Evolução histórica
O período antigo
As primeiras abóbadas foram feitas com pedras horizontais, dispostas voando umas sobre as outras, arranjo conhecido como “mísula”. Em Abidos, no palácio de Ozymandias, cujo reinado remonta a cerca de 2500 a.C. C., foi encontrada uma abóbada deste tipo.[D 1] O mesmo arranjo é encontrado em Tebas "Tebas (Egito)"), no templo de Amon-Ra").[D 2] No entanto, a mais bela abóbada deste tipo é provavelmente a do Tesouro de Atreu,[D 3] um impressionante túmulo de tholos localizado em Micenas, na Grécia, e construído por volta de 1250 a.C.. É composto por uma sala semi-subterrânea circular com uma cobertura de seção ogival Com altura interna e diâmetro de ,[7] foi a maior e mais larga cúpula do mundo por mais de um milênio, até a construção das Termas de Mercúrio") em Bayas "Bayas (Itália)") e o Panteão em Roma.[D 2].
Três pontes antigas permanecem na Argólida, no Peloponeso, incluindo a ponte micênica Kazarma, construída segundo a técnica de abóbadas de arco falso ou arcos de cachorro, com a ajuda de uma pilha de pedras toscamente talhadas.
Essas pontes foram provavelmente construídas por volta de 1300 AC. C., no período micênico (Idade do Bronze) e, mais especificamente, do heládico IIIb (aprox. 1340/1200 a.C.), para a estrada que ligava as principais cidades de Micenas, Argos "Argos (Grécia)") e Tirinto, no porto de Palea Epidauros").
Abóbadas com juntas convergentes, ou seja, aquelas em que as juntas são perpendiculares à superfície do intrados, típicas das pontes de alvenaria, já existiam de facto em vários monumentos do antigo Egipto. Na Núbia, numa das pirâmides de Meroé, existe uma verdadeira abóbada de berço composta por aduelas regularmente emparelhadas.[D 4] Em Gebel Barkal, são cobertos dois pórticos que dão acesso às pirâmides, um por abóbada pontiaguda e outro por abóbada de berço, ambos executados com aduelas de juntas convergentes. No túmulo de Amenhotep I, e, portanto, datado de cerca de dezoito séculos antes de Cristo,[D 4] pode-se ver uma abóbada de berço elíptica, feita de tijolo.
Mais recentes, na Europa, podem ser encontrados nas muralhas da cidade etrusca de Volterra, datando do século ou século a.C.. C. A Porta all'Arco segue o mesmo princípio da construção de um arco.
O período romano
A recuperação da técnica da abóbada, o seu desenvolvimento e aperfeiçoamento e a sua utilização em toda a Europa para a construção de pontes devem-se aos romanos. Um império tão vasto significava uma rede rodoviária confiável, viável em todas as estações e equipada com construções mais sólidas do que simples pontes de madeira.[8].
Supõe-se que a obra abobadada romana mais antiga seja um esgoto conhecido como Cloaca Máxima, executado durante o reinado de Tarquínio, o Velho, cuja construção começou cerca de 600 anos antes de Cristo.[D 5].
As pontes romanas são fortes e arqueadas, ou seja, com abóbadas em forma de arco semicircular, que assentam em grossos pilares, com largura aproximadamente igual a metade do vão da abóbada.[9].
A Ponte Aemilius, agora Ponte Rotto, é a ponte de pedra mais antiga de Roma. Foi construído por Marcus Aemilius Lepidus "Marcus Aemilius Lepidus (cônsul 187 AC)") em 179 AC. C. Foi restaurado várias vezes, a última em 1575 por Gregório "Tímpano (ponte) (ainda não escrito)").[D 6] Apenas um único arco permanece.
Uma das primeiras conquistas da rede rodoviária romana é a Ponte Mílvia,[12] construída sobre o rio Tibre pelo cônsul Marcus Aemilius Scaurus em 115 AC. C.. Localizada a cerca de 3 km de Roma, onde a Via Flaminia e a Via Cassia se encontram para atravessar o rio, era o acesso obrigatório a Roma para todos os viajantes vindos do norte. Devido à sua posição estratégica, a Ponte Mílvia foi palco de muitas batalhas. Lá, no ano 312, o Imperador Constantino I "Constantino I (Imperador)") derrotou seu rival Maxêncio em uma batalha que ainda é conhecida como a Batalha da Ponte Mílvia.
Existem muitas pontes construídas nas províncias italianas, todas notáveis pelas suas diferenças. Entre elas a ponte de Pont-Saint-Martin&action=edit&redlink=1 "Ponte de Pont-Saint-Martin (Itália) (ainda não escrita)"), construída sobre o Lys entre os anos 70 a 40 AC. C. na entrada do Vale de Aosta. O único arco e flecha leve foi superado em muito para a época. A estrutura apresenta duas técnicas de fabricação distintas: a parte inferior é feita de blocos de gnaisse, recebidos a seco, enquanto a parte superior é uma superposição de estratos constituídos por fragmentos de gnaisse e calcário, intercalados com faixas de pedra.[14][P2 1].
A Ponte Fabrizio é, por sua vez, a única ponte antiga de Roma, totalmente preservada. Construído no ano 62 AC. C. do curador do Viarum Lucio Fabricio, liga a Ilha Tiberina às margens do Champ de Mars, próximo ao Teatro de Marcelo, e ao Fórum Boarium.[15][P2 2].
A Ponte Sant'Angelo é outra ponte antiga de Roma que liga as duas margens do Tibre, em frente ao Castel Sant'Angelo. Foi construído no ano 134 durante o reinado do imperador Adriano, que lhe deu o nome de Pons Ælius.[16][17][P2 3].
Em Espanha e Portugal podem-se ver as mais espectaculares obras romanas, maioritariamente construídas na época agostiniana.[P2 4] A Ponte de Mérida "Ponte Romana (Mérida)"), na Extremadura, é uma longa ponte, composta por 60 arcos que atravessavam o rio Guadiana.[P2 5] A Ponte de Alcántara,[18] construída sobre o rio Tejo nos anos 103 e 104 d. C.,[19] possui seis arcos semicirculares com vãos de a , assentes em grossos pilares quadrados, alguns dos quais, os localizados no rio, atingem uma altura de quase 40 metros acima das fundações. A beleza resulta das dimensões imponentes, da simplicidade das formas e da aparência de solidez.[P2 6]
Destacam-se também duas imponentes pontes-aquedutos deste período, construídas sob o comando de Trajano entre os anos 98 e 117: o aqueduto de Segóvia, com 128 arcos de extensão;[P2 7] e o aqueduto de Ferreres (Tarragona), com uma extensão que atravessa o vale de Francolí.[P2 7].
No século XIX, surgiram pontes em arco rebaixado ou pontes em aduelas. A Ponte Limira,[20] localizada perto de Limira na Lícia, região hoje de Türkiye, é uma das primeiras representantes no mundo. A ponte é longa e possui 26 arcos segmentados e dois semicirculares.[21].
Na França, a Pont du Gard é uma ponte de aqueduto romano em três níveis, com altura de 100 metros (300 pés) no ponto mais alto, localizada na comuna de Vers-Pont-du-Gard, perto de Remoulins, no departamento de Gard. Estende-se sobre o rio Gardon e foi provavelmente construído na primeira metade do século, assegurando a continuidade do aqueduto romano que transportava água de Uzès a Nîmes e que tinha uma extensão de .[P2 8].
Na Ásia, é quase certo que os chineses inventaram a abóbada antes ou depois dos gregos e que construíram pontes abobadadas muito cedo, talvez antes dos romanos.[P3 1] Segundo os arqueólogos chineses, a ponte mais antiga seria a Ponte Lurenqiao, construída por volta de 282 a.C.. C., perto do antigo palácio de Luoyang (província de Henan).[22].
A Ponte Zhaozhou,[23] que se assemelha às pontes ocidentais do século 19, foi construída por volta do ano 605.[23] É a mais antiga ponte fabril aberta e abobadada do mundo.[24] É também a ponte mais antiga da China, ainda em serviço. Ele está localizado no distrito de Zhao, na cidade-prefeitura de Shijiazhuang, na província de Hebei.[25] A extensão do arco é .[22][26].
Outra ponte antiga notável é a Ponte Baodaiqiao, construída sobre o Grande Canal em Suzhou por Wang Zhongshu, governador de Suzhou durante a Dinastia Tang (618-907). Com comprimento de 53 arcos, possui 53 arcos, sendo a ponte da China com maior número de arcos.
O período medieval
Após a queda do Império Romano, segue-se um período de quase 500 anos, pouco menos de meio milénio, ocupado pela Idade Média, do qual não resta a menor realização em termos de obras de engenharia.[27] As pontes eram então construídas em madeira.
A partir do século XIX, serão construídas muitas obras de formatos variados e pesados. Estas obras são constituídas por arcos muitas vezes muito desiguais, cujas abóbadas são ligeiramente rebaixadas, arcos semicirculares ou pontiagudos, visto que esta última forma permitiu reduzir a pressão sobre os apoios; Assentam em pilares grossos com extremidades muito salientes, pelo menos a montante. As larguras úteis entre as paredes eram pequenas e a passagem tinha quase sempre rampas de acesso com declives muito acentuados. a ponte Saint-Bénézet,[28] em Avignon, sobre o rio Ródano (1177-1187);[28] a velha ponte de Carcassonne,[29] sobre o rio Aude (1180);[29] a Petit-Pont[30] em Paris, sobre o rio Sena (1174-1186);[30] a ponte Valentré,[31] em Cahors, às margens do rio Lot (1231); a ponte Saint-Martial&action=edit&redlink=1 "Ponte Saint-Martial (Limoges) (ainda não escrita)")[32] de Limoges, sobre o rio Vienne (1215);[32][9] a ponte de Entraigues") sobre o rio Lot; e a ponte do Truyère") (início do século).
A partir do século, as pontes tornaram-se mais estilizadas, afinando tanto a espessura dos pilares como o bordo dos arcos, melhorando as relações empíricas (ver Ponte do Diabo "Ponte do Diabo (Martorell)") em Martorell, de 1282). Será possível ultrapassar luzes em torno da, até então inconcebível: ponte de San Martín "Ponte de San Martín (Toledo)") que atravessa o rio Tejo em Toledo (Espanha), ponte Castelvecchio em Verona (Itália) ( ) e em França, a ponte de Nyons (), a Céret "Ponte do Diabo (Céret)") () sobre o rio Tech (1366) e a ponte de Vieille-Brioude sobre o rio Allier (séc. XIX) que possuía um único arco luminoso, hoje desaparecido, mas que foi durante quatro séculos a maior abóbada de pedra existente.
A Idade Média caracterizou-se também pela construção de numerosas pontes de madeira, muitas vezes coroadas por edifícios onde se instalavam lojas, que constituíam a espécie de ponte habitada. Uma das mais famosas é a Ponte Vecchio, no rio Arno, na cidade de Florença, na Itália. Construída inicialmente em madeira, foi reconstruída em pedra em 1345 por Taddeo Gaddi ou Neri di Fioravante, segundo fontes, mas a famosa galeria erguida acima das lojas só será construída no século II.[P2 9].
A Ponte Marco Polo é provavelmente a primeira ponte chinesa conhecida no Ocidente através das histórias do viajante veneziano Marco Polo em sua viagem à China no século XIX. Está localizado perto de Pequim (Pequim) e foi concluído em 1192. Com largura e comprimento, possui 11 arcos de diferentes tamanhos, sendo que o maior tem vão de .[P3 2].
As pontes abobadadas chinesas atingem o auge do seu esplendor em Fujian, com arcos muito finos. A Ponte Xiao, construída em 1470, tem uma altura livre de 0,65 m (1,8 pol.), com uma espessura de arco de apenas 0,5 m (1,2 pol.), metade de um arco normal. Ainda está em serviço e suporta o tráfego atual. Outra ponte notável deste período é a ponte Gao-po, localizada em Yongding") e construída em 1477. Seu vão é de 20 metros e o arco é apenas grosso, sem qualquer tipo de argamassa de ligação.[33].
Do Renascimento ao final do século XVII
No Ocidente, entre o século XIX, os arquitectos de pontes famosas em Florença, Veneza e outras cidades italianas inspiraram-se em formas regulares emprestadas do passado, mas a sua tendência para serem mais artistas do que construtores levou-os por vezes a abusar da superestrutura e de outras decorações. Os dois exemplos mais significativos são a Ponte Vecchio em Florença e a Ponte Rialto[34] no Grande Canal em Veneza.[35].
A ponte torna-se um elemento central de grandes projetos de planejamento urbano. Na França aparecem os primeiros arquitetos de renome, como Androuet du Cerceau, a quem devemos a Pont Neuf[36] em Paris, que começou em 1578 e só foi concluída em 1604 devido às guerras religiosas.[37] Facilita a passagem entre o Palácio do Louvre e a Abadia de Saint-Germain-des-Prés, junto ao monumento erguido em homenagem a Henrique IV localizado no extremo jusante da île de la Cité e é a ponte é o serviço mais antigo de Paris. Foi nessa época a ponte que introduziu o arco de carpanel, curva com três ou mais centros, que nunca substituiu a curva semicircular.
Na Europa Central, a Stari Most em Mostar é uma ponte construída em 1565 pelo arquiteto Mimar Hajrudin, aluno do arquiteto otomano Sinan. Liga as duas partes desta cidade da Bósnia e Herzegovina, às margens do rio Neretva. A ponte consiste em um único arco íngreme, com vão, largura e comprimento. A arquitectura desta ponte, a montagem da ponte, a técnica utilizada na altura da sua construção, surpreende, conferindo-lhe grande solidez. Foi tal que permaneceu durante séculos em todos os conflitos, exceto no último.
A Ponte Khaju, na cidade de Isfahan, é uma ponte extraordinária no Irão. Construída por volta de 1667, possui abóbadas de 18 arcos pontiagudos, suporta um caminho () e corredores laterais cobertos e sombreados. É também ladeado por dois pavilhões centrais e torres de vigia. Combinando arquitetura e arte em maravilhosa harmonia funcional, esta bela ponte também serve como barragem e vertedouro, pois possui comportas entre seus arcos.[24].
século 18
Até ao século XX, as pontes eram construídas através da transposição de técnicas de construção testadas pelo tempo, mas não como resultado de uma abordagem teórica. As fórmulas utilizadas, derivadas da observação e da prática, foram numerosas. A espessura da chave "Chave (arquitetura)"), do rim, dos pilares ou pilares, foi simplesmente deduzida do vão ou abertura da ponte.
Philippe de La Hire em 1695,[M 1] e depois em 1712[M 1][38] tentaram uma primeira aproximação no cálculo de abóbadas, cálculo que consistia em verificar, a posteriori, que a abóbada projetada tinha alguma possibilidade de ser estável, e que os materiais que a constituíam não colapsavam sob as cargas.[39] Não conseguiu obter resultados suficientes para a prática, mas teve o mérito de apontar dois conceitos destacados. que, um século depois, se mostraria muito frutífero:[P 1][M 1].
Jean-Rodolphe Perronet, primeiro diretor da École nationale des ponts et chaussées[40]) e ilustre construtor, determinou em 1777 as primeiras regras para o cálculo da espessura das abóbadas e dos piédroits (pé do arco). Couplet introduziu a noção de linhas de centro de pressão e o conceito de falha na rotação do bloco. As obras de Charles de Coulomb, publicadas em 1773, introduziram um mecanismo de ruína por deslizamento ao longo de uma junta e retomaram, quarenta e três anos depois, o mecanismo de ruína por rotação de blocos.[41] Contudo, até o século XIX essas teorias não tinham aplicações práticas.
Embora as pontes da Idade Média tivessem sido algo suficientes até então, eram obras que tinham sido reparadas várias vezes e tinham estradas estreitas que já não serviam para as novas trocas comerciais. O século verá atividades importantes na construção de pontes na Europa, especialmente na França.[42].
Uma evolução também ocorreu neste período. Durante a primeira metade do século, as pontes eram montadas em burro ou com escarpa muito pronunciada e compostas por arcos decrescentes, a partir de meados das margens, como a ponte Jacques-Gabriel em Blois, enquanto a partir de 1750 as encostas serão menos pronunciadas e com arcos de igual comprimento (Ponte Wilson de Tours&action=edit&redlink=1 "Ponte Wilson (Tours) (ainda não escrita)") atravessando o Loire, com uma comprimento total de 434 m).
A região central "Centro (França)") de França (bacias do Sena e do Loire) foi particularmente privilegiada. Assistiu ao nascimento, entre outras coisas, do pont Royal&action=edit&redlink=1 "Pont Royal (Paris) (ainda não escrito)") em Paris, que, embora construído de 1685 a 1687 por Jules Hardouin-Mansart, anunciava, pela sua estrutura, as grandes pontes do século seguinte; a ponte de Blois, construída entre 1716 e 1724 por Jacques V Gabriel") e Robert Pitrou"); e a ponte George-V") sobre o Loire em Orléans, de 1751 a 1760 por Jean Hupeau") e Robert Soyer") (325 m); a ponte Moulins sobre o Allier, de 1756 a 1770 por Louis de Règemorte") (301,50 m); a ponte Saumur, de 1756 a 1768, de Jean-Baptiste de Voglie") (276 m); a ponte Neuilly"), de 1766 a 1769; a Ponte Concorde") em Paris, de 1787 a 1791, obras-primas de Perronet").
século 19
No início do século, arquitectos e engenheiros adquiriram uma vasta experiência na construção de pontes de pedra e madeira. Em 1810, Louis-Charles Boistard") mostra, após muitos testes, que a quebra dos arcos é produzida pela rotação de quatro blocos.[43] Henri Navier, em suas palestras na École des Ponts et Chaussées (1825), introduziu o conceito de elasticidade dos materiais e definiu a "regra do terço central", limite no qual a linha de centros de pressão da abóbada deve ser limitada.[41].
Estes resultados permitiram a E. Mery publicar em 1840 um método de verificação de abóbadas que foi utilizado ao longo do século e ainda hoje. [l'intrados et l'extrados form deux limites dont la courbe des pressions ne doit never sortir et lorsque cela come, l'équilibre est impossivel]. Este método está descrito no curso Construction de ponts de Croisette-Desnoyers, em 1885, e no que resta da magistral obra que consagra o fim da construção de pontes fabris, o Grandes voûtes [Grandes voûtes], de Paul Séjourné, publicado em 1913.[45].
Em 1867, Durand-Claye aprimorou esse método, mas sua proposta não teve sucesso, pois exigia cálculos trabalhosos.[44][M 3].
No domínio dos materiais, o progresso virá dos ligantes utilizados no fabrico das argamassas utilizadas nas aduelas dos arcos. O francês Louis Vicat descobriu em 1817 o princípio da hidraulicidade da cal, que diz respeito à proporção da argila e à temperatura de cozedura, e publicou o seu trabalho sem possuir patente. Em 1824, o britânico Joseph Aspdin solicitou uma patente para a fabricação de uma cal hidráulica de presa rápida que comercialmente chamou de cimento Portland. Mas o grande avanço veio em 1840 com a descoberta, também por Vicat, dos princípios dos cimentos hidráulicos lentos (hoje conhecidos como cimentos Portland). As argamassas utilizadas para receber as aduelas representariam um avanço significativo em termos de resistência das abóbadas.
No que diz respeito à técnica construtiva, Paul Séjourné atualizou o gosto pela construção do arco com recurso a rolos sucessivos, técnica já utilizada pelos romanos e na Idade Média, mas caída em desuso, e pela utilização de formas radiantes e formas laminadas, por tirantes de aço. Isto permitiu uma poupança entre 20 e 70% da madeira utilizada e reduziu o tempo de construção.[46] Além disso, inspirado no passado, destacou sistematicamente as abóbadas com arquivoltas, realçando a elegância da sua forma.[47].
Em 1870, Jules Dupuit foi o primeiro a propor a articulação dos arcos, o que facilitou o trabalho dos materiais, uma vez que eram mais conhecidas as tensões que os exigiam.
O desenvolvimento das ferrovias no século XIX levou ao surgimento de grandes viadutos fabris. De facto, o desenho das vias férreas não pôde ser adaptado ao relevo das regiões atravessadas devido às baixas inclinações admissíveis, inferiores a 10 mm por metro no início, e aos grandes raios de curvatura necessários à estabilidade dos veículos. A importância das encostas era limitada pela falta de aderência das locomotivas, pela sua baixa potência e pela insuficiência dos seus meios de travagem.[P 2].
século 20
Uma inovação importante virá da concepção da abóbada. Para permitir vãos maiores, o aumento da pressão devido às argamassas modernas e a redução da espessura atingiram os seus limites. Paul Séjourné teve a ideia de desdobrar a abóbada em dois arcos paralelos. Embora este princípio de duplicação já tivesse sido utilizado no passado em pequenas abóbadas como a Pont du Gard ou a Pont Saint-Bénézet, cabe a Paul Séjourné compreender toda a sua importância em termos de desempenho de materiais e economia e realizar a primeira, graças ao acoplamento a um tabuleiro de betão armado, uma das maiores obras do século: a Ponte Adoldo) no Luxemburgo (1899-1903). luz feita até o momento de sua inauguração.[49] O princípio será repetido diversas vezes em vários países, especialmente nos Estados Unidos, mas também na França com a delicada ponte dos catalães") em Toulouse (1904-1907).[50].
A Ponte Plauen"), em Plauen, sobre o rio Weisse"), ultrapassou-a em 1905 com um vão de 0,51. Esta obra é a última ponte abobadada de fábrica construída no Ocidente. Com o desdobramento do arco, Paul Séjourné abriu caminho para a construção de grandes pontes em arco em concreto armado. O advento de novas técnicas de construção em aço, como pontes suspensas, pontes de concreto protendido ou pontes estaiadas, de repente marcou o fim da construção de pontes fabris no Ocidente.
Enquanto no Ocidente a técnica foi definitivamente abandonada em favor de pontes padronizadas de concreto armado, para pequenos vãos, e outros tipos para grandes vãos, na China muitas pontes fabris foram construídas no século, particularmente nas décadas de 1960 e 1970. Assim, na província de Fujian, 1.152 pontes deste tipo foram construídas em duas décadas, 60% de todas as pontes construídas nesse período.[52].
Ao mesmo tempo, os recordes das grandes luzes foram superados. Em 1965, a soleira de 100 m foi cruzada com a Ponte Hongdu, na província de Guangxi. A ponte da fábrica foi alcançada em julho de 2000 com a Ponte Dähne na Rodovia Jin-Jiao na província de Shanxi, com um comprimento de 0,56 [57].