Metodologia de avaliação da segurança estrutural de pontes de concreto armado

Abstract

As pontes são estruturas essencias para o sistema socioeconômico de um país sendo que, em território brasileiro, grande parte dessas estruturas são antigas e de concreto armado, além de não terem disponíveis os projetos estruturais originais. Simultaneamente ao envelhecimento dessas estruturas, houve uma mudança significativa das características dos veículos que trafegam nas rodovias, principalmente aumentando a variedade, quantidade e carga. Portanto, existe a necessidade de uma análise completa do comportamento dessas estruturas. Houve, nos últimos anos, um desenvolvimento significativo de metodologias simples e consistentes para a avaliação da segurança de estruturas sendo, umas delas, o Rating Factor (RF). A reconstituição do projeto vem para sanar a ausência dos projetos estruturais originais, auxiliando na obtenção da resistência de projeto ( ), sendo que, alguns autores propõem fatores de redução da capacidade ( ) baseados na nota técnica da estrutura. O presente trabalho propõe uma metodologia de avaliação da segurança estrutural de pontes de concreto armado, onde existem dois modelos de avaliação: o Modelo I, que toma a resistência residual do elemento ( ) baseada na nota técnica; e o Modelo II, que utiliza ensaios para estimar informações sobre os materiais e seções de armadura. Foram realizados estudos de casos de três pontes de concreto armado distintas: idade, classe, vãos, largura e condições de apoio diferentes. Primeiramente realizou-se as inspeções e vistorias com o intuito de: catalogar todas as patologias; atribuir notas técnicas; obter as dimensões da estrutura para a reconstituição do projeto; e realizar os ensaios complementares. Por fim, realizou-se a reconstituição do projeto e a análise da segurança estrutural. A análise dos resultados tem mostrado que o Modelo I é mais conservador do que o Modelo II, pois este considera propriedades dos materiais obtidas com a reconstituição do projeto e resultados obtidos com os ensaios complementares.Palavras-chave: Pontes. Concreto armado. Segurança estrutural. Ensaio não- destrutivos. Reconstituição de projeto.

Bridges are important structures for the socioeconomic system of a country and, in Brazilian territory, most of these structures are old and made of reinforced concrete, in addition to not having the original structural designs available. Simultaneously with the aging of these structures, there was a significant change in the characteristics of the vehicles that travel on the highways, mainly increasing the variety, quantity and load. Therefore, there is a need for a complete analysis of the behavior of these structures. In recent years, there has been a significant development of simple and consistent methodologies for assessing the safety of structures, one of which is the Rating Factor (RF). The reconstruction of the project comes to remedy the absence of the original structural projects, helping to obtain the design strength ( ), and some authors propose capacity reduction factors ( ) based on the technical note of the structure. The present work proposes a methodology of structural safety assessment of reinforced concrete bridges, where there are two evaluation models: Model I, which takes the element's residual strength ( ) based on the technical note; and Model II, which uses tests to estimate information on materials and reinforcement sections. Case studies of three different reinforced concrete bridges were carried out: age, class, spans, width and different support conditions. Firstly, inspections and surveys were carried out in order to: catalog all pathologies; assign technical notes; obtain the dimensions of the structure for the reconstruction of the project; and carry out additional tests. Finally, the reconstruction of the project and the analysis of structural safety were carried out. The analysis of the results has shown that Model I is more conservative than Model II, as it considers material properties obtained with the reconstitution of the project and results obtained with the complementary tests. Keywords: Bridges. Reinforced concrete. Structural safety. Non-destructive testing. Reconstruction of the project.