INTRODUO A utilizao de tabuleiros de madeira laminada protendida em pontes tem-se mostrado tima alternativa para rodovias rurais ou secundrias. A madeira, ao contrrio da crena popular, timo material estrutural, desde que seja utilizada racionalmente. Se forem tratadas com material preservativo, como, por exemplo, CCA (Cobre, Cromo, Arsnio) ou CCB (Cobre, Cromo, Boro), as peas de madeira apresentam resistncia aos organismos deterioradores e ao fogo. Dessa forma, possvel a construo de grandes estruturas, que devem manter sua integridade por longo perodo, como o caso de pontes. O que acontece normalmente, que a maioria das pontes de madeira existentes no foram projetadas e construdas por profissionais especializados, o que resultou em obras caras, sem segurana e de baixa durabilidade, que necessitam de reforo estrutural e geram viso negativa do emprego da madeira na construo civil. As pontes laminadas protendidas transversalmente tm sido estudadas em vrias partes do mundo e j somam mais de 2.500 unidades construdas, em vrios pases, como Estados Unidos, Austrlia, Canad, Japo, Alemanha e outros, sempre mostrando elevado desempenho e durabilidade, facilidade e rapidez de execuo, a baixo custo (PRATA, 1995). A aplicao de protenso transversal em tabuleiros laminados de madeira, por meio da insero de barras de ao de alta resistncia em furos executados nas lminas, perpendicularmente s fibras da madeira, comprimindo-as, confere ao tabuleiro um comportamento de placa, mobilizando-o integralmente com o carregamento dos veculos, e no somente uma rea prxima ao carregamento. Dessa forma, o sistema apresenta baixo consumo de madeira (cerca de 0,30 m3 por metro quadrado de ponte construda), diminuindo o custo da superestrutura e das fundaes (FONTE, 2004). Este trabalho apresenta os conceitos bsicos do sistema construtivo e anlise de desempenho e de custo, por meio da construo e do monitoramento de um prottipo em escala real na cidade de So Carlos - SP, sendo a primeira ponte da Amrica Latina que utiliza o sistema. Na Figura 1, mostrado o desenho esquemtico da estrutura do sistema.

FIGURA 1. Desenho esquemtico de ponte de madeira laminada protendidaA estrutura bsica das pontes em madeira laminada protendida consiste de uma placa de madeira laminada protendida, apoiada ao longo das extremidades longitudinais, na fundao. Entre esses elementos, necessrio um aparelho de apoio, como, por exemplo, de neoprene. Os tabuleiros so construdos com madeira tratada contra agentes biodeterioradores, com espessuras de 5 a 10 cm e altura, em funo do projeto, de 13 a 40 cm. Os tabuleiros podem ser construdos com qualquer espcie de madeira, desde que cumpram requisitos de resistncia e rigidez de projeto. O sistema ideal para pequenos vos (at 12 m), devido mxima altura da lmina, que possvel encontrar comercialmente, a menos quando associado a sees transversais compostas (FONTE, 2004). Na Figura 2, so mostradas as associaes mais usuais. Quando o vo a ser vencido superar o limite de comprimento das peas de madeira, pode-se recorrer utilizao de juntas de topo (Figura 3), que so juntas serradas, mas no aparelhadas, sem grandes prejuzos de resistncia e de rigidez. As barras de protenso (metlicas) devem ter dimetro entre 16 e 35 mm, e resistncia mecnica entre 827 e 1.033 MPa. Todos os elementos metlicos devem ser protegidos contra a corroso. Na Figura 4, mostrado como realizada a insero da protenso no tabuleiro. As pontes protendidas podem ser montadas no local da instalao ou em outro local, com maior controle de qualidade.

FIGURA 2. Sees transversais mais usuais.

FIGURA 3. Juntas de topo, a cada quatro vigas.

FIGURA 4. Aplicao de protenso transversal.Para que a placa se comporte da maneira desejada, foi necessrio que as barras de ao fossem tensionadas com o auxlio de um cilindro hidrulico, at o valor estipulado em projeto, comprimindo as vigas de madeira. Quando isso ocorreu, o atrito existente entre duas lminas de madeira fez com que elas respondessem solidariamente a qualquer ao externa. Dessa forma, o tabuleiro passou a se comportar como uma placa nica de madeira, o que gera economia de material necessrio.

MATERIAL E MTODOS Este trabalho resultado do projeto e construo de uma ponte protendida de madeira, em So Carlos - SP. Todos os processos envolvidos, bem como o custo e o tempo de execuo de cada etapa, foram analisados, sendo as caractersticas do tabuleiro mostradas na Tabela 1. TABELA 1. Caractersticas do tabuleiro.

O trem-tipo adotado (veculo de projeto) foi o mximo permitido pelas normas brasileiras para o uso de rodovias, que equivale a um caminho com trs eixos, pesando 15 toneladas cada, comumente utilizado para escoamento agrcola (Figura 5). Na Figura 6, mostrada a seqncia de construo, que foi composta por: - Pr-montagem: o tabuleiro foi montado, inserindo-se cada lmina de madeira em um gabarito executado com as barras de protenso e algumas lminas (Figura 6a); - Protenso do tabuleiro: as barras metlicas foram tensionadas, tomando-se o cuidado de respeitar os limites de escoamento das barras, com segurana. Se o tabuleiro for montado em laboratrio, pode ser aplicada somente uma pr-protenso, bastante inferior necessria (Figura 6b); - Iamento e transporte: esta etapa necessria quando o tabuleiro no for montado diretamente no local e deve ser feita com bastante cuidado, sem movimentos bruscos Figuras (6c e 6d); - Instalao: o tabuleiro deve ser posicionado no local, e a protenso deve ser reaplicada; - Reprotenses: dependendo da espcie de madeira, so necessrias reprotenses no tabuleiro. Recomenda-se reviso das foras e reaplicao, se necessrio, aos 2; 7 e 60 dias. O custo de materiais foi comparado ao custo mdio de pontes de concreto para vo similar, obtido por meio de informao do Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de So Paulo, de acordo com FONTE (2004).

FIGURA 5. Trem-tipo adotado (ABNT,1984).

FIGURA 6. Seqncia de construo.

O desempenho do tabuleiro foi medido na construo e seis meses aps, por meio de provas de carga, que consistem em medir os deslocamentos obtidos no centro do vo para a ponte carregada com um caminho de configurao prxima ao idealizado em projeto. Para executar o procedimento, foram pendurados metros de carpinteiro na face inferior do tabuleiro e, com o auxlio de um nvel ptico, medido o deslocamento vertical (Figura 7). Como se trata de uma ponte de pequeno vo, somente os eixos traseiros solicitariam o tabuleiro. Os valores foram comparados com os valores previstos numericamente por meio do software Orthotropic Timber Bridges OTB (LINDQUIST et al., 2004), desenvolvido no Laboratrio de Madeiras e de Estruturas de Madeira (LaMEM), especificamente para o caso de pontes de madeira em placa. Utilizou-se do peso real dos caminhes, por eixo, e os resultados tambm foram comparados aos valores mximos permitidos pela norma brasileira NBR 7190 (ABNT,1997). Em campo, foi medido o vo real da ponte, para o ajuste dos dados. O caminho foi posicionado na poro central e da extremidade transversal do tabuleiro. As posies reais dos apoios foram avaliadas, o que forneceu vo de 5,96 m, ao invs dos 8,00 m de projeto. Esse dado foi utilizado nas anlises de desempenho.

FIGURA 7. Prova de carga.RESULTADOS E DISCUSSO No foram encontradas grandes dificuldades para a construo da ponte protendida de madeira. Todos os processos requereram pouca mo-de-obra, tanto comum quanto especializada. A montagem, em laboratrio, contou com quatro trabalhadores e teve durao de cinco dias, em jornada de 8 h de trabalho. A protenso durou dois dias, com dois tcnicos de laboratrio. O transporte e a instalao duraram duas semanas, trabalhando-se cinco dias por semana, com cinco operrios. Na Tabela 2, so mostrados o custo dos materiais estruturais utilizados e o custo estimado para uma ponte de concreto, do mesmo vo, em que se percebe que a ponte protendida transversalmente de madeira apresentou custo bem menor que o comum.TABELA 2. Custo da ponte protendida de madeira.

Nas Figuras 8 e 9, so mostrados os resultados obtidos nas provas-de-carga, comparado-os aos esperados numericamente. As escalas mximas das figuras foram ajustadas aos valores mximos permitidos por normas. Na Tabela 3, so mostrados os principais resultados de desempenho obtidos no tabuleiro, no momento da construo e seis meses aps, para o carregamento posicionado centralmente na direo transversal e longitudinalmente, de forma a obter a mxima solicitao. Pelos resultados, pode-se perceber que os deslocamentos obtidos foram prximos aos previstos numericamente e inferiores aos mximos permitidos pelos cdigos normativos vigentes, o que valida as metodologias de clculo e de execuo empregadas.

FIGURA 8. Desempenho no centro do vo da ponte, comparado aos resultados esperados, para o carregamento centrado transversalmente

FIGURA 9. Desempenho no centro do vo da ponte, comparado aos resultados esperados, para o carregamento excntrico axialmente.TABELA 3. Dados das provas de carga executadas.

CONCLUSES A ponte de madeira laminada protendida transversalmente apresentou excelente desempenho para as condies climticas e de material. Os resultados obtidos por meio das provas de carga foram prximos aos previstos e menores que o mximo permitido por norma. O custo de materiais encontrados foi cerca de um quinto do custo estimado para pontes de concreto, necessitando de pouca mo-de-obra especializada e tempo de execuo. Dessa forma, verificaram-se facilidade e rapidez de execuo, alm de custo de materiais e tecnolgico bastante competitivo com outros sistemas comumente utilizados em vias rurais.