Uma ponte em arco é uma ponte , nomeadamente uma construção que permite atravessar uma depressão ou um obstáculo ( curso de água , via de comunicação , vale , desfiladeiro , canyon ), da qual se apresenta a linha da parte inferior ( intrados ) de um arco . Nessas pontes, todas as cargas permanentes ou temporárias aplicadas à ponte são recolhidas no arco de compressão para serem transferidas para os apoios nas margens, os encontros .
As pontes em arco fazem parte da família das pontes em arco, pela sua forma, mas constituem uma família à parte, tanto pelo seu cálculo, que vem da teoria das abóbadas, como pelo seu processo de construção. Seu nome usual é ponte de alvenaria , o material que as constitui tendo prevalecido no nome.
As pontes em arco cobrem vãos de 2 a 100 metros. Para vãos muito pequenos, bueiros sólidos e semicirculares em arco, usados principalmente como estruturas de descarga hidráulica, são estruturas bastante rústicas, mas constituem uma solução simples e robusta. Estruturas de abóbadas finas, feitas de concreto pré-fabricado ou elementos de metal, são frequentemente usadas para estruturas comuns de até 9 m de abertura, desde que a altura da cobertura do aterro permaneça inferior a 7 m e que a proporção de sua altura na sua abertura seja entre 0,6 e 1. Além das estruturas atualmente utilizadas na área de pontes em arco são feitas de concreto armado.
Vários critérios podem diferenciar pontes em arco: a forma do arco , o tipo de encaixe do arco, o tipo de frente ou de trás. Assim, a abóbada pode ser semicircular (semicírculo perfeito), arco circular (segmento de arco), arco pontiagudo , cabo de cesto ou elipse. A faixa da abóbada pode ser extrudada com pedras radiantes, com rolo duplo, bloqueada, com rolo duplo não extrudido, em pilha de carga, com leito em pilha de carga. Os bicos podem ser triangulares, amendoados, retangulares ou circulares.
Classificação de acordo com a forma da abóbadaTipo de trabalho | Diagrama | foto | Comente |
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Arco semicircular | Ponte velha de Gien | O arco semicircular é constituído por um semicírculo completo, é o tipo de abóbada mais comum, presente em aproximadamente 67% das pontes ferroviárias em alvenaria da rede francesa. As abóbadas podem ser elevadas (é o caso da velha ponte de Gien), excedidas (ligeira extensão do semicírculo) ou convexas (ligeira redução do semicírculo. Os romanos utilizavam quase exclusivamente este tipo de abóbada. | |
ogival | Ponte Saint-Martial | A ogiva é formada por dois arcos de um círculo que se cruzam na chave, também dizemos arcos pontiagudos. A forma é muito antiga, mas foi muito utilizada na Idade Média , pois tem a vantagem, entre outras coisas, de reduzir as forças horizontais e, assim, facilitar a construção arco a arco no caso de pontes com vãos múltiplos. | |
arco | Pont des Invalides | Essas abóbadas são projetadas usando um arco de círculo menor que um semicírculo. O abaixamento das abóbadas desenvolvidos a partir do XVI th século ; No entanto, foi o XVIII th século e sob a influência de Jean-Rodolphe Perronet que as pontes de alvenaria cofres tornou-se muito mais baixo perfil que antes e baterias tornou-se mais refinado, a fim de promover o fluxo de água. | |
alça de cesta | Ponte de Tolbiac | Muito perto da elipse, a abóbada em alça de cesto é constituída por um número ímpar de arcos circulares sucessivos, cujos raios variam consoante a tonalidade. Os designers geralmente optaram mais por este tipo de arco, que era mais fácil de traçar do que a forma elíptica. Também tem a vantagem de permitir a passagem de um maior volume de água. |
Com a melhoria das propriedades do aço e capacidades de cálculo, surgiram as pontes em arco. Geralmente, em uma ponte em arco, o rio ou a brecha é atravessado ao mesmo tempo por um único arco, enquanto na ponte em arco o tabuleiro assenta em pilares intermediários. A ponte em arco combina compressão com flexão . São caracterizados pelo fato de exercerem uma força oblíqua sobre os pilares tendendo a separar os pontos de apoio. Podem ser diferenciados de acordo com a natureza dos materiais da estrutura (metal, concreto armado, madeira), de acordo com a estrutura ou de acordo com a posição do tabuleiro (suportado, suspenso ou intermediário).
A estrutura permite diferenciar principalmente três tipos de pontes em arco:
Outro tipo de ponte surgiu na década de 1990 na China : CFST ( Concrete Filled Steel Tubular Arch Bridges ) que mistura vários tipos de estruturas e materiais. O arco dessas pontes é feito de uma treliça de tubos de metal preenchidos com concreto. Permitem vãos muito grandes para as pontes em arco, visto que as maiores ultrapassam os 400 m de vão.
Critério | Tipo de trabalho | Elevação | Exemplo | Descrição |
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Posição relativa do avental |
avental suspenso ou inferior |
Elgin Bridge | O tabuleiro pode ser suspenso do arco por meio de um sistema de ganchos conectando os dois elementos por meio de nós finais comuns. Diferentes tipos de suspensores podem ser usados: cabos ou barras de metal, postes de concreto armado, vigas de madeira. | |
intermediário ou através do avental | A ponte Conner's Rainbow | As pontes de convés intermediário têm a vantagem de permitir grandes medidores de rio ou mar, e no caso de as bases do arco estarem localizadas na margem do obstáculo a ser cruzado, isso minimiza muito o risco de possíveis choques. Com barcos em áreas de navegação pesada , como foi infelizmente o caso da ponte Tjörn na Suécia. | ||
avental ou top usado |
Ponte Bloukrans | Particularmente adequadas para atravessar fendas profundas onde não é concebível construir apoios intermediários, as pontes em arco com convés carregados devem, no entanto, ter apoios extremamente estáveis para transmitir todas as forças de flexão ao solo. | ||
Material | Aço | Aggersundbroen | O aço permite uma grande liberdade ao nível arquitectónico, pelo que surgiram construções bastante especiais como as obras do arquitecto Santiago Calatrava .
Além disso, os maiores vãos são feitos de aço, a ponte Chaotianmen com sua estrutura triangulada, atinge o vão recorde de 552 m . |
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Concreto reforçado | Ponte Saint-Pierre-du-Vauvray | O concreto é o material mais econômico para pontes em arco com vão de 35 a 200 m , formulações cada vez mais sofisticadas permitem refinar as estruturas por razões estéticas e de forma a reduzir as quantidades necessárias, promovendo ainda mais essa economia e a implantação do vários elementos. | ||
Ponte CFST | Ponte Liantuo | Os arcos das pontes CFST são tubos de aço preenchidos com concreto. O concreto dentro do tubo de aço evita que ele se curve , enquanto o tubo de aço fortalece o concreto para resistir às tensões de tração e melhora sua resistência à compressão e ductilidade. Este tipo de ponte apareceu na China em 1990 . DentroMarço de 2005, 229 pontes em arco CFST com mais de 50 metros de vão foram construídas ou estavam em construção na China. | ||
Madeira | Kintai kyo | Material ecológico e particularmente estético, a madeira adapta-se bem a pontes em arco devido à sua boa resistência à compressão. O enquadramento destas estruturas pode ser muito variado: vigas em arco, estruturas trianguladas, madeira maciça, madeira lamelar, com uma vasta gama de espécies disponíveis. Seu alcance geralmente se estende até 60 m . | ||
Número de juntas | Deles | Viaduto Garabit | As juntas permitem movimentos laterais e verticais das estruturas, o que confere uma certa flexibilidade ao conjunto. Eles são usados, por exemplo, em estruturas de arco ferroviário e mais particularmente em linhas de alta velocidade ( LGV ) que levam a tensões muito maiores nos vários elementos da ponte. No caso de pontes de concreto, uma junta chaveada evitará o aparecimento de fissuras caso ocorra sedimentação nos apoios. | |
Três | Viaur viaduto | |||
Casos especiais | Ponte lenticular | Royal Albert Bridge | Essas estruturas têm duas estruturas de suporte em um arco oposto um ao outro, que lembra o formato de uma lente convexa. Alguns possuem apenas um arco inferior na posição invertida colocado sob o convés, como é o caso da ponte Shiosai no Japão. | |
Ponte de corda de arco | Viaduto Briare | Os tirantes unem as duas extremidades do arco e absorvem amplamente as forças de flexão. Ao contrário das pontes em arco, as pontes do tipo corda de arco transmitem forças verticais em seus suportes, por isso são frequentemente classificadas entre as pontes em viga. Também é possível encontrar o nome viga de corda de arco . Estas estruturas podem ser metálicas ou de concreto, são adequadas para muitas áreas: pontes rodoviárias, ferroviárias, passarelas. |
Este tipo de ponte remonta à Antiguidade . Mais tarde, os romanos adicionaram cimento às suas construções. Os romanos não fizeram apenas pontes semicirculares, mas pontes mais longas, finas e elípticas também são possíveis. Várias dessas pontes antigas ainda estão de pé hoje.
A ponte de Trajano no Danúbio mostrado na coluna Trajane .
A ponte Camille-de-Hogues é uma das primeiras pontes em arco construída em concreto armado em 1900, em Châtellerault .
Todas as cargas são transferidas para as abóbadas que as transmitem para os pilares, essas forças são geralmente verticais e direcionadas para baixo. As pontes em arco são, portanto, constantemente comprimidas. pedra sendo um material incompressível, facilmente disponível e durável, as pontes em arco foram as primeiras a serem imaginadas. Eles resistem à flexão e compressão e o peso é distribuído em suas vigas.
ViadutosEm alguns lugares, é necessário abranger uma área ampla a uma altitude relativamente alta, como quando um suprimento de água deve cobrir um vale. Em vez de construir arcos extremamente grandes ou colunas de suporte gigantescas, uma série de estruturas em arco são erguidas, colocando os arcos um em cima do outro, o mais largo na base. Os engenheiros romanos desenvolveram este tipo de construção usando apenas os materiais, equipamentos e matemática simples da época. Este tipo de construção ainda é utilizado para viadutos ou passadiços, pois tem um formato visualmente agradável, principalmente para riachos, onde os reflexos dão a impressão de serem vistos círculos ou elipses.
O vão, a distância entre os pilares do vão principal, é o indicador usado para classificar as pontes em arco. A Ponte Chaotianmen , localizada em Chongqing , China , é, com seu vão de 552 metros, a ponte em arco mais longo do mundo. Está à frente da Ponte do Lupu , localizada em Xangai , que detinha o antigo recorde com 550 metros.
Das 20 maiores pontes em arco classificadas por vão , 16 foram construídas na China.
Foto | Rg | Sobrenome | Função | Alcance | Comprimento | Modelo | Trilha transportada | Violação cruzada | Terminando em | Localização | País | Ref |
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1 |
Ponte Chaotianmen
重庆 朝天门 长江 大桥 |
rodoviário - ferroviário | 552 | 1741 | Avental intermediário de aço com 2 níveis 190 + 552 + 190 |
Yangzi jiang | 2009 |
Chongqing (centro urbano) 29 ° 35 ′ 20 ″ N, 106 ° 34 ′ 39 ″ E |
China | |||
2 |
Ponte Lupu
卢 浦 大桥 |
autoestrada | 550 | 3900 | Aço, arco duplo de convés intermediário em viga de caixa 5 x 6 m no topo e 5 x 9 m na base |
Estrada Elevada Sul-Norte | Huangpu | 2003 |
Xangai (centro urbano) 31 ° 11 ′ 26 ″ N, 121 ° 28 ′ 33 ″ E |
China | ||
3 |
Ponte Bosideng
波司登 大桥 |
autoestrada | 530 | 841 | CFST, avental intermediário |
Via expressa de Chengdu-Chongqing | Yangzi jiang | 2013 |
Xian de Hejiang , Sichuan 28 ° 53 ′ 31,9 ″ N, 105 ° 52 ′ 47,1 ″ E |
China | . | |
4 | Ponte New River Gorge | estrada | 518 | 924 | Avental de aço usado |
US Route 19 | New River | 1977 |
Fayetteville ( West Virginia ) 38 ° 04 ′ 15 ″ N, 81 ° 04 ′ 48 ″ W |
Estados Unidos | ||
5 | Ponte Xiangxi | autoestrada | 508 | 814,5 | Rede reticulada em arco CFST |
Estrada S255 | Yangzi jiang | 2019 |
Xian de Zigui ( Hubei ) 30 ° 57 ′ 32,2 ″ N, 110 ° 45 ′ 33,9 ″ W |
China | ||
6 | Primeira ponte de Hejiang | estrada | 507 | 618 | CFST, avental intermediário | Yangzi Jiang | em construção |
Xian de Hejiang ( Sichuan ) 28 ° 49 ′ 13 ″ N, 105 ° 49 ′ 58,6 ″ W |
China | ||||
7 | Bayonne Bridge | estrada | 504 | 1761 | Aço, deck intermediário |
Mate Van Kull | 1931 |
Kill Van Kull ( New Jersey , New York ) 40 ° 38 ′ 31 ″ N, 74 ° 08 ′ 31 ″ W |
Estados Unidos | |||
8 | Harbour Bridge | rodoviário, ferroviário, pedestre | 503 | 1149 | Aço, deck intermediário |
Port Jackson (Sydney Bay) | 1932 |
Sydney 33 ° 51 ′ 09 ″ S, 151 ° 12 ′ 38 ″ E |
Austrália | |||
9 | Ponte Darui sobre o rio Nujiang | estrada de ferro | 490 | 1024 | Rede reticulada em arco CFST |
linha de Dali para Ruili | rio Nujiang | 2019 |
Xian de Longling ( Yunnan ) 24 ° 44 ′ 53,5 ″ N, 98 ° 56 ′ 55,2 ″ E |
China | ||
10 | Ponte sobre o Chenab | estrada de ferro | 467 | 612 | Avental de aço usado | Ferrovia da Caxemira | Chenab | 2021 (em construção) |
Reasi ( Jammu e Caxemira ) 33 ° 09 ′ 03 ″ N, 74 ° 52 ′ 58,7 ″ E |
Índia | ||
11 |
Ponte Wushan
巫山 长江 大桥 |
estrada | 460 | 612 | CFST, avental intermediário |
Yangzi jiang | 2005 |
Wushan ( Chongqing ) 31 ° 03 ′ 40 ″ N, 109 ° 54 ′ 23 ″ E |
China | |||
12 |
Ponte Mingzhou
明州 大桥 |
estrada | 450 | 1250 | Avental intermediário de aço com 2 níveis 190 + 552 + 190 |
Yongjiang | 2014 |
Ningbo , Zhejiang 29 ° 54 ′ 48,1 ″ N, 121 ° 39 ′ 04,1 ″ E |
China | |||
13 | Ponte Zhaoqing | estrada de ferro | 450 | 618 | Avental intermediário de aço com 2 níveis 190 + 552 + 190 |
Xijiang | 2011 |
Wushan ( Chongqing ) 23 ° 07 ′ 28,9 ″ N, 112 ° 24 ′ 07,8 ″ E |
China | |||
14 | Ponte Daxiaojing | autoestrada | 450 | 1501 | Aço, deck intermediário |
Via expressa Pingtang-Luodian | 2019 | Dongdangxiang, ( Guizhou ) 25 ° 32 ′ 54,5 ″ N, 106 ° 51 ′ 47,1 ″ E |
China | |||
15 | Ponte Qinglong | estrada de ferro | 445 | 721 | Betão, avental gasto | Xangai - Kunming LGV | Beipanjiang | 2016 |
Wushan ( Chongqing ) 25 ° 57 ′ 00,7 ″ N, 105 ° 15 ′ 18,4 ″ E |
China | ||
16 | Ponte Ferroviária de Yachi | estrada de ferro | 416 | 852 | Aço, arco de arco intermediário em treliça reticulada, ganchos conectam arco e avental |
Guiyang para Chengdu | Rio Wu | 2018 |
Condado de Xian , ( Guizhou ) 26 ° 53 ′ 03,5 ″ N, 106 ° 17 ′ 24,2 ″ E |
China | ||
17 | Ponte Zhijinghe | autoestrada | 430 | 547 | CFST, avental superior | Via expressa G50 Shanghai - Chongqing | Rio Zhijinghe | 2009 |
Dazhipingzhen ( Hubei ) 30 ° 38 ′ 29 ″ N, 110 ° 11 ′ 37 ″ E |
China | ||
18 |
Ponte Xinguang
新光 大桥 |
estrada | 428 | 782 | Aço, pernas de concreto, avental intermediário 177 + 428 + 177 |
Xinguang Expy | Pearl River | 2008 |
Guangzhou ( Guangdong ) 23 ° 03 ′ 10 ″ N, 113 ° 19 ′ 18 ″ E |
China | ||
19 |
Ponte Wanxian
万州 长江 公路 大桥 |
estrada | 420 | 864 | Betão, avental gasto | G318 Yuyi Expy | Yangzi jiang | 1997 |
Wanzhou ( Chongqing ) 30 ° 45 ′ 36 ″ N, 108 ° 25 ′ 11 ″ E |
China | ||
20 |
Ponte Caiyuanba
重庆 菜园坝 长江 大桥 |
rodoviário - ferroviário | 420 | 1741 | Avental intermediário de muletas de aço, concreto em 2 níveis, cabides conectam o arco e o avental |
2x3 pistas rodoviárias Linha 3 ( Metrô de Chongqing ) |
Yangzi jiang | 2007 |
Chongqing (centro urbano) 29 ° 32 ′ 38 ″ N, 106 ° 32 ′ 52 ″ E |
China |
Muitas obras foram escritas em pontes. A lista abaixo identifica os mais significativos e aqueles que serviram de fonte para o artigo.
História