Na região montanhosa de Guangxi, na China, a Tian’e Longtan Bridge mostra até onde pode chegar a engenharia de uma ponte em arco moderna. Inaugurada em fevereiro de 2024, sua estrutura principal vence 600 metros sobre o reservatório de Longtan sem colocar apoios intermediários no canal principal. O segredo está na geometria do arco, que conduz grande parte das cargas por compressão em direção às suas extremidades e às fundações apoiadas nas margens.

Como uma ponte em arco consegue atravessar 600 metros sem pilares no centro?

A Tian’e Longtan possui dois grandes arcos paralelos de concreto reforçado com estrutura interna de aço. O vão efetivo de 600 metros estabeleceu um recorde mundial para pontes em arco de concreto. O canal abaixo tem formato aproximado de “U”, cerca de 600 metros de largura e águas que podem chegar a aproximadamente 160 metros de profundidade.

Em vez de sustentar o tabuleiro com pilares descendo até o fundo do reservatório, colunas verticais apoiadas sobre os próprios arcos carregam a rodovia. As forças descem dessas colunas para as nervuras arqueadas e seguem em direção aos chamados arranques, localizados nas extremidades. Essa solução aproveita justamente a resistência elevada do concreto quando submetido predominantemente à compressão.

Leia também: Com mais de 450 metros de comprimento e capacidade para transportar centenas de milhares de toneladas, este navio foi tão grande que precisava de quilômetros de distância apenas para conseguir parar completamente depois de atingir sua velocidade de navegação

Por que o formato curvo consegue transformar cargas verticais em forças dirigidas às margens?

Quando veículos, pavimento e a própria estrutura pressionam o tabuleiro para baixo, o arco recebe essas cargas e desenvolve esforços internos que acompanham sua geometria. Em uma configuração bem projetada, grande parcela do esforço principal ocorre como compressão, enquanto as extremidades do arco exercem também forte empuxo horizontal contra seus apoios.

A geometria é decisiva. Na Tian’e Longtan, o arco segue uma curva catenária, possui 600 metros de vão efetivo e aproximadamente 125 metros de flecha entre os arranques e a região central. Essa proporção foi escolhida para controlar esforços e deformações em uma escala inédita para uma ponte de concreto desse tipo.

• Arco principal conduz as cargas em direção às extremidades.
• Colunas transferem o peso do tabuleiro para as nervuras.
• Compressão domina grande parte do comportamento estrutural do arco.
• Fundações resistem às componentes verticais e horizontais das forças.
• Ligações transversais mantêm as duas nervuras trabalhando de forma integrada.

Este vídeo mostra a Tian’e Longtan Bridge concluída e a escala do arco de 600 metros sobre o reservatório.

Por que as fundações são tão importantes em uma ponte em arco desse tamanho?

Um arco não empurra apenas para baixo. Nas extremidades surge uma componente horizontal significativa, chamada de empuxo, que precisa ser transmitida com segurança ao terreno. Por isso, condições geológicas favoráveis nas margens podem ser determinantes para tornar uma solução em arco economicamente e estruturalmente viável.

Se o terreno cedesse excessivamente, a geometria do arco poderia mudar e produzir esforços diferentes daqueles previstos no projeto. Os encontros e fundações precisam, portanto, resistir às cargas sem deslocamentos incompatíveis. Em vales rochosos e estreitos, essa característica pode favorecer pontes em arco justamente porque as encostas oferecem pontos robustos para ancorar a estrutura.

Como foi possível construir um arco gigantesco sem escoramentos apoiados no fundo?

Construir uma estrutura dessas dimensões com andaimes desde o fundo seria extremamente complexo. O projeto utilizou uma armação estrutural de aço montada em segmentos com auxílio de cabos e sistemas temporários de sustentação. Depois que esse esqueleto adquiriu sua configuração definitiva, ele passou a participar do processo de formação do arco de concreto.

Cada nervura recebeu uma estrutura interna formada por treliças e tubos de aço preenchidos com concreto. Depois, aproximadamente 28.100 metros cúbicos de concreto de revestimento foram aplicados em etapas simétricas, estratégia necessária para limitar deformações e diferenças de tensão enquanto o arco ainda estava sendo formado.

Que dimensões mostram a escala dessa ponte em arco?

A ponte inteira possui aproximadamente 2.488 metros, enquanto o elemento que chama atenção é seu vão principal de 600 metros. As duas nervuras ficam separadas transversalmente por cerca de 16,5 metros entre seus eixos e são conectadas por elementos estruturais que ajudam a estabilizar o conjunto.

Segundo um estudo técnico publicado em Engineering, o novo vão superou em 155 metros o antigo recorde das pontes de concreto em arco. A International Association for Bridge and Structural Engineering reconheceu o projeto por seu vão recordista e pelas soluções utilizadas na combinação entre aço e concreto.

Por que escolher um arco em vez de colocar torres e cabos sobre o vale?

A escolha depende de geologia, topografia, custo, método construtivo e dimensão do vão. Em locais com margens resistentes e um vale apropriado, o arco pode aproveitar o terreno para receber seus enormes empuxos, deixando completamente livre o espaço central situado abaixo da travessia.

Na Tian’e Longtan, os engenheiros estimaram ainda vantagens de rigidez, durabilidade e custo em comparação com determinadas alternativas estaiadas consideradas para o mesmo vão. A estrutura demonstra que atravessar uma distância gigantesca não exige necessariamente apoiar a ponte no meio: é possível fazer o peso percorrer um caminho curvo até alcançar as duas margens.

Nunca foi tão fácil ficar bem informado com O Antagonista

Inscreva-se