Dissertação

{pt_PT=The use of high strenght steel in bridge decks} {} EVALUATED

{pt=As pontes mistas que combinam placas de aço com um tabuleiro de laje em betão têm sido amplamente utilizadas devido às suas vantagens económicas, construtivas e estruturais. Em paralelo, os Aços de Alta Resistência (AAR) começam a ser utilizados; o seu uso em tabuleiros de pontes mistas pode se tornar uma opção interessante. São apresentados três soluçôes para um tabuleiro misto aço-betão, com base nos Eurocódigos: o dimensionamento A, com duas vigas de secçâo soldada de alma cheia em aço S355; o dimensionamento B, com duas vigas de secçâo soldada em aço S690; e o dimensionamento C, com vigas em S690 que utilizam banzos com perfis tubulares. Realiza-se uma análise comparativa dos benefícios associados às três soluções. Algumas regras do EC3-1-5 sâo muito conservativas nas soluções B e C, propondo-se adaptaçôes para o caso dos AAR. Utilizando banzos tubulares é também possível considerar as almas encastradas e nâo apoiadas, o que é considerado no dimensionamento C. O dimensionamento B apresenta várias vantagens em comparação com a solução A. O peso das vigas reduz-se consideravelmente; o uso de AAR fornece mais reserva em resistência nos ULS. No entanto, os problemas relacionados a encurvadura local das placas que compõe a secção e a fadiga tornam-se determinantes. Com um peso de aço no tabuleiro semelhante à solução B, a reserva na resistência ULS do dimensionamento C é também elevada e a estabilidade lateral melhora muito. No entanto, os problemas relacionados à fadiga mantêm-se e a execução de alguns detalhes construtivos torna-se mais complexa., en=Composite bridges combining steel plates with a concrete slab deck have been widely used due to their economic, constructive and structural advantages. In parallel, High Strength Steels (HSS) have emerged; their use in composite bridge decks could become an interesting option. Three designs are presented for a composite steel-concrete roadway bridge, based on the Eurocodes: solution A, with two welded I-section girders in S355 steel; solution B, with two welded I-section girders in S690 steel; and solution C, with girders in S690 steel using tubular profiles for the flanges. A comparative analysis of the benefits associated with the three solutions is carried out. Some rules of EC3-1-5 are very conservative for solutions B and C; adaptations are suggested for the case of HSS. By using tubular flanges, it is also possible to consider the webs to be fixed and not simply supported, which is considered in the design C. Solution B presents several advantages compared to the solution A. The weight of the girders reduces consequently; the use of HSS provides more reserve in resistance at ULS. However, problems related to local buckling of the plates in the section and fatigue become critical in the design. Solution C was implemented to try to solve stability and fatigue issues. With a steel weight in the deck similar to solution B, the reserve in resistance at ULS is also high and lateral stability improves greatly. However, the problems related to fatigue remain, and the execution of some constructive details becomes more complex. }
{pt=Aço de alta resistência, Tabuleiro misto aço-betão, Banzo tubular, Encurvadura de placa, Encurvadura lateral, Fadiga, en=High strength steel, Composite steel-concrete deck, Tubular flanges, Plate buckling, Lateral-torsional buckling, Fatigue}

junho 28, 2017, 11:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

José Joaquim Costa Branco de Oliveira Pedro

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Alain Nussbaumer

École Polytechnique Fédérale de Lausanne

Professor Adjunto