Por que as Pontes Aquáticas NÃO AFUNDAM?

a verdadeira essência de uma ponte vem além de apenas conectar dois pontos ela cria um espaço suspenso que permite a passagem de rios ferrovias e estradas em uma estrutura comum as forças são transmitidas diretamente ao solo já em uma ponte essas forças se concentram nos pilares ou apoios que sustentam toda a estrutura por isso a subestrutura das pontes estão entre as mais robustas já projetadas e curiosamente muitas dessas Fundações são construídas em locais pouco ideais para suportar grandes cargas rios e oceanos por exemplo possui solos lamacentos e macios incapazes de sustentar muito peso e é claro muitos desses solos estão submersos o que acontece quando você coloca um peso excessivo em um solo que não pode suportá-lo na engenharia isso é conhecido como falha por sobrecarga mas na prática é tão simples quanto pisar na lama a fundação afunda mas como elas funcionam e mais importante como instalá-las debaixo d’água Esse é o construction time eu sou Luciano Guimarães e neste vídeo você vai entender porque as pontes não afundam e como é realizado essa engenharia que conecta todo o mundo uma estaca Pode parecer um simples poste longo cravado no solo mas por trás dessa aparente simplicidade existe uma engenharia incrivelmente complexa para se ter uma ideia o volume o miundo manual da administração Federal de rodovias dos Estados Unidos sobre o design e construção de Fundações de Estacas cravadas possui mais de 500 páginas são 11 páginas só de símbolos duas páginas de siglas e a introdução só começa na página 46 e ao avançar um pouco mais você encontrará Uma Breve História das Estacas cravadas que se perde no tempo os humanos vem cravando Estacas no chão desde muito antes de conseguirem escrever sobre isso e essencialmente é isso que a estaca cravada é um poste simples porém eficaz as primeiras Estacas eram de madeira e mesmo após tantos anos a madeira ainda é amplamente utilizada só que apesar de Estacas de madeira ser uma opção Econômica resistenz a forças de cravação e fáceis de instalar a madeira possui limitações ela apodrece com o tempo tem um comprimento máximo limitado pelo tamanho da árvore e não é tão forte quanto outras alternativas estaca concreto resolvem muitos desses problemas disponíveis em variedade de tamanhos e formas elas são amplamente utilizadas em Fundações Profundas no entanto uma desvantagem das Estacas de concreto é que elas precisam ser bastante grandes para suportar a força necessária à cravação algumas chegam a ter até 76 cm de largura O que torna difícil cv-l no solo com força suficiente Além disso é necessário remover ou comprimir grande parte do solo ao redor para abrir espaço então Estacas de Aço surgem como uma solução já que podem ser mais espelt existem Estacas tubulares que são exatamente o que o nome sugere e as Estacas em H que curiosamente tem o mesmo formato que uma viga I mas recebe outro nome quando são usadas como Estacas independentemente do material o processo de instalação das Estacas cravadas é essencialmente o mesmo a terceira lei de Newton que afirma que para cada ação uma reação igual e oposta se aplica perfeitamente à est para cravar uma estaca profundamente no solo é necessário contrabalancear a força com uma reação oposta poderíamos usar um peso enorme e aproveitar a gravidade ou prender a estaca em uma estrutura robusta no solo para gerar a força de empuxo necessária no entanto em vez dessas opções geralmente optamos por um martelo ao soltar um peso relativamente pequeno de uma altura considerável transformamos energia potencial em energia cinética a força gerada ao parar o martelo em queda é transferida diretamente para a estaca existem vários tipos de bate Estacas mas a maioria usa um grande martelo ou uma cabeça vibratória para gerar as forças necessárias Vale mencionar que o objetivo principal de uma Fundação é permanecer imóvel quando se aplica uma carga o ideal é que ela se mantenha firme felizmente as Estacas possuem duas formas de garantir isso pelo menos em caso de cargas verticais A primeira é a resistência de ponta a extremidade de uma estaca pode ser cravada até uma camada de solo mais firme ou Rocha dura o que lhe permite suportar cargas maiores no entanto Nem sempre é um estrato Firme em uma profundidade razoável abaixo do solo embora a ideia de rocha mãe seja simples na prática a geologia é muito mais complexa felizmente as Estacas possuem uma segunda forma de resistência a fricção lateral também conhecida como Resistência do fuste quando você crava uma estaca no o solo ela compacta e densifica o terreno ao redor o que não só aumenta a resistência do solo mas também cria uma frique ao longo das paredes da estaca que a mantém no lugar quanto mais fundo ela é cravada maior é a fricção gerada até chegar em um ponto onde ela fica praticamente imóvel em termos técnicos Isso significa que a estaca atingiu a recusa Este é um dos aspectos mais fascinantes das Estacas cravadas elas são instaladas de maneira semelhante à forma como serão carregadas no projeto final o lema da associação de contratantes de cravação de Estacas é uma estaca cravada é uma estaca testada porque o simples ato de instalá-las já demonstra que podem suportar uma certa quantidade de força Afinal essa mesma força foi necessária para cravar l no solo e se a resistência não for suficiente na maioria dos casos basta continuar cravando até que se atinja a resistência desejada mas as Estacas não resistem apenas forças verticais estruturas também enfrentam Cargas em outras direções edifícios por exemplo lidam com cargas horizontais ou laterais causadas pelo vento Pontes enfrentam cargas laterais vindas de água corrente até mesmo de gelo ou barcos que podem colidir com os pilares ambas as estruturas podem também sofrer forças de elevação que contraria a gravidade resultando em inundações flutuabilidade ventos e erosões o solo a redor de uma ponte Pode parecer estável logo após a construção mas após algumas enchentes pode sofrer grandes alterações os engenheiros precisam prever como o solo ao redor de uma ponte será erodido ao longo do tempo devido às mudanças naturais no leito do rio ou criadas pela própria ponte por isso as Fundações são projetadas para acomodar essas mudanças e permanecer firmes a longo prazo O que explica porque às vezes as Fundações de Pontes podem ter uma aparência peculiar as cargas são transferidas da superestrutura para os pilares que se apoiam em uma laje de fundação que distribui essas cargas para as Estacas essas Estacas podem ser verticais mas se o engenheiro prever cargas laterais significativas algumas delas podem ser inclinadas chamadas de Estacas inclinadas essas Estacas inclinadas aproveitam melhor a resistência do fust para reforçar a fundação contra cargas horizontais apesar de serem extremamente importantes e benéficas as Estacas cravadas têm suas limitações por exemplo a instalação é barulhenta e disruptiva em áreas urbanas densamente povoadas o barulho constante é difícil de suportar e as vibrações geradas podem perturbar a infraestrutura ao redor a cravação de Estacas é um processo rudimentar e em muitos casos as Estacas não são projetadas apenas para suportar as forças da estrutura que irão sustentar mas também para resistir as intensas forças geradas durante instalação Elas têm dificuldades em atravessar camadas geológicas duras calhaus ou pedregulhos podem desviar do trajeto Já que é difícil monitorar exatamente para onde estão indo e podem causar o levantamento do solo pois este não é removido enquanto as Estacas São forçadas a entrar no subsolo a segunda grande categoria de Estacas os eixos perfurados resolve muitos desses problemas o mexo perfurado é exatamente o que o nome sugere o processo básico é simples perfura-se um buraco logo no solo insere-se Aço de reforço e depois preenche o buraco com concreto no entanto os pilares das pontes frequentemente precisam ser instaladas debaixo d’água o que complica a situação imagine tentar despejar concreto no fundo de um corpo d’água Estacas cravadas e eixos perfurados são apenas dois dos muitos tipos de sistemas de fundação profunda existem inúmeras variações desenvolvidas ao longo dos anos para resolver desafios específicos como Estacas contínuas de rosca que fazem a perfuração e concretagem em um único passo ou Estacas helicoidais que são torcidas no solo reduzindo vibrações e perturbações em 2004 um pilar de uma ponte na le Roy Selmo expressway em tempa Flórida afundou mais de 3 M durante a construção devido à complexidade geológica esse acidente gerou um custo adicional de 90 milhões de dólares para reparos e atrasou a conclusão do projeto em um ano esse caso ilustra a complexidade da engenharia geotécnica Especialmente quando solicitamos que o solo suporte cargas cada vez mais pesadas as pontes são verdadeiras maravilhas da engenharia sustentada por Fundações Profundas que muitas vezes permanecem ocultas aos nossos olhos cada Pilar cada estaca cada eixo perfurado representa anos de pesquisa testes e avanços tecnológicos que garantem a segurança e a durabilidade dessas estruturas monumentais e da próxima vez que você cruzar uma ponte talvez lembre-se das forças invisíveis que a mantém de pé suportando não apenas o peso do trânsito diário mas também os desafios impostos pela natureza obrigado por ter assistido este vídeo até aqui e a você que acompanha aqui o construction time saiba que agora o construction time tem a oportunidade de você se tornar nosso membro onde você estará ajudando o nosso trabalho clique aqui no botão seja membro os benefícios são inúmeros e o valor é a partir de 15 eu vou ficando por aqui um forte abraço e até o próximo vídeo