Os Efeitos de Caminhões Mais Pesados em Pontes

Engenheiros de pontes usam modelos de deterioração para determinar como as pontes sofrem com carregamento estrutural; pontes com tráfego intenso de caminhões pesados têm o maior carregamento estrutural e potencial de deterioração. O Departamento de Transporte dos EUA e Departamentos de Rodovias em todo o país estão tentando determinar se a infraestrutura de pontes do país — tanto existentes quanto planejadas — pode suportar caminhões de carga pesados e superpesados usando dados de estudo baseados nesses modelos. Diferentes materiais de construção de pontes são fatores críticos na análise.

Pontes de Aço de Alta Resistência/Alto Desempenho

Estudos indicam que pontes de aço têm falhas microscópicas tanto no próprio aço quanto nas soldas dos segmentos. Ao determinar a taxa potencial de deterioração de uma ponte de aço, a probabilidade dessas falhas é avaliada junto com tensão de carga e ciclos de tensão de carga. Dados indicam que pontes de aço com alta incidência de tráfego de caminhões pesados são mais propensas a trincar e deteriorar nestas descontinuidades no metal. O comprimento do vão da ponte e o tamanho dos componentes de aço também são fatores na rapidez com que a deterioração ocorrerá, mas em 1979, 86% dos departamentos de rodovias estaduais relataram ao Congresso que caminhões pesados têm efeito prejudicial na longevidade e integridade estrutural de pontes de aço.

Pontes de Concreto de Alto Desempenho (HPC)

HPC, também conhecido como Concreto Armado (RC), é usado tanto para tabuleiros de ponte quanto para estruturas completas. Estudos mostram que condições ambientais como congelamento, descongelamento e uso de "sal" derretedor de gelo têm menos efeito no desenvolvimento de buracos em tabuleiros HPC do que o impacto de tensão de carga e ciclos de carga de caminhões pesados. Além disso, onde há descontinuidades nos apoios de pontes HPC, tipicamente ocorrendo onde outros materiais foram incluídos para reforço, trincas finas se desenvolvem; determinou-se que estas trincas crescem e desenvolvem um padrão de fadiga do tipo grade com cargas e ciclos de carga aumentados.

Pontes de Madeira

A maioria das pontes de madeira no país foi construída antes de caminhões pesados serem usados para carga, ou são construídas em áreas onde tráfego de caminhões pesados não ocorre. Com pontes de madeira, a especificação primária de projeto para expectativa de vida e segurança da ponte é peso. Pontes de madeira têm capacidade de peso afixada que deve ser respeitada; exceder o peso afixado causa estresse no material, deterioração e colapso. Até cargas de neve são conhecidas por colapsar pontes de madeira. Tráfego de caminhões pesados em pontes de madeira não é viável.

Pontes Construídas com Outros Materiais

Em 2010, há poucos dados disponíveis sobre construção de materiais alternativos para pontes. No entanto, devido à necessidade de reciclagem de materiais de todos os tipos, antecipa-se pelo Departamento de Transporte dos EUA que materiais alternativos se tornarão uma questão na construção de pontes. Análise de carga e ciclos de carga, e os efeitos de caminhões pesados em tais materiais, serão considerados.