Pontes protendidas de eucalipto citriodora

Pontes protendidas de eucalipto citriodora

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TABELA 01 – Gasto energético para a produção dos materiais de construção civil (CALIL JR et al.,2003) 3

TABELA 02 – Coeficiente de atrito para a madeira (EUROCODE 5) 12

TABELA 03 – Valores de αn (NBR 7190/97) 12 TABELA 04 – Valores do carregamento de multidão 16

TABELA 05 – Estimativa de altura do tabuleiro 17

TABELA 06 – Diminuição da rigidez devido às juntas de topo (OKIMOTO, 1997) 19

TABELA 07 – Resultados de perda de protensão - OKIMOTO (2001) 32

TABELA 08 – Resultados dos parâmetros elásticos obtidos para a madeira de Eucalipto Citriodora (OKIMOTO, 1997) 36

TABELA 09 – Características de projeto 49 TABELA 10 – Lista de materiais: Ponte Protendida de Madeira 52 TABELA 1 – Custo de materiais do tabuleiro 52 TABELA 12 – Roteiro para classificação visual de dicotiledôneas 52

TABELA 13 – Módulos de elasticidade obtidos nos ensaios de flexão estática 5

TABELA 14 – Ensaio de compressão paralela às fibras 56

TABELA 15 – Resultados obtidos nos ensaios de compressão paralela às fibras em corpos-de-prova isentos de defeitos 57

TABELA 16 – Resistência de corpos-de-prova retirados de peças estruturais (amostragem 1) 58

TABELA 17 – Resistência de corpos-de-prova retirados de peças estruturais (amostragem 2 e resultados globais) 59

TABELA 18 – Resistência à compressão do lote para corpos-deprova retirados de peças estruturais 59

TABELA 19 – Resistência da madeira à compressão normal às fibras 61

TABELA 20 – Tração paralela às fibras da madeira em peças estruturais 63

TABELA 21 – Resistência ao cisalhamento obtida 65

TABELA 2 – Resistência e rigidez mínimas exigidas pela NBR 7190/97 e obtidas 6

TABELA 23 – Principais resultados obtidos para a perda de protensão em corpos-de-prova, com temperatura e umidade controladas, para 60 dias 69

TABELA 24 – Perda de protensão nas barras devido ao transporte e instalação da ponte 8

TABELA 25 – Peso dos caminhões utilizados nas provas de carga, por eixo 93

TABELA 26 – Resultados numéricos e experimentais de deslocamentos máximos obtidos nas provas de carga 102 xii

AASHTO American Association of State Highway and Transportation Officials

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas AEP Análise estrutural de placa ASTM American Society for Tests and Materials BS British Standards Institution CCA Arseniato de cobre cromatado CCB Borato de cobre cromatado CJCE Canadian Journal of Civil Engineering

CNPq Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

EBRAMEM Encontro Brasileiro em Madeiras e em Estruturas de Madeira

EESC Escola de Engenharia de São Carlos EUA Estados Unidos da América FAPESP Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo FPL Forest Product Laboratory FS Forest Service xiii

IBRAMEM Instituto Brasileiro de Madeiras e de Estruturas de Madeira LaMEM Laboratório de Madeiras e de Estruturas de Madeira MLC Madeira Laminada Colada MLP Madeira Laminada Protendida NBR Norma Brasileira Registrada OHBDC Ontário Highway Bridge Design Code OMT Ontario Ministry of Transportation OTB Orthotropic Timber Bridge PPM Pontes Protendidas de Madeira SET Departamento de Engenharia de Estruturas TRB Transportation Research Board USDA United States Department of Agriculture USA United State of America USP Universidade de São Paulo xiv

FV,Ed Força de cisalhamento de cálculo por unidade de comprimento; µd Coeficiente de atrito; σp,mín Protensão mínima residual; h Espessura da placa; σpl,d Esforço de compressão local entre o contato da placa e a madeira; αn Constante dependente da extensão da carga normal às fibras, medidas paralelamente a elas; fc90,d Resistência de cálculo à compressão perpendicular às fibras da madeira; p Carregamento distribuído sobre a faixa de rolamento em pontes; p' Carregamento distribuído sobre o passeio de pontes; ϕ Coeficiente de impacto vertical; l Menor dos vãos da placa;

DW Largura efetiva da viga modificada; α Parâmetro de flexão da placa;

Dxy Rigidez à torção por metro de largura;

Dyx Rigidez à torção por metro de comprimento; D1, D2 Rigidezes combinadas de torção; Dx Rigidez longitudinal à flexão da ponte por metro de largura;

Dy Rigidez transversal à flexão da ponte por metro de comprimento; θ Parâmetro de torção da placa; b Largura da placa; L Comprimento da placa;

Cbj Fator de redução de rigidez devido às juntas de topo; EL Módulo de elasticidade longitudinal; ET Módulo de elasticidade transversal; GLT Módulo de elasticidade à torção; Wef Módulo de resistência efetivo; Ief Momento de inércia efetivo; Fd Força de cálculo; γGi Coeficientes de ponderação para as ações permanentes; FGi,k Valores característicos das ações permanentes; γQ Coeficiente de ponderação para as ações variáveis;

FQ,k Valores característicos da ação variável principal (trem-tipo e seu efeito dinâmico);

Vd Força cortante de cálculo; VGi,k Forças cortantes características devido às ações permanentes; VQ,k Forças cortantes características devido às ações variáveis; Md Momento fletor de cálculo; MGi,k Momento fletor devido às ações permanentes; xvi

MQ,k Momento fletor devido às ações acidentais; τd Tensão tangencial de cálculo; fV0,d Resistência de cálculo da madeira à força cortante; σMd Tensão normal de cálculo devido ao momento fletor; fc0,d Resistência à compressão paralela às fibras de cálculo da madeira;

Fd,uti Força de cálculo para os Estados Limites de Utilização; ψ2j Coeficiente de ponderação para valores reduzidos de combinação; atotal Deslocamento máximo; aGtotal,k Flecha devida às ações permanentes; aQj,k Flecha devida às ações acidentais; σNi Protensão inicial; σS Tensão na barra de aço; fy Resistência de escoamento do aço; Sp Espaçamento entre as barras de protensão; As Área da barra de protensão; Ap Área da placa de distribuição; Fp Força de protensão na barra; fplaca Tensão de compressão aplicada pela placa; Lp Dimensão horizontal da placa de distribuição; WP Dimensão vertical da placa de distribuição; Wa Dimensão vertical da placa de ancoragem; La Dimensão horizontal da placa de ancoragem; tp Espessura da placa de distribuição; xvii k Coeficiente que leva em consideração as dimensões verticais e horizontais das placas de distribuição e de ancoragem; fs Resistência do aço; RG Reação das ações permanentes na largura DW;

RQ Reação das ações variáveis para uma linha única de roda do veículo de projeto; lb Comprimento de apoio; ER Módulo de elasticidade radial da madeira; GLT, GLR Módulo de elasticidade à torção; νLT, νLR Coeficientes de Poisson; σN Nível de protensão do tabuleiro; φ Diâmetro da barra de protensão;

E Módulo de elasticidade da madeira; fm Resistência média; fc0,k Resistência característica à compressão paralela às fibras; fc0,m Resistência média à compressão paralela às fibras; fc90,m Resistência média à compressão norma às fibras; fc90,k Resistência característica à compressão norma às fibras; fc90 Resistência à compressão normal às fibras; ft Resistência à tração; fc0 Resistência à compressão paralela às fibras; fVk Resistência característica ao cisalhamento; Ec0,m Módulo de elasticidade médio da madeira; αt Coeficiente de expansão térmica; G Peso específico da madeira; xviii

∆σ Variação da tensão na madeira; αmad Coeficiente de expansão térmica da madeira; αaço Coeficiente de expansão térmica do aço; ∆T Variação da temperatura ambiental; l Vão da ponte; red Coeficiente de redução aplicado às rigidezes de bordo; a Comprimento dos elementos fixados ao tabuleiro.

RESUMO i

LISTA DE FIGURASi

ABSTRACT i LISTA DE TABELAS x

LISTA DE SIGLASxii

LISTA DE SÍMBOLOS xiv

1 – INTRODUÇÃO 1

1.1 - OBJETIVOS 2 1.2 – JUSTIFICATIVA 3 1.2.1 – O Material 3 1.2.2 – As Pontes Protendidas 4

2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 6

2.1 – HISTÓRICO 6 2.2 – FUNDAMENTOS DO SISTEMA PROTENDIDO 10 2.2.1 – Ponte em Madeira Laminada Protendida 10 2.2.2 – Comportamento Estrutural 1 2.2.3 – Viabilidade Técnico-Econômica 12 2.2.4 – Dimensionamento 14 2.2.5 – Recomendações Construtivas e de Monitoramento 26 2.3 – PERDAS DE PROTENSÃO 29 2.3.1 – Comentários 35 2.4 - PARÂMETROS ELÁSTICOS E NÍVEIS DE PROTENSÃO 35 2.4.1 – Comentários 38 2.5 - ANÁLISE DO DESEMPENHO DE TABULEIROS 38 2.5.1 – Orthotropic Timber Bridges (OTB) 4 2.6 – CONSIDERAÇÕES FINAIS 47

3 – PROJETO E CONSTRUÇÃO DO PROTÓTIPO 49

3.1 – PROJETO 49 3.2 – CARACTERIZAÇÃO DO MATERIAL 53 3.2.1 – Classificação Visual e Mecânica das Peças de Madeira 53

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