Araştırma Değişkenlerine İlişkin Farklılık (Anova) Analizi Sonuçları

A eficiência do setor de transportes é certamente um dos requisitos para o desenvolvimento econômico dos países emergentes. Particularmente no que se refere ao transporte rodoviário, é interessante que o país possua uma frota de caminhões moderna, capaz de transportar grandes quantidades de carga sem onerar o custo das mercadorias.

Nesse contexto, o Brasil assiste à proliferação de Combinações de Veículos de Carga em substituição a antigos veículos, hoje obsoletos. Não há dúvidas sobre os benefícios decorrentes da inovação em curso. No entanto, é preciso que a legislação se adapte à nova realidade e determine regras a serem efetivamente cumpridas.

Um dos aspectos a serem cuidadosamente analisados é a segurança estrutural das obras de arte existentes na infra-estrutura viária. A preocupação com a preservação do patrimônio público advém de alguns estudos que indicam restrições à circulação de veículos considerados nocivos sob o ponto de vista das pontes. Além de órgãos governamentais, o assunto interessa diretamente às concessionárias de rodovias, responsáveis pela manutenção adequada dos trechos sob sua responsabilidade.

A determinação de regras gerais para o peso de veículos de carga encontra obstáculos quando se verifica a existência de diversas classes de pontes, com diferentes idades e sistemas estruturais. Embora o poder público tenha recentemente emitido normas que visam garantir a integridade das obras de arte, são necessárias pesquisas que forneçam conhecimento técnico e científico em vista à complexidade do tema.

Este trabalho utiliza a teoria da confiabilidade na determinação de limites máximos de PBTC para quaisquer grupos de eixos consecutivos em pontes de concreto. Entre as atividades desenvolvidas, também se destaca a representação do tráfego real e a análise da segurança das pontes de acordo com diferentes critérios de projeto.

7.1 Conclusões

O trabalho procurou analisar os sistemas estruturais mais comuns encontrados na rede viária do DER-SP e também atender às situações de projeto mais usuais.

Entre as premissas e hipóteses adotadas ao longo do texto, destacam-se:

− Considera-se o momento fletor na superestrutura das pontes classes 36 e 45; − As pontes são admitidas retas, não esconsas e com apoios nivelados;

− Verifica-se a carga permanente e o efeito vertical da carga móvel; − O estudo não abrange a questão da fadiga em pontes de concreto;

− As equações comprimento-peso limite não contemplam balanços inferiores a 5 metros;

− Os máximos pesos brutos permitidos pelas ECPLs foram reduzidos em 5%, prevendo tolerância permitida pela legislação brasileira;

− Admite-se que as pontes tenham sido adequadamente dimensionadas e executadas, além de não apresentar patologias que comprometam sua capacidade portante; − Inclusive devido a questões relacionadas ao desgaste dos pavimentos, os limites de

pesos por eixo estabelecidos pelo CONTRAN devem ser sempre obedecidos.

A comparação entre o carregamento normativo e o tráfego real, representado através de um modelo de carregamento móvel, indica que não há grande uniformidade em relação ao tipo de ponte, vão e seção transversal. Como conseqüência, estruturas projetadas de acordo com os mesmos critérios possuem índices de confiabilidade variáveis.

Considerando-se o estado limite último, são propostas as seguintes equações para regular o tráfego de veículos de carga (ECPLs):

Classe 36: W₃₆ =23,9⋅B+195,1 Classe 45: W₄₅ =26,2⋅B+233,9 onde:

W: máximo peso bruto em kN para qualquer grupo de eixos consecutivos; B: comprimento do grupo de eixos (m).

O emprego dos limites de peso estabelecidos acima indica restrições à circulação de alguns veículos, especialmente na classe 36. Os resultados também mostram que, entre os veículos verificados, o rodotrem de 19,8 metros de comprimento e 740 kN apresenta-se como o mais incompatível às obras de arte.

As ECPLs obtidas para o estado limite de serviço são:

Classe 36: W₃₆ =20,2⋅B+319,1 Classe 45: W₄₅ =20,1⋅B+213,6

Nesse caso, as equações propostas para as estruturas protendidas resultam em baixos pesos brutos para as pontes classe 45, indicando que os atuais coeficientes de ponderação das ações em serviço reduzem a segurança quanto ao estado limite de formação de fissuras em relação a períodos anteriores.

7.2 Sugestões para futuras pesquisas

Devido ao grande número de assuntos relacionados ao estudo das pontes, são inúmeras as pesquisas que podem complementar esta tese.

Inicialmente, cita-se a verificação do comportamento dos aparelhos de apoio, dos pilares e das fundações, especialmente quando submetidos à força horizontal de frenagem resultante do tráfego das CVCs.

Quanto aos sistemas estruturais e aos vãos aqui tratados, considera-se que abrangem a grande maioria das pontes nacionais. No entanto, a análise pode ser estendida às estruturas protendidas contínuas e às pontes menos usuais, como as estaiadas. Também podem ser abordados outros estados limites, em particular a compressão excessiva.

Outro campo de atuação está na obtenção de parâmetros estatísticos a respeito das variáveis aleatórias envolvidas na determinação da resistência dos elementos estruturais. Sugere-se a continuação da coleta de dados sobre a resistência à compressão do concreto, de modo a aumentar o número de amostras e diversificar os fornecedores.

Em relação ao modelo de carregamento móvel, vários são os aperfeiçoamentos necessários. Entre eles, estão a aquisição de maior número de pesagens, especialmente em balanças móveis e períodos noturnos, a melhor caracterização das distâncias entre

eixos dos caminhões e as probabilidades de presença simultânea sobre as pontes. As distribuições de probabilidade dos máximos pesos brutos em 50 anos de vida útil também precisam ser melhor estudadas. Recomenda-se a pesagem de veículos em movimento (weigh-in-motion) e a simulação do tráfego real, capaz de viabilizar a análise de pontes mais longas e a verificação de diferentes cenários.

Um dos principais tópicos a serem explorados em novas pesquisas é a fadiga em pontes de concreto. Trata-se de um tema complexo e que depende substancialmente das características do tráfego.

Recomenda-se a extensão do estudo para as pontes curtas de madeira (até aproximadamente 15 metros de comprimento), muito utilizadas no transporte de cargas agrícolas e que são dominantes nas regiões Centro-Oeste e Amazônica.

Também é interessante a investigação da confiabilidade dos sistemas estruturais em pontes típicas, podendo fornecer melhores subsídios para a definição dos índices de confiabilidade desejáveis.

Por fim, salienta-se que muitas obras de arte apresentam patologias que reduzem sua capacidade portante, não consideradas no desenvolvimento das ECPLs. Dessa forma, faz-se necessária a inspeção e a manutenção periódica, além da adequação dos máximos pesos brutos para condições específicas da ponte deteriorada.