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Nesse belo viaduto, há alguns tendões de aço de alta tensão protegidos em condues. Infelizmente, eles estão corroendo. Você consegue adivinhar o impacto disso no viaduto depois de três ou quatro meses? Porque isso está acontecendo? Você pode não acreditar, mas os viadutos modernos usam esses tipos de vigas caixão vazias para a construção. Curiosamente, a engenharia inteligente dessas vigas permite o intertravamento macho fêmea de muitos desses segmentos. Agora vamos inserir um tendão de aço pelos furos dessas vigas caixão. Suponha que você apertou o cabo. Como os cabos em intenção afetarão a capacidade de carga do viaduto? Para responder a essa pergunta, precisamos entender primeiro como um viaduto transfere peso. O peso de toda a superestrutura, incluindo o veículo, é transferido primeiro para o suporte da ponte, depois para o pilar, de lá para a capa da estaca e, finalmente, para as estacas. Na primeira etapa da construção do viaduto, os engenheiros procuram uma camada de extratos duros. Se todo o peso dos veículos e do viaduto for suportado pelos extratos duros, tal estrutura será super estável. Uma vez que eles encontram os extratos duros, os trabalhadores começam a inserir as barras de reforço e, em seguida, despejam concreto. Após um período de cura de 14 dias, a fundação de estaca está pronta. Você pode transmitir uma quantidade tremenda de força a essas estacas, e os extratos duros, fortes, garantirão que a estrutura da estaca fique estável. Você pode facilmente adivinhar o que acontecerá com o viaduto se as estacas não atingirem os extratos duros. É por isso que as estacas são super importantes em um viaduto. Todas essas estacas estão conectadas a uma única estrutura de concreto chamada de capa de estaca. Agora a construção dos pilares começa. Os pilares terminam com a construção dessas coberturas de pilares lindamente curvas. Obviamente, para bombear o concreto a essa altura, você precisa de bombas de concreto potentes. É uma visão impressionante ver todos esses pilares bem alinhados e lindos de pé, esperando para convidar seu próximo componente, o herói do projeto, as vigas caixão. As vigas caixão são pré-fabricadas. Bem-vindo ao site de fabricação de vigas caixão. Essa forma inferior e a forma interna são os principais componentes na fabricação da viga. Veja como elas conseguem se mover com a ajuda da energia hidráulica. A estrutura de aço é colocada dentro da forma. Primeiro, o concreto é despejado e deixado curar. Primeiro, a forma interna. Agora é hora de remover a forma inferior. Você pode ver muitas formas salientes e furos na viga caixão. Por que precisamos delas? Exploraremos em breve. O pórtico de lançamento segmentar, a maior máquina usada neste projeto, é quase um robô, um robô com quatro pernas. Sim, essa máquina pode passar para o próximo segmento depois de terminar a montagem de um segmento. É assim que ela faz. Inicialmente, o pórtico de lançamento é apoiado nesses suportes. O pórtico agora inicia o trabalho de elevação e montagem das vigas caixão. A montagem da viga entre um par de pilares está concluída agora. Para fazer a montagem da viga da próxima sessão, o pórtico deve atingir esta posição. Para conseguir isso, o pórtico de lançamento tem que fazer o uso de todas as suas quatro pernas. Primeiro, a perna traseira é apoiada na plataforma. Agora, mesmo se você remover a perna traseira do meio, não há problema. O pórtico ainda está estável. Em seguida, a perna traseira do meio é apoiada na plataforma da estrada. Agora o pórtico de lançamento pode se mover para a frente. A perna dianteira é apoiada na próxima tampa do pilar. Agora a perna traseira do meio se move para a frente e é apoiada na frente da plataforma. É hora de mover o suporte para a frente e apoiá-lo no próximo pilar. Em seguida, a perna traseira é retraída e todo o pórtico de lançamento é movido para a frente novamente. Se você observar a posição do pórtico agora, ela é a mesma que a posição do pórtico logo antes da montagem do segmento anterior. As pernas principais estão no concreto do pórtico e o pórtico está devidamente centralizado. A partir desta posição, o pórtico pode iniciar o novo processo de lançamento e este ciclo é repetido. Agora vamos ver alguns detalhes da montagem da viga caixão.
Os trabalhadores aplicam resina epoxi nas faces das vigas. Você pode ver como as saliências macho e fêmea se encaixam perfeitamente. Após a montagem de um segmento terminal, haverá uma pequena lacuna deixada entre elas. Isso é proposital. Se os engenheiros tivessem planejado completar o segmento perfeitamente com as vigas, não haveria como encaixar a última viga. A pequena lacuna deixada é fechada com barras de reforço e concreto. Os engenheiros agora estão fazendo a operação mais crucial, inserção de fios de tendão de aço super resistentes através dos furos das vigas caixão. Eles estão até mesmo apertando os fios. Nesta fase, mesmo que o guindaste de pórtico remova o suporte, o segmento estará forte e estável. O segmento pode suportar até mesmo o peso de pelo menos 20 carros. Aqui está a grande questão. Os tendões de aço que os trabalhadores inseriram e apertaram são apenas para unir as vigas caixão? Mesmo que os trabalhadores não tivessem inserido os fios de tendão, as vigas estariam estáveis. Contudo, após alguns meses de operação, rachaduras começarão a partir da parte inferior das vigas e finalmente levarão a uma tragédia. Bem-vindo à brilhante engenharia de pós-cionamento de concreto. Aqui estão os viadutos de concreto que fizemos. Vamos adicionar essas tampas de extremidade e também inserir vergalhões dentro delas. Em uma das vigas, estou apertando as barras de aço e mantendo-as em tensão extrema. A outra viga tem barras de aço, mas não está sobensão alguma. Agora vamos testar a capacidade de carga desses dois viadutos com a ajuda de um carro. Esta é a viga sem pós tensionamento. Conforme o carro transfere certa quantidade de peso, ela sofreu uma falha repentina. A viga com os vergalhões apertados é capaz de suportar mais peso. Ela também falhou, mas desta vez a falha foi mais gradual, com maior capacidade de carga. Essa é a vantagem do concreto pós-tensionado. Quando você mantém os tendões de aço em tensão e quando eles não podem voltar ao seu comprimento original, o concreto é comprimido. Qual é a vantagem disso? Quando o segmento de concreto é apoiado em suas duas extremidades, o segmento se curva como mostrado. Devido a isso, a parte inferior do segmento estará em tensão e a parte superior estará em compressão. O concreto é bom em compressão e ruim em tensão. Isso significa que a sessão inferior que sofre tensão de tração desenvolverá facilmente rachaduras. A solução para isso é manter todo o bloco de concreto em boa compressão, bem antes que a estrutura da ponte termine. Nesse caso, a tensão de tração pode ser produzida na região inferior devido à carga presencial, mas muito menor do que no caso anterior. Dessa forma, os engenheiros garantem que a ponte durará décadas sem desenvolver rachaduras. Esses poderosos macacos hidráulicos fazem o difícil trabalho de tensionar os tendões de aço. O fluido de alta pressão move o pistão e os cabos são apertados. Você pode ver que após tensionar o cabo, os trabalhadores liberam a pressão, removem a máquina e cortam o fio extra. Então, por que esses cabos que estão em alta tensão não se contraem e voltam ao seu comprimento original? Para entender isso, logicamente, imprimimos em 3D um modelo simplificado do macaco hidráulico e de todo o mecanismo de pós-cionamento. Você não vai acreditar, essas cunhas simplesmente fazem o trabalho complicado de manter os cabos tensionados no lugar, mesmo depois que o macaco hidráulico é removido. A engenharia inteligente das cunhas garante que o cabo possa ser esticado para fora, mas uma vez esticado para fora, ele não irá para dentro. Mesmo se você remover todos os outros acessórios. É assim que funciona.