As pontes são estruturas essenciais para a infraestrutura de uma cidade, permitindo a passagem segura de pessoas, veículos e cargas sobre rios, vales, ferrovias e outras obstruções. Existem vários tipos de pontes, cada um com características específicas que os tornam adequados para diferentes situações.
Alguns dos tipos mais comuns de pontes incluem pontes de vigas, pontes pênseis, pontes estaiadas, pontes em arco e pontes suspensas. Neste artigo, exploraremos em mais detalhes esses tipos de pontes, suas principais características e como são utilizados em diferentes contextos.
Principais tipos de pontes no Brasil
As pontes são estruturas fundamentais para conectar cidades e regiões, superar obstáculos naturais e permitir a passagem de pessoas e veículos. Existem vários tipos de pontes, cada um com suas próprias características e usos.
Ponte Estaiada
A Ponte Estaiada é um dos modelos mais comuns e é semelhante à Ponte Pênsil, mas é mais rígida. Ela é indicada como solução intermediária entre a Ponte Suspensa e a Ponte Fixa, pois requer menos detalhamento dos cabos e uma estrutura menor.
Um exemplo de ponte estaiada no Brasil é a Ponte Octávio Frias de Oliveira, na cidade de São Paulo (foto). Essa ponte é reconhecida por seu design arrojado, com duas torres inclinadas e cabos de aço que suportam o tabuleiro da ponte. Além de sua função de transporte, também se tornou um símbolo da cidade de São Paulo.
As pontes estaiadas têm sido amplamente utilizadas em todo o mundo devido à sua capacidade de criar grandes vãos livres sem a necessidade de pilares ou torres altas. Essa característica as torna ideais para atravessar grandes rios, estuários e áreas urbanas densamente povoadas.
Além disso, as pontes estaiadas oferecem boa resistência a eventos sísmicos e ventos fortes, tornando-as estruturas seguras e confiáveis. Seu design moderno e elegante também contribui para sua popularidade em projetos de infraestrutura urbana.
Cada ponte estaiada apresenta particularidades em seu projeto e construção, adaptando-se às necessidades específicas de cada local. A combinação de engenharia estrutural avançada, materiais de alta resistência e tecnologia de ponta resulta em obras impressionantes e funcionais que facilitam a mobilidade e enriquecem o panorama urbano.
Ponte em Arco
A Ponte em Arco é outro modelo popular e seu nome se deve ao formato da sua estrutura, que pode ter arcos na parte superior, inferior ou no centro do tabuleiro. Cada tipo de arco possui uma finalidade diferente. Por exemplo, os arcos superiores são utilizados em distâncias maiores do que os inferiores. A Ponte Juscelino Kubitschek, em Brasília, é um exemplo desse tipo de ponte e conta com três arcos superiores.
Essas estruturas arqueadas são projetadas individualmente, mas é necessário um sistema de contraventamento entre os arcos para evitar inclinações laterais e garantir a estabilidade do conjunto. A transferência dos empuxos do tabuleiro para o arco é feita por meio de tirantes ou pendurais, que trabalham em tensões de tração significativas.
Essas pontes ainda podem ser classificadas de acordo com o tipo de arco utilizado em sua construção. Podem apresentar um tabuleiro superior, sustentado por montantes, ou um tabuleiro inferior, sustentado por tirantes ou pendurais. Também existe o sistema misto, com um arco intermediário sustentado lateralmente por montantes e centralmente por pendurais.
No caso das pontes em arco intermediário, eles são solidamente embutidos em blocos de fundação de grande rigidez. Os empuxos gerados pelo tabuleiro são absorvidos pelos tirantes, que atuam em tração, e pelos montantes, que atuam em compressão. Geralmente, esses elementos estão localizados próximos às regiões de acesso. Quando o sistema adotado é o de arco metálico em treliça, é possível alcançar vãos críticos de até 2.000 metros.
Por sua vez, as pontes em arco inferior, quando construídas com materiais maciços, representam o sistema estrutural mais antigo do mundo. Elas foram a solução pioneira para vencer grandes vãos, principalmente em vales profundos e regiões montanhosas.
Ponte Treliçada
A Ponte Treliçada é um modelo que utiliza treliças na superestrutura de sustentação das cargas. Esse conjunto é caracterizado por aguentar enormes quantidades de peso e ter design e construção simplificados. Seu uso é amplamente utilizado em ferrovias e é o modelo menos comum no Brasil. Um dos poucos exemplos é a Ponte Marechal Hermes, de Pirapora, localizada em Minas Gerais.
As Pontes de Treliças são sistemas compostos por barras de aço entrelaçadas, que garantem sua sustentação. Essas treliças são compostas por várias barras de aço que trabalham em conjunto para suportar grandes quantidades de peso e estender-se por longas distâncias.
Em geral, o design, a fabricação e a montagem das treliças são relativamente simples. No entanto, uma vez montadas, ocupam um espaço maior em comparação com modelos anteriores de pontes. As vigas das treliças possuem uma extensão aproximadamente vinte vezes maior do que os cabos de aço. Em estruturas mais complexas, isso pode ser considerado uma distração para os condutores.
As treliças são amplamente utilizadas devido à sua alta rigidez estrutural. Elas transferem a carga de um ponto único para uma área muito mais ampla, o que permite a absorção eficiente do peso e dos impactos. As Pontes de Treliças surgiram cedo na história das pontes modernas e são uma opção econômica de construção, uma vez que utilizam os materiais de forma eficiente.
Ponte em Viga Apoiada
A Ponte em Viga Apoiada é indicada para unir grandes distâncias e possui uma construção acessível e de fácil design. São empregadas duas ou mais vigas, de acordo com a distância que se deseja transpor, que sustentam um tabuleiro reto. Um exemplo de ponte em viga apoiada é a Ponte Rio-Niterói, que liga a cidade do Rio de Janeiro ao município de Niterói, no estado do Rio de Janeiro.
São conhecidas por serem uma opção de construção mais simples e econômica. Nesse tipo de ponte, a plataforma é sustentada por uma ou mais vigas, que podem ser feitas de aço reforçado, madeira, concreto protendido ou armado. As vigas são responsáveis por absorver os esforços de flexão e distribuir as cargas para os pilares localizados em ambas as extremidades da ponte. Essa estrutura eficiente garante a estabilidade e suporte necessário para a passagem segura de veículos e pedestres.
Ponte Suspensa
A Ponte Suspensa, ou Ponte Pênsil, é caracterizada pela presença de torres em suas extremidades e é ligada por cabos de aço que distribuem o peso e garantem estabilidade para a plataforma. Ela é comumente utilizada em trajetos marítimos, pois é o único projeto que pode unir grandes distâncias sem interferir no tráfego das embarcações. A Ponte Hercílio Luz, em Florianópolis, é um exemplo dessa estrutura, e inclusive é conhecida por ser a maior ponte suspensa do Brasil, com 821 metros de comprimento, 74 metros de altura e cerca de 5 mil toneladas de aço.
Essas pontes têm uma longa história, remontando ao século III, embora as primeiras pontes suspensas modernas, com plataformas niveladas, tenham surgido no século XIX. As pontes de suspensão simples, utilizadas por pedestres ou até mesmo por rebanhos animais, seguem o projeto das antigas pontes de corda dos Incas.
Os cabos de suspensão desempenham um papel crucial, sendo ancorados em cada extremidade para suportar as cargas aplicadas à estrutura. Esses cabos principais continuam além dos pilares, conectando-se aos suportes no nível do convés e, em seguida, às âncoras no solo. A estrada é sustentada por cabos ou hastes verticais de suspensão, conhecidos como cabides.
Em algumas situações, as torres podem ser construídas em penhascos ou nas margens do desfiladeiro, permitindo que a estrada seja conduzida diretamente ao vão principal. Caso contrário, a ponte geralmente apresenta dois vãos menores, que se estendem entre um par de pilares e a estrada, podendo ser apoiados por cabos suspensos ou treliças próprias. Nesses casos, os cabos principais externos têm um papel menos pronunciado em forma de arco.
Ponte Balanço / Ponte Cantiléver
A Ponte Cantiléver, também conhecida como Ponte Balanço, recebe esse nome devido ao tipo de estrutura utilizado, conhecido como cantiléver. Essas pontes possuem suportes que estão apoiados em uma única extremidade em uma estrutura sólida.
Para cobrir grandes extensões, o tabuleiro dessas pontes se apoia em vigas, responsáveis por dissipar a energia gravitacional e cinética dos veículos que transitam sobre elas. Diferentemente de outros tipos de pontes, as Pontes Cantiléver não dependem de cabos de sustentação para conectar o tabuleiro às vigas. No entanto, em casos de pontes Cantiléver projetadas para suportar o tráfego rodoviário ou ferroviário em grandes distâncias, treliças de aço estrutural são utilizadas como reforço.
Assim como em qualquer ponte com tabuleiros suspensos, a utilização de aço no sistema de protensão é necessária para evitar rachaduras ou falhas na estrutura. As primeiras pontes Cantiléver surgiram no século XIX, quando houve a necessidade de construir pontes mais longas para melhorar a infraestrutura ferroviária.
Para lidar com a questão do comprimento, os engenheiros da época descobriram que a utilização de múltiplos suportes distribuiria igualmente as cargas entre eles, permitindo atingir o comprimento necessário para vencer grandes vãos. Esse projeto inovador possibilitou o desenvolvimento de pontes Cantiléver, que são amplamente utilizadas até os dias atuais em diversas infraestruturas, como vias ferroviárias, rodoviárias e passarelas para pedestres.
Por que existem diferentes modelos de pontes?
Como você viu, existem diferentes modelos de pontes, e cada tipo é mais adequado para atender a diferentes necessidades de engenharia. Tais como o vão livre necessário, tipo de terreno, volume de tráfego, estabilidade estrutural e o orçamento disponível para a obra.
Cada modelo de ponte apresenta vantagens e desvantagens, e a escolha do modelo deve ser baseada em uma série de fatores, incluindo os citados acima.
Por exemplo, uma ponte estaiada é frequentemente escolhida quando se precisa de um vão livre grande e não se tem muito espaço disponível para apoiar as pontas da estrutura. Uma ponte em arco, por outro lado, é mais adequada para situações em que se precisa de uma estrutura altamente resistente e estável, como para suportar altas cargas de vento ou terremotos.
A escolha do modelo também pode depender de considerações estéticas, como o projeto arquitetônico e o impacto visual que ela terá na paisagem ao redor. Alguns projetos são escolhidos com base em critérios ambientais, como minimizar o impacto no meio ambiente, preservar a vida selvagem ou garantir a passagem de barcos e navios abaixo da ponte.
Em resumo, a escolha do modelo de ponte depende de uma série de fatores técnicos, estéticos e ambientais. Todos devem ser levados em consideração para garantir a segurança, a funcionalidade e a viabilidade do projeto.
