Author(s): Escórcio, Patrícia Carlota Costa
Date: 2009
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.13/1666
Origin: DigitUMa - Repositório da Universidade da Madeira
Subject(s): Tabuleiro misto; “bi-viga”; Treliça espacial; Peão; Vibração; Aceleração; Composite deck; Spatial truss; Pedestrian; Vibration; Aceleration; Engenharia Civil; .; Faculdade de Ciências Exatas e da Engenharia; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil
Como resposta às exigências do mundo actual, a projecção e construção de estruturas sofreram grandes alterações, assistindo-se à construção de estruturas cada vez mais esbeltas, integradas no ambiente circundante, transparentes, ousadas. Consequentemente a sua concepção constituí um desafio que é suportado por avanços na arte da engenharia, novos materiais e pela sensibilidade dos projectistas. Neste sentido as passagens superiores de peões não constituem excepção. São construídas desde os tempos remotos porém, hoje, querem-se mais ousadas, esbeltas, transparentes, integradas no ambiente circundante, económicas e eficientes, como forma de responder às exigências do mundo actual. Inicialmente forma de vencer obstáculos naturais, são hoje em dia, um meio para vencer a forte obstáculos inerentes as modificações da rede viária e à forte ocupação do espaço, fruto da crescente urbanização. Estas estruturas têm carregamentos baixos, o que possibilita a construção de vãos longos com esbeltas secções transversais, tornando-se estruturas muito flexíveis, com reduzida massa e rigidez, de que resultam frequências próprias de vibração baixas conduzindo a uma maior sensibilidade às vibrações. Com a construção das novas Vias Rápidas na ilha da Madeira, houve a necessidade de repor acessos pedonais por meio destas pontes. Apesar de existirem várias destas pontes, são essencialmente de dois tipos: de tabuleiro em treliça espacial mista ou tabuleiro do tipo “bi-viga” mista. Assim, no âmbito de um estágio na empresa Estradas da Madeira (RAMEDM, S.A.), procurou-se estudar uma ponte de cada um dos tipos mencionados, com intuito de compreender a acção pedonal, as suas características e formas de simular verificando a eficiência de ambos os modelos, os níveis de conforto que oferecem, e a segurança face aos valores limites apresentados nalguns regulamentos. Construíram-se modelos computacionais usando o programa SAP2000, nos quais se simulou quatro movimentos característicos da acção pedonal (andamento normal, andamento acelerado, jogging e corrida), através das respectivas funções de carga. Por já se encontrar construído, o tabuleiro em treliça mista foi ensaiado, de forma a validar o modelo computacional. Verificou-se que as frequências obtidas no modelo são próximas das reais. Verificou-se que ambos os modelos, apresentam um bom comportamento no que concerne às vibrações na direcção transversal, já que têm frequências de vibração suficientemente afastadas da gama excitável pela acção humana. Quanto às vibrações na direcção vertical, uma vez que ambos os tabuleiros têm frequências fundamentais coincidentes com as frequências de alguns dos movimentos simulados, verificaram-se acelerações acentuadas. O estudo destas estruturas mostrou em traços genéricos, que além das vantagens construtivas, ambos os modelos apresentam bom comportamento à acção pedonal.
As an answer to today’s world demands, the projection and construction of structures has suffered great changes, so that we have been watching the build of structures increasingly slim, integrated in the surrounding environment, transparent and bold. Thus their conception constitutes a challenge that is supported by advances in the art of engineering and new materials. In this regard pedestrian bridges are no exception. Built since ancient times to overcome natural obstacles, today they have to be bolder, slender, and transparent, integrated into the surrounding environment, economic and efficient, as a way to respond to the societies requirements. They are a way to overcome obstacles inherent to the strong development of road net and the heavy use of space as the result of the growing urbanization. Their low level of loading allows the construction of long spans with slender cross-sections, reduced mass and stiffness, leading to low vibration frequencies and greater sensitivity to vibrations. With the construction of news expressways in Madeira, it was necessary to restore some pedestrian access through these bridges. Although there are several of these bridges, they have essentially two deck configurations: composite space truss and composite “two-beam”. In the context of a traineeship in the company Estradas da Madeira (RAMEDM, S.A.), it was looked to study a bridge of each of the mentioned types, to understand the pedestrian action, their characteristics and ways of verifying the efficiency of both models , the comfort levels they offer and the security face to the limits presented in some regulations. To carry out this study, it had been constructed two numeric models using the computational program SAP 2000, in each it was simulated four characteristic movements of pedestrian action, by their load functions. Once that the space truss deck was already built some tests have been performed, in order to validate the numeric model. It was found that the frequencies obtained in the model are very close to the real ones. Both models have shown a good behavior to vibrations in the transverse direction, since the transverse frequencies are far enough from the range of human action. The vibration in vertical direction is very pronounced, since both decks have fundamental frequencies close to the frequency of some of the simulated movements.
