passarelas urbanas em aço - ufop
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Uma dissertação sobre passarelas, pontes.TRANSCRIPT
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MINISTRIO DA EDUCAO E DO DESPORTO
Universidade Federal de Ouro Preto - Escola de Minas Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil
PASSARELAS URBANAS EM ESTRUTURA DE AO
AUTOR: ANTNIO DE PDUA FELGA FIALHO
ORIENTADOR: Prof. Luiz Fernando Loureiro Ribeiro
Dissertao apresentada ao Programa de Ps-Graduao do Departamento de Engenharia Civil da Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto, como parte integrante dos requisitos para obteno do ttulo de Mestre em Engenharia Civil, rea de concentrao: Construes Metlicas.
Ouro Preto, Outubro de 2004
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Catalogao: [email protected]
F438p Fialho, Antnio de Pdua Felga. Passarelas Urbanas em estrutura de ao [manuscrito]. / Antnio de Pdua Felga Fialho. - 2004. xviii, 118f. : il., tabs., mapas. Orientador: Prof. Dr. Luiz Fernando Loureiro Ribeiro. rea de concentrao: Construo Metlica. Dissertao (Mestrado) Universidade Federal de Ouro Preto. Escola de Minas. Departamento de Engenharia Civil. Programa de Ps Graduao em Engenharia Civil. 1. Estruturas metlicas - Teses. 2. Pontes Projetos e construo - Teses. 3. Construo metlica - Teses. 4. Ao Estruturas - Projetos estruturais Teses. I.Universidade Federal de Ouro Preto. Escola de Minas. Departamento de Engenharia Civil. Programa de Ps-graduao em Engenharia Civil II.Ttulo. CDU: 624.014.2: 72
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PASSARELAS URBANAS EM ESTRUTURA DE AO
AUTOR: ANTONIO DE PADUA FELGA FIALHO Esta dissertao foi apresentada em sesso pblica e aprovada em 30 de outubro de 2004, pela Banca Examinadora composta pelos seguintes membros:
Prof. Dr. Luiz Fernando Loureiro Ribeiro (Orientador / UFOP) Prof. Dr. XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX Prof. Dr. XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
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AGRADECIMENTOS:
Ao Professor Dr. Luiz Fernando Loureiro Ribeiro pela pacincia e
compreenso de minhas limitaes.
Aos Professores do Programa de Ps-Graduao do Departamento de
Engenharia Civil da Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto, pelo
enorme conhecimento a mim transmitido que mudou e ampliou de forma
definitiva minha viso das estruturas e das construes em ao.
Ao Centro Universitrio Izabela Hendrix, pelo incentivo e apoio que
viabilizaram minha participao neste mestrado.
Davila Arquitetura por compreender e aceitar minhas ausncias.
Aos companheiros de van Abro, Marilda, Eduardo, Hilda, Regina e
Ezequiel, companheiros de jornada, pela amizade, pelas discusses, conversas, e
planos nem sempre realizveis, tudo acompanhado de musica boa e variada, e que
me faro sentir saudade desta etapa de minha vida.
A todos aqueles que, de maneira direta ou indireta, contriburam para a
realizao deste trabalho.
A minha mulher Lais e meus filhos Joo e Pedro, pelo apoio, carinho e
amor, essenciais e fundamentais a qualquer realizao.
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v
SUMRIO: RELAO DE FIGURAS: ............................................................................................. viii
RELAO DE TABELAS: ............................................................................................. xiii
LISTA DE ABREVIATURAS E SMBOLOS.................................................................xiv
RESUMO ............................................................................................................................xv
ABSTRACT ..................................................................................................................... xvii
1. INTRODUO ........................................................................................................... 1
1.1. GENERALIDADES............................................................................................. 1
1.2. OBJETIVO............................................................................................................ 1
1.3. CONTEDO........................................................................................................ 2
2. CONTEXTUALIZAO HISTRICA.................................................................... 4
3. PASSARELAS............................................................................................................ 19
3.1. ACESSO.............................................................................................................. 19
3.2. ESCADAS........................................................................................................... 22
3.3. RAMPAS ............................................................................................................ 25
3.4. TABULEIROS.................................................................................................... 26
3.5. VEDAES ....................................................................................................... 31
4. LEGISLAO ........................................................................................................... 36
5. ESTTICA DAS PASSARELAS .............................................................................. 40
5.1. FUNO............................................................................................................ 40
5.2. PROPORO.................................................................................................... 42
5.3. HARMONIA...................................................................................................... 45
5.4. ORDEM E RITMO ............................................................................................ 46
5.5. CONTRASTE E TEXTURA ............................................................................. 47
5.6. LUZ E SOMBRA ............................................................................................... 48
6. SISTEMAS ESTRUTURAIS ..................................................................................... 51
6.1. TIPOS DE SISTEMAS ESTRUTURAIS .......................................................... 51
6.2. ARCO.................................................................................................................. 52
6.2.1. CARACTERSTICAS DO SISTEMA ...................................................... 52
6.2.2. ELEMENTOS E COMPOSIO: ........................................................... 55
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vi
6.2.3. POSIAO DA ESTRUTURA: .................................................................. 55
6.2.4. PONTOS POSITIVOS E NEGATIVOS:.................................................. 56
6.2.5. EXEMPLOS................................................................................................ 57
6.3. TRELIA............................................................................................................ 60
6.3.1. CARACTERSTICAS DO SISTEMA ...................................................... 60
6.3.2. ELEMENTOS E COMPOSIO ............................................................ 61
6.3.3. POSIAO DA ESTRUTURA................................................................... 63
6.3.4. PONTOS POSITIVOS E NEGATIVOS................................................... 64
6.3.5. EXEMPLOS................................................................................................ 64
6.4. VIGAS................................................................................................................. 67
6.4.1. CARACTERSTICAS DO SISTEMA ...................................................... 67
6.4.2. ELEMENTOS E COMPOSIO ............................................................ 68
6.4.3. POSIAO DA ESTRUTURA................................................................... 71
6.4.4. PONTOS POSITIVOS E NEGATIVOS................................................... 71
6.4.5. EXEMPLOS................................................................................................ 72
6.5. SUSPENSAS PNSIL .................................................................................... 75
6.5.1. CARACTERSTICAS DO SISTEMA ...................................................... 75
6.5.2. ELEMENTOS E COMPOSIO: ........................................................... 77
6.5.3. POSIAO DA ESTRUTURA: .................................................................. 78
6.5.4. PONTOS POSITIVOS E NEGATIVOS................................................... 78
6.5.5. EXEMPLOS................................................................................................ 79
6.6. ESTAIADA......................................................................................................... 82
6.6.1. CARACTERSTICAS DO SISTEMA ...................................................... 82
6.6.2. ELEMENTOS E COMPOSIO ............................................................ 84
6.6.3. POSIAO DA ESTRUTURA................................................................... 85
6.6.4. PONTOS POSITIVOS E NEGATIVOS................................................... 86
6.6.5. EXEMPLOS................................................................................................ 86
7. CONCEPO E PROJETO DE PASSARELAS .................................................... 89
7.1. METODOLOGIA DE PROJETO..................................................................... 92
7.2. CRITRIOS DE ESCOLHA ............................................................................. 94
7.2.1. O LOCAL ................................................................................................... 95
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vii
7.2.2. A PASSARELA.......................................................................................... 96
7.2.3. A IMPLANTAO .................................................................................. 97
8. ESTUDO DE CASO ................................................................................................ 100
8.1. APLICAO DA MATRIZ MULTICRITERIAL ....................................... 104
8.1.1. O LOCAL ................................................................................................. 104
8.1.2. A PASSARELA........................................................................................ 106
8.1.3. A IMPLANTAO ................................................................................ 107
8.1.4. CONCLUSO ......................................................................................... 110
9. CONSIDERAES FINAIS .................................................................................. 111
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ............................................................................. 114
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RELAO DE FIGURAS:
Figura 2.1 Transposio de crrego atravs de troncos de arvores.......................... 4
Figura 2.2 Ponte rudimentar em madeira .................................................................... 5
Figura 2.3 Ponte em arco de pedras rudimentar......................................................... 5
Figura 2.4 Arco romano em trelia de madeira rudimentar...................................... 6
Figura 2.5 Arco romano em Pont du Gard, Nmes, France ....................................... 6
Figura 2.6 Ponte em arco de pedra na China............................................................... 7
Figura 2.7 Ponte em arcos no Japo .............................................................................. 7
Figura 2.8 Ponte de Londres sobre o Tmisa, 1209..................................................... 8
Figura 2.9 Ponte Vecchio sobre o Arno, Florena ....................................................... 9
Figura 2.10 Ponte de Neuilly sobre o Sena 1772...................................................... 10
Figura 2.11- Sistema construtivo com utilizao de formas em todos os vos
simultaneamente, ponte de Neuilly....................................................................... 10
Figura 2.12 Ponte de Coalbrookdale, sobre o Severn, Inglaterra, 1779,................. 11
Figura 2.13 Coalbrookdale, arco em ferro fundido, com detalhes inspirados nas
construes de madeira............................................................................................ 12
Figura 2.14 Demonstrao emprica do sistema estrutural da ponte Firth of Forth
..................................................................................................................................... 13
Figura 2.15 Seqncia de Montagem da ponte.......................................................... 13
Figura 2.16 Ponte de Firth of Forth, Esccia .............................................................. 13
Figura 2.17- Ponte Danbio, Stadlau, ustria em viga continua .............................. 14
Figura 2.18 - Segunda ponte Dirshau sobre o Rio Vistula, 1891................................ 14
Figura 2.19 - Ponte Britnia: duas vigas caixo com ferrovia interna. ...................... 14
Figura 2.20 - Ponte Britnia. Seo de uma das vigas caixo ..................................... 14
Figura 2.21- Pont de Arts, passarela sobre o rio Sena, Paris em arcos ferro fundido,
1803. ............................................................................................................................ 14
Figura 2.22 Passarela Saint Georges sobre o rio Rhone em Lyon, Frana.
Tabuleiro suspenso, 1844......................................................................................... 14
Figura 2.23 Millenium Bridge, passarela sobre o Tamisa em Londres..................... 16
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ix
Figura 2.24 - Detalhe da sustentao dos cabos. .......................................................... 16
Figura 2.25 - Detalhe do sistema estrutural .................................................................. 16
Figura 2.26 - Passarela Japo La Defense, Paris......................................................... 17
Figura 2.27 - Passarela dobrvel em Kiel, Alemanha .............................................. 17
Figura 2.28 - Passarela Barqueta em Sevilha, Espanha. Arco com tabuleiro
suspenso..................................................................................................................... 17
Figura 2.29 - Fig. Passarela Brucke sobre autopista A3 Alemanha, cabo estaiado em
harpa e tabuleiro excntrico. ................................................................................... 17
Figura 2.30 - Passarela em Rijeka, Crocia.................................................................... 17
Figura 2.31 Passarela em Lwentorbrcke, Stuttgart, suspensa em cabos e
contracabos que servem tambm de sustentao para trepadeiras. ................. 17
Figura 2.32 - Passarela em parabolide hiperblico, em Manchester, Inglaterra.... 18
Figura 2.33 - Passarela Trinity em Manchester, Inglaterra. ........................................ 18
Figura 3.1 - Acessos: situao A...................................................................................... 19
Figura 3.2 - Acessos: situao B ...................................................................................... 20
Figura 3.3 - Acessos: situao C...................................................................................... 20
Figura 3.4-Passarela em arco rampado, Ansbach, Alemanha. ................................... 21
Figura 3.5 - Passarela em arco rampado, suspenso, Duisburg, Alemanha. ............. 22
Figura 3.6-Acesso em escada vaivm coberta. Avesta, Sucia................................... 23
Figura 3.7-Acesso em escada direta e elevador. Passarela Millenium, Denver....... 23
Figura 3.8-Acesso em escada. Passarela Trinity, Londres .......................................... 24
Figura 3.9-Acesso em escada aberta. Girona, Espanha. ............................................ 24
Figura 3.10-Acesso em rampa. Passarela em prtico com tabuleiro suspenso.
Dusseldorf.................................................................................................................. 26
Figura 3.11-Acesso em rampa, a passarela coberta, Santista Alimentos, So Paulo.
..................................................................................................................................... 26
Figura 3.12-Tabuleiro com viga central em ao. Passarela Saint Georges, Lyon..... 28
Figura 3.13-Tabuleiro em ao revestido de alumnio, Londres.................................. 28
Figura 3.14-Fabricao de tabuleiro em viga caixo de ao . Rijeka, Crocia.......... 29
Figura 3.15-Tabuleiro com acabamento(Rijeka, Crocia) ........................................... 29
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x
Figura 3.16-Tabuleiro em concreto, pilares tubulares tipo arvore. Pragsattel,
Stuttgart. ..................................................................................................................... 30
Figura 3.17-Tabuleiro em madeira, ................................................................................ 30
Figura 3.18-Guardacorpo em vidro laminado Rijeka, Crocia. ................................. 31
Figura 3.19-Guardacorpo em perfil tubular e cabos de ao, Londres....................... 32
Figura 3.20-Guardacorpo em tela metlica, Ansbach.................................................. 32
Figura 3.21-Guardacorpo em ferro fundido, Nova York,........................................... 33
Figura 3.22-Cobertura em argamassa armada, Belo Horizonte................................. 34
Figura 3.23-Vedao lateral e cobertura em chapa de alumnio, e janelas em vidro.
..................................................................................................................................... 34
Figura 3.24- Vedao em vidro laminado curvo, La Defense, Paris.......................... 35
Figura 3.25- Guardacorpo em chapa perfurada. Demorieux, Le Mans.................... 35
Figura 4.1-Gabarito para rodovias adotado na Alemanha. ........................................ 36
Figura 4.2-Gabarito adotado para as rodovias no Brasil............................................. 37
Figura 4.3-Gabarito para definio para o menor vo livre. ...................................... 37
Figura 4.4 - Gabarito ferrovirio brasileiro, linha simples e dupla. .......................... 38
Figura 5.1 Passarela do Millenium Londres, ............................................................. 41
Figura 5.2 Pssarela de Rijeka........................................................................................ 42
Figura 5.3 - esquema de proporo na definio do desenho da seo transversal
de uma ponte............................................................................................................. 43
Figura 5.4 - Exemplo de soluo para "dualidade no resolvida"............................. 44
Figura 5.5 - Exemplos de relao entre espao positivo e negativo bem
solucionada................................................................................................................ 44
Figura 5.6 - Relao entre vo e profundidade dos pilares. ....................................... 45
Figura 5.7 - Proporo entre acesso e a passarela ........................................................ 46
Figura 5.8 - Elementos de travamento do tabuleiro criam leveza na aparncia da
viga e de todo o conjunto......................................................................................... 48
Figura 5.9 - Influencia da sombra na percepo das formas. ..................................... 49
Figura 6.1 - A Passarela Goodwill em Brisbane utiliza diversos sistema no seu
desenvolvimento....................................................................................................... 52
Figura 6.2 - Esforos e reaes do sistema em arco...................................................... 53
-
xi
Figura 6.3 - Tipos de arcos............................................................................................... 54
Figura 6.4 - Elementos do Arco....................................................................................... 55
Figura 6.5 - Posio do arco em relao ao tabuleiro................................................... 55
Figura 6.6 Passarela de saint Maurice, Val de Marne, Frana................................. 57
Figura 6.7 Passarela Japo, La Defense, Paris............................................................ 58
Figura 6.8 Passarelle de la Faternit, Aubervilliers................................................... 59
Figura 6.9 - Elementos das trelias planas..................................................................... 61
Figura 6.10 - Trelia tipo Pratt......................................................................................... 61
Figura 6.11 - Trelia tipo Howe....................................................................................... 62
Figura 6.12 - Trelia tipo Waren ..................................................................................... 62
Figura 6.13 - Trelia tipo K .............................................................................................. 63
Figura 6.14 - Passarela Besos Yatch Port, Barcelona.................................................... 65
Figura 6.15 -Passarela Greenside Place Lionk, Edinburgo ......................................... 66
Figura 6.16 - Passarela do shopping center Mueller, Curitiba................................... 67
Figura 6.17 - Vigas,:elementos e apoios......................................................................... 68
Figura 6.18 Sees.......................................................................................................... 68
Figura 6.19 - Viga armada, tipos..................................................................................... 69
Figura 6.20 - Viga Langer, esquema simplificado........................................................ 69
Figura 6.21 - Viga Virendel.............................................................................................. 70
Figura 6.22 - Esquemas de pontes em viga Gerber...................................................... 70
Figura 6.23 - Passarela sobre o rio Meno, Erlach/Neutad.......................................... 72
Figura 6.24 - Passarela Sant Feliu, Girona..................................................................... 73
Figura 6.25 - passarelle du Moulin, sobre o rio Marne, Frana.................................. 74
Figura 6.26 passarela em viga virendel de grande vo sobre rodovia inglesa..... 74
Figura 6.27 - Tipos de apoio............................................................................................ 75
Figura 6.28 - Sistema pnsil: elementos......................................................................... 77
Figura 6.29 - Tipos de mastros e torres.......................................................................... 77
Figura 6.30 - Tabuleiro apoiado sobre cabos suspensos laterais................................ 78
Figura 6.31 - Passarela sobre o anel intermedirio (Mittleren Ring) Munique........ 80
Figura 6.32 - Passarela sobre o anel intermedirio (Mittleren Ring) Munique........ 80
Figura 6.33 Passarela estaiada sustentando viga treliada...................................... 81
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xii
Figura 6.34 -Passarela sobre o rio Meno, Frankfurt. .................................................... 82
Figura 6.35 - Sistema estaiado......................................................................................... 84
Figura 6.36 - Tipos de mastros........................................................................................ 84
Figura 6.37 - Tipos de arranjos........................................................................................ 85
Figura 6.38 - Millers Crossing Bridge, Exewick............................................................ 87
Figura 6.39 - Passarelle du Parc de la Riviere-aux-Sables, Jonquiere, Quebec. ....... 87
Figura 6.40 - Passarelle de la Cit des Moulins, Nice................................................. 88
Figura 6.41 - passarela em Ansbach, Alemanha........................................................... 88
Figura 7.1 - Interao das capacidades exigidas no projeto de passarelas............... 89
Figura 7.2 - Equipe multidisciplinar de concepo e projeto de passarelas............. 90
Figura 8.1 - Localizao da passarela........................................................................... 100
Figura 8.2 - Complexo virio Portal Sul ...................................................................... 101
Figura 8.3 - Viso geral da passarela............................................................................ 102
Figura 8.4 - Tabuleiro em laje premoldada................................................................. 103
Figura 8.5 - Trelia conforma tubo ............................................................................... 103
Figura 8.6 - Pilar de extremidade ................................................................................. 103
Figura 8.7 - Pilar intermediario..................................................................................... 103
Figura 8.8 - Guarda corpo.............................................................................................. 104
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xiii
RELAO DE TABELAS:
Tabela 3.1- Percurso e rea para implantao de rampas, para desnvel de 6,0m..25
Tabela 7.1 - Matriz Muticriterial..................................................................................... 98
Tabela 8.1 - Matriz Muticriterial................................................................................... 109
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xiv
LISTA DE ABREVIATURAS E SMBOLOS
ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas
BHTRANS Empresa de Transporte e Trnsito de Belo Horizonte S.A.
CET Companhia de Engenharia de Trfego DE So Paulo
CONTRAN Conselho Nacional de Transito
DIN Deutsches Institut fr Normung Normas Alems
DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem
DTRAN Departamento Nacional de Trnsito
ESDEP European Steel Design Education Programme
NBR Norma Tcnica Brasileira
m2 Metro quadrado - Unidade de rea
m/s Metro por Segundo Unidade de velocidade
m Metro Unidade de distancia linear
kN/m2 Kilonewton por metro quadrado Unidade de carga, tenso.
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xv
RESUMO
Passarelas urbanas so pontes para pedestres que servem para promover a
ligao entre duas reas da cidade, separadas por algum obstculo natural ou
criado pelo homem.
O desenvolvimento das cidades, o surgimento do transporte ferrovirio no
sculo 18 e do automvel no sculo 20, provocou inicialmente uma necessidade de
separao entre trafego de pedestres e de veculos. Com o crescimento
desordenado das cidades e o aumento vertiginoso do trfego de veculos, as vias
destinadas a este trfego tornaram-se verdadeiras barreiras aos pedestres, criando
importantes rupturas no tecido urbano e grandes dificuldades de acessibilidade a
diversas reas da cidade. Assim as passarelas so hoje um equipamento de
reconstituio do tecido urbano e instrumento de integrao do pedestre ao espao
urbano.
Por outro lado, o desenvolvimento da tecnologia do ao coloca a estrutura
metlica como uma soluo bastante eficaz para a construo das passarelas
devido sua grande versatilidade, leveza, facilidade e rapidez de montagem.
O presente trabalho apresenta uma viso geral do tema passarelas urbanas
em estruturas de ao, realizando um estudo que discute suas caractersticas,
elementos componentes, e legislao existente no Brasil e no exterior. Analisa, a
partir de uma srie de aspectos, a questo esttica referente configurao fsica e
expresso formal das passarelas, bem como os principais sistemas estruturais
utilizados nas passarelas em estrutura de ao, abordando seu comportamento,
principais caractersticas, adequao a vos e principais pontos positivos e
negativos referentes sua utilizao, execuo e montagem.
apresentada tambm uma anlise dos processos de concepo e projeto
das passarelas, relatando-se algumas metodologias de planejamento e de
estabelecimento dos principais critrios de definio de sua localizao, de seus
parmetros de dimensionamento e estabelecimento de suas caractersticas fsicas,
alm de discutir alguns dos principais problemas encontrados no seu
planejamento, concepo e projeto.
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xvi
Um sistema de anlise e estudo das variveis objetivas e subjetivas,
importantes no processo de definio do sistema estrutural a ser utilizado na
concepo das passarelas em ao, proposto atravs da utilizao de matriz multi-
criterial, que avalia a adequao dos sistemas estruturais a aspectos referentes
localizao, caractersticas pr-determinadas das passarelas e sua implantao.
apresentando um estudo de caso demonstrando a utilizao do processo a partir
da confrontao com uma passarela j executada em Belo Horizonte.
Por fim so apresentadas as consideraes finais e indicadas algumas
possibilidades de desenvolvimento de trabalhos que aprofundem o estudo e
conhecimento das passarelas em estrutura de ao, bem como seu processo de
planejamento, concepo, projeto, execuo e montagem.
Palavras-chave: Passarelas urbanas, Projeto de passarelas, Sistemas
estruturais, Estruturas metlicas.
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xvii
ABSTRACT
Urban footbridges are pedestrian bridges which link two different parts of a
city split by natural or man-made obstacles. The development of the modern city
along with breakthroughs in rail transportation in the 18th century followed by
the automobile in the 20th century created the necessity for the separation of
pedestrian and vehicle traffic. Because of the random growth of cities and the
increase in the number of vehicles, roads became true barriers to pedestrians
causing major urban mesh ruptures and difficulty in access to different parts of the
city. Therefore, today, footbridges serve as tools of urban mesh reconstitution vital
in integrating the pedestrian to the urban space.
Furthermore, the development of steel technology made the metallic
structure an efficient solution to footbridges construction due to its light weight,
versatility in assembly, ease of use and agility.
This dissertation presents an overview of the urban footbridges using
metallic structure, discussing its characteristics, components and legislation in
Brazil and abroad regulating its use. This paper analyses, from a set of aspects,
aesthetic questions related to physical configuration and formal expression. The
main structural systems used in metallic structures, their behavior, main
characteristics, span adequacy and significant positive and negative aspects
concerning usage, construction and assembly are also investigated. An analysis of
the processes of conception and design of footbridges is presented as well, setting
down some planning methodologies and defining main criteria for location, size
parameters and the establishment of physical characteristics while relating some
of the main problems found in planning, conception and design.
A system for analyzing and studying important objective and subjective
variables important in the process of defining the structural system to be utilized
in the design of footbridges is proposed. A multi-criteria matrix which evaluates
the suitability of structural systems to location, pre-determined characteristics of
footbridge and implantation is laid out. A case study is presented showing the
usage of the process on a pre-existing footbridge in Belo Horizonte.
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xviii
Finally, some last considerations are presented and possibilities are
indicated with respect to developing projects which go further in the study of
metallic structure pedestrian overpasses and the processes of planning,
conception, design, construction and assembly.
Key-words: Urban footbridges, Design of footbridges, Structural system, Metallic structure
-
1
1. INTRODUO
1.1. GENERALIDADES
As passarelas urbanas so hoje um equipamento importante na ordenao
de nosso trnsito e na soluo dos problemas de acessibilidade para pedestres.
Mesmo sendo um equipamento urbano to importante, existe pouqussima
bibliografia especifica, no s no Brasil como no exterior. Diversos aspectos
relacionados s passarelas so citados e estudados, como casos especficos, em
bibliografia relacionada a pontes. A maior parte da informao encontrada em
artigos dos diversos peridicos especializados em estruturas de ao, no Brasil
(pouco) e exterior. Para se ter uma idia de como o tema s recentemente tem
ganhado interesse e tratamento especfico, o primeiro e nico congresso dedicado
s passarelas urbanas foi realizado em Paris, Frana, em novembro de 2002. Os
anais do congresso contm diversos estudos e dissertaes referentes a variados
temas relacionados s passarelas, mas ainda predominam aqueles referentes a
aspectos especficos relativos a clculo e dimensionamento de sua estrutura.
1.2. OBJETIVO
O objetivo deste trabalho realizar um estudo sobre passarelas urbanas em
estruturas de ao, a partir da legislao existente no Brasil e no exterior, dos
sistemas estruturais utilizados, dos principais critrios de definio de sua
localizao, bem como dos parmetros e caractersticas das passarelas, alm de
discutir alguns dos principais problemas encontrados no seu planejamento,
concepo e projeto.
O levantamento e organizao de informaes de diversas reas de
conhecimento, de engenharia civil, engenharia de trfego, arquitetura e
urbanismo, em um nico trabalho, permitir uma viso mais global do problema e
poder ser fonte de consulta para arquitetos e engenheiros que se interessarem
pelo tema.
-
2
1.3. CONTEDO
O trabalho est organizado em 8 captulos:
2- CONTEXTUALIZAO HISTORICA
3- PASSARELAS
4- LEGISLAO
5- ESTTICA DAS PASSARELAS
6- SISTEMAS ESTRUTURAIS
7- CONCEPO E PROJETO DE PASSARELAS
8- ESTUDO DE CASO
9- CONSIDERAES FINAIS.
O captulo Contextualizao Histrica aborda o desenvolvimento das
passarelas e dos sistemas estruturais atravs da histria.
No captulo seguinte, so identificadas as diversas partes e caractersticas
das passarelas, como os tipos de acessos, tabuleiros, guarda-corpos, coberturas e
vedaes. Apresentam-se os estudos e anlises de cada um dos itens acima,
identificando-se suas caractersticas, principais solues adotadas e sua
adequabilidade a diversas situaes.
A seguir, no captulo Legislao feita uma rpida compilao das
normas tcnicas e posturas urbanas que norteiam a concepo, insero urbana,
dimensionamento, clculo e dimensionamento estrutural, construo e montagem
das passarelas em ao, anlise destas normas e posturas, e suas conseqncias na
definio de sua insero urbana e nos princpios projetuais das passarelas.
As questes relativas aparncia e expresso das passarelas so abordadas
no captulo Esttica das Passarelas, onde so listados alguns aspectos
fundamentais na concepo formal das mesmas.
O captulo Sistemas Estruturais apresenta a identificao dos principais
sistemas estruturais utilizados em passarelas estruturadas em ao, seus princpios
de funcionamento e equilbrio, os esforos principais, as caractersticas dos
elementos estruturais, bem como as caractersticas estticas e formais das
passarelas, decorrentes de sua utilizao. feita, tambm, uma anlise das
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3
vantagens e desvantagens da adoo de cada um dos sistemas e de sua adequao
ao local, a partir de abordagem de sua imagem e insero urbana, processos de
clculo e dimensionamento, construo, montagem e manuteno.
Discute-se, no captulo Concepo e Projeto, a questo da concepo das
passarelas atravs da anlise das metodologias de projeto mais usuais e da
identificao dos principais elementos de anlise de dados e critrios envolvidos
na escolha dos locais de insero, das caractersticas formais e estruturais das
passarelas. proposta a utilizao de uma matriz multi-criterial como
instrumento de anlise para a escolha do sistema estrutural a ser utilizado no
processo de concepo das passarelas.
A ttulo de exemplo da utilizao da matriz multi-criterial, apresentado
um Estudo de Caso, abordando-se uma passarela implantada na cidade de Belo
Horizonte e, finalmente, no captulo Consideraes Finais, so apresentados
alguns comentrios sobre a importncia de uma viso sistmica e multidisciplinar
para o processo de projeto de passarelas urbanas, relacionando-se alguns tpicos a
ttulo de recomendao para o prosseguimento de estudos sobre o tema.
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4
2. CONTEXTUALIZAO HISTRICA
Entende-se por passarelas urbanas as pontes para pedestres que servem
para promover a ligao entre duas reas separadas por algum obstculo natural
ou criado pelo homem. Assim, sua historia desenvolve-se inicialmente junto com a
das pontes, pois na verdade apenas uma ponte com caractersticas especiais.
O homem ao longo de toda a histria sempre se deparou com obstculos
em seus percursos. Crregos, rios, desfiladeiros, pntanos e fendas da topografia,
deveriam ser transpostos para evitar trajetos muito maiores. A utilizao de
troncos de arvores e pedras foram ento as primeiras solues imediatas e
transitrias para seus problemas de acessibilidade (Figura 2.1).
Figura 2.1 Transposio de crrego atravs de troncos de arvores
Fonte: NISSE, 2004.
Com o desenvolvimento de uma cultura menos nmade os problemas de
acessibilidade do homem passam a no se restringir apenas ao homem em si, mas
tambm aos meios de transporte utilizados para sua locomoo, de sua produo
e pertences. As solues tornam-se mais definitivas, surgindo s primeiras pontes
(Figura 2.2 e Figura 2.3).
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5
Figura 2.2 Ponte rudimentar em madeira
Fonte: MacDonnell 1996
Figura 2.3 Ponte em arco de pedras rudimentar
Fonte: Structurae (2004),1
Na antiguidade os romanos foram os maiores construtores de pontes. Os
aquedutos so exemplos de pontes para transporte de gua potvel, que ficaram
como registro de sua tcnica e cultura construtiva. Os romanos construram pontes
em pedras e madeira, utilizando como sistemas estruturais o arco circular para as
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6
pontes em pedra e sistema de viga ou viga treliada para a madeira (Figura 2.4 e
Figura 2.5).
Figura 2.4 Arco romano em trelia de madeira rudimentar
Fonte: apud Meyer, 1999, p.144
Figura 2.5 Arco romano em Pont du Gard, Nmes, France
Fonte: apud Lucko, 1999, p.14
No ocidente, com a queda do imprio romano (sculo V) a vida urbana e o
comrcio entre regies praticamente deixam de existir, e a construo de pontes
em pedra no se justifica, cessando sua construo por um grande perodo. Mas
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7
no oriente, com situao inteiramente diversa temos ainda construes de pontes
em pedra, de grande qualidade tcnica e esttica (Figura 2.6 e Figura 2.7).
Figura 2.6 Ponte em arco de pedra na China
Fonte: MacDonnell 1996
Figura 2.7 Ponte em arcos no Japo
Fonte: DeLeony 1996
Com a retomada da vida urbana e o incremento das relaes comerciais, na
idade mdia e renascimento, temos o surgimento de novas cidades aumentando o
movimento e a importncia de novas rotas e vias comerciais, reativando a
construo de pontes mais duradouras. As pontes construdas serviam tambm
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8
como elemento de defesa e fonte de recursos para tal, sendo cobrado pedgio para
sua transposio seja pelos pedestres e veculos sobre a ponte ou pelos barcos sob
a ponte.
O crescimento e desenvolvimento das cidades criaram novas demandas na
organizao dos espaos destinados aos fluxos de pessoas e meios de transporte.
As cidades se expandem e incorporam rios e crregos a seu tecido urbano. As
pontes tm ento uma importncia crucial na organizao das cidades e na vida de
seus habitantes, e so os elos necessrios continuidade do espao urbano. Esta
importncia expressa no tratamento plstico e formal dado s pontes, que se
configuram como pontos notveis e importantes referncias urbanas. Algumas
pontes incorporam-se de tal forma ao tecido urbano que se configuram como ruas,
alojando edificaes ao longo de todo seu percurso (Figura 2.8 e Figura 2.9).
Passarelas ligando alas de uma mesma edificao ou mesmo edificaes diferentes
tambm so executadas, normalmente em madeira, criando redes de percursos
privados e/ou restritos, em nveis dentro do espao urbano, que se torna cada vez
mais complexo.
Figura 2.8 Ponte de Londres sobre o Tmisa, 1209
Fonte: MacDonnell 1996
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9
Figura 2.9 Ponte Vecchio sobre o Arno, Florena
Fonte: MacDonnell 1996
O transito de pessoas e veculos (de trao animal) ainda ocorre junto, sem
necessidade da criao de espaos distintos para cada um dos fluxos.
As solues tcnicas utilizadas restringem-se aos sistemas construtivos
utilizados at ento. O uso da cantaria e da madeira impe sistemas estruturais
compatveis, sendo a viga e a viga treliada os sistemas mais utilizados para as
estruturas em madeira e o arco o mais utilizado nas construes em cantaria. O
arco circular ou de grande relao flecha/vo (1:3, 1:4), cria empuxos horizontais
pequenos que so absorvidos pelos prprios pilares. Assim as pontes eram
construdas, como se fossem uma sucesso de arcos isolados.
A noo emprica da existncia deste empuxo horizontal nos arcos, e que
vai se transmitindo um ao outro at os extremos da ponte, foi percebido pelo
engenheiro militar francs Jean-Rodolphe Perronet atravs da observao da
deformao dos pilares durante a construo de uma ponte em Mantes, na Frana,
utilizando arcos 1:5.
Perronet utiliza ento em uma serie de pontes, arcos com proporo
flecha/vo cada vez menores, chegando a 1:11, mas sua construo passa a exigir
a utilizao de frmas de sustentao da ponte at sua total concluso, quando o
empuxo horizontal ento absorvido pelos encontros finais nas margens.Este
sistema utilizado pela primeira vez na Ponte de Neuilly, sobre o Senna, em 1772
(Figura 2.10 e Figura 2.11).
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10
Figura 2.10 Ponte de Neuilly sobre o Sena 1772
Fonte: apud Lucko, 1999, p.34
Figura 2.11- Sistema construtivo com utilizao de formas em todos os vos
simultaneamente, ponte de Neuilly Fonte: apud Lucko, 1999, p.34
Com a revoluo industrial, nos sculos 18 e 19, profundas transformaes
ocorrem nas cidades. O surgimento do meio de transporte ferrovirio introduz no
espao urbano um novo fluxo que demanda uma via prpria: a ferrovia.
A ferrovia por no admitir rampas muito inclinadas demanda e justifica
solues tcnicas de transposio de obstculos mais sofisticadas, o que gera um
grande impulso no desenvolvimento da construo de pontes, mas a velocidade, a
dificuldade de controle e as caractersticas do novo meio de transporte bem como
a especificidade de sua via rompem com a convivncia harmnica entre pedestre e
meio de transporte. As linhas frreas cortam as cidades, criando grandes linhas de
ruptura do espao urbano, gerando graves problemas de acessibilidade ao
pedestre.
-
11
Paralelamente, o desenvolvimento do sistema de produo do ao permite
que sua utilizao se viabilize na construo civil, surgindo as primeiras pontes
utilizando estruturas em ao.
A primeira ponte em estrutura de ao foi executada por Abraham Darby III,
a partir de um dos trs estudos elaborados pelo carpinteiro evoludo a arquiteto
Thomas Farnolls Pritchard, em Coolbrookdale sobre o rio Severn, e concluda no
ano de 1779 (Figura 2.12). A ponte, construda em arco semicircular de ferro
fundido e encontros de alvenaria, vence um vo de 30,5 metros e consumiu 380
toneladas de ferro fundido. A forma e detalhes de ligaes utilizam princpios
adotados em construes de madeira, e o excesso de material se deve, sem duvida,
inexistncia de parmetros de clculo para o novo material (Figura 2.13).
Figura 2.12 Ponte de Coalbrookdale, sobre o Severn, Inglaterra, 1779,
primeira ponte em estrutura de ao. Fonte: apud Lucko, 1999, p.39
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12
Figura 2.13 Coalbrookdale, arco em ferro fundido, com detalhes inspirados nas
construes de madeira. Fonte: ESDEP(1998)
O desenvolvimento das tcnicas de construo em ao caminha junto com a
ferrovia. Pontes e passarelas so executadas cada vez mais utilizando o novo
sistema construtivo. A utilizao de sistemas estruturais mais adequados ao
material, bem como o surgimento de novos sistemas como as trelias, a viga
Gerber treliada com balanos e rtulas, pontes penseis com cabos e barras de ao,
tornam cada vez mais vivel o novo sistema construtivo, mesmo com processos de
clculo e dimensionamento ainda bastante empricos (Figura 2.14 a Figura 2.22).
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13
Figura 2.14 Demonstrao emprica do sistema estrutural da ponte Firth of Forth
Fonte: ESDEP(1998)
Figura 2.15 Seqncia de Montagem da ponte
Fonte: ESDEP(1998)
Figura 2.16 Ponte de Firth of Forth, Esccia
Fonte: MacDonnell 1996
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14
Figura 2.17- Ponte Danbio, Stadlau,
ustria em viga continua . Fonte: ESDEP(1998)
Figura 2.18 - Segunda ponte Dirshau sobre o Rio Vistula, 1891.
Fonte: ESDEP(1998)
Figura 2.19 - Ponte Britnia: duas vigas
caixo com ferrovia interna. Fonte: ESDEP(1998)
Figura 2.20 - Ponte Britnia. Seo de uma das vigas caixo Fonte: ESDEP(1998)
Figura 2.21- Pont de Arts, passarela sobre o rio Sena, Paris em arcos ferro fundido,
1803. Fonte: Structurae (2004), 2
Figura 2.22 Passarela Saint Georges sobre o rio Rhone em Lyon, Frana.
Tabuleiro suspenso, 1844. Fonte: Structurae (2004), 3
A cidade do sculo XX a partir do segundo quarto do sculo no mais a
cidade apenas da ferrovia, mas tambm do automvel. O automvel no necessita
de uma via to especifica como a ferrovia, mas sua natureza agrava a ruptura
entre espao para pedestre e veculos.
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15
O aumento grandioso do nmero de veculos torna nossas ruas e avenidas
verdadeiros rios de trafego intenso e gerador de acidentes. As solues para o
transito de nossas cidades demandam vias de alta velocidade e sem interrupo,
ficando sua transposio praticamente impossvel para os pedestres. O rpido
aumento dos fluxos de veculos, o crescimento vertiginoso de nossas cidades e
principalmente a ausncia de planejamento de trafego de veculos e pedestres,
gera um ambiente urbano conturbado e com problemas de grande complexidade.
Os pedestres ficam expostos a toda esta conturbao, e tornam-se vitimas em
inmeros acidentes, principalmente nas transposies de vias de alta velocidade e
trafego intenso.
neste ambiente urbano, que as passarelas urbanas tornam-se essenciais
como soluo para a acessibilidade e segurana dos pedestres. Sua insero
urbana no depende apenas de vencer um obstculo, mas sim solucionar uma
serie de demandas, como fluxo de pedestre, veculos, localizao, espao
necessrio para acess-las, viabilidade econmica, possibilidade de implantao e
construo com menor interferncia no trafego local, rapidez de execuo, e
diversas outras demandas relativas satisfao e conforto dos usurios.
Alm disto toda esta complexidade trouxe tambm problemas para a
imagem da cidade. A implantao de passarelas, viadutos, elementos de
sinalizao e de infra-estrutura necessrios soluo de nosso trnsito, contribuiu
para descaracterizao da imagem de nossas cidades, e se transformaram, na
maior parte das vezes, em poluio visual.
Neste contexto devemos entender as passarelas no apenas como uma
ponte de pedestre capaz de vencer obstculos naturais ou vias de trafego intenso e
ininterrupto, mas sim como um equipamento capaz de promover canais de
acessibilidade na cidade causando o menor impacto possvel no trafego local, no
entorno imediato de seus acessos e na paisagem urbana em que est inserida.
Paralelo a este processo de ruptura urbana, a tecnologia de produo do
ao, bem como os processos de clculo e dimensionamento das estruturas em ao
tiveram grande desenvolvimento no sculo XX.
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16
Temos nossa disposio tecnologia capaz de produzir as mais variadas
solues de passarelas, utilizando os mais diversos sistemas estruturais e
construtivos, meios de transporte e de montagem e uma sofisticada tecnologia, no
que se refere a gerenciamento do projeto em todas as suas etapas de concepo,
calculo e dimensionamento, produo, transporte e montagem.
As passarelas utilizando estrutura de ao em diversos sistemas estruturais e
em sistemas construtivos mistos, devido a sua leveza, rapidez de montagem,
possibilidade de grandes vos com pouco material e relao custo beneficio
compatvel, vm sendo utilizadas em larga escala em todo o mundo, inclusive no
Brasil com resultados tcnicos, urbansticos e estticos extremamente satisfatrios,
tornando-se inmeras vezes referncias urbanas importantes, e smbolos de
lugares e cidades (Figura 2.23 a Figura 2.33).
Figura 2.23 Millenium Bridge, passarela sobre o Tamisa em Londres.
Fonte: Structurae (2004) 4.
Figura 2.24 - Detalhe da sustentao dos
cabos. Fonte: Structurae (2004) - 4.
Figura 2.25 - Detalhe do sistema estrutural
Fonte: Structurae (2004) - 4.
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17
Figura 2.26 - Passarela Japo La
Defense, Paris Fonte: Structurae (2004) 5.
Figura 2.27 - Passarela dobrvel em Kiel, Alemanha
Fonte: Structurae (2004) 6.
Figura 2.28 - Passarela Barqueta em
Sevilha, Espanha. Arco com tabuleiro suspenso.
Fonte: Structurae (2004) 7.
Figura 2.29 - Fig. Passarela Brucke sobre autopista A3 Alemanha, cabo estaiado em
harpa e tabuleiro excntrico. Fonte: Structurae (2004) 8.
Figura 2.30 - Passarela em Rijeka,
Crocia. Fonte: Structurae (2004) 9.
Figura 2.31 Passarela em Lwentorbrcke, Stuttgart, suspensa em cabos e contracabos que servem tambm
de sustentao para trepadeiras. Fonte: Structurae (2004) 10.
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18
Figura 2.32 - Passarela em parabolide hiperblico, em Manchester, Inglaterra.
Fonte: Structurae (2004) 11.
Figura 2.33 - Passarela Trinity em Manchester, Inglaterra.
Fonte: Structurae (2004) 12.
Temos que ter sempre em mente que a implantao de passarelas urbanas
envolve questes diversas e simultneas e demandam solues multidisciplinares.
A escolha de determinado sistema estrutural ou construtivo passa pela anlise e
influncia de questes que no so apenas tcnicas ou econmicas, mas dizem
respeito s relaes fsicas, culturais, emocionais e at histricas do homem e sua
cidade.
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19
3. PASSARELAS
As passarelas podem ser analisadas e caracterizadas basicamente por
quatro elementos: tipo de acesso, tipo de tabuleiro, tipo de vedaes e tipo de
sistema estrutural utilizado.
3.1. ACESSO
Na transposio dos obstculos urbanos as passarelas podem ligar lugares
de mesmo nvel ou nveis diferentes em relao aos nveis dos caminhamentos dos
pedestres. Basicamente temos trs situaes de nvel:
a- Duas extremidades nos mesmos nveis dos caminhamentos dos
pedestres (Figura 3.1)
b- Apenas uma extremidade no mesmo nvel do caminhamento do
pedestre (Figura 3.2)
c- Duas extremidades em nveis diferentes dos caminhamentos dos
pedestres (Figura 3.3)
Figura 3.1 - Acessos: situao A
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20
Figura 3.2 - Acessos: situao B
Figura 3.3 - Acessos: situao C
Quando a extremidade est no mesmo nvel do caminhamento dos
pedestres o acesso se d de forma natural como uma continuidade do percurso do
pedestre, porm, quando est em nvel diferente, o acesso tem de resolver o
problema de transposio de nvel. O pedestre, principalmente crianas, pessoas
idosas e com dificuldade de locomoo podem ter alguma dificuldade para vencer
este desnvel, pois quase sempre exige um esforo fsico maior.
As solues para estes acessos devem obedecer as posturas municipais
existentes, contemplar as questes de conforto, serem de fcil identificao de
forma a articul-los corretamente aos percursos dos pedestres, como tambm
torn-los convidativos e capazes de induzir a utilizao da passarela.
Considerando um gabarito entre 4,5 e 5,5 m, e adicionando-se a isto a
estrutura da passarela, normalmente temos a vencer desnveis da ordem de 6,0 m.
Alm disto, como a implantao das passarelas na maior parte das vezes se d em
ambientes j consolidados, a disponibilidade de espao para a implantao dos
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21
acessos corretamente sempre um problema de difcil soluo que deve ser
tratado com todo cuidado.
Embora existam passarelas com sistemas mecnicos como elevadores,
escadas rolantes e rampas mecanizadas, tais solues so muito onerosas na sua
implantao e manuteno e s so utilizadas em situaes muito especificas,
como em terminais urbanos de transporte areo, rodovirio ou ferrovirio. Os
elementos de transposio de nvel mais utilizados so as escadas e rampas, ou a
utilizao da passarela em arco tornando no s o acesso, mas toda a passarela
uma grande rampa, o que acarreta um aumento considervel do vo da passarela
(Figura 3.4 e Figura 3.5).
Figura 3.4-Passarela em arco rampado, Ansbach, Alemanha.
Fonte: Structurae (2004) 13.
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22
Figura 3.5 - Passarela em arco rampado, suspenso, Duisburg, Alemanha.
Fonte: Structurae (2004) -14.
3.2. ESCADAS
As escadas so a soluo para transposio de nvel que impe o menor
percurso ao pedestre e requer menor espao para sua implantao. Adotando-se a
formula de Blondel (63cm < 2 espelhos + 1 piso < 64cm) para definir a proporo
entre espelho e piso da escada, e considerando o espelho confortvel entre 16cm e
17cm, define-se os pisos com dimenses entre 30cm e 32cm.
Para um desnvel de 6,0m seriam necessrios 37 espelhos e 36 pisos. Como
no mximo a cada vinte espelhos deve-se criar um patamar de no mnimo 100cm,
teremos 35 pisos de 31cm e um patamar de 100cm, totalizando um percurso de
aproximadamente 12m. Considerando uma largura mnima de 1,5m teremos uma
rea mnima de 18m2 para implantao da escada. Embora necessite de pouca rea
para sua implantao, imponha um percurso menor ao pedestre e
conseqentemente menor tempo para a transposio de nvel, a escada exige um
esforo fsico maior e dificulta sua utilizao por crianas, idosos, portadores de
-
23
dificuldade de locomoo, ou transposio de objetos de maior porte, como
carrinhos de criana, bicicletas e outros.
As escadas podem assumir conformao linear, vai-vem, helicoidal
quadrada ou circular (Figura 3.6 a Figura 3.9). Dependendo de sua forma e
imagem pode no ser indutora da utilizao da passarela, e como normalmente
concentram muito material, podem tornar-se obstculos visuais na paisagem
urbana.
Figura 3.6-Acesso em escada vaivm coberta. Avesta, Sucia.
Fonte: Structurae (2004) -15.
Figura 3.7-Acesso em escada direta e elevador. Passarela Millenium, Denver.
Fonte: Structurae (2004) 16.
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24
Figura 3.8-Acesso em escada. Passarela Trinity, Londres
Fonte: Structurae (2004) 17.
Figura 3.9-Acesso em escada aberta. Girona, Espanha.
Fonte: Structurae (2004) 18.
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25
3.3. RAMPAS
As solues em rampa apresentam a vantagem de permitir seu acesso a
pessoas portadoras de dificuldade de locomoo, bem como transporte mais fcil
de pequenos carrinhos, e objetos com rodas, como velocpedes, bicicletas e outros,
mas obriga o pedestre a percursos maiores, e o espao necessrio para sua
implantao muito maior.
A declividade mxima com conforto para uma rampa de 15% proporo
1:6,5 , mas normalmente s se utilizam rampas com declividade entre 10% e 12,5%
propores de 1:10 e 1:8 respectivamente. Somando o percurso necessrio para
subir e descer ao mesmo nvel tem-se o percurso total a ser percorrido pelo
pedestre apenas para a transposio de nvel, e se considerarmos uma largura
mnima de 1,50m para a passarela, podemos determinar uma rea mnima para
implantao da rampa. (Tabela 3.1).
Tabela 3.1- Percurso e rea para implantao de rampas, para desnvel de 6,0m.
DECLIVIDADE / PROPORO
SUBIDA DESCIDA TOTAL REA
10% - 1:10 60m 60m 120m 180m2
12,5% - 1:8 48m 48m 96m 144m2
15% - 1:6,5 39m 39m 78m 117m2
Alem de demandarem mais espao, as rampas possuem o inconveniente de
obrigar o pedestre a um percurso maior, aumentado o tempo necessrio a sua
transposio.
As rampas tambm podem assumir formas lineares, curvas, vaivm, e
helicoidais quadradas ou circulares, e mesmo no concentrando matria em
pequenas reas, so elementos de grande porte e forte presena na paisagem
urbana.(Figura 3.10 e Figura 3.11)
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26
Figura 3.10-Acesso em rampa. Passarela em prtico com tabuleiro suspenso.
Dusseldorf. Fonte: Structurae (2004) -19.
Figura 3.11-Acesso em rampa, a passarela coberta, Santista Alimentos, So Paulo.
Fonte: Metlica (2004)
3.4. TABULEIROS
Os tabuleiros das passarelas tm sua largura definida em funo do fluxo
de pedestres. Normalmente tem largura superior a 1,50m e existem passarelas com
largura de at 8,00m. Na maioria dos casos a largura varia entre 2,0 e 4,0m. No
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27
caso das passarelas serem utilizadas por ciclistas, estes valores devem ser
acrescidos de 2,0 a 3,0m, no sendo aconselhvel largura total inferior a 6,0m.
Para o clculo da largura podemos adotar:
vdQB.
=
onde :
B= largura do tabuleiro em metros
Q=numero de pedestres atravessando a passarela por hora
d=densidade - numero de pessoas por m2 =1,6 a 1,8 pessoas/m2 na prtica
adota-se 1 pessoa/m2
v= velocidade (normal = 1,0m/s, em horrios de maior movimento =
1,5m/s)
Movimento normal : 18 pessoas/minuto/metro
Maior movimento : 54 pessoas/minuto/metro
importante observar que, dependendo do tipo e quantidade de acessos, a
largura pode sofrer alguma majorao na regio do acesso de forma a no criar
problemas ao fluxo dos pedestres.
Os tabuleiros podem ser executados com diversos materiais. Os mais
utilizados so o ao, a madeira e o concreto moldado no local ou pr-moldado.
O tipo de revestimento do piso varia com o material de que executado o
tabuleiro, mas deve ser antiderrapante, principalmente nas rampas. Nos tabuleiros
de concreto ou madeira normalmente utiliza-se o prprio material para o piso, j
nos tabuleiros em ao comum a utilizao de revestimento asfltico ou pinturas
nas quais se adicionam materiais abrasivos, para tornar o piso antiderrapante.
Um outro fator que influencia a escolha do tabuleiro a ser utilizado o
sistema estrutural adotado, pois a seo transversal do tabuleiro pode definir seu
comportamento estrutural e sua relao com todo o sistema adotado.
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28
Figura 3.12-Tabuleiro com viga central em ao. Passarela Saint Georges, Lyon.
Fonte: Structurae (2004) 3.
Figura 3.13-Tabuleiro em ao revestido de alumnio, Londres.
Fonte: Structurae (2004) 20.
-
29
Figura 3.14-Fabricao de tabuleiro em viga caixo de ao . Rijeka, Crocia.
Fonte: Structurae (2004) 9.
Figura 3.15-Tabuleiro com acabamento(Rijeka, Crocia)
Fonte: Structurae (2004) -9
-
30
Figura 3.16-Tabuleiro em concreto, pilares tubulares tipo arvore. Pragsattel,
Stuttgart. Fonte: Structurae (2004) 21.
Figura 3.17-Tabuleiro em madeira,
Fonte: Structurae (2004) - 22.
importante observar que a escolha da seo transversal do tabuleiro pode
ser extremamente definidora da forma e imagem da passarela, devendo portanto,
ser considerado na sua escolha no s os aspectos tcnicos mas tambm a questo
esttica da passarela e sua insero na paisagem urbana.
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31
3.5. VEDAES
As passarelas devem sempre possuir algum tipo de vedao que garanta a
segurana e conforto dos usurios. As vedaes podem se limitar a guardacorpos
e corrimo, e at serem completas, com cobertura e tapamento lateral.
O elemento principal e essencial da vedao o guardacorpo que um
elemento muito importante na definio formal da passarela e por isso deve ser
muito bem projetado e executado. Ele serve de proteo lateral e confere uma
sensao de segurana ao pedestre. Pode ser concebido como um elemento isolado
apenas fixado ao tabuleiro ou incorporado estruturalmente e formalmente ao
mesmo. A NBR 14718 exige que os guarda-corpos tenham pelo menos 1,10m de
altura, podendo incorporar corrimo com 0,9m de altura. So mais executados
com estrutura em ao, e vedaes em telas, perfis metlicos, cabos de ao ou vidro
laminado. Suas caractersticas fsicas e geomtricas esto normalizadas pela
NBR 14718 Guarda-corpos para edificao.
Figura 3.18-Guardacorpo em vidro laminado Rijeka, Crocia.
Fonte: Structurae (2004) 9.
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32
Figura 3.19-Guardacorpo em perfil tubular e cabos de ao, Londres
Fonte: Structurae (2004) 20.
Figura 3.20-Guardacorpo em tela metlica, Ansbach
Fonte: Structurae (2004) 13.
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33
Figura 3.21-Guardacorpo em ferro fundido, Nova York,
Fonte: Structurae (2004) 23.
Passarelas com sistemas de vedao mais completo, apresentando cobertura
e vedao lateral, oferecem maior conforto e segurana fsica aos usurios, alm de
proteger melhor as vias transpostas, evitando que lixo ou detritos possam ser
lanados sobre as mesmas. So mais utilizadas quando ligam ambientes fechados
ou cobertos, ou quando transpem vias ou locais que exijam maior segurana,
como vias de metro, outras coberturas ou vias de grande trfego.
Dois aspectos devem ser observados quando da deciso de se adotar
vedaes mais completas.O primeiro a questo de segurana, pois ambientes
fechados tendem a parecer e mesmo ser menos seguros para os pedestres, que
ficam isolados e pouco visveis de todo o entorno. Este aspecto pode ser
amenizado com a utilizao de sistemas de tapamento mais transparentes, porm
quase sempre de custo mais elevado. O segundo aspecto diz respeito forma e
imagem da passarela, que tende a ficar com maior volume e maior presena visual
na paisagem, sendo mais adequado a lugares mais amplos, com menos poluio
visual.
-
34
Para as coberturas utilizam-se mais os sistemas de tapamento em chapas de
ao, sendo muito utilizadas tambm coberturas em fibra de vidro, vidros
laminados ou aramados e policarbonato. Coberturas em concreto so menos
freqentes, mas temos no Brasil exemplo bastante interessante de cobertura em
argamassa armada, pintada (Figura 3.22 e Figura 3.23).
Figura 3.22-Cobertura em argamassa armada, Belo Horizonte.
Fonte: Meyer, 1996, p. 85
Figura 3.23-Vedao lateral e cobertura em chapa de alumnio, e janelas em vidro.
Fonte: Structurae (2004) 24.
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35
Nas vedaes laterais, utiliza-se com mais freqncia materiais mais
transparentes, como as telas metlicas, as chapas perfuradas e os tapamentos
translcidos em vidro ou policarbonato, de forma a no confinar o pedestre em
seu percurso (Figura 3.24 e Figura 3.25).
Figura 3.24- Vedao em vidro laminado curvo, La Defense, Paris
Fonte: Structurae (2004) 5.
Figura 3.25- Guardacorpo em chapa perfurada. Demorieux, Le Mans.
Fonte: Structurae (2004) 25.
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36
4. LEGISLAO
No Brasil no existe legislao tcnica ou urbanstica especifica para projeto
ou execuo de passarelas em ao. Alguns aspectos especficos so contemplados
em tpicos de diversas normas.
Uma das normas mais importantes a serem seguidas diz respeito ao
gabarito em relao s vias que as passarelas devem transpor. O gabarito adotado
nas rodovias brasileiras, de 5,5m, superior ao adotado em diversos paises, como
por exemplo, na Alemanha que adota um gabarito de 4,5m (Figura 4.1 e Figura
4.2). Este gabarito tambm estabelece as distncias laterais livres mnimas a serem
utilizadas (Figura 4.3). Para ferrovias o gabarito varia com a bitola e se via
simples ou dupla (Figura 4.4). Para vias urbanas no existe norma especifica, mas
deve-se adotar a norma nacional, ou ser adotado outro parmetro em acordo com
os rgos municipais de planejamento urbano e de transito, que tenham
jurisprudncia sobre a obra.
Figura 4.1-Gabarito para rodovias adotado na Alemanha.
Fonte: Meyer, 1996, p. 19
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37
Figura 4.2-Gabarito adotado para as rodovias no Brasil.
Fonte: Meyer, 1996, p. 20
Figura 4.3-Gabarito para definio para o menor vo livre.
Fonte: Meyer, 1996, p. 21
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38
Figura 4.4 - Gabarito ferrovirio brasileiro, linha simples e dupla.
Fonte: Meyer, 1999, p. 49
O carregamento a ser utilizado no calculo de passarelas definido pela
NBR7188/1984: CARGA MOVEL EM PONTE RODOVIARIA E PASSARELA DE
PEDESTRE. A carga mvel a ser considerada uniformemente distribuda, e igual
a p = 5kN/m2 no majorada por coeficiente de impacto. Esta mesma norma, ainda
orienta que esta carga poder ser fixada em instruo especial redigida por rgo
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39
com jurisprudncia sobre a obra quando a geometria, finalidade ou carregamento
da mesma no se enquadrar nas estruturas definidas pela norma.
possvel encontrar normas estrangeiras bastante especificas para
passarelas em ao, como as normas alems DIN 18 809/1987 Stahlerne Straen
und Wegbrucken Bemessung, Konstruktion, Herstellung (Pontes Rodovirias
Metlicas e Passarelas Dimensionamento, Projeto e Execuo) e DIN 1072
Straen und Wegbrucken-Lastannahmen (Pontes Rodovirias e Passarelas -
Carregamentos).
Alguns sistemas estruturais ainda podem estar sujeitos a outras normas
especificas, as quais sero citadas quando do estudo dos mesmos.
Elementos especficos e ou especiais podem tambm estar sujeito a
consideraes de normas brasileiras ou estrangeiras, como o caso dos
guardacorpos, cujo desenho, vedao, execuo e resistncia so definidos pela
NBR 14718 Guarda-corpos para edificao. Outros elementos de vedao como o
vidro, tambm tem sua utilizao normalizada no Brasil.
importante citar ainda que diversos procedimentos de execuo
transporte e montagem das passarelas esto tambm previstos em itens especficos
de diversas normas.
O Departamento Nacional de Estradas de Rodagem - DNER, define ainda,
atravs da Instruo de Servio Para Projeto de Obras de Arte Especiais IS-214 das
Diretrizes Para Elaborao de Estudos e Projetos Rodovirios, o processo de
elaborao e apresentao de projetos de passarelas para as rodovias.
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40
5. ESTTICA DAS PASSARELAS
Existem diversas definies para a palavra esttica, mas praticamente todas
as definies sempre se referem ou ao processo de criao ou beleza. No Novo
Dicionrio da Lngua Portuguesa de Aurlio Buarque, encontra-se a seguinte
definio, que une os conceitos de racionalidade e beleza, quase sempre
antagnicos, e definidos de forma bastante subjetiva:
Esttica. S. f. 1.Filos. Estudo das condies e dos efeitos da criao artstica.
2.filos.Tradicionalmente estudo racional do belo, quer quanto possibilidade de sua
conceituao, quer quanto diversidade de emoes e sentimento que ele suscita no homem.
3. Carter esttico; beleza. 4. Fam. Beleza fsica.
Apresenta-se, ento, uma srie de aspectos da composio e desenho das
passarelas, baseados em uma relao elaborada por Barker e Punckett (1997) para
as pontes, que no garantem a obteno da beleza no desenho das passarelas, mas
so antes qualidades e caractersticas que influenciam na percepo de sua beleza
ou na sua adequada insero urbana. Estes aspectos so: funo, proporo,
harmonia, ordem e ritmo, contraste e textura, e uso de luz e sombra.
5.1. FUNO
As passarelas devem sempre cumprir e expressar a funo para qual foram
criadas. Uma passarela que no atende s demandas que originaram sua criao,
ou que expressam de forma dbia ou imprecisa sua funo, sempre vista como
obsoleta ou inadequada ao local, e sempre se apresentar como um objeto
desnecessrio e ou sem sentido. Assim, atender funo no apenas atender a
demandas de fluxo e segurana, mas expressar de forma clara sua capacidade de
atendimento destas demandas, bem como a importncia da ligao que propicia
ou mesmo simboliza.
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41
Um bom exemplo a passarela do Millenium, construda em Londres, com
a funo de ligar a baslica de St. Paul, importante prdio na cidade no s pela
sua funo religiosa como pela sua presena na paisagem urbana, Modern Tate
Galery, importante museu de arte moderna inaugurado recentemente aps
adaptao de um prdio industrial a sua nova funo de abrigar uma das mais
importantes colees de arte moderna do mundo. A ligao urbana deste dois
prdios com a transposio do Tamisa feita pela passarela que buscou no arrojo
de sua estrutura, e no efeito de sua insero urbana no apenas conecta-los mas
celebrar a ligao dos dois prdios e das duas instituies de grande importncia
para a cidade e sua populao. ( Figura 5.1, Figura 5.2,)
Figura 5.1 Passarela do Millenium Londres,
Fonte: Structurae (2004) 4.
J a passarela de Rijeka na Crocia foi projetada no apenas como uma
celebrao a ligao urbana que promove, mas concebida como um monumento
resistncia Croata. A passarela promove a transposio do rio unindo duas reas
urbanas de caractersticas bastante diferentes. O espao urbano em uma das
margens se organiza de forma linear e estreita paralela ao rio, e a outra margem se
caracteriza como um grande largo gerando tenses e direes perpendiculares ao
rio. A passarela corta o rio e ao chegar no grande largo pontua ente local com um
elemento vertical, que d expresso ao monumento, alm de ser um elemento
estrutural de equilbrio para a viga-tabuleiro, produzindo uma contraflexa que
auxilia na transposio do grande vo vencido por estrutura com pouca dimenso
vertical.
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42
Figura 5.2 Pssarela de Rijeka.
A passarela foi concebida como um monumento resistncia croata. Viso geral ,detalhe e explicao do conceito.
Fonte: Studio3lhd
5.2. PROPORO
A proporo entre os elementos componentes de qualquer objeto fator de
primordial importncia na composio de sua imagem e expresso. Nas passarelas
no diferente, sendo o controle da proporo entre seus elementos e de seus vos
de fundamental importncia na composio. E, se apenas isto no garante a
obteno de beleza, certamente objetos bem proporcionados expressam-se de
forma mais correta e tornam mais adequada sua insero na paisagem.
Alguns arquitetos e projetistas utilizam regras de proporo bastante
rgidas na ordenao de suas obras, enquadrando todas as formas e elementos da
composio a um traado ordenador preestabelecido, outros no adotam tamanha
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43
rigidez ordenadora, mas algumas regras bsicas e fundamentais devem ser
sempre observadas.
A forma final da seo transversal do tabuleiro de uma ponte e sua conexo
ao pilar est toda ordenada a partir de uma malha ortogonal de 4 por 5 mdulos
retangulares, e 6 diagonais. As formas so ento definidas pelas linhas e
propores estabelecidas pelo traado ordenador. (Figura 5.3)
Figura 5.3 - esquema de proporo na definio do desenho da seo transversal
de uma ponte. Fonte: apud Barker e Puckett, 1997, p. 43
Uma destas regras a preferncia por nmero par de apoios e,
conseqentemente, um nmero mpar de vos. A adoo de nmero mpar de
apoios acarreta na existncia de um apoio no centro do vo total, criando uma
tenso que tende a partir o objeto em dois. Alm disso, quando so apenas dois
vos, que normalmente o caso mais comum em passarelas urbanas, cria-se um
efeito denominado dualidade no resolvida, porque o observador tem
dificuldade em encontrar o ponto focal de sua direo ao perceber dois vos.
Leonhart (apud Barker e Puckett, 1997) prope soluo para o problema com um
aumento na massa do apoio central, redirecionando a ateno para os vos (Figura
5.4).
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44
Figura 5.4 - Exemplo de soluo para "dualidade no resolvida"
Fonte: apud Barker e Puckett, 1997, p. 57
Outro aspecto fundamental a questo da relao entre espao construdo e
vazio, ou espao positivo e negativo. A proporo desses vazios (espao negativo),
muito importante, devendo a definio dos vo ser bastante estudada,
analisando-se o perfil do terreno a ser transposto, de forma que os espaos vazios
dos vos estejam bem proporcionados. Dependendo do perfil natural do terreno
uma estrutura com vos variveis pode ser mais adequada proporcionando uma
relao entre vos e altura mais equilibrada, mas para outros perfis naturais
podemos conseguir com uma seqncia de vos iguais, estabelecer propores
agradveis e bonitas(Figura 5.5). Nas passarelas urbanas estas solues podem ser
bastante difceis pois em ambientes urbanos conformados as possibilidades de
locao de apoios normalmente j esto bastante definidas.
Figura 5.5 - Exemplos de relao entre espao positivo e negativo bem
solucionada. Fonte: apud Barker e Puckett, 1997, p. 44
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45
A proporo entre apoios e tabuleiros com sua estrutura de sustentao
outro aspecto a ser observado. Apoios muito volumosos sustentando elementos
muito leves, ou o inverso, apoios muito delgados sustentando grandes volumes
podem apresentar uma imagem desequilibrada e desagradvel. A profundidade
dos apoios, tambm deve ser observada para que, quando vista de forma oblqua
os mesmos no fechem a viso do vo. Leonhart (apud Barker e Puckett, 1997)
prope uma relao mxima entre vo e profundidade dos apoios de 1/8, para
apoios constitudos de um nico elemento, e 1/3 quando formados de mais de um
elemento.(Figura 5.6)
Figura 5.6 - Relao entre vo e profundidade dos pilares.
Fonte: apud Barker e Puckett, 1997, p. 47 e 48
5.3. HARMONIA
Harmonia diz respeito relao entre as partes da passarela na
configurao de sua imagem total e tambm da relao entre a passarela e a
paisagem e ambiente urbano em que est inserida. A relao entre as partes das
passarelas governada pela proporo de seus elementos, massas e de seus
espaos negativos, bem como pelo papel de cada um na configurao de sua
expresso formal e imagem total. Deve-se tomar bastante cuidado com a
proporo entre os acessos (rampas e escadas) e o restante da passarela, pois nos
casos de pequenas transposies, escadas e rampas tendem a ser elementos muito
maiores em massa, volume e expresso que a passarela propriamente dita (Figura
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46
5.7), tornando-se problema de difcil soluo na resoluo da unidade de sua
imagem.
Figura 5.7 - Proporo entre acesso e a passarela
Fonte: Structurae (2004) 26.
Na relao da passarela com a paisagem, deve-se observar a questo de
figura e fundo, ou seja, no basta uma boa soluo para a passarela apenas, esta
soluo tem de se inserir na paisagem complementando-a ou melhorando-a. As
relaes de proporo e escala entre passarela e os demais elementos que
compem a paisagem devem estar ajustados e em harmonia, e seu desenho deve
expressar-se de forma clara, respeitando os elementos locais. Assim, a leitura
correta e precisa dos elementos que compem a paisagem, a identificao do
carter, das escalas, propores e tenses locais, fundamental para concepo e
insero das passarelas nos ambientes urbanos.
5.4. ORDEM E RITMO
Os conceitos de ordem e ritmo, em relao ao desenho de passarelas, vm
sempre juntos e tm significados ligados questo da repetio de elementos.
Ordem diz respeito s caractersticas dos elementos e ritmo freqncia com que
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47
se justapem. Como a maior parte das passarelas urbanas possuem nmero
pequeno de vos, no so eles que normalmente iro definir a ordem e o ritmo nas
mesmas, e sim seus elementos complementares, com guardacorpos, coberturas, e
elementos que compem sua estrutura principal ou secundria. importante
notar que o conceito de repetio no impe soluo repetitiva e montona, mas
permite ordem e ritmos diferenciados e dinmicos. Uma boa soluo pode tornar-
se elemento importante na prpria organizao da paisagem local, s vezes
carentes de ordenao clara e sem unidade aparente.
5.5. CONTRASTE E TEXTURA
Numa composio onde se utilizam vrios elementos, sempre se combinam
elementos de caractersticas variadas e opostas, gerando contrastes e texturas. Ao
combinarem-se elementos de caractersticas opostas criam-se contrastes que
influenciaro a percepo dos mesmos. Assim, em uma passarela em estrutura
pnsil, a massa de seu portal se contrape leveza de seus cabos e o contraste
entre estes dois elementos d a impresso que os cabos so mais leves e o portal
mais slido e vigoroso.
Da mesma forma, a adoo de determinadas texturas nos elementos das
passarelas possibilita uma percepo diferente desses elementos, alterando a
noo de profundidades dos planos dos elementos e at mesmo sua expresso de
fora, peso ou dimenso. (Figura 5.8)
Assim, a utilizao de contrastes e texturas uma forma de ajustar-se a
aparncia dos elementos que compem a passarela, corrigindo-se propores,
ajustando-se expresses, em busca de maior harmonia entre seus elementos.
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48
Figura 5.8 - Elementos de travamento do tabuleiro criam leveza na aparncia da
viga e de todo o conjunto. Structurae (2004) 27.
5.6. LUZ E SOMBRA
O modo como a luz solar incide nos elementos das passarelas criando reas
de luz e sombra, influi de forma importante na percepo dos mesmos. A luz
solar, incidindo no mesmo plano dos elementos tende a realar e mostrar, atravs
de sombras, imperfeies devidas a soldas mal executadas, pequenas ondulaes
das chapas e at problemas na execuo da pintura. Por outro lado, reas de
sombra em contraste com reas de luz tendem a desmaterializar os elementos,
tornando-os menores e mais leves do que so. Se, por exemplo, quiser-se reduzir a
aparncia de uma viga, poderia-se criar ou utilizar algum elemento da passarela
que projete sombra sobre ela, tornando sua aparncia bem menor do que na
verdade .(Figura 5.9)
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Figura 5.9 - Influencia da sombra na percepo das formas.
Fonte: apud Barker e Puckett, 1997, p. 55
Portanto, muito importante conhecer-se a orientao correta da passarela
em relao ao sol verdadeiro, para saber-se de forma precisa a direo da luz solar
que incidir sobre ela e os tipos de sombras que sero geradas por seus elementos,
definido sua imagem e expresso.
Na verdade, uma passarela insere-se na paisagem e se expressa de forma
correta quando o conjunto de fatores que a definem esto solidrios e formam
uma unidade que responde a todas as demandas impostas. Assim, questes
funcionais, tcnicas, financeiras e estticas devem estar equacionadas juntamente
para a obteno de uma soluo que seja aceita pela populao, que no a analisa
por partes, mas a percebe de forma intuitiva, global e diferenciada.
Pesquisa realizada sobre a percepo do publico quanto aparncia de 12
pontes, realizada por OConner, Burgess e Egan (1980), a partir de desenhos e
fotos, mostra que a aceitao maior pelos moradores da cidade em que a ponte
est, indicando uma forte influncia do conhecimento da importncia da obra em
relao cidade e de uma relao mais intensa e cotidiana de familiaridade, mas
mostra tambm uma variao significativa em relao a grupos por idade e sexo.
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A percepo das passarelas tambm estar sujeita a fatores diversos, que se
alteram com os grupos de indivduo que formam a populao de uma cidade,
sendo o entendimento desta cultura local de grande importncia para a concepo
e definio esttica das passarelas.
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6. SISTEMAS ESTRUTURAIS
Os sistemas estruturais so definidores das principais caractersticas das
passarelas. Podem definir sua forma e expresso plstica e impem requisitos
relativos a vos, apoios, acessos, gabaritos e processos de montagem. Os vrios
tipos de passarelas podem ser classificados pelo material empregado (ao,
concreto ou madeira), pela dimenso de seu vo (pequeno mdio ou grande) ou
pelo sistema estrutural utilizado (viga, trelia, arco, suspenso ou cabo estaiada).
Barker e Puckett (1997) classificam as pontes a partir da posio da
estrutura principal em relao ao tabuleiro, ou seja, estrutura acima do tabuleiro,
coincidente com o tabuleiro ou abaixo do tabuleiro. Esta classificao tambm
adequada s passarelas e relaciona o sistema estrutural utilizado com uma
caracterstica formal (a linha e posio do tabuleiro) que uma das principais na
definio da imagem das passarelas.
Assim os sistemas estruturais mais utilizados em passarelas sero
analisados a partir das seguintes classificaes:
- tipos de sistemas estruturais: arcos, trelias, vigas, suspensa e
estaiada.
- posio da estrutura principal em relao ao tabuleiro: abaixo do
tabuleiro, coincidente com o tabuleiro e acima do tabuleiro.
6.1. TIPOS DE SISTEMAS ESTRUTURAIS
A partir desta classificao os sistemas estruturais mais utilizados nas
passarelas sero analisados apresentando-se as principais caractersticas de seu
comportamento, de seus apoios, de execuo e montagem e a faixa de vo mais
econmico.
Os sistemas mais utilizados podem ser enquadrados dentro de um dos
seguintes sistemas estruturais bsicos: arco, viga, trelia , pnsil ou estaiada.
Evidentemente que solues hbridas que so sistemas derivados de
sistemas bsicos mas com conformaes bastante especificas como o caso da
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52
passarela do Millenium (Figura 6.30), ou mistas que ocorrem quando so
utilizados diversos sistema estruturais em uma mesma ponte, um em cada parte
como a passarela Goodwill (Figura 6.1), podem ser encontradas e viabilizadas
tcnica e economicamente. Assim uma mesma passarela que vence mais de um
vo pode utilizar um sistema estrutural diferente para cada vo, ou mesmo
utilizar um sistema estrutural composto por caractersticas de comportamento ou
construtivas de mais de um dos sistemas descritos
Figura 6.1 - A Passarela Goodwill em Brisbane utiliza diversos sistema no seu
desenvolvimento. Fonte: Structurae (2004) 28.
6.2. ARCO
6.2.1. CARACTERSTICAS DO SISTEMA
Os arcos constituem, certamente, o sistema estrutural mais utilizado em
toda a histria do homem na construo de pontes e passarelas. Os arcos podem
ser definidos como um sistema no qual as cargas gravitacionais so transmitidas
aos apoios principalmente por esforos de compresso, devendo os apoios resistir
a esforos verticais e horizontais no sentido de abertura do arco.(Figura 6.2)
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Figura 6.2 - Esforos e reaes do sistema em arco.
Fonte: Xanthakos, 1994, p. 892
Devido a esta caracterstica estrutural, os arcos inicialmente puderam ser
construdos de pedras, sem argamassa, s pela justaposio de seus elementos,
vencendo vos maiores que uma viga comum, de pedra ou madeira, poderia
vencer. A primeira ponte em estrutura de ao, a ponte de Coalbrookdale, uma
estrutura em arco, e hoje com a utilizao da tecnologia disponvel, os arcos
podem ser de estrutura de alma cheia, vazada ou caixo, ou nos mais variados
tipos de trelias.
O arco pode ter forma e proporo diversa mas importante notar que sua
configurao geomtrica influi no seu comportamento estrutural. Xanthakos
(1994) demonstra este aspecto e apresenta mtodos de determinao do efeito das
foras na estrutura, para os diversos tipos de arco.
importante observar que o que diferencia uma estrutura em arco de um
prtico ou uma viga curva, exatamente o fato da estrutura em arco sempre
impor reaes verticais e horizontais nos dois apoios, o que faz com que a
estrutura trabalhe primordialmente com esforos de compresso minimizando os
momentos fletores decorrentes da distribuio variada do carregamento.
Assim, a utilizao dos arcos demanda sempre boas condies de apoio,
pois estes devero resistir a esforos verticais e horizontais no sentido de abertura
do arco. O ideal que os apoios estejam diretamente sobre o solo, pois s