Concepção reconstrução da ponte pênsil Projecto realizado por: António Pedro Braga Hugo Pinto...
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concepção
reconstrução da ponte pênsil
Projecto realizado por:
António Pedro BragaHugo Pinto
Joana TeixeiraLuís Frederico Fonseca
Orientado por:
Prof. Álvaro Azevedo
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reconstrução da ponte pênsil
concepção dimensionamentoprocesso
construtivo e custo
impacto visual
• Transparência
• Dinâmica
• Elegância
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reconstrução da ponte pênsil
concepção dimensionamentoprocesso
construtivo e custo
impacto visual
Elementos dimensionados:
• cabos
• tabuleiro
• ancoragens
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reconstrução da ponte pênsil
concepçãodimensionamento
(cabos)
processo construtivo e
custoimpacto visual
3 PARÂMETROS:
• Configuração dos pendurais
• Secções dos cabos
• Pré - esforço
OBJECTIVOS
• Resistência
• Rigidez
• Comportamento Dinâmico
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reconstrução da ponte pênsil
concepçãodimensionamento
(cabos)
processo construtivo e
custoimpacto visual
Pendurais inclinados
Pendurais verticais
• maior rigidez• melhor comportamento dinâmico
• melhor comportamento estático
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reconstrução da ponte pênsil
concepçãodimensionamento
(cabos)
processo construtivo e
custoimpacto visual
SOLUÇÃO IDEAL!
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reconstrução da ponte pênsil
concepçãodimensionamento
(cabos)
processo construtivo e
custoimpacto visual
ACÇÕES CONSIDERADAS:
• Peso Próprio
• Vento
• Sobrecarga
• Cheia
ESFORÇOS MÁXIMOS
• cabos superiores:Nsd=5093 kN
• cabos inferiores:Nsd=2014 kN
• pendurais:Nsd=238 kN
Fibra de Carbono Unidireccional
σRd=999 MPa
Φ150mm
Φ150mm
Φ30mm
• Temperatura
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reconstrução da ponte pênsil
concepçãodimensionamento
(cabos)
processo construtivo e
custoimpacto visual
Análise Dinâmica
Análise não linear Rigidez dependente do estado de tensão
Modos próprios variam com o carregamento
Estudo do comportamento dinâmico para dois carregamentos:
• Cargas permanentes• Combinação rara
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reconstrução da ponte pênsil
concepçãodimensionamento
(cabos)
processo construtivo e
custoimpacto visual
Modos Próprios
Cargas permanentes: Combinação rara:
• 1º modo horizontal:1,66 Hz• 1º modo vertical: 3,26 Hz• 1º modo de torção: 3,94 Hz
• 1º modo horizontal:1,63 Hz• 1º modo vertical: 3,21 Hz• 1º modo de torção: 3,32 Hz
Frequências de vibração acima da gama de excitação humana!
Verificação regulamentar:
1º modo vertical:aadmissível (Regulamento Canadiano) = 0,63 m/s2
aadmissível (Regulamento Britânico) = 0,90 m/s2
amax = 0,43 m/s2
1º modo vertical:aadmissível (Regulamento Canadiano) = 0,62 m/s2
aadmissível (Regulamento Britânico) = 0,90 m/s2
amax = 0,41 m/s2
Comparação com um caso conhecido: Ponte para a cantina da FEUP
• tem frequências na gama de excitação humana• cumpre o Regulamento Britânico• não cumpre o Regulamento Canadiano
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reconstrução da ponte pênsil
concepçãodimensionamento
(tabuleiro)
processo construtivo e
custoimpacto visual
Vidro Resistente:
• vidro laminado temperado PVB
Camada de aviso
Não estilhaça
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reconstrução da ponte pênsil
concepçãodimensionamento
(tabuleiro)
processo construtivo e
custoimpacto visual
Características Resistentes:
Propriedades SímboloValores e respectivas
unidades
Densidade a 18ºC R 2500 Kg/m3
Dureza6 Unidades de escala de
Mohs
Módulo de elasticidade E 70 GPa
Coeficiente de Poisson n 0.2
Capacidade térmica específica
c 0.72 x 103 J/ (kg x K)
Coeficiente de dilatação térmica médio
a 9 x 10-6K-1
Condutibilidade térmica l 1 W/ (m x K)
Índice de refracção médio no domínio raios visíveis de
380nm a 780nmn 1.5
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reconstrução da ponte pênsil
concepçãodimensionamento
(tabuleiro)
processo construtivo e
custoimpacto visual
Método de Dimensionamento:
• flecha do painel de vidro
• flecha das cantoneiras da estrutura de apoio
mm10;
200
lminf menor
s
500
lfs
• Saint – Gobain Glass
n
lgpec
21
3
4
men
lpf
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reconstrução da ponte pênsil
concepçãodimensionamento
(tabuleiro)
processo construtivo e
custoimpacto visual
Solução obtida:
σadmissível = 40 MPa (temperado)
• Painéis rectangulares de 2 x 2,5 (m2)• 4 camadas de 10mm cada• camada de Mastique de silicone• camadas intercalares de PVB• camada superficial anti-derrapante e anti-desgaste
etotal = 100 mm
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reconstrução da ponte pênsil
concepçãodimensionamento
(ancoragens)
processo construtivo e
custoimpacto visual
ml
md
mL
mh
mL
mmD
mm
mm
kN
a
l
r
s
s
furação
ancoragem
2
5,1
9
6
6
120
º35
100
80
1300T
0.06" cordões 10 de cabo
4ancoragens de nº
kN 5093,3T
:Superiores Cabos
L
ml
md
mL
mh
mL
mmD
mm
mm
kN
a
l
r
s
s
furação
ancoragem
2,1
5,1
9
10
6
120
º20
100
80
1300T
0.06" 10cordões de cabo
2ancoragens de nº
kN 8,0132T
:Inferiores Cabos
L
Ancoragem em rocha:
MPa0,1
m/kN27
º35'3
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reconstrução da ponte pênsil
concepção dimensionamentoprocesso
construtivo e custo
impacto visual
• Regularização do terreno e construção dos pilares• Execução das ancoragens• Contraventamento dos pilares por esteios
Construção da Ponte
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reconstrução da ponte pênsil
concepção dimensionamentoprocesso
construtivo e custo
impacto visual
Colocação dos 2 cabos longitudinais suspensos e fixos às ancoragens por intermédio de extremidades activas
Construção da Ponte
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reconstrução da ponte pênsil
concepção dimensionamentoprocesso
construtivo e custo
impacto visual
Construção da Ponte
• Colocação dos pendurais superiores• Montagem da grelha metálica do tabuleiro
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reconstrução da ponte pênsil
concepção dimensionamentoprocesso
construtivo e custo
impacto visual
Construção da Ponte
• Colocação dos pendurais superiores• Montagem da grelha metálica do tabuleiro
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reconstrução da ponte pênsil
concepção dimensionamentoprocesso
construtivo e custo
impacto visual
• Colocação dos 2 cabos longitudinais inferiores por
suspensão dos pendurais inferiores
Construção da Ponte
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reconstrução da ponte pênsil
concepção dimensionamentoprocesso
construtivo e custo
impacto visual
• Colocação dos 2 cabos longitudinais inferiores por
suspensão dos pendurais inferiores
Construção da Ponte
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reconstrução da ponte pênsil
concepção dimensionamentoprocesso
construtivo e custo
impacto visual
• Colocação dos 2 cabos longitudinais inferiores por
suspensão dos pendurais inferiores
Construção da Ponte
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reconstrução da ponte pênsil
concepção dimensionamentoprocesso
construtivo e custo
impacto visual
• Esticamento e ajuste controlado da tensão nos 2 cabos longitudinais superiores
Construção da Ponte
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reconstrução da ponte pênsil
concepção dimensionamentoprocesso
construtivo e custo
impacto visual
• Colocação dos pendurais inclinados
Construção da Ponte
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reconstrução da ponte pênsil
concepção dimensionamentoprocesso
construtivo e custo
impacto visual
Custo da Obra
O custo global estimado da obra é de 2.360.000€.
Custo estimado a partir de:
• Materiais, preços e quantidades
• Mão de obra e respectivos rendimentos
• Equipamentos
regularização, ancoragens,acessos e arranjos finais
pilares
operação das auto-gruas
cabos de suspensão deCFRP
painéis de vidro
mão-de-obra
cantoneiras em aço paragrelha do tabuleiro
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reconstrução da ponte pênsil
concepção dimensionamentoprocesso
construtivo e custo
impacto visual
• Fotomontagem
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construtivo e custo
impacto visual
• Fotomontagem
• Animação 3D
• Maquete 1:200
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reconstrução da ponte pênsil
concepção dimensionamentoprocesso
construtivo e custo
impacto visual FIM
Agradecimentos:
Prof. Álvaro AzevedoProf. Manuel Matos FernandesEng. António Topa GomesProf. Luis JuvandesProf. Elsa CaetanoProf. João MacedoPedro Lemos
FIM!