Uma das sugestões da universidade foi incorporada ao projeto de recuperação: a substituição do piso de asfalto da ponte por gradis de aço
A Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) deu uma contribuição importante para a preservação estrutural da centenária Ponte Hercílio Luz, no momento em que a estrutura enfrentou a situação mais crítica de sua história. Após a constatação do rompimento de uma barra de olhal da cadeia de sustentação do vão central, em 1982, a universidade passou a acompanhar e monitorar a ponte. Ao menos oito estudos e trabalhos técnicos foram realizados a partir de então para verificação da estabilidade e segurança da obra.
Uma das sugestões da universidade, apresentada em uma proposta de reforma da Ponte Hercílio Luz, em 1997, acabou incorporada ao projeto de recuperação do monumento anos depois: a substituição do piso de asfalto da ponte por gradis de aço, diminuindo consideravelmente o peso próprio da estrutura.
O professor Edison da Rosa, do Departamento de Engenharia Mecânica da UFSC, que acompanhou de perto esta relação, lembra que a aproximação entre a UFSC e a ponte ocorreu no início da década de 1980 e envolveu inicialmente professores e alunos dos departamentos de Engenharia Mecânica e Engenharia Civil da UFSC.
A partir da década de 1950, após anos sem manutenção adequada, a Ponte Hercílio Luz começou a apresentar um aspecto de abandono, com o aparecimento de ferrugem na estrutura e problemas com os rebites. Começaram a circular rumores de que a ponte poderia ruir.
Em 1981, o Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) de São Paulo foi contratado pelo governo estadual para fazer um laudo sobre as condições da ponte. Devido ao alto grau de corrosão da estrutura metálica – algumas barras de olhal da ponte apresentavam corrosão de até 30% – o IPT recomendou a interdição da ponte, o que ocorreu em janeiro de 1982.
A ponte já estava fechada quando um operário que realizava serviços de manutenção detectou uma rachadura de aproximadamente cinco centímetros de largura numa barra de olhal. “Era um local de acesso difícil, pois a barra de olhal rompida estava na parte superior de uma das torres, embutida naquele dispositivo chamado cela, onde as barras de olhal convergem em cima da torre”, relata o professor. Essa descoberta foi muito mais alarmante do que o laudo do IPT, pois detectou-se uma falha estrutural evidente, uma chance concreta de colapso da ponte.
O alarme era ainda mais forte em razão de um incidente ocorrido em dezembro de 1967 nos Estados Unidos, em uma das chamadas “pontes gêmeas” da Hercílio Luz. A Point Pleasant Bridge, conhecida como Silver Bridge por sua pintura de alumínio, construída sobre o rio Ohio em 1928, colapsou durante o horário de rush, fazendo despencar dezenas de veículos e toneladas de aço sobre o rio, numa tragédia que causou a morte de 46 pessoas. Uma investigação posterior descobriu que a causa da queda da ponte foi justamente o rompimento de uma das barras de olhal da cadeia de sustentação da ponte.
Em razão desta tragédia, a outra ponte gêmea da Hercílio Luz, a Saint Marys Bridge, construída em 1928 também sobre o rio Ohio, foi imediatamente fechada ao tráfego, sendo totalmente demolida em 1971.
Reforço estrutural
Após a descoberta do rompimento da barra de olhal da Hercílio Luz, a empresa sucessora do projetista da ponte, a Steinman International, foi contatada pelo governo estadual e desenvolveu um sistema de reforço com cabos de aço tensionados, para descarregar os esforços e cumprir em parte a função da barra de olhal que havia se rompido.
O acompanhamento da instalação deste reforço, em 1983, foi a primeira interação da UFSC com a Ponte Hercílio Luz, relata o professor Rosa. A partir daí, a Universidade passou a monitorar o grau de comprometimento da estrutura metálica pela corrosão. E a realizar estudos e ensaios procurando determinar se a ocorrência de algo similar à causa do colapso da Silver Bridge – rompimento de uma das barras de olhal – poderia provocar instabilidade na cadeia de barras de olhal da Hercílio Luz e levar à queda da ponte.
Apesar de serem chamadas de “pontes gêmeas”, havia diferenças significativas nos projetos dessas pontes com o da Hercílio Luz. A principal delas é que as cadeias de sustentação daquelas estruturas eram formadas por duas barras de olhal paralelas, enquanto na ponte catarinense as cadeias eram formadas por quatro barras paralelas em cada segmento. O projeto da Hercílio Luz era mais robusto que o das outras pontes, pois originalmente previa a construção de uma ferrovia no centro da ponte, que deveria suportar cerca de 200 toneladas a mais, além do peso dos veículos. A ideia da ferrovia na ponte foi abandonada após a construção.
“Na Ponte Hercílio Luz não ocorreu a instabilidade que levou ao colapso da Silver Bridge, pois a carga da barra rompida foi distribuída para as outras três barras de olhal remanescentes”, explica o professor. Além do mais, na Hercílio Luz a barra de olhal não se rompeu completamente, formando uma espécie de gancho sobre o eixo da união.
Projetos de recuperação
O foco dos trabalhos da universidade foi uma verificação e acompanhamento da estabilidade da ponte, mas o grupo de especialistas da UFSC passou a estudar também formas alternativas de recuperação da ponte.
Em 1997, a Universidade foi contratada pelo Departamento de Estradas de Rodagem (DER) de Santa Catarina para elaborar um projeto alternativo de recuperação da ponte. Essa tarefa ficou a cargo do Grupo de Análise e Projeto Mecânico (Grante), do Departamento de Engenharia Mecânica da UFSC, e reuniu oito professores, quatro engenheiros mecânicos, dois engenheiros civis e um grupo de estudantes.
No ano anterior, a Steinman International havia apresentado uma proposta de elevado custo que previa a substituição das barras de olhal por cabos de aço, além da reforma de outros componentes da ponte. A realização deste trabalho, no entanto, exigiria uma grande intervenção, com a suspensão do vão central para retirar as cargas das cadeias de barras de olhal, um trabalho semelhante ao exigido para uma reforma total.
A proposta da UFSC atuou em duas frentes: reforço integral das cadeias de barras de olhal e redução do peso próprio da ponte, o que garantiria a estabilização e recuperação da ponte a um custo razoável.
O reforço das correntes se daria com o acréscimo de duas barras de olhal em cada segmento ao longo de toda a cadeia, que seriam instaladas externamente às quatro barras existentes. Essa solução também tinha a vantagem de preservar o desenho arquitetônico e a técnica construtiva da ponte, um dos seus grandes diferenciais. O grande desafio técnico era realizar isso sem a suspensão da ponte, isto é, sem retirar a tensão das cadeias de barras de olhal.
O simples acréscimo das barras sem transferir para elas parte da carga apenas acrescentaria peso adicional à estrutura metálica. Era necessário instalá-las de modo a ficarem também sob tração. A solução apresentada pela UFSC foi aquecer as barras de olhal para dilatá-las e possibilitar a instalação, de modo que ao resfriar o material voltasse ao formato original e contribuísse para suportar as cargas.
Outra medida muito importante era reduzir o peso próprio da ponte. Para isso, a proposta apresentada foi substituir o piso.
Desde a sua inauguração, em 1926, até o início da década de 1960, o piso da ponte era formado por vigas de madeira, geralmente imbuia, que garantia boa resistência sem acrescentar muito peso à estrutura. O madeiramento, no entanto, necessitava de manutenção constante. Em 1960 começou-se a acrescentar uma camada de asfalto ao piso da ponte. Inicialmente, o asfalto era depositado diretamente sobre o madeiramento, mas essa solução logo começou a apresentar problemas, pois a madeira “trabalhava” além do previsto.
Em 1963, o asfaltamento sobre a madeira foi abandonado a passou-se a realizar o pavimento sobre um estrado metálico. Estima-se que a colocação do asfalto, as chapas de aço corrugado sobre o qual o pavimento foi assentado e as longarinas e transversinas instaladas tenham acrescentado algo entre 400 e 500 toneladas de peso adicional à estrutura da ponte – um acréscimo relevante visto que a estrutura de aço da ponte tinha peso calculado de 5 mil toneladas. A troca total do piso só foi inaugurada em 1969, após demorar incríveis 10 anos, mais do que o dobro do tempo necessário para a construção da ponte.
O Grante avaliou a substituição do piso da ponte por uma estrutura mais leve e resistente, optando pelos gradis de aço, que foram incorporados ao projeto de reforma da ponte, iniciado em 2009 e concluído em 2019.
A barra de olhal rompida da Ponte Hercílio Luz só pode ser retirada quando o vão central foi apoiado para desmontagem e reforma total da estrutura. Como reconhecimento à colaboração da UFSC para preservação da ponte, a barra de olhal foi destinada à Universidade, para a realização de ensaios e estudos na tentativa de determinar as causas do rompimento. Tarefa que continua em andamento, extremamente dificultada pela ferrugem depositada ao longo de quatro décadas.
Fonte: Notícias UFSC