A Ação do Vento sobre Estruturas de Engenharia Civil

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A ocorrência de alguns colapsos em grandes estruturas devido à ação do vento, e o comportamento inadequado de muitas outras, vieram contribuir para realçar a importância da Aerodinâmica no contexto da Engenharia Civil, a qual desempenha actualmente um papel fundamental na análise do comportamento dinâmico de grandes estruturas complexas, marcadas por formas inovadoras.

A acção do vento tem constituído ao longo da história da humanidade uma manifestação ambiental da maior importância, condicionando o comportamento do homem e das suas realizações.
Esse facto deu origem ao nascimento de importantes áreas científicas como a Meteorologia, a Micrometeorologia e a Climatologia, que se ocupam da compreensão dos movimentos atmosféricos, bem como da Aerodinâmica, que, derivando da Mecânica dos Fluidos, procura caracterizar a interacção entre os escoamentos de massas de ar e os sistemas estruturais e quantificar as correspondentes acções actuantes sobre estes.
O advento da Aerodinâmica resultou directamente do desenvolvimento da Aeronáutica no decorrer do presente século, tendo possibilitado o aparecimento de ferramentas de análise extraordinariarnente úteis, de que são exemplo os túneis aerodinâmicos.


Ligações Estruturais por Colagem

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Quando se pretende efectuar a ligação permanente de mais do que um componente, de entre as diferentes técnicas possíveis, soldadura, brasagem, rebitagem, aparafusagem e colagem, aquela que maior evolução e maior interesse tem despertado nos últimos anos tem sido a colagem estrutural de componentes. A facilidade de realizar juntas de ligação simples, resistentes e económicas usando adesivos tem provocado um aumento significativo de aplicações desta tecnologia de ligação, apresentando em diversificadas aplicações um conjunto de propriedades mais interessante que as outras técnicas de ligação.


Construção de Pontes Tramo a Tramo

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PEm nenhuma das obras do domínio da engenharia de estruturas, o processo construtivo condicione tanto a concepção como acontece no caso das pontes. Efectivamente, a estrutura final resulta de um processo de execução que comporta várias fases, sendo necessário quantificar em cada uma delas, com relativa precisão, todas as acções inerentes ao desenrolar desse processo. A construção de pontes, tramo-a-tramo, utilizando cimbres autoportantes e autolançáveis teve o seu desenvolvimento devido à necessidade de construir viadutos e pontes que pudessem vencer libertos dos condicionamentos impostos pelos acessos, quer vales extensos a grande altura, quer rios, ou ainda desnivelamentos urbanos. Para alguns processos construtivos, os esforços mais condicionantes do dimensionamento da superestrutura correspondem a acções durante a fase construtiva. Há que ter em conta a influência que o processo construtivo tem nos esforços devidos as acções permanentes. Esses esforços não podem à partida ser calculados como se a acçäo permanente da estrutura actuasse simultaneamente e de uma só vez, em todos os seus elementos, sobre o sistema estrutural final, como é correntemente admitido no projecto de edifícios. É necessário ter em conta a evolução do sistema estático ao longo da construção e a actuação da acções permanentes durante as várias fases da obra. No cálculo dos esforços finais devido às acções permanentes há que atender aos efeitos da redistribuição de esforços devidos às deformações de retracção e fluência do betão, assim como às deformações de relaxação dos aços de pré-esforço.

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Outros dos parâmetros a ter em consideração quando se idealiza uma estrutura são a forma de a construir e o factor tempo, uma vez que eles condicionam quer a análise, quer o próprio dimensionamento. Assim, convém estimar de forma realista os períodos de tempo necessários para a execução de cada parte da estrutura sendo para tal necessário conhecer, e bem, as potencialidades do meio técnico. Uma deficiente estimativa, ou um atraso significativo na construção, poderão pesar negativamente na segurança quer durante a construção quer a longo prazo, nomeadamente no que se refere a fendilhações e deformações excessivas dos tabuleiros das obras de arte.

Na execução de pontes por este processo, a superestrutura é construída numa direcção, tramo a tramo, e com juntas de betonagem localizadas, em geral, na zona de momentos nulos.
Os Cimbres autolançáveis são equipamentos completos, substituem os métodos tradicionais de escoramento ao solo, são providos com formas para um vão inteiro, e são capazes de mover-se mecanicamente de um vão para o outro.
O conceito é directamente oposto ao da pré-fabricação. Na pré-fabricação os elementos do tabuleiro são construídos em estaleiros fixos, transportados e colocados em obra. Os Cimbres autolançáveis são autênticas oficinas móveis que, passo a passo, se transladam deixando atrás de si um tabuleiro já auto-suportado e na sua posição definitiva. 0 equipamento engloba em si todas as funções; concentra em pouco espaço todas as operações, e como tal necessita de pouca mão-de-obra, é conveniente desde que o seu peso seja inferior a metade do peso do betão do tabuleiro a realizar, a sua movimentação é única ao longo do comprimento da ponte.

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Além disso, uma vez que as operações são independentes do solo, tempo de construção e custos não são influenciados pela altura da estrutura. Com estes sistemas os operários têm um trabalho mais Seguro, uma vez que trabalham sobre amplas plataformas que por vezes são cobertas, por forma a que a área de trabalho fique protegida do sol, chuva ou neve.
A escolha deste tipo de cimbres, e do seu maior ou menor grau de automatização, é condicionada pelo grau de desenvolvimento do país onde a obra vai ser realizada.

Como para o caso das pontes construídas por avanços sucessivos, ou aquelas construídas recorrendo a elementos pré-fabricados é necessário recorrer a tabuleiros em betão armado pré-esforçado, pois só mediante a pré-compressão é possível executar um tabuleiro auto-sustentável num curto período de tempo, permitindo assim o avanço do cimbre depois de um rápido endurecimento do betão.

Autor: Marco António da Costa Lima Baptista
Excerto Adaptado
Imagens: Odebrecht, SILM