passarelas urbanas em aço - ufop

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  MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E DO DESPORTO Universidade Federal de Ouro Preto - Escola de Minas Programa de Pós-Graduação em Engenhari a Civil  PASSARELAS URBANAS EM ESTRUTURA DE AÇO AUTOR: ANTÔNIO DE PÁDUA FELGA FIALHO ORIENTADOR: Prof. Luiz Fernando Loureiro Ribeiro Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação do Departamento de Engenharia Civil da Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto, como parte integrante dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil, área de concentração: Construções Metálicas. Ouro Preto, Outubro de 2004

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Uma dissertação sobre passarelas, pontes.

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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

  • ii

    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

  • iii

    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

  • iv

    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.

  • 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

  • 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

  • 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

  • viii

    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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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

  • 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.

  • 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).

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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).

  • 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

  • 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).

  • 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

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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

  • 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

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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)

  • 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

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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

  • 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).

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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.

  • 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)

  • 49

    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.

  • 50

    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.

  • 51

    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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    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