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Título: Análise e dimensionamento de uma viga de ponte ferrovíaria em concreto protendido
Autor(es): Souza, Anna Caroline Fermino de
Araújo, Bruna Sparenberg Ribeiro de
Orientador(es): Abdalla Filho, João Elias
Palavras-chave: Vigas
Pontes ferroviárias
Concreto protendido
Girders
Railroad bridges
Prestressed concrete
Data do documento: 25-Fev-2015
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: SOUZA, Anna Caroline Fermino de; ARAÚJO, Bruna Sparenberg Ribeiro de. Análise e dimensionamento de uma viga de ponte ferrovíaria em concreto protendido. 2015. 68 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2015.
Resumo: O presente trabalho teve como principal objetivo realizar uma análise e dimensionamento de uma viga de ponte ferroviária em concreto protendido, visto que este tipo de estrutura, classificada como obra de arte especial, é de suma importância para a ferrovia. Ao se determinar o trajeto ideal para o trem, procura-se as menores declividades longitudinais, bem como os menores desvios de rota utilizando-se de extensos raios de curvatura, garantindo assim o melhor desenvolvimento de velocidade do mesmo. A estrutura base utilizada para este estudo é de uma ponte existente cujo detalhamento do projeto foi apresentado na revista ESTRUTURA, edição 93 de 1980, realizado pelo Eng. Fernando Uchoa Cavalcanti. Tomando como base as dimensões da mesma e as características presentes na publicação referentes à resistência do concreto (fck = 28 MPa), armadura passiva (CA-50), armadura de protensão (CP-175 RB) e ao trem-tipo (TB-32 da norma NB-7), realizou-se uma primeira verificação da estrutura utilizando os princípios da norma NBR 6118:2014 e do método simplificado PCI/ACI, com o auxilio do software Concise Beam 4.59 m. Verificou-se um resultado insatisfatório quanto ao Estado Limite Último (ELU) e ao Estado Limite De Serviço (ELS), mesmo após a inclusão de uma armadura passiva. Diante disso, foi realizado um novo dimensionamento da viga estudada, mantendo-se as dimensões geométricas, alterando a resistência do concreto (fck = 40 MPa), a armadura de protensão (CP-190 RB), o trem-tipo (TB-270) e uma nova armadura passiva (CA-50). A partir dessas modificações foram obtidos resultados satisfatórios de acordo com o ELS e o ELU. O que permite concluir que devido ao fato de ter havido atualizações em todas as normas utilizadas (principalmente quanto ao trem-tipo), que caso o mesmo tivesse sido realizado atualmente, seriam necessárias modificações em suas armaduras e características, de forma a inseri-lo dentro das premissas do ELS e do ELU.
Abstract: This paper has as its main goal to design and analyze a railway bridge stringer in prestressed concrete. This kind of structure, called special art of work, is very important to railway. In order to determine the ideal track to the train, one wants to look the lower longitudinal slopes, in the same way it looks for the longest curve radii, ensuring the best way to develop the train speed. The base beam used in this study already exists in a bridge which details was presented in the ESTRUTURA magazine, 93th edition, 1980, made by Fernando Uchoa Cavalcanti Engineer. Initially its dimensions and the technical features, as the concrete strength (fck = 28 MPa), reinforcing steel (CA-50), prestressing (CP-175 RB) and the train-type (TB-32 from Brasilian standard NB-7) were taken to make the first verification of the structure using the principles of the Brasilian Standard NBR 6118:2014 and the PCI/ACI Simplified Method. The Concise Beam 4.59m software was used in order to help with this verification. After that, when checked at the Ultimate Limit State (ULS) and Serviceability Limit State (SLS), it was seeing that the results were inconclusive, even though reinforcing steel was being used. So, in order to make a new analysis of the beam, a new design were made, maintaining its dimensions, but changing the concrete strength (fck = 40 MPa), the prestreessing (CP-190 RB), the train-type (TB-270) and inserting a new reinforcing steel (CA-50). With these, after checking again at the ULS and SLS, the beam had satisfactory results, which allows us to conclude that since there were updates in all the standards involved (specially because of the train-type), even if the design was made nowadays, several modifications in its reinforcements and characteristics would be needed in order to make it satisfactory to the premises of the ULS and SLS.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3939
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