Pontes estaiadas vencem grandes vãos com beleza arquitetônica

Método construtivo vai além da questão estética e é indicado para distâncias entre 150 m e 1.200 m

Publicado pela Revista Infraestrutura UrbanaEscrito por Edson Valente

Edição 64 - Novembro/2016

Ponte estaiada na Marginal Pinheiros, em São Paulo, virou cartão-postal da cidade

Para vencer grandes vãos com uma beleza arquitetônica de destaque, a ponte estaiada é uma opção muitas vezes preferida em relação às estruturas pênseis e fixas. A grande vantagem do modelo estaiado é transpor distâncias maiores, de acordo com Ary Goulart Curty Junior, diretor técnico-comercial da Alga Brasil, empresa que atua com estaiamento. "Ele permite vencer vãos que chegam a 1.000 m, enquanto a protensão comum atinge no máximo 220 m", compara.

Pela expertise de Catão Francisco Ribeiro, diretor da empresa de projetos Enescil, a ponte estaiada é uma solução eficaz para vãos que medem entre 150 m e 1.200 m. "Nesse intervalo, é inclusive mais barata do que o sistema mais tradicional", afirma.

Em projetos em que o vão excede 1.200 m, o uso da ponte pênsil é mais apropriado. "A altura da torre de uma ponte estaiada é o dobro da altura da torre de uma ponte pênsil", compara Catão. "Em um vão de 1.000 m, a torre da ponte estaiada mede cerca de 200 m, e a da ponte pênsil, cerca de 100 m", exemplifica.

Em vãos menores que 150 m, o estaiamento geralmente é utilizado como alternativa mais estética do que funcional. Nesses casos, a variável econômica da equação se inverte: a estrutura estaiada pode custar de 20% a 30% mais que a tradicional, na avaliação de Catão. "Por outro lado, acaba se tornando um marco arquitetônico da cidade ou região", justifica.

"Quando nos perguntam se os projetos das pontes estaiadas são concebidos buscando somente a estética, temos respondido que não e sim pelo conjunto das características técnicas, da utilização e da finalidade da obra", afirma Ubirajara Ferreira da Silva, vice-presidente da Associação Brasileira de Pontes e Estruturas (ABPE).

Uma obra desse tipo recentemente empreendida no País ilustra a escolha baseada pelo critério da estética: trata-se da ponte estaiada de Anápolis (GO), ainda em fase de conclusão. Ela integra o sistema BRT (Bus Rapid Transport, ou Transporte Rápido por Ônibus) da cidade, e o estaiamento foi realizado pela Alga Brasil. O diretor da empresa pondera que uma ponte tradicional seria viável para a necessidade a ser atendida nesse caso.

A escolha estrutural de uma ponte ou viaduto estaiado depende de uma somatória de condições, vinculadas principalmente aos elementos fornecidos para os estudos básicos da solução, segundo Ubirajara. "Além do local da obra e de sua previsão de extensão e altura, são considerados a correnteza das águas dos rios a ser ultrapassada, os tipos de materiais resistentes dos solos detectados pelas sondagens e os gabaritos de navegação, ferroviário ou rodoviário", diz.

Composição A estrutura da ponte estaiada é constituída de feixes de cabos de aço, os estais, que ligam o tabuleiro a um mastro apoiado em um bloco de fundação. "Esse aço é semelhante ao da protensão, mas tem tripla proteção", explica Curty. "Ele é galvanizado, engraxado com uma graxa especial e envolvido em polietileno de alta densidade. As cordoalhas, em um número que varia de 12 até 110, ficam dentro de outro tubo de polietileno, cuja cor depende da opção estética do projetista, podendo ser amarelo, branco, preto, cinza ou azul, por exemplo." Compõem ainda essa estrutura blocos ou pilares de ancoragem. O custo desse tipo de obra fica em torno de R$ 20 mil por metro quadrado de tabuleiro, de acordo com Ubirajara.

São três as modalidades de tabuleiro usadas nas pontes estaiadas. O de concreto é o mais comum, segundo o diretor da Alga Brasil. "É recomendado para vãos entre 200 m e 440 m", afirma Ubirajara.

O de estrutura mista, por sua vez, combina vigas ou aduelas metálicas e laje de concreto e é indicado para vãos de 440 m a 800 m. Existem ainda os tabuleiros metálicos, que, por serem mais leves, são mais apropriados para vãos maiores. "Acima de 800 m, as pontes pênsil já são muito usadas, desde que em suas extremidades existam rochas sãs para suporte das grandes forças atuantes", diz o engenheiro da ABPE.

A fixação mais comum dos cabos de aço, os estais, é feita em forma de leque, convergindo para um ponto na torre

O mastro da estrutura pode ser único, central, mas pode haver mais de uma torre. Ubirajara observa que as soluções com três vãos, sendo o vão central maior, têm sido as preferidas pelos projetistas. Essa escolha depende muito do estudo do solo.

A disposição dos estais varia muito de acordo com cada projeto. A fixação mais comum dos cabos é feita em forma de leque, convergindo para um ponto na torre. Quando é feita em forma de harpa, os estais ficam paralelos entre si, partindo de pontos diversos do mastro. Os estais em leque requerem uma altura maior do mastro na comparação com os estais em harpa.

Normatização Na percepção de Ubirajara, as inspeções e manutenções das pontes estaiadas no Brasil não têm seguido as recomendações e especificações técnicas de vistoria contidas em manuais normativos. As anomalias porventura existentes em cada obra devem, ou deveriam, ser identificadas e classificadas por equipes de técnicos formadas pelo órgão contratante, pelo engenheiro projetista e pelo responsável pela construção.

"A manutenção normalmente é feita pela firma especializada que fez o estaio", diz Curty, da Alga Brasil. "O valor cobrado depende da equipe necessária para o trabalho e de como se dá o acesso à estrutura. Se não é possível acessá-la pelo tabuleiro central, é preciso utilizar um andaime."

Usualmente, os manuais específicos recomendam inspeções e vistorias rotineiras nas obras a cada dois anos e inspeções mais detalhadas em intervalos de cinco a dez anos. É o que consta, por exemplo, no manual NCHRP-Synthesis 353, intitulado Inspection and Maintenance of Bridge Stay Cable System (2005). "Ao que sabemos, ainda não existem no Brasil cadernos normativos que obriguem as inspeções e a manutenção de pontes estaiadas por parte dos órgãos públicos ou dos proprietários das obras", afirma Ubirajara.

Os projetos da Enescil se baseiam, sobretudo, em normas francesas da Sétra (Service d´études sur les transports, les routes et leurs aménagements), descritas no volume Cable stays: Recommendations of French interministerial commission on prestressing. A empresa também consulta papers do American Concrete Institute (EUA). "A ABNT [Associação Brasileira de Normas Técnicas] está a zero no que diz respeito a pontes estaiadas", afirma Catão. "Tomamos por base as normas internacionais respeitando a norma brasileira de pontes, a NBR 7.197."

Ubirajara lembra que o Brasil ainda existem poucos escritórios especializados em pontes estaiadas. Nesse contexto, os órgãos públicos contratantes ainda não dispõem em seus departamentos de engenheiros e técnicos aptos a examinar e aprovar esses projetos. Assim, acaba-se confiando excessivamente nos autores das propostas em relação a quanto elas são adequadas para as necessidades em questão.

Catão acredita que existam hoje no Brasil cerca de dez calculistas aptos a projetar pontes estaiadas, e em torno de 30 construtoras capazes de erguê-las. "O projeto da ponte estaiada é mais complexo, uma vez que cada cabo tem uma força, um comprimento e um ângulo diferente", diz. "Tudo é calculado por computador." O custo desse tipo de obra fica em torno de R$ 20 mil por metro quadrado de tabuleiro, segundo Ubirajara.

Na estimativa do engenheiro da ABPE, existem atualmente no Brasil cerca de 40 pontes estaiadas construídas, em Estados como São Paulo, Rio de Janeiro, Acre, Amazonas e Minas Gerais. O projeto pioneiro no País data da década de 1970: uma ponte sobre o rio Paranaíba, em Porto Alencastro (MS), com extensão de 660 m e um vão central de 350 m - os adjacentes têm cerca de 150 m cada um.

Na capital paulista, o destaque fica para a ponte Octavio Frias de Oliveira, constituída de duas pistas em curva sustentadas pelo mesmo mastro. A sustentação das pontes é feita por estais que variam de 15 a 25 cordoalhas de aço, revestidas por uma bainha de polietileno amarelo como proteção contra chuva, vento e luz solar. O total de aço utilizado na obra soma 492 toneladas. "O projeto, feito pela Enescil, é inovador por realizar o cruzamento dos estais, formando uma tessitura", descreve Catão. No Rio de Janeiro, a ponte estaiada sobre a baía da Guanabara, também projetada pela Enescil, mede 937 m e tem dois mastros, com um vão central de 200 m.