Utilização de madeira de eucalipto de pequenas dimensões na fabricação de uma ponte protendida com madeira laminada colada

Abstract

O presente estudo teve como objetivo construir e avaliar o comportamento de um tabuleiro de ponte rodoviária de madeira com 6 m de comprimento, 3,5 m de largura e 0,24 m de espessura, quando submetido a uma carga de 13 t. O tabuleiro foi construído com tábuas produzidas a partir de toras de eucalipto de diversas espécies, provenientes de desbastes, com diâmetro médio de 2,5 m e idades variando de 8 a 19 anos. Para a montagem do tabuleiro, adotou-se o sistema construtivo madeira laminada tensionada, em que 100 tábuas previamente selecionadas e testadas quanto à rigidez e perfuradas ao longo de suas linhas neutras a distâncias calculadas receberam barras de aço de protensão. O número de barras utilizadas permitiu, por ocasião da protensão, um esforço de compressão perpendicular na madeira equivalente a 0,7 MPa, suficiente para enrijecer o tabuleiro. As tábuas de 0,035 m de espessura, 0,24 m de largura e 6 m de extensão foram produzidas por adesão, com adesivo resorcinol-formaldeído aplicado a uma taxa de 300 g/m2, de três caibros de 0,035 m de espessura e 0,08 m de comprimento, uma vez que as toras, de pequenas dimensões, só permitiram a obtenção desse material de bitola pequena. Todas as tábuas foram ensaiadas, após a cura do adesivo, em quadro de reação, para determinação de sua rigidez à flexão e eliminação daquelas que sofressem ruptura quando nelas era aplicada uma carga central, em vão de 5,8 m. A carga máxima foi calculada como sendo o dobro daquela necessária para produzir uma deflexão central igual a admissível, tomada como sendo L/350. Valores de cargas e deflexões foram tomados de maneira tradicional, com células e relógios comparadores. O módulo de elasticidade médio atingiu 14.874 MPa, com desvio-padrão de 1.985 MPa e coeficiente de variação de apenas 13%. O tabuleiro assim obtido foi montado sobre uma estrutura de apoio, constituída de dois blocos de madeira quadrada, representando os encontros da ponte. Rampas de baixo ângulo foram também montadas, para permitir a subida do veículo. Deflectômetros registradores e relógios-comparadores, foram montados sob a ponte. Os primeiros permitiram determinar, após a passagem do veículo, a magnitude de deflexão transversal; os relógios forneceram a magnitude da deflexão longitudinal. A deflexão transversal, que atingiu valores máximos em dois locais sob as rodas do veículo, não ultrapassou 3,7 mm nesses pontos. A deflexão longitudinal, cujo máximo ocorreu na metade do comprimento do tabuleiro, atingiu um valor de 3,2 mm. Esses dois valores são muito inferiores aos admissíveis, permitindo concluir que o valor adotado para protensão foi suficiente para que o tabuleiro adquirisse uma configuração estável e rídiga.

This study aimed to build and evaluate the behavior of a highway stress-laminated timber bridge deck measuring 6m in length, 3.5 m width and 0.24 m thickness submitted to a load of 13 t. The deck was built with laminations made from eucalyptus logs of various thinning-originated specimens, with a mean diameter of 2.5 m and ages ranging between 8 and 19. To build the deck, the constructive system stress-laminated timber was adopted in which 100 laminations previously selected and tested for rigidity and perforated along their neutral lines at calculated distances received tensioning steel bars. During stressing, the number of bars used provided perpendicular interlaminar compression equivalent to 0.7 MPa, sufficient to make the deck rigid. The 0.035 m thick, 0.24 m wide and 6 m long laminations were produced by applying resorcinol-formaldehyde adhesive at a rate of 300 g/m2 on three 0.035 m thick and 0.08 m wide laminations. After the cure of the adhesive, the timber was assayed to determine rigidity in flexure and eliminate timber that failed when submitted to a central load in a 5.8 m span. Maximum load was calculated as being double that necessary to produce a central deflection equal to the allowable, considered as being L/350. Load and deflection loads were determined conventionally, using deflectometers. Mean elasticity module reached 14.874 MPa, with standard deviation of 1.985 MPa and coefficient of variation of only 13%. The deck thus obtained was built on a supporting structure constituted of two square timber blocks representing the bridge approaches. Low angle ramps were also built to allow vehicle traffic. Deflectometers were installed under and along the bridge. The former allowed determining the magnitude of transversal deflection after vehicle traffic; the latter supplied the magnitude of longitudinal deflection. Transversal deflection, which reached maximum values in two points under the vehicle wheels, did not surpass 3.7 mm at these points. Longitudinal deflection, whose maximum value occurred at half the deck length, reached a value of 3.2 mm. These two values are quite inferior to the admissible ones, leading to the conclusion that the value adopted for stressing was sufficient for the deck to acquire a stable and rigid configuration.