Dimensionamento de vigas longarinas de viaduto. estudo de caso: viaduto Prefeito Gilberto Américo Meirinho

Abstract

O crescimento do tráfego de veículos em Balneário Camboriú/SC, culminando no aumento do nível de serviço, fez necessária a construção do Viaduto Prefeito Gilberto Américo Meirinho para melhorar o escoamento do trânsito na região. O viaduto foi construído com seção transversal em caixão de concreto armado e o objeto de estudo do presente trabalho foi alterar tal seção do viaduto, dimensionando-o com vigas longarinas de concreto armado. Apresenta-se o dimensionamento do viaduto realizado com vigas de concreto armado de seção retangular, com base nas normas ABNT NBR 6118: 2014 e ABNT NBR 7187: 2021. A norma NBR 7188: 2013, que define os valores característicos básicos das cargas móveis rodoviárias de veículos sobre pneus e ações de pedestres em projetos de pontes, viadutos, galerias, passarelas e edifícios garagem, admite a carga móvel rodoviária padrão TB-450, definida por um veículo tipo de 450 kN, circundada por uma carga uniformemente distribuída constante p=5 kN/m²e uma carga uniformemente distribuída p=3 kN/m² nos passeios para pedestres. Tais cargas foram adotadas para a obtenção das cargas móveis equivalentes nas vigas longarinas, também denominadas trem-tipo das vigas, por meio da aplicação do método Engesser Courbon. Dessa forma, os diagramas de esforços cortantes e momentos fletores referentes às cargas móveis foram obtidos e combinados com os diagramas referentes à aplicação das cargas permanentes que também foram levantadas, resultando na construção das envoltórias de esforços solicitantes do viaduto. A análise dessas envoltórias possibilitou a definição de valores de esforço cortante e momento fletor para o dimensionamento das vigas longarinas. Com a mudança da seção transversal das vigas e consequentemente dos novos cálculos das cargas permanentes e variáveis, buscou-se explorar outra possibilidade de execução da ponte. Os resultados desta análise permitem afirmar que é possível a utilização e dimensionamento das vigas longarinas em substituição à seção caixão.

The growth of vehicle traffic in Balneário Camboriú/SC, culminating in the increase of the service level, made necessary the construction of the Prefeito Gilberto Américo Meirinho Viaduct to improve the traffic flow in the region. The viaduct was built with a reinforced concrete box cross section and the object of study of this paper was to change this section of the viaduct, by dimensioning it with reinforced concrete stringers. It is presented the design of the viaduct with reinforced concrete beams of rectangular cross section, based on the ABNT NBR 6118: 2014 and ABNT NBR 7187: 2021 standards. The NBR 7188: 2013 standard, which defines the basic characteristic values of mobile road loads from vehicles on tires and pedestrian actions in designs of bridges, viaducts, galleries, walkways and garage buildings, admits the standard mobile road load TB-450, defined by a 450 kN type vehicle, surrounded by a constant uniformly distributed load p=5 kN/m² and a uniformly distributed load p=3 kN/m² on the pedestrian sidewalks. Such loads were adopted to obtain the equivalent mobile loads in the stringers, also called the train type of the beams, by applying the Engesser Courbon method. Thus, the shear force and bending moment diagrams referring to the mobile loads were obtained and combined with the diagrams referring to the application of permanent loads that were also surveyed, resulting in the construction of the viaduct's internal forces envelope. The analysis of these envelopes enabled the definition of shear and bending moment values for the design of the stringers. With the change in the cross section of the beams and consequently the new calculations of permanent and variable loads, another possibility for the execution of the bridge was explored. The results of this analysis affirm that it is possible to use and design the stringers as a substitute for the box section.