
AWS D1.5.
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A.2.5 Nenhuma verificação de resistência à fadiga é necessária se a faixa de variação de tensões for
inferior ao limite σTH dado na Tabela A.
A.2.6 A resistência a ações cíclicas determinadas pelos requisitos deste Anexo é aplicável apenas a
estruturas:
a) com proteção adequada à corrosão ou sujeitas apenas a atmosferas levemente corrosivas;
b) sujeitas a temperaturas inferiores a 150 °C.
A.3 Cálculo da tensão máxima e da máxima faixa de variação de tensões
A.3.1 O cálculo de tensões deve ser baseado em análise elástica. As tensões não devem ser
amplificadas pelos fatores de concentração de tensão devidos a descontinuidades geométricas.
A.3.2 Para parafusos e barras redondas rosqueadas sujeitos à tração, as tensões calculadas devem
incluir o efeito de alavanca, se existir.
A.3.3 No caso de atuação conjunta de força axial e momentos fletores, as máximas tensões normais e
de cisalhamento devem ser determinadas considerando todos os esforços solicitantes.
A.3.4 Para barras com seções transversais simétricas, os parafusos e as soldas devem ser distribuídos
simetricamente em relação ao eixo da barra, ou as tensões consideradas no cálculo da faixa de
variação de tensões devem incluir os efeitos da excentricidade.
A.3.5 Para cantoneiras sujeitas à força axial, onde o centro geométrico das soldas de ligação fica entre
as linhas que passam pelo centro geométrico da seção transversal da cantoneira e pelo centro da aba
conectada, os efeitos da excentricidade podem ser ignorados. Se o centro geométrico das soldas situarse fora dessa zona, as tensões totais, incluindo aquelas devidas à excentricidade, devem ser incluídas
no cálculo da faixa de variação de tensões.
A.4 Faixa admissível de variação de tensões
A faixa de variação de tensões não deve exceder os valores dados a seguir:
a) para as categorias de detalhe A, B, B', C, D, E e E', a faixa admissível de variação de tensões,
em megapascal, deve ser determinada por:
 SR
 327 Cf 


 N 
0,333
  TH
onde:
Cf é a constante dada na Tabela A.1 para a categoria correspondente;
N é o número de ciclos de variação de tensões durante a vida útil da estrutura (75 anos);
σTH é o limite admissível da faixa de variação de tensões, para um número infinito de ciclos de
solicitação, dado na Tabela A, em megapascal.
σSR,
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b) para a categoria de detalhe F, a faixa admissível de variação de tensões, σSR, deve ser
determinada por:
 SR
 11  10 4 Cf
 
N





0,167
  TH
c) para elementos de chapa tracionados, ligados na extremidade por soldas de penetração total, soldas
de penetração parcial, soldas de filete ou combinações das anteriores, dispostas transversalmente à
direção das tensões, a faixa admissível de variação de tensões na seção transversal da chapa
tracionada, na linha de transição entre o metal-base e a solda, deve ser determinada da seguinte forma:
⎯ com base em início de fissuração a partir da linha de transição entre o metal-base e a solda,
para categoria de detalhe C, pela equação a seguir:
 SR
 14,4  1011 

 

N


0,333
 68,9 MPa
⎯ com base em início de fissuração a partir da raiz da solda, no caso de soldas de penetração parcial,
com ou sem soldas de filete de reforço ou de contorno, para categoria de detalhe C', pela equação
a seguir:
 SR
 14,4  1011 

 1,72 RPJP 

N


0,333
onde:
RPJP é o fator de redução para soldas de penetração parcial, com ou sem filete de reforço
(se RPJP=1,0, usar categoria de detalhe C), dado por:
RP JP

 2a 


  0,72  w  
 0,65  0,59 
 tp 
 tp  





 
  1,0
0 ,167
tp






2a é o comprimento da face não soldada da raiz na direção da espessura da chapa tracionada,
em milímetros;
w é a dimensão da perna do filete de reforço ou de contorno, se existir, na direção da espessura da
chapa tracionada, em milímetros;
tp é a espessura da chapa tracionada, em milímetros.
⎯ com base em início de fissuração a partir das raízes de um par de filetes de solda transversais,
em lados opostos da chapa tracionada, para categoria de detalhe C'', pela equação a seguir:
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onde
 SR
 14,4  1011 

 1,72 RFIL 

N


0,333
e:
RFIL é o fator de redução para juntas constituídas apenas de um par de filetes de solda transversais
(se RFIL=1,0, usar categoria de detalhe C), dado por
RFIL
w

 0,06  0,72 
tp 


0,167
  1,0
tp




O limiar de fadiga é considerado a estimativa de vida útil infinita, associada diretamente a vida útil de
projeto, i.e., 75 anos. Se houver algum projeto no qual as condições admitam ter uma vida útil menor
que 75 anos, podem ser usadas a formulas aqui expostas com o numero de ciclos definidos com dados
de trafego na via em que a ponte esta localizada ou estimativas conservadoras.
A.5 Parafusos e barras redondas rosqueadas
A faixa de variação de tensões não deve exceder a faixa admissível calculada como a seguir:
a) para ligações parafusadas sujeitas a corte nos parafusos, a faixa admissível de variação de tensões
no material do elemento ligado é dada pela equação a seguir, onde Cf e σTH são dados na seção 2 da
Tabela A:
 327 Cf 
 SR  

 N 
0,333
  TH
b) para parafusos de alta resistência, parafusos comuns e barras redondas rosqueadas com rosca
laminada, cortada ou usinada, a faixa de variação de tensões de tração na área líquida do parafuso ou
da barra redonda rosqueada, proveniente de força axial e momento fletor, incluindo o efeito de
alavanca, não deve exceder a faixa admissível dada pela seguinte equação:
 327 Cf 
 SR  

 N 
0,333
  TH
O fator Cf deve ser tomado igual a 3,9×10^8 (como para a categoria E'). O limite σTH deve ser tomado
igual a 48 MPa (como para a categoria D). A área efetiva deve ser determinada conforme a ABNT NBR
8800, item 6.3.2.2.
Para juntas nas quais o material no interior da pega não seja limitado a aço ou juntas que não sejam
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pré-tensionadas conforme os requisitos da Tabela 15 da ABNT NBR 8800, a força axial e o momento
fletor, incluindo o efeito de alavanca (se existir), devem ser considerados transmitidos exclusivamente
pelos parafusos ou barras redondas rosqueadas. Para juntas nas quais o material no interior da pega
seja limitado a aço, pré-tensionadas conforme os requisitos da Tabela 15 da ABNT NBR 8800, permitese uma análise da rigidez relativa das partes conectadas e dos parafusos para determinar a faixa de
variação de tensões de tração nos parafusos pré-tensionados devida à força axial e ao momento fletor,
incluindo o efeito de alavanca. Alternativamente, a faixa de variação de tensões nos parafusos pode ser
considerada igual a 20% da tensão na área líquida devida à força axial e ao momento fletor
provenientes de todas as ações, permanentes e variáveis.
A.6 Requisitos especiais de fabricação e montagem
A.6.1 Permite-se que chapas de esperas longitudinais sejam deixadas no local e, se usadas, devem ser
contínuas. Se forem necessárias emendas nas chapas de espera em juntas longas, tais emendas
devem ser feitas com solda de penetração total e o excesso de solda deve ser esmerilhado
longitudinalmente antes do posicionamento da barra na junta.
A.6.2 Em juntas transversais sujeitas à tração, as chapas de espera, se usadas, devem ser removidas
e é necessário fazer extração de raiz e contra-solda na junta.
A.6.3 Em juntas em T ou de canto, feitas com solda de penetração total, um filete de reforço não menor
que 6 mm deve ser adicionado nos cantos reentrantes.
A.6.4 A rugosidade superficial de bordas cortadas a maçarico, sujeitas a faixas de variações de tensões
significativas, não deve exceder 25 μm, usando-se como referência a ASME B46.1.
A.6.5 Cantos reentrantes em regiões de cortes, recortes e em aberturas para acesso de soldagem
devem formar um raio não menor que 10mm. Para isto deve ser feito um furo sub-broqueado ou subpuncionado com raio menor, usinado posteriormente até o raio final. Alternativamente, o raio pode ser
obtido por corte a maçarico, devendo, nesse caso, esmerilhar-se a superfície do corte até o estado de
metal brilhante.
A.6.6 Para juntas transversais com soldas de penetração total, em regiões de tensões de tração
elevadas, devem ser usados prolongadores para garantir que o término da solda ocorra fora da junta
acabada. Os prolongadores devem ser removidos e a extremidade da solda deve ser esmerilhada até
facear com a borda das peças ligadas. Limitadores nas extremidades da junta não devem ser usados.
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Tabela A - Parâmetros de Fadiga e Detalhes construtivos
Descrição
Constante
Limiar
A
σTH
Categoria
(
Localização
potencial do inicio
da fratura
Seção 1—Material base afastado de qualquer tipo de solda
1.1
Metal-base,
exceto
aços
resistentes à corrosão atmosférica não
pintados, com superfícies laminadas,
sujeitas ou não à limpeza superficial.
Bordas cortadas a maçarico com
rugosidade superficial não superior a
25 μm, mas sem cantos reentrantes.
A
250 x 108
165
Afastado de
qualquer solda ou
ligação estrutural
1.2 Metal-base de aço resistente à
corrosão atmosférica não pintado,
com superfícies laminadas, sujeitas ou
não à limpeza superficial. Bordas
cortadas a maçarico com rugosidade
superficial não superior a 25 μm, mas
sem cantos reentrantes.
B
120 x 108
110
Afastado de
qualquer solda ou
ligação estrutural
1.3 Elementos com cantos reentrantes,
cortes e outras descontinuidades
obedecendo
aos
requisitos
da
AASHTO/AWS
D1.5,
exceto
aberturas de acesso para solda.
C
44 x 108
69
Em qualquer
borda externa
C
44 x 10
8
69
No metal base no
canto reentrante
da abertura de
acesso para solda
D
22 x 108
48
Na seção líquida
localizada ao lado
do furo
1.4 Seções laminadas com aberturas
de acesso para solda de acordo com os
requisites da AASHTO/AWS D1.5,
item 3.2.4.
1.5 Furos abertos em elementos
(Brown et al., 2007).
Seção 2— Materiais conectados em ligações parafusadas
2.1 Seção bruta do metal-base em
juntas
por
sobreposição
com
parafusos
de
alta
resistência
satisfazendo todos os requisitos
aplicáveis a ligações por atrito, com
furação
realizada
através
de
broqueamento. (Nota: ver condição
B
120 x 108
110
Através da seção
bruta próxima ao
furo
Detalhes Construtivos
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2.3 para furos puncionados; ver
condição 2.5 para cantoneiras ou
seções T conectadas a chapas gusset
ou chapas de ligação.)
2.2 Metal-base na seção líquida em
juntas com parafusos de alta
resistência calculados com base em
resistência por contato, porém, com
fabricação e instalação atendendo a
todos os requisitos aplicáveis a
ligações por atrito, com furação
realizada através de broqueamento
(Nota: ver condição 2.3 para furos
puncionados; ver condição 2.5 para
cantoneiras ou seções T conectadas a
chapas gusset ou chapas de ligação.)
2.3 Metal base na seção líquida de
todas as conexões parafusadas em
membros galvanizados por imersão a
quente; metal base na seção
apropriada definida nas condições 2.1
e 2.2 para conexões com parafusos de
alta resistência protendidos e furos
feitos através de puncionamento;
metal base na seção líquida de outros
tipos de conexões com fixação
mecânica ( por exemplo ligações com
parafusos ASTM A307 ou parafusos
de alta resistência instalados sem
protensão), exceto olhais e chapas
com pinos (Nota: ver condição 2.5
para cantoneiras ou seções T
conectadas a chapas gusset ou chapas
de ligação.)
2.4 Metal base na seção líquida da
cabeça de olhais ou chapas com pinos
(Nota: para o metal base na haste dos
olhais ou através da seção bruta de
chapas com pinos, ver a condição
aplicável entre 1.1 ou 1.2).
2.5 Metal base em cantoneiras ou
seção T conectadas a uma chapas
gusset ou chapa de ligação com
parafusos de alta resistência em
ligações por atrito. A amplitude da
tensão de fadiga deve ser calculada na
área da seção efetiva do elemento,
, na qual
e
onde Ag é a seção bruta do elemento, x
é a distância do centroide do elemento
até a superfície do gusset ou chapa de
ligação, e L é a distância do primeiro
ao último parafuso da linha de furação
com maior número de parafusos, na
direção da força axial. O efeito do
momento devido às excentricidades
na conexão deve ser ignorado na
B
120 x 108
110
D
22 x 108
48
E
11 x 108
31
Ver
categoria
aplicável
acima
Ver
constante
aplicável
acima
Ver
limiar
aplicável
acima
Na seção líquida
com origem na
borda do furo ou
através da seção
bruta próxima ao
furo, a que for
aplicável
Na seção líquida
com origem na
borda do furo ou
através da seção
bruta próxima ao
furo, a que for
aplicável
Na seção líquida
com origem na
borda do furo
Através da seção
bruta perto do
furo ou da seção
efetiva na borda
do furo, o que for
aplicavél
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determinação da amplitude da tensão
de fadiga. A categoria de fadiga deve
ser tomada como aquela especificada
na condição 2.1. Para todos os outros
tipos de conexões parafusadas,
substituir Ag por An (área líquida do
elemento) na determinação da área
líquida efetiva de acordo com as
equações anteriores, e usar a categoria
de fadiga apropriada para o tipo de
conexão aplicável daquelas exibidas
nas condições 2.2 e 2.3.
Descrição
Constante
Limiar
A
σTH
Categoria
(
Localização
potencial do inicio
da fratura
Detalhes Construtivos
Seção 3— Ligações soldadas dos componentes de barras compostas de chapas ou perfis
3.1 Metal-base e metal da solda em
barras sem acessórios, compostas de
chapas ou perfis ligados por soldas
longitudinais contínuas de penetração
total, com extração de raiz e contrasolda, ou por soldas contínuas de
filete.
3.2 Metal-base e metal da solda em
barras sem acessórios, compostas de
chapas ou perfis ligados por soldas
longitudinais contínuas de penetração
total, com chapas de espera não
removidas, ou por soldas contínuas de
penetração parcial.
3.3 Metal-base e metal da solda nas
extremidades de soldas longitudinais
nas aberturas de acesso para soldagem
em barras compostas (Nota: não inclui
a emenda de topo da mesa).
3.4 Metal-base e metal da solda em
chapas sobrepostas de comprimento
parcial, conectadas através de soldas
contínuas de filete paralelas a direção
das tensões aplicadas.
B
120 x 108
B′
61 x 108
D
8
B
22 x 10
120 x 108
110
83
48
110
3.5 Metal-base na terminação da solda
de lamelas soldadas de comprimento
parcial, mais estreitas que a mesa,
tendo extremidades esquadrejadas ou
com redução gradual de largura, com
ou sem soldas transversais nas
extremidades, ou lamelas mais largas
que a mesa com soldas transversais
nas extremidades:
E
11 x 108
31
A partir da
superfície ou
descontinuidades
internas na solda
afastado do final
da solda
A partir da
superfície ou
descontinuidades
internas na solda,
incluindo a solda
para fixação de
chapas de espera
A partir da
extremidade da
solda, penetrando
na alma ou na
mesa
A partir da
superfície ou
descontinuidades
internas na solda,
em posição
distante da
extremidade da
solda
Na mesa junto ao
pé da solda
transversal da
extremidade, na
mesa junto ao
término da solda
longitudinal, ou
ainda na borda da
mesa com lamela
mais larga
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Espessura da mesa ≤ 20mm
E′
3,9 x 108
18
Espessura da mesa > 20mm
3.6 Metal-base na terminação da solda
de lamelas soldadas de comprimento
parcial, com conexões parafusadas de
atrito na sua extremidade.
B
120 x 108
3.7 Metal-base na terminação da solda
de lamelas soldadas de comprimento
parcial, mais largas que a mesa, sem
soldas transversais nas extremidades.
E′
8
Descrição
3,9 x 10
110
Na mesa, na
terminação do
filete de solda
longitudinal
18
Na borda da mesa
junto à
extremidade da
solda da lamela
Constante
Limiar
A
σTH
Categoria
(
Localização
potencial do inicio
da fratura
Seção 4—Conexões de enrijecedores soldados
4.1 Metal base no pé da solda de filete
entre o enrijecedor e a mesa, e na
solda transversal de filete entre o
erijecedor e a alma (Nota: inclui
soldas similares em enrijecedores de
contato e chapas de conexão).
4.2 Metal-base e metal da solda em
enrijecedores longitudinais na alma,
ou enrijecedores longitudinais nas
faces de seções caixão, conectados
aos elementos através de solda
continua de filete paralela à direção
das tensões aplicadas.
C′
B
44 x 108
120 x 108
83
Iniciando na
descontinuidade
geométrica no pé
da solda de filete e
estendendo-se
para o metal base
110
A partir da
superfície ou
descontinuidades
internas na solda,
em posição
distante da
extremidade da
solda
Detalhes Construtivos
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4.3 Metal base na terminação de
soldas
longitudinais
entre
o
enrijecedor e a alma ou entre o
enrijecedor e a face da seção caixão:
No membro
principal, no pé do
final da solda
Com o enrijecedor conectado através
de soldas de filete e sem raio de
transição na extremidade:
Espessura do enrijecedor < 25mm.
E
11 x 108
31
Espessura do enrijecedor ≥ 25mm
E′
8
18
3,9 x 10
Com o enrijecedor conectado através
de soldas e com raio de transição R na
extremidade e com a terminação da
solda diminuindo suavemente de
tamanho:
R ≥ 610 mm
No membro
principal, próximo
ao ponto de
tangência do raio
de transição
B
120 x 108
110
8
69
610mm > R ≥ 150mm
C
44 x 10
150mm > R ≥ 50mm
D
22 x 108
48
E
8
31
50mm > R
Descrição
11 x 10
Constante
Limiar
A
σTH
Categoria
(
Localização
potencial do
inicio da fratura
Seção 5—Ligações soldadas transversais à direção das tensões
5.1 Metal base e metal da solda em
emendas de topo com soldas de
penetração total, com a qualidade da
solda comprovada através de ensaio
não-destrutivo e, na direção das
tensões aplicadas, com nivelamento
da solda com o metal-base por meio
de esmerilhamento. Transições em
espessuras e larguras devem ser feitas
com uma inclinação não superior a
1:2,5
A partir de
descontinuidades
internas no metal
da solda ou ao
longo da face de
fusão ou no
início da
transição
F y < 690 MPa
B
120 x 108
110
F y ≥ 690 MPa
B’
61 x 108
83
5.2 Metal-base e metal da solda em
emendas com soldas de penetração
total, com a qualidade da solda
comprovada através de ensaio nãodestrutivo, havendo transição de
largura feita com raio igual ou
superior a 600 mm, com o ponto de
tangência na extremidade da solda de
B
120 x 108
110
A partir de
descontinuidades
internas no metal
da solda ou ao
longo da face de
fusão
Detalhes Construtivos
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penetração. As soldas devem ser
niveladas com o metal-base por meio
de esmerilhamento na direção das
tensões aplicadas.
5.3 Metal-base e metal da solda em
emendas, juntas em T ou juntas de
canto, com soldas de penetração total,
havendo transição de espessura com
inclinação não superior a 1:2,5 ou sem
transição de espessura, quando o
excesso de solda não for removido
(Nota: a fissuração na mesa do “T”
pode ocorrer devido as tensões de
flexão fora do plano induzidas pelos
vapores do processo de soldagem).
5.4 Metal-base e metal da solda em
detalhes onde as chapas carregadas
são descontínuas e estão conectadas a
outra chapa, normal a direção das
tensões principais, através de pares de
soldas de filetes ou soldas de
penetração parcial (em lados opostos a
esta chapa).
Descrição
C
C
44 x 108
69
44 x 108
69
Constante
Limiar
A
σTH
Categoria
(
A partir de
descontinuidades
superficiais na
transição entre a
solda e o metalbase, estendendose no metal-base,
ou ao longo da
face de fusão
A partir de
descontinuidades
geométricas no
pé do filete de
solda,
estendendo-se no
metal-base; ou
iniciando na raiz
da solda sujeita a
tração e
extendendo-se,
em seguida, pela
solda
Localização
potencial do inicio
da fratura
Seção 6—Elementos soldados carregados transversalmente
6.1Metal-base de um componente
solicitado longitudinalmente em um
detalhe solicitado transversalmente
que possui um raio R e se vincula a
ele por meio de solda longitudinal,
com terminação da solda esmerilhada
para obter concordância.
R ≥ 600mm
B
120 x 108
110
600mm > R ≥ 150mm
C
44 x 108
69
150mm > R ≥ 50mm
D
22 x 108
48
50mm > R
E
11 x 108
31
Para qualquer raio de transição com a
terminação da solda não esmerilha
(Nota: condição 6.2, 6.3 ou 6.4, a que
for aplicável, deverá também ser
verificada)
E
11 x 108
31
6.2 Metal base em um detalhe
Próximo ao ponto
de tangência do
raio na borda do
componente
solicitado
longitudinalmente
ou no pé da solda
na terminação da
solda quando a
solda não for
esmerilhada
Próximo a pontos
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solicitado
transversalmente,
que
incorpora um raio de transição R e
que se vincula a um componente
solicitado
longitudinalmente,
de
mesma espessura, através de solda
longitudinal de penetração total, com
a qualidade da solda comprovada
através de ensaio não-destrutivo, e
com a terminação da solda
esmerilhada para obter concordância.
de tangência do
raio ou da solda,
ou na face de
fusão, no
elemento principal
ou no acessório
Na transição entre
a solda e o metalbase, podendo ser
na borda da peça
principal ou no
acessório
Quando o excesso de solda for
removido:
B
120 x 108
110
C
44 x 108
69
D
22 x 108
48
E
11 x 108
31
C
44 x 108
69
C
44 x 108
69
D
22 x 108
48
E
11 x 108
31
R ≥ 600mm
600mm > R ≥ 150mm
150mm > R ≥ 50mm
50mm > R
Quando o excesso de solda não for
removido:
R ≥ 600mm.
600mm > R ≥ 150mm
150mm > R ≥ 50mm
50mm > R
(Nota: a condição 6.1 também deve
ser verificada)
6.3 Metal base em um detalhe
solicitado
transversalmente,
que
incorpora um raio de transição R e
que se vincula a um componente
solicitado
longitudinalmente,
de
espessura diferente, através de solda
longitudinal de penetração total, com
a qualidade da solda comprovada
através de ensaio não-destrutivo, e
com a terminação da solda
esmerilhada para obter concordância.
Quando o excesso de solda for
removido:
Na transição entre
a solda e o metalbase na borda do
material menos
espesso
Na terminação da
solda com menor
raio de
concordância
D
22 x 108
48
E
11 x 10
8
31
E
11 x 108
31
R ≥ 50mm
R < 50mm
Na transição
entre a solda e o
metal-base na
borda do material
menos espesso
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Para qualquer raio R, quando o
excesso de solda não for removido
(Nota: a condição 6.1 também deve
ser verificada)
6.4 Metal base em um detalhe
solicitado transversalmente, que se
vincula a um componente solicitado
longitudinalmente através de solda
longitudinal de penetração parcial ou
solda longitudinal de filete (Nota: a
condição 6.1 também deve ser
verificada)
Ver
condição
5.4
Descrição
Categoria
Constante
Limiar
A
σTH
(
Localização
potencial do inicio
da fratura
Seção 7— Elementos soldados carregados longitudinalmente
7.1 Metal-base sujeito a solicitação
longitudinal, em acessórios com
comprimento
L
no
sentido
longitudinal e espessura t, ligados por
soldas longitudinais ou transversais,
de penetração ou filete, quando o
detalhe de transição do acessório não
possuir raio de transição:
L < 50mm
C
44 x 108
69
D
22 x 10
8
48
t ≥ 25mm
E
11 x 108
31
(Nota: ver condição 7.2 para conexões
com cantoneiras ou seções T soldadas
a chapas gusset ou chapas de
conexão)
E’
3,9 x 108
18
E
8
50mm ≤ L ≤ 12t ou 100mm
L > 12t or 100mm
No metal-base,
junto à terminação
da solda
t < 25mm
7.2 Metal base em cantoneiras ou
seção T conectadas a uma chapa
gusset ou chapa de ligação por soldas
longitudinais de filete em ambos os
lados dos elementos conectados. A
amplitude da tensão de fadiga deve
ser calculada na área da seção efetiva
do elemento,
, na qual
e onde Ag é a seção
bruta do elemento, x é a distância do
centroide do elemento até a superfície
do gusset ou chapa de ligação, e L é o
máximo comprimento dos filetes
longitudinais. O efeito do momento
devido às excentricidades na conexão
deve ser ignorado na determinação da
amplitude da tensão de fadiga.
11 x 10
31
Na terminação da
solda de filete em
elementos
conectados
Detalhes Construtivos
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OUTUBRO 2014
Descrição
Constante
Limiar
A
σTH
Categoria
(
Localização
potencial do inicio
da fratura
Seção 8— Miscelâneas
8.1 Solda entre a nervura e a laje –
solda unilateral com 80% de
penetração (mínimo 70%), com
afastamento na raiz ≤ 0,5mm antes da
soldagem
8.2 Emenda da nervura com solda –
uma única solda de penetração de
topo com cobrejunta permanente em
campo. Afastamento para solda > que
a espessura da aba
8.3 Emenda da na nervura com
parafusos – metal base na seção bruta
de conexões parafusadas por atrito
8.4 Emenda da chapa de laje (no
plano) - uma única solda de
penetração de topo, transversal ou
longitudinal,
com
cobrejunta
permanente em campo.
8.5 Solda entre a nervura e FB –
Parede da nervura na região da solda
entre a nervura e FB, sendo a solda de
filete ou de penetração total
C
44 x 108
69
Ver figura
D
22 x 108
48
Ver figura
B
120 x 108
110
Ver figura
D
22 x 108
48
Ver figura
C
44 x 108
69
Ver figura
Detalhes Construtivos
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OUTUBRO 2014
8.6 Solda entre a nervura e FB – Alma
do FB na região da solda entre a
nervura e FB, sendo a solda de filete,
penetração parcial ou de penetração
total
8.7 FB entalhe – metal base na borda
com acabamento “suave” de corte por
chama, satisfazendo as exigências da
AWS D1.5
8.8 Parede da nervura no entalhe –
parede da nervura na solda entre a
nervura e o FB, sendo a solda de
filete, penetração parcial ou de
penetração total
8.9 Entre a nervura e a chapa de laje
no FB
Descrição
C
44 x 108
69
Vide figura
A
250 x 108
165
Ver figura
C
44 x 108
69
Ver figura
C
44 x 108
69
Ver figura
Constante
Limiar
A
σTH
Localização
potencial do inicio
da fratura
(Nota 1)
Categoria
(
Seção 9— Miscelâneas
9.1 Metal base em conectores de
cisalhamento tipo pino com cabeça,
aplicados através de processo
automático de solda ou através de
soldas de filete
44 x 108
69
9.2 Parafusos de alta resistência sem
protensão inicial, parafusos comuns e
barras roscadas. Usar a amplitude de
tensão como atuando na área
tracionada devido à ação conjunta da
carga móvel e do efeito de alavanca
(quando aplicável).
No pé da solda no
metal base
Na raiz da rosca,
estendendo-se ao
longo da área
tracionada
Para vida finita a Fadiga
E’
3,9 x 108
N/A
Para vida infinita a Fadiga
D
N/A
48
Detalhes Construtivos
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OUTUBRO 2014
COMENTÁRIOS GERAIS
Foram avaliadas as diversas normas de pontes, já que é prática no país desenvolver os
projetos de ponte mista rodoviárias com a norma americana AASHTO, decidiram-se usar como
norma base para ajustar ela as outras normas brasileiras. Porém foram consultadas as
seguintes normas Europeias:
EUROCODE 1, Part 2, EN 1991-2 Traffic Load on bridges
EUROCODE 3, Part 2-1, EN 1993-2 Design of Steel Bridges
EUROCODE 4, Part 2, EN 1994-2 Design of Composite steel and concrete bridges
EUROCODE 3, Part 1-9, EN 1993-1-9 General: Fatigue Strength
No dimensionamento de elementos, a própria AASHTO é relacionada ao AISC 360:2010,
apenas definem-se novos limites de largura espessura, limites de relações de esbeltez mais
exigentes, ou seja, como a ABNT NBR 8800 baseada na norma americana, é possível usar
esta, apenas ajustando os limites de largura espessura e esbeltez.
Ao usar a ABNT 7188 como norma de ações móveis, as normas ABNT NBR 6120 para ações
permanentes, a ABNT 8681 para as combinações de estados limites últimas e de utilização, e
por ultimo para dimensionamento a ABNT NBR 8800 no que se refere a elementos de aço e
mistos aço concreto, este draft oferece o mesmo grau de segurança e confiabilidade que as
normas acima referidas.
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OUTUBRO 2014
Foram consultadas dissertações e teses produzidas nos últimos 10 anos em programas de Pos
graduação das Universidades ( UFRJ, UFMG, USP, USP-SC, UFScar, UERJ, entre outras) e
uma quantidade de livros e artigos atualizados nos últimos cinco anos.