Reabilitação do viaduto de Müngsten, Alemanha

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Modelo 3D do viaduto de Müngsten no RSTAB (© PSP)

Viaduto de Müngsten (© PSP)

Projeto de cliente da Dlubal

18 de setembro de 2017

Alemanha RSTAB Pontes Estruturas de aço

Cliente	DB Netz AG, Produktionsdurchführung Düsseldorf, Alemanha www.dbnetze.com
Gestão de projeto	DB Engineering & Consulting GmbH, Colónia, Alemanha www.db-engineering-consulting.de
Planeamento geral	IGS Ingenieure GmbH & Co. KG www.igs-ib.de
Pós-análise estrutural	IWS Beratende Bauingenieure www.iws-idstein.de
Verificação de análise estrutural	PSP - Professor Sedlacek und Partner, Dortmund, Alemanha www.psp-ingenieure.de

O viaduto de Müngsten, inaugurado em 1897, é uma das estruturas de pontes em aço mais marcantes da Alemanha. Com uma altura de 107 m sobre o rio Wupper, é também a ponte ferroviária mais alta do país. O esboço baseia-se no viaduto de Garabit, construído em 1884 em Saint-Fleur, no sul de França, por Gustave Eiffel, que já antes, em 1877, se tinha destacado pela construção da Ponte Maria Pia no Porto.

A ponte faz a ligação entre as cidades de Solingen e Remscheid. Os aproximadamente 120 anos de tráfego ferroviário e condições climatéricas originaram vários danos na estrutura. Além disso, devido a alterações nos requisitos da norma atual, constatou-se uma situação deficitária no que diz respeito à verificação dos elementos estruturais. Por estas razões, foi necessária a reabilitação da estrutura para um tempo de vida útil de pelo menos 30 anos.

A pós-análise estrutural da ponte foi efetuada pela empresa IWS Ingenieure. A verificação da análise estrutural esteve a cargo da empresa PSP - Professor Sedlacek und Partner, que recorreu ao RSTAB na execução dos trabalhos.

Estrutura

A ponte tem um comprimento total de 465 m. Ela é formada por uma construção em arco com um vão de sistema de 170 m e pontes de andaimes em ambos os lados com comprimentos individuais de 30 e 45 m, ambas suportadas por apoios rolantes em pilares de pórticos.

Na parte superior, encontra-se a linha ferroviária em forma de grelha aberta com uma superestrutura de 2 carris sobre ela.

Recalculagem

Os cálculos de operação e verificação foram efetuados no modelo porticado 3D. A modelagem foi executada com consideração dos danos detetados. Assim sendo, foi dada especial atenção, por exemplo, aos pontos de articulação da construção, com o fim de representar de forma realística os apoios rolantes com movimento limitado.

Contrastando com a análise estrutural original, foram igualmente considerados pela primeira vez 13 casos de carga de montagem como, por exemplo, manipulação do apoio do arco porticado. Na construção original, optou-se por uma montagem em consola com um comprimento de até 30 m. As diferentes fases de montagem têm uma influência significativa sobre as condições de tensão no casos de carga do peso próprio.

Juntamente com as cargas lineares usuais de temperatura, vento, aceleração/travagem e impacto lateral, foram aplicados 3 efeitos de tração (efeito de carga UIC71 etc.). A recalculagem foi verificada e calibrada, entre outros, com a execução de travessias com carregamento.

Resultados e reabilitação

A recalculagem permitiu retraçar de forma numérica os danos ocorridos na estrutura. Em elementos estruturais individuais como, por exemplo, nas vigas transversais e longitudinais da via, nos contraventamentos e nas ancoragens, obtiveram-se relações de utilização em alguns casos superior a 200 %. Tal motivou a decisão de reabilitar a ponte minuciosamente.

A intervenção mais crítica foi a substituição da via férrea, que obrigou o encerramento da linha de comboio. Além disso, doi necessário reduzir o nível de carga. O saneamento das pontes de andaimes, pilares, elementos de fundação assim como do arco pode ser efetuado com medidas de limitação do tráfego de comboios.

A decisão de reabilitar o viaduto de Müngsten, apesar dos elevados custos financeiros, permitiu conservar esta ponte em aço deslumbrante.

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