ÍNDICE DE ASSUNTOS

1. GENERALIDADES

As pontes de madeira tiveram grande importância para o desenvolvimento da Humanidade. Com elas, se permitiu vencer maiores distâncias terrestres, ajudando a desenvolver o comércio entre as diversas regiões, como também, a transposição e mobilidade de tropas em diversas batalhas travadas ao longo de tempos remotos.

A construção deste tipo de ponte, largamente empregada por séculos em todo o mundo, diminuiu fortemente devido à utilização quase que exclusiva de pontes de concreto armado e metálicas no século passado.

No entanto, em diversos países o seu emprego vem crescendo ano-a-ano devido a vários fatores, tais como: a consciência mundial relacionada à preservação ambiental; a possibilidade da madeira ser extraída agredindo menos o meio ambiente do que outros materiais (madeira de reflorestamento).

A madeira legal é aquela que cumpre todos os requisitos previstos na lei quanto à documentação (emitida pelo órgão ambiental federal, estadual ou municipal) e pode vir tanto de manejo florestal como de desmatamento, desde que autorizado pelos órgãos ambientais. Já a madeira ilícita é oriunda da exploração ilegal e refere-se à extração ou remoção sem a licença exigida ou em desacordo com uma licença ou lei de exploração. A exploração ilegal de madeira e o desmatamento estão diretamente associados.

O uso de madeira em Obras de Artes Especiais, também cresceu devido ao menor custo por metro de ponte construída; uma maior versatilidade nos projetos e construções; e o inegável valor estético das pontes de madeira para os usuários. Também, ao contrário do que muitos imaginam, essas pontes podem ter grande durabilidade e vencer vãos consideráveis.

Para o Brasil que possui imensa malha viária secundária, sua importância é representativa, uma vez que se estima a necessidade de pequenas pontes em mais de 100 mil unidades. Assim, necessitamos de alternativas para dar mobilidade as nossas tropas, uma vez que, muito provavelmente, em um conflito, as necessidades em equipagens de pontes de Engenharia serão muito maiores que as disponibilidades. Sendo assim, a ponte de madeira não vem para substituir as demais, senão para complementálas, caso necessário. Esta é a principal função deste tipo de ponte, ser uma alternativa viável quando não dispusermos de equipagens suficientes para atender à demanda nas diversas operações militares.

É importante frisar que as manutenções preventivas em pontes de madeira devem ser programadas, pois as intempéries a que estão sujeitas podem causar danos, que se forem tratados corretamente em seu devido tempo, possibilitará à estrutura ter uma vida útil prolongada.

Este Caderno de Instrução, portanto, visa auxiliar o entendimento do assunto por parte dos militares de Engenharia do Exército Brasileiro no projeto, execução e manutenção de pontes de madeira, as quais desempenham importante papel em todo o território Nacional.

1.1 LEGISLAÇÃO AMBIENTAL E PRINCIPAIS CONCEITOS

A Portaria nº 001, de 26 de setembro de 2011, do Departamento de Engenharia e Construção - Aprova as Instruções Reguladoras para o Sistema de Gestão Ambiental no Âmbito do Exército (IR 50 - 20). Assim, suas orientações são um valioso instrumento a ser utilizado em quaisquer atividades que possam gerar algum impacto ambiental. A seguir, apresentam-se importantes conceitos atinentes às questões ambientais, os quais devem ser de conhecimento de todos.

1.2 CONCEITOS

Acidentes Ambientais - qualquer evento anormal, indesejado e inesperado, com potencial para causar danos diretos ou indiretos à saúde humana e ao meio ambiente. Controle Ambiental - conjunto de ações voltadas a conservar a qualidade do meio ambiente.

Estudos ambientais - são todos e quaisquer estudos relativos aos aspectos ambientais relacionados à localização, instalação, operação e ampliação de uma atividade ou empreendimento, apresentados como subsídios para a análise da licença requerida, tais como: relatório ambiental, plano e projeto de controle ambiental, relatório ambiental preliminar, diagnóstico ambiental, plano de manejo, plano de recuperação de área degradada e análise preliminar de risco.

Gestão de resíduos - Corresponde às operações de recolhimento, transporte, armazenagem, tratamento, valorização e eliminação dos resíduos, incluindo o monitoramento dos locais de descarga após o encerramento das respectivas instalações, bem como o planejamento dessas operações.

Impacto Ambiental - qualquer alteração das propriedades físicas, químicas e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma de matéria ou energia resultante das atividades humanas que, direta ou indiretamente, afetam: a saúde, a segurança e o bem estar da população; as atividades sociais e econômicas; a biota; as condições estéticas e sanitárias do meio ambiente; e, a qualidade dos recursos ambientais.

Meio Ambiente - o conjunto de condições, leis, influências e interações de ordem física, química e biológica, que permite, abriga e rege a vida em todas as suas formas. Mitigação - em ambiente consiste numa intervenção humana com o intuito de reduzir ou remediar um determinado impacto ambiental negativo.

Monitoramento - coleta, com um propósito determinado, de medições ou observações de variáveis ambientais em uma série espaço-temporal que forneça uma visão resumida ou uma amostra representativa do meio ambiente.

2. INTRODUÇÃO

Por ser um material bastante versátil, as madeiras permitem que a ponte seja construída apresentando diversas configurações. Sendo assim, podemos classificar as pontes de madeira considerando os seguintes aspectos:

2.1 QUANTO À FORMA

Existem diversas maneiras de realizar o projeto de cada ponte citada acima, sendo a seguir, apresentados apenas alguns esquemas de pontes:

2.2 QUANTO AO TIPO DE MADEIRA EMPREGADA

2.3 QUANTO AO TIPO DE FUNDAÇÃO DOS PILARES

2.4 QUANTO AO TIPO DE REVESTIMENTO EMPREGADO

3. TIPOS DE MADEIRAS UTILIZADAS NAS PONTES

3.1 INTRODUÇÃO

As madeiras apresentam vantagens interessantes para a utilização em pontes, tais como: recurso natural, baixo custo, possibilidade de renovação das reservas (reflorestamento), elevada resistência mecânica para uma baixa massa específica (densidade), boa elasticidade, baixa condutibilidade térmica, permite fáceis ligações e emendas (flexibilidade na montagem ou substituição de peças da estrutura). Além destas vantagens, a madeira é o material que apresenta maior resistência à compressão em relação a seu peso, equiparável ao concreto de alta resistência, sendo superior a este quanto à flexão e ao cisalhamento.

Em contrapartida, a madeira apresenta as seguintes desvantagens: porosidade, incerta homogeneidade da estrutura, combustibilidade e vulnerabilidade à ação de microorganismos inferiores (apodrecimento) e necessidade de legalização para a utilização.

3.2 FORMAS DE MADEIRAS UTILIZADAS NAS PONTES

Basicamente, podemos dividir as formas de madeira utilizadas em construção de pontes em três tipos: a madeira roliça, a madeira serrada e a madeira laminada ou colada. Os graus de beneficiamento destas madeiras variam conforme as necessidades e disponibilidades, podendo a madeira receber diversos tipos de tratamentos.

3.2.1 MADEIRA ROLIÇA

A madeira roliça é o produto com menor grau de processamento. Consiste da extração da madeira “in loco”, geralmente utilizando a motosserra. As dimensões desta madeira variam conforme a espécie e idade da árvore utilizada.

Na região centro-sul do país, normalmente, é proveniente de reflorestamentos, principalmente, daqueles realizados com as diversas espécies de eucalipto. Já na Amazônia, existe grande oferta de madeiras, sendo a região Norte a maior produtora do país, oferecendo grande diversidade de madeiras de elevada resistência mecânica e durabilidade natural.

Cabe ressaltar, que as madeiras roliças têm, naturalmente, uma melhor resistência que as madeiras serradas, evidentemente, considerando madeiras similares e de mesmas dimensões, conforme podemos observar na tabela 6.7 deste Caderno de Instrução.

3.2.2 MADEIRA SERRADA

A madeira serrada é produzida em unidades industriais (serrarias), onde as toras são processadas mecanicamente, transformando a peça originalmente roliça em peças retangulares, de menor dimensão.

Este tipo de madeira proporciona maior maneabilidade à construção de uma ponte, sendo seu emprego quase imprescindível para a utilização no piso de repartição e de uso. Em vista disso, quando não houver a disponibilidade desta madeira para a construção dos pisos citados, podemos utilizar a motosserra para fazer o desdobro da madeira roliça, ou seja, transformá-la em madeira serrada.

Essas madeiras comerciais podem ser adquiridas em diferentes dimensões, podendo ser utilizadas para a construção de pontes de madeira em estruturas como: vigas, pilares, pranchões piso de repartição, pranchões para o piso de uso, dentre outras utilidades.

3.2.3 MADEIRA LAMINADA COLADA OU PROTENDIDA

A madeira laminada colada é constituída basicamente por tábuas de pequena espessura, normalmente entre 1,5 e 3,0 cm, associadas umas às outras por colagem resistente. Essa associação por colagem permite que sejam projetadas pontes com geometrias curvas, o que permite uma maior gama de possibilidades aos projetistas, já que as suas dimensões são “ilimitadas”.

As madeiras protendidas, que consistem em lâminas de madeira serradas dispostas lado-a-lado e comprimidas transversalmente por meio de barras de protensão representam, atualmente, uma evolução na construção das pontes de madeira, uma vez que permitem o surgimento de propriedades de resistência e de elasticidade na direção transversal da ponte, aumentando assim a sua classe se comparada a tabuleiros não protendidos.

3.3 CLASSES DAS MADEIRAS UTILIZADAS NAS PONTES

Semelhante ao que ocorre com as pontes, as madeiras também possuem uma classificação baseada em classes. Sendo assim, devemos analisar a classe da madeira que estamos utilizando, verificando se ela é compatível com a classe da ponte que vamos construir. No entanto, isso não significa que para se fazer uma ponte classe 40 necessitamos obrigatoriamente de madeiras C 40, preferencialmente estas madeiras devem ser iguais ou superiores a C40. Exemplificando: o que, via de regra, não é viável é a utilização de uma madeira C20 para a construção de uma ponte classe 60, a não ser que pelo método construtivo a capacidade suporte daquela ponte seja otimizada.

Basicamente, podemos definir o grupo das coníferas referenciados na tabela anterior, como sendo aquelas árvores em que suas sementes têm a forma de pinha, são os conhecidos pinheiros. Sua resistência é, normalmente, menor que as árvores dicotiledôneas, sendo assim, sua utilização em pontes de madeira é limitada.

Já as árvores do grupo das Dicotiledôneas têm a característica básica de apresentar flores. Estas possuem maior vocação para o emprego em pontes de madeira, sendo suas espécies mais recomendadas para este fim apresentadas em anexo a este Caderno de Instrução.

3.4 A UMIDADE DA MADEIRA UTILIZADA NAS PONTES

O projeto das estruturas de madeira deve levar em consideração a umidade de equilíbrio da madeira em relação ao meio em que está inserida. As classes de umidade têm por finalidade ajustar as propriedades de resistência e de rigidez da madeira em função das condições ambientais onde permanecerão as estruturas. Além disso, estas classes serão também utilizadas para a escolha do mais adequado método de tratamento preservativo, conforme a umidade existente na região em que a estrutura será construída.

3.5 O TRATAMENTO DA MADEIRA

3.5.1 INTRODUÇÃO

Quando uma árvore é derrubada inicia-se a evaporação da água contida em seus espaços intracelulares, assim, gradualmente, e dependendo da espécie e do meio, ela vai atingindo um estado estável no qual não sofre mais alterações significativas de seu volume e propriedades físicas. No entanto, junto com a evaporação da água inicia-se, também, o processo de deterioração, tanto por agentes bióticos (vivos) como por agentes abióticos (não vivos). Esta deterioração provocará uma diminuição gradativa da resistência e rigidez da madeira, diminuindo a sua durabilidade.

Assim, a fim de retardar ou mesmo impedir a ação dos agentes bióticos e agentes abióticos na madeira, foram desenvolvidos métodos de proteção, os quais serão abordados neste capítulo.

3.5.2 AGENTES QUE CONTRIBUEM PARA A DETERIORAÇÃO DAS PONTES DE MADEIRA

3.5.2.1 Os Agentes Bióticos

São principalmente os fungos, insetos e furadores marinhos, mas também podemos citar as bactérias. Para a maior parte destes agentes, o seu alimento é constituído pelo material leitoso existente na madeira. Importante ressaltar que a deterioração da madeira e a conseqüente diminuição de sua vida útil ocorrem se estiverem presentes de forma simultânea três fatores: oxigênio, temperatura adequada e umidade. A estes fatores chamaremos de triângulo da deterioração.

A presença de oxigênio e de umidade são fatores facilmente compreensíveis. Já com relação ao conceito da temperatura adequada expõem-se algumas considerações. A maioria dos organismos prejudiciais à madeira se desenvolve a uma temperatura entre 21 e 30 graus centígrados. Temperaturas inferiores a 21 graus ocasionam um decréscimo gradativo na atuação e proliferação desses organismos. Isto ocorre, também, quando há um aumento desta temperatura, superando os 30 graus. No entanto, existem organismos que mantém uma atuação eficiente até a temperatura de 40 graus.

Observando este triângulo da deterioração podemos entender o porquê da menor deterioração dos pilares de madeira que se encontram totalmente submersos em relação àqueles que estão em presença de oxigênio. Evidentemente, na água também existe oxigênio, porém em quantidades muito inferiores, o que, de certa forma, ajuda a proteger a madeira.

O problema mais comum na deterioração da madeira é o seu apodrecimento. Ele é ocasionado pela proliferação de fungos que geram na madeira a perda de resistência, o amolecimento, a desintegração e a sua descoloração. Convém destacar que em ambientes muito secos, onde a média de umidade está abaixo de 20%, a madeira não será atacada por fungos, ou seja, nestes locais a deterioração poderá ser observada por outros agentes, que não os fungos.

A infestação por insetos é outro agente biótico de grande importância. Eles utilizam a madeira como fonte de alimentação e abrigo, podendo ser: cupins, formigas, abelhas, entre outros. O ataque de um inseto, normalmente, é visível pela presença de túneis ou cavidades na madeira ou pela presença de uma espécie de pó sobre a superfície da mesma.

Os furadores marinhos são basicamente moluscos e crustáceos que atuam na madeira localizada em águas salgadas ou salobras. Sua importância para este estudo decresce à medida que, no Brasil, quase a totalidade das pontes de madeira são empregadas em locais de água doce.

3.5.2.2 Os Agentes Abióticos

São compostos principalmente por agentes físicos, químicos e climáticos. Entre estes agentes podemos citar: a abrasão mecânica, a luz solar (ultra-violeta), a corrosão (em virtude de conectores metálicos utilizados), a degradação química, as fissuras, danos devido ao fogo, entre outros.

O mais importante deles, provavelmente, é a abrasão mecânica que, em uma de suas formas, consiste no desgaste ou degradação da superfície do tabuleiro devido ao tráfego sobre o mesmo. Este desgaste deve ser considerado como inevitável, sendo necessário o planejamento da substituição das peças afetadas por esse agente abiótico.

Um agente indireto, mas que deve ser sempre considerado inimigo da madeira é a umidade. Seu acúmulo nas estruturas da ponte proporciona a condição necessária para a proliferação de fungos e consequente apodrecimento da madeira.

3.5.3 MÉTODOS DE PROTEÇÃO PARA AS PONTES DE MADEIRA

Os métodos de proteção para as pontes de madeira visam a basicamente: reduzir o acúmulo de água e, em consequência, de umidade nas estruturas da ponte; modificar, mediante produtos preservativos, a estrutura do material lenhoso da madeira, o que a inutiliza como fonte de alimento aos agentes bióticos; acompanhar periodicamente a situação da estrutura da ponte.

Podemos resumir estes métodos conforme o organograma a seguir:

3.5.3.1 Proteção por Desenho de Projeto

Muitas vezes, os problemas que podem surgir nas estruturas das pontes de madeira são decorrentes de erros no projeto destas pontes. Assim, a proteção por desenho de projeto consiste em diminuir ao máximo a exposição dos elementos da madeira às intempéries como a umidade, chuva, sol, etc.

A primeira e mais antiga medida de proteção por desenho de projeto é a construção de pontes com cobertura (telhado, normalmente coberto por pequenas placas de madeira). Desta maneira, as estruturas das pontes têm uma incrível proteção contra as ações nocivas do tempo. Existem pontes que aplicam esse conceito e que estão em pleno uso há centenas de anos.

Outro exemplo, são as pontes madeira com revestimento asfáltico ou de concreto. Nelas o revestimento deve permitir o escoamento da água para pontos predeterminados. Preferencialmente, as quinas das madeiras expostas às intempéries devem receber uma proteção física como chapas metálicas ou mesmo pequenas placas de madeira.

Outra medida é a de projetar as emendas na madeira, sempre que possível, com um relativo afastamento do solo, para a proteção da estrutura contra a umidade.

As medidas de proteção contra umidade deverão ser tomadas independentemente do tratamento preservativo utilizado, uma vez que, assim, estaremos melhorando ainda mais a resistência da madeira aos organismos nocivos.

3.5.3.2 Proteção por tratamento preservativo

A proteção por tratamento preservativo consiste em utilizar o mais adequado método preservativo àquela madeira do projeto em questão. Para isso, devemos levar em consideração alguns aspectos: que agentes bióticos ou abióticos incidirão sobre a madeira; em que ambiente a madeira será utilizada (umidade ambiente); qual a expectativa de durabilidade da madeira; qual o grau de tratabilidade (impregnabilidade) da madeira utilizada; qual a umidade da madeira no momento do tratamento; qual o mais adequado processo de aplicação do produto preservativo; quais os riscos para o meio ambiente da utilização dos produtos preservativos.

Devemos, sempre, seguir o princípio de aplicar o mínimo possível do produto preservativo, ou seja, utilizar somente o necessário para a proteção da madeira evitando, assim, riscos desnecessários tanto a quem maneja os produtos quanto ao meio ambiente.

A fim de melhor escolher o método de tratamento e o produto preservativo a ser utilizado devem ser consultadas as classes de risco para o uso da madeira. Normalmente, as madeiras utilizadas nas pontes se enquadram nas classes 4, 5 e 6. A tabela a seguir, nos fornece a classe de risco, a condição de utilização e o provável organismo prejudicial à madeira.

De posse da classe de risco obtida na tabela anterior, pode-se escolher o mais adequado método de tratamento, produto preservativo e quantidade de retenção mínima do produto preservativo. Como, normalmente, as pontes de madeira estão enquadradas nas classes de risco de 4 a 6, a tabela, a seguir, nos fornece os dados referentes a estas classes.

3.5.4 PRODUTOS PRESERVATIVOS

O produto preservativo a ser utilizado para a proteção da madeira da ponte deve atender às seguintes propriedades: eficiência contra organismos nocivos; baixa toxidade para o aplicador e meio ambiente; não corrosivo; de custo acessível; disponível no mercado; não deve alterar as propriedades da madeira; ser de boa tratabilidade para a madeira.

Existem vários produtos disponíveis, sendo que os quatro preservativos de ação prolongada responsáveis por cerca de 80% da madeira tratada no mundo são: o creosoto (derivado do petróleo e talvez o mais utilizado); o pentaclorofenol; o CCA (Cromo - Cobre - Arsênio); e o CCB (Cromo - Cobre - Boro).

Normalmente, estes produtos têm ação fungicida e contra insetos e são apresentados em forma líquida ou sólida dependendo do método de tratamento a ser empregado para a sua aplicação. Eles atuam reagindo com a celulose e a seiva das madeiras e, de certa forma, as contaminando, ou seja, as tornando impróprias para o consumo por parte dos agentes nocivos da madeira.

Existem também os preservativos de ação temporária, os hidrossolúveis, que são os fungicidas e inseticidas. Eles são mais comumente utilizados em plantações a fim de controle de pragas diversas.

Devemos ter cuidado especial com o manejo de todos estes produtos, uma vez que, via de regra, são nocivos ao homem e ao meio ambiente. Além disso, muitos deles mancham a madeira ou impedem a fixação de tintas na mesma, o que pode trazer um possível inconveniente para a estética do projeto.

O Instituto Brasileiro do Meio Ambiente (IBAMA) é o órgão responsável pela catalogação e autorização dos produtos preservativos para a madeira. Assim, torna-se importante uma consulta a este órgão, a fim de se verificar quais os produtos preservativos disponíveis são os mais viáveis ao projeto da ponte.

3.5.5 MÉTODOS DE TRATAMENTOS

A seleção do método de tratamento é tão importante quanto à escolha do produto preservativo. Basicamente, existem dois métodos de tratamento: sob pressão e sem pressão.

Observando a tabela 3.4 (tabela para o tratamento da madeira utilizada em pontes), o melhor método de tratamento para as madeiras utilizadas nas pontes é o sob pressão, isto porque sua utilização proporciona uma proteção profunda à madeira. No entanto, como alternativa, pode-se utilizar o tratamento sem pressão uma vez que é preferível utilizá-lo a deixar a madeira sem proteção alguma.

O tratamento sob pressão se caracteriza por utilizar a pressão externa para forçar a penetração do preservativo na madeira. Ele é possível mediante o emprego de fornos de autoclave disponíveis em usinas de preservação de madeiras.

Já o tratamento sem pressão é todo aquele que não utiliza este recurso para a penetração do preservativo na madeira. Este tratamento pode ser por aspersão, por imersão ou por pincelamento, todos estes conferem à madeira apenas uma proteção superficial.

Estes tratamentos, de custos mais reduzidos se comparados ao sob pressão, podem ser aplicados na madeira tanto antes da construção da ponte quanto depois, periodicamente, como forma de prevenção contra os agentes nocivos. No entanto, terá pouca eficiência caso a madeira a ser tratada já estiver sido atacada internamente.

3.5.5.1 Outras considerações relativas à proteção por tratamento preservativo Antes de realizar o tratamento preservativo a madeira deve estar o mais seca possível, preferencialmente, com a umidade adequada ao ambiente exterior conforme a tabela 3.2 (classes das umidades das madeiras). Isto porque, quanto mais seca estiver a madeira, melhor ela absorverá e reterá o produto preservativo.

Existem espécies naturalmente mais resistentes que outras e espécies que aceitam mais o tratamento (impregnabilidade). Assim, em ambientes de alta agressividade biológica, a madeira deve possuir boa tratabilidade, a fim de garantir uma retenção e penetração adequada dos produtos preservativos.

Muitas pessoas, de forma equivocada, creditam à madeira uma pequena durabilidade e, por isso, acabam optando por utilizar outro material construtivo. Entretanto, ela é um material bastante durável quando submetida a um correto tratamento preservativo, ficando efetivamente protegida por décadas. No entanto, recomenda-se uma reaplicação do produto preservativo nas pontes anualmente.

O óleo queimado poderá ser utilizado para conferir à madeira um tratamento superficial. Este produto, facilmente encontrado em todas as OM de Engenharia, deve ser aplicado na madeira seca pelo método do pincelamento. Após a aplicação, a madeira deve ser envolta em lona plástica a fim de evitar a evaporação precoce do produto preservativo e para que haja uma melhor absorção do mesmo. Após a construção da ponte, podemos voltar a aplicar o óleo queimado em todas as partes da mesma, exceto no piso de uso. Ressalta-se que este produto preservativo é apenas uma alternativa quando não se possui os especificados anteriormente, os quais são bem mais eficientes para um tratamento superficial.

Caso o tratamento seja feito pela OM de Engenharia devem ser considerados aspectos relativos à segurança de manipulação de material químico, que pode causar maiores danos a saúde dos operantes, bem como contaminação de solo e água, se for manipulado de forma indiscriminada.

A aplicação de produtos químicos para o tratamento da madeira deve ser realizada em observância a legislação que apresenta normas de segurança do trabalho e uso de equipamentos de proteção individual para as referidas atividades.

Ressalta-se que o mercado possui uma grande quantidade de madeira já tratada que podem ser destinadas para a construção de pontes e, portanto devem ser consideradas como uma opção na tomada de decisão.

3.5.5.2 Proteção por inspeção

A proteção por inspeção corresponde a vistorias que são realizadas tempos depois de terminada a construção da ponte. Ela tem a finalidade de evitar que pequenos problemas encontrados se transformem em danos estruturais mais sérios. Para isso, anualmente, as pontes de madeira devem ser vistoriadas e, em intervalos de cinco anos, esta vistoria deve ser realizada de maneira mais detalhada.

Nestas oportunidades, deve-se realizar a manutenção e pequenos reparos na ponte, tais como: remoção de sujeiras para evitar o acúmulo de umidade, limpeza e desobstrução de possíveis canaletas e drenos de água, aplicação de tintas protetoras, troca de peças metálicas danificadas, aplicação de fungicidas e inseticidas, se for o caso, etc.

Essas inspeções devem procurar na madeira sinais que possam indicar se a mesma está sendo atacada pelo seu maior inimigo, o apodrecimento, causado, principalmente, pelos fungos e pelos insetos. Se existem manchas ou descoloração, crescimento de musgos ou plantas, presença de minúsculos túneis ou cavidades na madeira, presença de uma espécie de pó sobre a superfície da madeira, todos estes são sinais de que a madeira pode estar sendo sujeita ao apodrecimento.

4. A INFRAESTRUTURA

4.1 INTRODUÇÃO

Basicamente, podemos dividir uma ponte de madeira em duas partes principais: A INFRAESTRUTURA e a SUPERESTRUTURA. A seguir, serão apresentados os itens pertencentes a cada componente.

4.2 OS COMPONENTES DA INFRAESTRUTURA

Os componentes da infraestrutura, que têm a finalidade de receber as cargas da superestrutura e as cargas móveis e as transmitir para o solo, são: sapata, soleira, pilar, contraventamento diagonal, chapéu, batente e dormente.

Estes componentes estão presentes parcial ou totalmente nos encontros (extremidades da ponte) e nos suportes fixos intermediários (ou cavaletes), conforme se observa a seguir:

4.2.1 AS SAPATAS

Nos encontros, as sapatas devem ser utilizadas quando a superfície de apoio do dormente não é suficiente para a distribuição ao solo da carga total que ele recebe, isto ocorre quando o terreno oferece pequena resistência.

Nos suportes fixos intermediários (ou cavaletes), as sapatas cumprem a mesma função, melhor distribuindo o peso aplicado à soleira.

Ainda existem algumas pontes que possuem a sapata de madeira, no entanto, este componente está caindo em desuso, devido à melhor eficiência das sapatas de concreto, as quais têm sido largamente empregadas.

4.2.2 A SOLEIRA

A soleira deve ser utilizada nos suportes fixos intermediários onde as estacas não são cravadas e não se utiliza sapatas de concreto. Suas dimensões devem ser, no mínimo, as mesmas do chapéu. Assim como as sapatas de madeira, cada vez menos se utiliza este componente, o qual se torna dispensável em sapatas de concreto.

4.2.3 OS PILARES

São peças verticais colocadas entre o chapéu e a soleira ou entre o chapéu e o solo (pilar cravado com bate-estaca) ou entre o chapéu e a sapata de concreto.

4.2.4 O CONTRAVENTAMENTO DIAGONAL

São pranchões de madeira dispostos na diagonal dos pilares e cruzados, um de cada lado da estrutura. Têm a função de estabilização do conjunto devendo ser sempre empregados em cavaletes com mais de 1,20 metros de altura.

4.2.5 O CHAPÉU (BERÇO OU TRAVESSEIRO)

É a peça disposta sobre os pilares e na direção transversal ao eixo da ponte e tem a finalidade de receber as vigas da superestrutura.

4.2.6 OS APOIOS DO CHAPÉU

Em caso de cavaletes duplos (como representado pela figura abaixo), tornam-se necessários apoios para o chapéu, uma vez que o mesmo será disposto sobre estes apoios e na direção transversal ao eixo da ponte.

4.2.7 O DORMENTE

É a peça localizada na margem de uma ponte que tem por finalidade receber as vigas das extremidades da estrutura e apoiá-las nos encontros, diretamente no terreno ou sobre sapatas, distribuindo assim as cargas móveis e permanentes. O dormente deve ficar afastado da margem o suficiente para prevenir desmoronamentos.

4.2.8 O BATENTE

Elemento opcional, normalmente é um pranchão colocado junto e no mesmo sentido do dormente, protegendo-o fisicamente contra uma ação direta.

4.3 OS COMPONENTES DA SUPERESTRUTURA

Os componentes da superestrutura que têm a finalidade de suportar as cargas móveis (viaturas e tropas) e as cargas permanentes (peso próprio) e as transmitir para a infraestrutura são: o balancim, as vigas, o piso de repartição, o piso de uso, o rodapé, o balaustre, a escora e o corrimão.

4.3.1 O BALANCIM (OU SUB-VIGA)

Os balancins são as peças dispostas nos suportes intermediários sobre o chapéu e sob as vigas. Tem a finalidade de unir as vigas topo-a-topo. Normalmente, eles têm a mesma largura e altura das vigas, diferindo apenas em seu comprimento (são bem mais curtas que as vigas).

4.3.2 AS VIGAS (OU LONGARINAS)

As vigas são peças dispostas na mesma direção do eixo da ponte localizadas sobre o chapéu. Normalmente, as vigas das extremidades são colocadas de tal maneira que coincidem com a largura útil do tabuleiro da ponte. Nos suportes intermediários, podemos utilizar os balancins para uní-las topo-a-topo ou dispor as vigas justapostas em suas extremidades o que dispensa o uso do balancim, neste caso as extremidades devem ultrapassar o chapéu em no mínimo 15 cm (Fig 4.12), no entanto, é aconselhável utilizar, sempre que possível, o balancim para realizar a referida união.

As vigas podem ser simples ou compostas. As vigas simples são aquelas constituídas por uma única peça de madeira, enquanto as vigas compostas apresentam a união de duas ou mais peças mediante a utilização de pinos ou outros meios de ligação.

4.3.3 O PISO DE REPARTIÇÃO (OU TABULEIRO)

O piso de repartição é composto por pranchões dispostos transversalmente ao eixo da ponte. Tem a função de distribuir as cargas móveis às vigas.

4.3.4 O PISO DE USO (OU RODEIRO)

O piso de uso é composto por pranchões dispostos na mesma direção do eixo da ponte. Ele recebe diretamente o pneu ou lagarta da viatura transmitindo as cargas móveis ao piso de repartição.

4.3.5 O RODAPÉ (OU GUARDA-RODAS)

O rodapé é composto por peças que se unem topo-a-topo na mesma direção do eixo da ponte e tem a finalidade de limitar a largura da ponte trazendo mais segurança à mesma. A distância compreendida entre a parte interna dos rodapés recebe a denominação de largura útil da ponte. Ele pode ser fixado às vigas da ponte ou mesmo aos próprios pisos de repartição.

4.3.6 O BALAÚSTRE, A ESCORA E O CORRIMÃO

Estes componentes são opcionais a uma ponte de madeira, devendo ser construídos, principalmente, quando se tratar de pontes localizadas em áreas urbanas. Servem para dar uma segurança adicional (passagem de pedestres) ou balizar melhor as extremidades da ponte (passagem de viaturas). O corrimão também é conhecido por defensa.

5. TIPOS DE ENCONTROS

Para a construção de uma ponte de madeira, tão fundamental quanto a escolha do tipo de ponte, é também a escolha de um ENCONTRO adequado para suportar as cargas e evitar a erosão no aterro do acesso à ponte. Os encontros, também denominados de FUNDAÇÕES, estão localizados nas extremidades da ponte, recebendo as cargas da mesma e as distribuindo ao solo. Podem ser construídos de diversas formas a fim de suportar variadas cargas.

Podemos observar que boa parte dos problemas que surgem em uma ponte estão relacionados ao seu encontro. Sendo assim, não devemos negligenciar este importante componente, o qual será apresentado em um capítulo em separado devido a sua grande relevância.

Conforme o tipo de terreno existente deve ser planejado o ENCONTRO que melhor suporte às necessidades do mesmo. Além disso, obrigatoriamente, nesse ENCONTRO, devem ser realizadas obras para a contenção de seu aterro de acesso.

5.1 CARACTERÍSTICAS DOS ENCONTROS

Nas pontes de madeira os encontros mais utilizados são: estacas com contenção em pranchas de madeira; estacas com contenção mista de gabiões e madeira; estacas com contenção de vigas de madeira; muro de contenção de gabiões; muro de contenção de alvenaria; estacas com contenção em crib wall; muro de contenção em concreto; muro de contenção de concreto sobre estacas.

5.1.1 ESTACAS COM CONTENÇÃO EM PRANCHAS DE MADEIRA

Este é o encontro mais simples e deve ser utilizado em pequenas pontes que possuam baixa intensidade de tráfego. Consiste em fixar os pranchões de madeira nos próprios pilares de 1° margem e, em moirões colocados na diagonal destes pilares, de maneira que o aterro fique todo apoiado nestes pranchões em uma espécie de caixote. Toda a madeira utilizada deve ser tratada e o encontro deve ser construído de tal maneira que permita a retirada posterior do aterro e de suas peças de madeira para a manutenção.

5.1.2 ESTACAS COM CONTENÇÃO MISTA DE GABIÕES E MADEIRA

Este tipo de encontro é muito semelhante ao anterior, com a vantagem de diminuir a pressão horizontal do volume do aterro sobre os pranchões de madeira, isto devido à colocação de um muro de gabião, o qual se posiciona entre o aterro e os pranchões de madeira. Outra vantagem é o de permitir a manutenção da ponte sem a destruição do aterro de acesso. Este tipo de encontro, também, é indicado para pequenas pontes, com baixa intensidade de tráfego e a madeira utilizada também deve possuir tratamento preservativo.

5.1.3 ESTACAS COM CONTENÇÃO DE VIGAS DE MADEIRA Neste encontro, as peças de madeira suportam a pressão horizontal do volume do aterro. Também deve ser construída uma caixa para a melhor contenção do aterro e as madeiras devem receber tratamento preservativo contra agentes biológicos.

5.1.4 MURO DE CONTENÇÃO DE GABIÕES

O muro de gabiões é bastante eficiente por se moldar às características de cada terreno. Além disso, possui uma confecção simples baseada em gaiolas aramadas e pedras de mão que são colocadas dentro dessas gaiolas. Ele tem a finalidade de suportar, por seu próprio peso, a pressão horizontal do volume do aterro. O muro de gabiões é muito comum em contenção de encostas em diversos tipos de obras realizadas em estradas. Acima dos gabiões, e a fim de receber as vigas da ponte, é construído um chapéu (travesseiro) de concreto. Este tipo de muro é indicado para pontes de média capacidade de carga.

5.1.5 ESTACAS COM CONTENÇÃO EM CRIB-WALL (PAREDE DE ENGRADADOS)

Neste Encontro, o talude é contido por um muro de pedras ou gabiões sendo que o chapéu da margem da ponte se apóia em pilares de madeira cravados no solo.

5.1.6 MURO DE CONTENÇÃO DE ALVENARIA

Neste tipo de Encontro, a ponte de madeira é apoiada diretamente sobre o muro de contenção de alvenaria. Podem ser utilizados tijolos ou pedras, sendo este tipo de Encontro indicado para pontes de pequena capacidade de carga em um terreno de boa capacidade de carga e com pequena altura a ser arrimada.

5.1.7 MURO DE CONTENÇÃO EM CONCRETO

Este tipo de Encontro pode ser construído de concreto simples ou outros tipos como o ciclópico (utilizando pedras de mão). São estruturas que visam a deter, por sua grande massa, a pressão horizontal do volume do aterro e são indicados quando se dispõe de espaço pra se acomodar a sua seção transversal, sendo que sua largura deve possuir no máximo 40 % da altura do encontro. Este Encontro é indicado para pontes com média capacidade de carga e em terrenos de boa capacidade de carga.

5.1.8 MURO DE CONTENÇÃO DE CONCRETO SOBRE ESTACAS

Este tipo de Encontro deve ser utilizado em pontes de madeira de elevada capacidade, com tráfego intenso ou em terrenos que ofereçam pouca resistência. A ponte de madeira é fixada diretamente sobre a estrutura de concreto. Como nos itens anteriores.

6. A CONSTRUÇÃO DAS PONTES DE MADEIRA

Podemos dividir a construção das pontes de madeira em quatro fases: o RECONHECIMENTO, o DIMENSIONAMENTO e a EXECUÇÃO DO PROJETO.

Neste capítulo, serão abordados, em artigos em separado, cada um dos itens acima citados, a fim de proporcionar uma clara compreensão da dimensão desta OPERAÇÃO MILITAR.

6.1 O RECONHECIMENTO PARA A CONSTRUÇÃO DE UMA PONTE DE MADEIRA

Em qualquer missão de construção de uma ponte de madeira, devemos realizar, inicialmente, um reconhecimento detalhado do local, buscando todas as informações existentes e/ou necessárias, a fim de evitar surpresas durante a execução dos trabalhos.

6.1.1 ASPECTOS A SEREM CONSIDERADOS

6.1.2.1 As Informações Técnicas Pré-Existentes

Estas informações podem ser conseguidas por meio de relatórios anteriores, cartas da região, fotografias aéreas, imagens de satélite, documentos civis.

Outra informação bastante interessante são os dados passados por moradores da própria região. Estes dados são valiosos, principalmente, para se ter uma noção do regime da cheia do curso d`água, o que vai influenciar no dimensionamento da altura dos pilares e tabuleiro da ponte, entre outras estruturas.

6.1.2.2 A Profundidade do Curso D`Água e a Velocidade da Correnteza

Seu conhecimento é fundamental para determinarmos o tipo de suporte intermediário necessário, a altura dos pilares da ponte, a possibilidade de utilização de vaus existentes para facilitar a construção da ponte, a viabilidade de construção da ponte branca ou auxiliar.

6.1.2.3 A Natureza do Leito do Curso D`Água

O melhor método, porém nem sempre disponível às unidades de Engenharia, para verificar a natureza do fundo do rio é a sondagem. No entanto, um militar experiente poderá determinar de maneira geral se o leito do rio é arenoso, argiloso, rochoso, etc. Esta informação é básica para a determinação do tipo de suporte intermediário a ser utilizado (suporte com sapatas de concreto, com sapatas de madeira, suporte com estacas cravadas).

6.1.2.4 A Largura do Curso D`Água

Essa medição será utilizada para determinarmos a quantidade de material necessário à construção da ponte e estimarmos o tempo desta construção.

6.1.2.5 A Natureza e Situação das Margens

A margem é o local que receberá os encontros da ponte. Assim, devemos atentar, cuidadosamente, para que tenhamos uma margem capaz de suportar o esforço a ela aplicado pelas cargas móveis e permanentes de uma ponte. Se sua capacidade não for adequada (normalmente terrenos pantanosos) teremos que reforçá-la ou buscar um outro local para a ponte.

6.1.2.6 A Existência de Recursos Locais

Este item é de grande importância no planejamento dos trabalhos. Devemos dar preferência a um local que tenha, nas suas proximidades, matas com árvores disponíveis e adequadas ao uso em pontes de madeira. O comércio local e equipamentos de engenharia existentes na região, também deverão ser considerados, uma vez que, dependendo da situação tática, estes meios poderão ser úteis. Além disso, o emprego dos recursos locais permitirá reduzir a manobra logística de apoio à missão.

Convém destacar que devemos evitar sempre a construção da ponte em uma curva do rio, pois isso irá facilitar a erosão dos encontros. Evitar, também, a 1ª e 2ª margens com dimensões reduzidas o que vai dificultar o posicionamento e manuseio dos equipamentos e materiais necessários à construção.

6.2 O DIMENSIONAMENTO DAS PONTES DE MADEIRA

Antes de iniciarmos a construção de uma ponte de madeira devemos dimensionála de modo a suportar as cargas desejadas. Este dimensionamento se divide em 2 partes:

DIMENSIONAMENTO DA SUPERESTRUTURA E DIMENSIONAMENTO DA INFRAESTRUTURA.

Cabe ressaltar que dimensionar uma ponte não é o mesmo que classificá-la. Dimensionamos algo que vai ser construído e classificamos a ponte que já está lançada no terreno.

6.2.1 DIMENSIONAMENTO DA SUPERESTRUTURA

Iniciamos os cálculos pela superestrutura, isto porque a infraestrutura deve ser projetada para suportar as cargas da superestrutura (cargas permanentes) e as cargas móveis.

Um fator determinante para o dimensionamento da ponte é a natureza da tropa que estaremos proporcionando a mobilidade. Devemos ter completo domínio das classes e dimensões das viaturas que passarão pela ponte considerando, para efeito de cálculos, as viaturas de maior classe (a relação das classes das principais viaturas empregadas pelo EB está contida em anexo a este manual).

Neste momento, os dados necessários para iniciarmos os cálculos já terão sido colhidos: a classe desejada para a ponte, o vão livre e a largura útil da ponte. Com estes dados iniciamos a sequência de cálculos que nos levará às dimensões da superestrutura.

A seguir serão apresentados: a sequência de cálculos para o dimensionamento da superestrutura e exemplos de dimensionamento de superestrutura.

TODAS AS ABREVIATURAS NECESSÁRIAS AOS CÁLCULOS APRESENTADOS NESTE CADERNO DE INSTRUÇÃO ESTÃO REUNIDAS NO ANEXO A.

6.2.1.1 Sequência de Cálculos para o Dimensionamento da Superestrutura Veremos agora a sequência de cálculos necessários para o dimensionamento da superestrutura, sendo conhecidos: a classe desejada para a ponte (Cl), o vão livre (V), a largura útil da ponte (Lu) e o número de faixas de tráfego.

O objetivo final destes cálculos é o de determinarmos o número de vigas necessárias e suas dimensões, assim como a espessura do piso de repartição. Para isso, os cálculos apresentados a seguir têm o objetivo de nos levar a dois valores o

MOMENTO FLETOR TOTAL, POR VIGA (m) E AO ESFORÇO CORTANTE TOTAL, POR VIGA (q). Com esses valores, mais o valor do vão livre (V), podemos encontrar as dimensões da SUPERESTRUTRURA da ponte.

6.2.1.2 Exemplos de Cálculos de Dimensionamento da Superestrutura

Exemplo 1. Missão: projetar uma superestrutura de madeira para ponte classe 30, vão de 5,0 metros, largura útil de 4,20 metros e uma faixa de tráfego.

Conforme já estudado neste capítulo, o objetivo final destes cálculos é o de determinarmos o número de vigas necessárias e suas dimensões, assim como a espessura do piso de repartição. Assim, devemos encontrar dois valores o MOMENTO FLETOR TOTAL POR VIGA (m) E O ESFORÇO CORTANTE TOTAL POR VIGA (q). Com esses valores mais o valor do vão livre (V) podemos encontrar as dimensões da superestrutura da ponte.

Exemplo 2. Missão: projetar uma superestrutura de madeira para ponte classe 40, vão de 8,0 metros, largura útil de 7,30 metros e duas faixas de tráfego.

6.2.2 O DIMENSIONAMENTO DA INFRAESTRUTURA

Depois de encontradas as dimensões das peças componentes da superestrutura, passamos ao cálculo da infraestrutura. Esta deve ser projetada para suportar as cargas da superestrutura (cargas permanentes) e as cargas móveis.

Ressalta-se que os PILARES são as estruturas responsáveis por suportar a ponte como um todo, deste modo, OS CÁLCULOS A SEGUIR DEVERÃO CHEGAR AO NÚMERO DE PILARES NECESSÁRIOS, ASSIM COMO SUAS DIMENSÕES E AS DO CHAPÉU.

Estes pilares poderão ser cravados por bate-estacas ou fixados por sapatas de concreto. Em ambas as situações, devemos utilizar os contraventamentos diagonais, os quais permitem uma melhor estabilidade das estruturas da ponte.

As sapatas de madeira (apresentadas no capítulo 4 deste manual) devem ser encaradas como um modo expedito de sapatas para pontes de madeira, uma vez que, atualmente, existem maneiras muito mais eficientes e seguras de se construir a infraestrutura de uma ponte, como as sapatas de concreto, por exemplo, onde os pilares ficam inseridos em uma estrutura de concreto, proporcionando maior segurança a todo o conjunto.

Outro aspecto a ser observado para o dimensionamento da infraestrutura da ponte são os vãos contíguos, ou seja, os vãos vizinhos, uma vez que eles podem ou não ter as mesmas dimensões, o que vai influenciar no esforço cortante total que incidirá sobre cada cavalete.

6.2.2.1 Sequência de Cálculos para o Dimensionamento da Infraestrutura de uma Ponte de Madeira.

Importante observar que são utilizados alguns dados que já foram calculados para a superestrutura, assim os cálculos da infraestrutura são uma continuação dos cálculos da superestrutura.

6.2.2.2 Exemplos de Cálculos de Dimensionamento da Infraestrutura

Exemplo 1. Missão: projetar a infraestrutura de madeira para ponte classe 60, duas faixas de tráfego, e vãos V1 de 6,1 metros e V2 de 9,2 metros, altura do pilar de 4,55 metros, solo dos encontros de argila dura, largura útil de 7,3 metros e chapéu de dimensões de 30 x 30 cm.

Será empregado um bate-estacas com altura de queda de 3 metros, peso do maço de 906 Kg e penetração média do pilar, por batida, para as últimas seis batidas, de 15 cm.

A superestrutura é composta somente por madeiras. Conforme já estudado neste capítulo, o objetivo final destes cálculos é determinarmos, basicamente, o número de pilares e suas dimensões.

Exemplo 2. Missão: projetar a infraestrutura de madeira para ponte classe 40, uma faixa de tráfego, vão de 7,0 metros, altura do pilar de 2,50 metros, solo dos encontros de argila dura, largura útil de 4,2 metros e chapéu de dimensões de 30 x 30 cm.

6.4 CARACTERÍSTICAS DAS VIGAS DE AÇO

Também poderemos utilizar numa ponte de madeira vigas de aço. Para isso, devemos considerar as seguintes nomenclaturas para essas vigas:

6.5 CARACTERÍSTICAS DOS PILARES DE MADEIRA

6.6 CARACTERÍSTICAS DO BATE-ESTACA EMPREGADO

6.7 RELAÇÃO ENTRE A LARGURA MÍNIMA ENTRE RODAPÉS E A CLASSE DA PONTE

6.8 A EXECUÇÃO DO PROJETO DE UMA PONTE DE MADEIRA

Como vimos anteriormente, existem 3 fases para a construção das pontes de madeira: o RECONHECIMENTO, o DIMENSIONAMENTO e a EXECUÇÃO DO PROJETO. Neste momento, abordaremos a EXECUÇÃO DO PROJETO que depende em grande parte do adestramento dos militares envolvidos nesta missão.

Para um apoio satisfatório às peças de manobra da arma base, torna-se necessário que as tropas de Engenharia tenham pleno conhecimento das técnicas de construção.

6.8.1 EQUIPAMENTOS ÚTEIS

6.8.1.2 Motosserra e Implemento com Furadeira

Deverão ser levadas para o canteiro de trabalhos ao menos três motosserras: uma de pequena e outras duas de média potência.

Outro equipamento essencial é o implemento para motosserra chamado furadeira. Ele é acoplado a este próprio equipamento e é bastante utilizado para as ligações entre as madeiras. Com ele devem ser levadas várias brocas de diferentes bitolas e comprimentos.

6.8.1.3 A Retroescavadeira ou Trator Multiuso com Implemento Escavadeira

A retroescavadeira é o equipamento de Engenharia mais importante a ser utilizado na construção de pontes de madeira. Sua versatilidade é muito útil, podendo realizar inúmeros trabalhos: preparação de encontros, carregamento de madeiras, colocação de vigas, chapéu, entre outros.

O Trator Multiuso também pode ser utilizado, porém com um menor rendimento, no entanto, deve obrigatoriamente estar equipado com o implemento escavadeira.

6.8.1.4 O Bate-Estacas

Se no reconhecimento for constatada a necessidade de utilização de BATEESTACAS, é possível que tenhamos que utilizar a chamada PONTE BRANCA, que nada mais é que uma estrutura leve de madeira que tem a finalidade de avançar com o BATEESTACAS PORTÁTIL para cravar os pilares. Caso o bate-estacas disponível ofereça o sistema de lança, provavelmente, a ponte branca não será necessária, uma vez que, com este recurso, a distância poderá ser vencida por este implemento e, assim, a estaca poderá ser cravada.

Existem diversos modelos de BATE-ESTACAS, sendo aquele o que melhor atende à necessidade de mobilidade de nossas tropas do tipo portátil, o qual pode ser desmontado e carregado em uma Vtr “Qualquer Terreno”, atendendo, assim, à logística necessária para as pontes de madeira. Ele é composto basicamente de um motor de 11 HP ou superior, um guincho com engrenagem, cabo de aço de ½ pol, peso de uma ton, capacete para peso de uma tonelada, amarras para ancoragem, madeiras suportes e roldana.

Ao chegar ao local da construção da ponte, o próprio BATE-ESTACAS, ao ser montado, pode tracionar as peças de madeira e colocá-las na posição a ser cravada. Estas peças, normalmente, serão os pilares da ponte e devem ser apontadas antes de serem cravadas (a ponta deve ser realizada por quatro cortes em uma extremidade da estaca).

6.8.2. A CONSTRUÇÃO DA INFRAESTRUTURA

Recordamos os componentes da infraestrutura: sapata, soleira, pilar, contraventamento diagonal, chapéu, batente e dormente. Nem sempre todos são necessários, sendo que a utilização de alguns deles depende do tipo de sapata empregada. Basicamente, as sapatas utilizadas para a fixação dos pilares poderão ser constituídas de: concreto armado, de madeira, ou simplesmente o pilar poderá ser cravado com o emprego de um bate-estacas.

Caso haja a necessidade da extração de madeira in loco, considerar dois aspectos: a madeira estará verde e sem tratamento, ou seja, não é a melhor opção para a execução de um trabalho de qualidade; se isso for realmente necessário, considerar que, provavelmente, de cada três árvores derrubadas uma será descartada, uma vez que é comum que na queda da árvore ocorram danos à mesma que impossibilitem sua utilização.

6.8.2.1 A Construção da Fundação e Fixação de Pilares

O capítulo 5 deste manual apresenta as recomendações para a construção dos encontros da ponte, os quais também fazem parte das fundações.

Considerando a utilização das sapatas de concreto, inicialmente, as margens e locais que receberão estas sapatas deverão ser preparadas (se possível compactando o terreno). Após esta preparação deve ser confeccionada a caixaria, devendo a mesma ser impermeabilizada com uma camada de aproximadamente 5 cm de “concreto magro” a fim de que a madeira do pilar não fique em contato direto com o solo, o que a protegerá. Além disso, a fim de permitir um melhor escoamento da água e proteção da sapatas, as mesmas devem ser construídas com uma quina nas extremidades, preferencialmente na extremidade da sapata mais a montante do rio.

O deslocamento dos pilares até seu posicionamento na caixaria é facilitado pelo emprego de equipamentos de engenharia (retro-escavadeira, trator multi-uso, bateestacas, guindastes), devendo ser sempre considerado o FATOR SEGURANÇA como primordial.

Os pilares, então, serão posicionados e alinhados conforme o eixo da ponte. Após o posicionamento dos pilares, são instaladas as ferragens e, em seguida, a caixaria é preenchida pelo concreto, finalizando, assim, a fase da fixação dos pilares.

Quanto à altura destes pilares, o que consequentemente determinará a altura da ponte, é importante certificar de que a ponte fique ligeiramente acima do greide da estrada. Para essa tarefa poderá se utilizada a mangueira de nível e estacas auxiliares. Ressalta-se que, ao final da construção, o rodeiro da ponte NUNCA poderá estar em um nível inferior ao da estrada, sob risco de em pouco tempo de tráfego surgirem sérios danos estruturais.

Caso sejam utilizados balancins não devemos esquecer de considerar a diferença de altura existente entre os pilares dos encontros e os pilares dos cavaletes intermediários. Essa diferença de altura pode ser observada na figura a seguir:

6.8.2.2 O posicionamento do chapéu e balancins (caso necessário)

Após a fixação dos pilares, deve ser realizada a pré-furação dos mesmos para que possam receber os conectores (pregos ou parafusos) que os unirão ao chapéu.

Assim como para os pilares, para o posicionamento do chapéu podemos utilizar equipamentos de Engenharia. Deve-se ter a precaução de que esta peça não venha a chocar-se com os pilares, o que poderia causar danos estruturais, mas sim, que seja cuidadosamente colocada em sua posição e, em seguida, seja fixada por conectores metálicos.

Depois de serem fixados os chapéus, devem ser fixados os balancins, se necessários. Estes balancins, assim como todas as peças empregadas, devem ser préfurados antes de seu posicionamento na ponte.

Os contaventamentos diagonais devem sempre ser utilizados a fim de melhor estabilizarem a infraestrutura, mesmo quando são utilizadas sapatas de concreto. Eles devem ser posicionados em forma de “X”, sendo fixados nos pilares da ponte.

6.8.3 A CONSTRUÇÃO DA SUPERESTRUTURA

Recordamos agora os componentes da superestrutura: o balancim (se for o caso), as vigas, o piso de repartição, o piso de uso, o rodapé, o balaústre, a escora e o corrimão.

6.8.3.1 O Posicionamento das Vigas

Após a fixação dos balancins, as vigas vão sendo posicionadas em cima dos mesmos e em sua mesma direção. Assim, observa-se que os balancins servem apenas como apoios às vigas.

Salienta-se a importância de considerar a tabela 6.7 deste manual, a fim de verificar a necessidade de contraventamento entre as vigas. Isto ocorre quando há uma diferença acentuada entre a altura da viga e a sua largura, fazendo com que o conjunto se torne pouco estável, havendo, assim, a necessidade de contraventamentos entre as vigas, a fim de estabilizá-las.

6.8.3.2 O Posicionamento do Piso de Repartição e Piso de Uso

Por cima das vigas e perpendicular a elas são posicionados os pisos de repartição. Os mesmos devem ser colocados entre eles a uma distância de 1/3 a 2/3 da sua largura. Após a fixação dos pisos de repartição, as suas extremidades devem ser cortadas de maneira uniforme, a fim de tornar o conjunto uma obra harmônica quanto às suas formas.

Depois de instalado o piso de repartição, fixa-se o piso de uso. A largura mínima de cada lado do mesmo deve ser de 80 cm, ou seja, devem ser dispostas peças lado-a-lado para que se alcance esta distância mínima. Devemos atentar quando a ponte for destinada a viaturas de grande classe, neste caso, o piso de uso deverá cobrir uma maior área, a fim de atender à maior largura que normalmente possuem estas viaturas.

6.8.3.3 O Posicionamento dos Rodapés

Em seguida, são posicionados os rodapés, os quais devem ser fixados diretamente às vigas mais exteriores da ponte.

6.8.3.4 Outras Considerações

Para a união do chapéu aos pilares, dos balancins ao chapéu, das vigas ao chapéu, das vigas ao balancim e dos rodapés às vigas, podemos utilizar o mesmo tipo de prego, o qual poderá ser o vergalhão de aço ou parafusos passantes de dimensões apropriadas. No caso de utilizarmos os pregos de vergalhão, os mesmos deverão ser apontados previamente.

Devemos verificar as dimensões do piso de repartição e piso de uso que serão empregados, a fim de determinar as medidas dos pregos que serão utilizados. Usualmente, o piso de repartição é unido às vigas por pregos, assim como o piso de uso é unido aos pisos de repartição. Sugestões de especificações de pregos podem ser consultadas no capítulo 8 deste Caderno de Instrução.

6.8.3.5 Ações Complementares após a Construção

Após a construção da ponte, devem ser realizadas as seguintes atividades complementares:

a) inspeção visual das conexões entre as madeiras e reaperto das mesmas;

b) pintura em amarelo dos rodapés;

c) compactação das entradas e saídas da ponte, utilizando para isso, preferencialmente, material de boa granulometria;

d) sinalização da ponte mediante a colocação de placa indicativa da classe da mesma;

e) limpeza de toda a área próxima à ponte onde podem ser encontrados restos de materiais utilizados na construção; e

f) controle das primeiras viaturas que passam pela ponte, a fim verificar como a estrutura se comporta com as cargas móveis.

7.1 CÁLCULOS PARA DETERMINAR A CLASSE DA PONTE DE MADEIRA

Este capítulo trata da classificação das pontes de madeira de vigas simples ou compostas, as quais são as mais comumente encontradas em todas as partes do território nacional. Assim, a fim de realizarmos um correto reconhecimento de engenharia e determinarmos a capacidade suporte (classe) de uma ponte de madeira, devemos seguir uma sequência lógica de cálculos, a seguir apresentada. Ressalta-se que a nomenclatura, os ábacos, as tabelas, são os mesmos utilizados no capítulo 6 deste Caderno de Instrução.

Classificar uma ponte significa atribuir a ela um número-classe. O número-classe de uma ponte representa o maior número-classe de uma viatura que essa ponte é capaz de suportar com segurança.

Ressalta-se que o número-classe é apenas um número-referência e não o peso da viatura, como muitos erroneamente imaginam. Desse modo, devemos consultar o anexo C deste Caderno de Instrução, que lista as classes das principais viaturas existentes em nosso Exército e, assim, proporciona a comparação com a classe encontrada para a ponte.

7.1.2 CLASSIFICAÇÃO DE UMA PONTE DE MADEIRA

A classificação de uma ponte de madeira deve ser realizada considerando sempre o lance mais frágil da ponte, caso não seja possível determinar este lance, devemos classificar todos os lances da ponte.

Para a classificação devem ser considerados tanto a infraestrutura quanto a superestrutura. A sequência de cálculos a seguir, calcula, inicialmente, a capacidade da superestrutura, a qual é, via de regra, determinante para a classe de uma ponte. A seguir, verificamos a capacidade da infraestrutura, uma vez que, a classe da ponte poderá ser diminuída em face de uma fragilidade da mesma. Assim, após calcularmos a capacidade da superestrutura, devemos verificar se a infraestrutura está compatível com a classe determinada.

7.1.2.1 Sequência de Cálculos para a Classificação de uma Ponte de Madeira

7.1.2.2 Exemplos de Cálculos para a Classificação de uma Ponte de Madeira

Exemplo 1. Classificar uma ponte de vigas de madeira com as seguintes características: duas vias de tráfego, 6 pilares de madeira de 30x30cm, chapéu de 30x30cm, vão de 6 metros, 10 vigas com as dimensões de 25 x 45 cm, largura da pista de rolamento de 7,30 metros, piso de madeira com 12,5 cm de espessura. Não há contraventamentos laterais e a ponte apresenta apenas um lance.

Exemplo 2. Classificar uma ponte de vigas de madeira com as seguintes características: uma via de tráfego, 2 pilares de madeira de 25x25cm, chapéu de 25x25cm, vão de 5 metros, 10 vigas com as dimensões de 20 x 20 cm, largura da pista de rolamento de 2,90 metros, piso de madeira com 10,0 cm de espessura. Não há contraventamentos laterais e a ponte apresenta apenas um lance.

7.2 SISTEMA MILITAR DE SINALIZAÇÃO DE PONTES

A sinalização das pontes de madeira tem a finalidade de permitir uma rápida e eficiente verificação da capacidade-suporte da ponte em questão, sendo imprescindível para a segurança da transposição da mesma, uma vez que há viaturas e pontes de distintos números-classe.

As pontes de madeira são classificadas, segundo a largura útil entre os rodapés, em duas categorias: de uma via (ou faixa de tráfego) e de mais de uma via (ou faixas de tráfego).

7.2.1 SINALIZAÇÃO DE PONTE DE UMA VIA OU FAIXA DE TRÁFEGO

Para sinalizar uma ponte de uma via, utiliza-se uma placa com fundo amarelo e letras pretas. O número representa a classe da viatura mais pesada que pode fazer a travessia com segurança pela ponte. Para pontes com classe acima de 30, recomenda-se especificar a classe para viaturas sobre rodas e sobre lagartas. Se a largura da ponte for menor que o prescrito na tabela 6.11, uma placa retangular deve ser colocada em baixo da circular, contendo a largura útil real da ponte. A figura a seguir ilustra a sinalização para pontes de uma via ou faixa de tráfego.

7.2.2 SINALIZAÇÃO DE PONTE DE DUAS VIAS OU FAIXAS DE TRÁFEGO

Para sinalizar uma ponte de duas vias, utiliza-se, igualmente, uma placa com fundo amarelo e letras pretas. O número da esquerda representa a classe da ponte para tráfego com fluxo duplo, enquanto o número da direita para tráfego com fluxo simples (apenas uma Vtr de cada vez cruzando a ponte). Também é possível especificar a classe para viaturas sobre rodas e sobre lagartas na mesma placa. A figura a seguir ilustra a sinalização para pontes de duas vias ou faixas de tráfego.

7.3 OS TIPOS DE TRAVESSIA DE UMA PONTE

O tipo de travessia de uma viatura ou de um comboio de viaturas sobre uma ponte é determinado à base da classificação das pontes e viaturas. Sendo assim, podemos considerar dois tipos de travessia: A TRAVESSIA NORMAL E A TRAVESSIA ESPECIAL.

7.3.1 CARACTERÍSTICAS DA TRAVESSIA NORMAL

Ocorre quando o número-classe da viatura é igual ou inferior à classe da ponte. As viaturas devem manter entre si uma distância mínima de 30 metros e velocidade máxima de 40 Km/h.

7.3.1.2 Características da Travessia Especial

Sob condições excepcionais, o comando do FTTOT pode autorizar a passagem de viaturas por pontes de classe inferior ao número-classe das viaturas. Essas travessias são conhecidas como especiais e são divididas em dois tipos: A TRAVESSIA ESPECIAL COM CAUTELA E A TRAVESSIA ESPECIAL COM PERIGO.

7.3.1.2.1 Travessia Especial com Cautela

O número-classe para essa travessia pode ser obtido multiplicando-se o númeroclasse da ponte de travessia normal em um sentido por 1,25. Para esse tipo de travessia a velocidade máxima deve ser de 15 Km/h, o intervalo mínimo entre viaturas de 50 metros e o motorista da viatura não deve parar, acelerar ou mudar de marcha sobre a ponte.

7.3.1.2.2 Travessia Especial com Perigo

Somente deve ser realizada quando houver precisão de perdas de vidas excessivas, caso não seja feita a transposição da ponte. Nesse tipo de travessia, uma viatura de cada vez deve cruzar a ponte e, após cada transposição, um oficial de Engenharia deve vistoriar a mesma. Além disso, a velocidade máxima deve ser de 5 Km/h, a viatura deve se deslocar no eixo central da ponte e também não deve parar, acelerar ou mudar de marcha sobre a ponte.

8.1 AS LIGAÇÕES PARA AS MADEIRAS

As ligações entre as peças de madeira em uma ponte podem ser efetuadas das seguintes formas: por pregos, por parafusos, por anéis metálicos, por chapas metálicas, por colas ou por protensão. Além dessas ligações, existe aquela que une a madeira ao concreto ou a madeira ao asfalto, em pontes que utilizam estes tipos de materiais.

A fim de se evitar o fendilhamento da madeira, quando da fixação desses elementos de união, sempre deve ser realizada uma pré-furação da mesma, além de se obedecer aos espaçamentos entre esses elementos de ligação.

8.1.1 FORMAS DE LIGAÇÕES EXISTENTES

8.1.1.1 Pregos

Os pregos são largamente empregados nas pontes de madeira. Podemos considerar, também, como um tipo de prego, os vergalhões (normalmente de 1/2 ou 5/8 de polegada), os quais são utilizados para a união de componentes da ponte.

Temos que considerar que nunca uma estrutura deve ser fixada com apenas um prego e que à ação de fixar um prego, deve anteceder obrigatoriamente a ação da préfuração. A pré-furação deve ser realizada num diâmetro pouco menor que o diâmetro do prego definitivo (para coníferas: d = 0,85 def e para dicotiledôneas: d = 0,98 def, onde def é o diâmetro efetivo medido nos pregos a serem usados).

Outra consideração importante, é que as ligações efetuadas com quatro ou mais pregos são as consideradas rígidas, assim, sempre que possível deve-se procurar realizar a ligação desta maneira. Além disso, os pregos deverão ser cravados em ângulos aproximadamente retos em relação às fibras da madeira e, ainda, as cabeças dos mesmos devem estar niveladas com a superfície da madeira.

A figura abaixo representa, inicialmente, a fixação de duas peças de madeira e, em seguida, a ligação de uma madeira e uma peça metálica. O valor de x deve ser no mínimo igual à quantia de 12 vezes o diâmetro do prego (d). Além disso, no caso de que o prego penetre em mais de uma peça de madeira, esta penetração em qualquer uma das peças ligadas não deve ser menor que a espessura da peça mais fina (caso contrário, o prego será considerado não resistente).

Outra consideração quando utilizamos os pregos é que, a fim de evitar o fendilhamento da madeira, a espessura do prego (d) não deve ser maior que 20% da altura (h) da menor peça de madeira pregada.

O espaçamento entre os pregos ou também entre parafusos ajustados deve respeitar as distâncias mínimas apresentadas na figura a seguir. Estas distâncias consideram a situação mais comum para a união das madeiras em pontes de vigas simples, onde geralmente, elas são submetidas a um esforço de compressão normal ao sentido das fibras da madeira. Para outras formas de emprego a NBR 7190-97 deve ser consultada.

A figura a seguir nos apresenta, alguns dos pregos mais utilizados na construção de pontes de madeira, para a fixação de pisos de repartição, pisos de uso e caixaria de concreto. Apresenta, também, a nomenclatura de cada prego, assim como a quantidade existente por Kg, uma vez que os pregos são adquiridos em pacotes de um Kg.

8.1.1.2 Parafusos

Os parafusos são também bastantes utilizados nas pontes de madeira.

Assim como ocorre com os pregos, nunca uma estrutura deve ser fixada com apenas um parafuso e, também, deve ser realizada uma pré-furação do local onde será inserido o parafuso (a pré-furação deve ser feita com diâmetro (d) não maior que o diâmetro (d) do parafuso, acrescido de 0,5 mm).

O seu espaçamento segue as mesmas regras dos espaçamentos apresentados para os pregos e, também, da mesma maneira, segue o conceito de que as ligações efetuadas com quatro ou mais parafusos são as consideradas rígidas.

A figura a seguir representa, inicialmente, a fixação de duas peças de madeira e, em seguida, a ligação de uma madeira e uma peça metálica. Quando utilizamos parafusos, a sua espessura deve ter no máximo a metade da altura (h) da menor peça de madeira parafusada.

Normalmente, para as pontes se utiliza o parafuso passante, o qual deve atravessar completamente as peças de madeira a serem unidas. Dependendo das dimensões das peças de madeira podem ser utilizadas diversas bitolas destes parafusos (1/2 Pol, 3/4 Pol, 5/8 Pol). Em cada extremidade do parafuso, são colocadas uma arruela e uma porca. A arruela deve ter um diâmetro ou comprimento do lado (arruelas quadradas) de pelo menos 3d (onde d é o diâmetro do parafuso) sob a cabeça e a porca.

As arruelas devem estar em contato total com as peças de madeira e sua espessura mínima para utilização em pontes é de 9 mm.

8.1.1.3 Anéis metálicos

Normalmente, os anéis metálicos são utilizados para a união de peças que estejam em sentidos perpendiculares entre si. Além disso, os anéis metálicos necessitam de um parafuso fixador, o qual deve ser colocado no centro do anel a fim de que seja realizada sua fixação à madeira. Este tipo de ligação, não permite a união de vigas topo-a-topo.

A seguir, representa-se uma ligação utilizando um anel sujeito ao esforço de compressão. Nesta figura observa-se o anel metálico e as distâncias mínimas a ser consideradas neste tipo de ligação.

8.1.1.4 Chapas metálicas

Em pontes de madeira, as chapas metálicas, normalmente, são utilizadas para REFORÇAR a união de peças de madeira topo-a-topo, podendo possuir ou não dentes estampados. Caso não possua esses dentes, podem ser fixadas por pregos ou parafusos.

Importante observar que a espessura mínima das chapas de aço utilizadas neste tipo de ligação deve ser de 9 mm e devemos utilizar a chapa nos dois lados da ligação topo-a-topo.

8.1.1.5 Colas

As ligações com cola somente podem ser empregadas em juntas longitudinais da madeira laminada colada. O emprego de cola nas ligações deve obedecer a prescrições técnicas provadamente satisfatórias. Somente pode ser colada madeira seca, ao ar livre ou em estufa, sendo que a resistência da junta colada deve ser no mínimo igual à resistência ao cisalhamento longitudinal da madeira.

8.1.1.6 Protensão

Esta técnica de ligação entre madeiras está permitindo uma evolução na construção das pontes de madeira, proporcionando pontes mais resistentes e adequadas às nossas estradas. A técnica consiste na união de pranchões de madeira serrada, dispostos lado-a-lado e comprimidos, transversalmente, por meio de barras de protensão, o que permite o surgimento de propriedades de resistência e de elasticidade na direção transversal da ponte, aumentando, assim, a sua classe se comparada a tabuleiros não protendidos.

Esta barra de protensão é tracionada a uma tensão determinada e, após a construção da ponte e inicio de sua utilização, esse esforço de tracionamento deve ser reaplicado em períodos também determinados, a fim de se manter a capacidade suporte do tabuleiro. A seguir, podemos observar a disposição desta ligação.

8.1.1.7 Ligação madeira-asfalto ou madeira-concreto

Quando o rodeiro da ponte (piso de uso e piso de repartição) é constituído de concreto ou asfalto ou mesmo a combinação de ambos, devemos observar algumas particularidades para que a ligação da madeira a estes materiais seja realizada da forma correta. Deste modo, devem ser utilizados para esta ligação além da tela metálica, conectores fixados à madeira por resina epoxi. Esses conectores têm a finalidade de unir o concreto à madeira e são fundamentais para a correta construção do rodeiro nesses tipos de pontes. Normalmente, nessas pontes as próprias vigas funcionam também como caixaria para o concreto, o que facilita a preparação para concretagem. Importante observar que devem ser colocadas tábuas entre uma viga e outra para fechar esta caixaria mencionada e proporcionar uma ligação eficiente. Além disso, conforme apresentado na figura a seguir, os conectores devem ser fixados sempre às vigas, para que o tabuleiro receba os esforços da maneira mais conjunta possível. Assim, uma vez fixados os conectores e telas metálicas, o sistema estará em condições de receber o concreto, conforme podemos observar na figura a seguir.

Os conectores devem ser instalados a uma distância de 25 cm entre si, nos primeiros dois metros de ponte, depois disso, devem ser espaçados de 50 cm, na parte central. Isto ocorre devido à necessidade de se suportar ao esforço cortante das cargas móveis quando um veículo ingressa na ponte, o que nos leva a reforçar as suas extremidades com um número maior de conectores.

A figura a seguir ilustra as dimensões de um conector que deve possuir comprimento total de 54 cm, e deve ser constituído de aço CA50, galvanizado a fogo e 12,5 mm de diâmetro. Admite-se também a utilização de conectores tipo vergalhões de aço de ½ polegada.

Os conectores também podem ser compostos de vergalhões de aço conforme podemos observar na figura a seguir:

9.1 GENERALIDADES

A vistoria periódica das estruturas da ponte, conforme visto nos métodos de proteção, capítulo 3 deste manual, nos traz a possibilidade de constatar o momento em que a estrutura da ponte necessitará de algum reparo. Sendo assim, surge o conceito da REPARAÇÃO DAS PONTES DE MADEIRA.

Evidentemente, na maioria das vezes, se torna mais interessante economicamente reparar uma ponte que construir outra. Assim, normalmente, a reparação surge como uma opção viável se considerarmos o custo-benefício do projeto.

Esta reparação pode ser realizada devido à DETERIORAÇÃO INICIAL OU à DETERIORAÇÃO SEVERA

9.2 REPARAÇÃO DEVIDO À DETERIORAÇÃO INICIAL

Na deterioração inicial, a estrutura da ponte ainda não está comprometida, estando em perfeitas condições funcionais. Assim, sendo precocemente detectado o problema, quer seja por agentes bióticos ou abióticos, é possível saná-lo a um custo acessível e preservar a ponte de danos mais acentuados.

Esta reparação, realizada “in loco”, utiliza como principais técnicas: a fumigação, a injeção, a aspersão, e o pincelamento.

9.2.1 TÉCNICAS DE REPARAÇÃO DEVIDO À DETERIORAÇÃO INICIAL

9.2.1.1 A Técnica da Fumigação

Esta técnica consiste em submeter a estrutura atacada por agentes nocivos (neste caso, normalmente cupins, formigas), à ação de um gás tóxico mediante equipamentos semelhantes ao já conhecido “fumacê”. Esta exposição deve ser por um período determinado e possui a vantagem de atingir uma penetração profunda do agente em forma gasosa na madeira a ser reparada. No entanto, a limitação desta técnica é a de oferecer apenas uma ação momentânea sobre o agente nocivo. Assim, recomenda-se combinar esta técnica com as de aspersão ou pincelamento.

Outra recomendação é de que a estrutura de madeira a ser atingida pelo produto gasoso (utiliza-se o brometo de metila, a fosfina, entre outros) deve ser envolta e vedada por lona impermeável ao referido gás.

9.2.1.2 A técnica da injeção

Esta técnica de simples execução é bastante eficiente em ataques pontuais dos agentes nocivos. Assim, identificando o local do problema, utiliza-se a seringa hipodérmica para introduzir o produto diretamente nos orifícios produzidos pelos insetos. Também, podemos lançar mão de uma furadeira e executar orifícios auxiliares para injetar o produto. Esta técnica deve ser combinada com a aspersão ou pincelamento, a fim de retardar uma nova infestação.

9.2.1.3 A técnica da aspersão

Para utilizarmos esta técnica a madeira a ser reparada deve estar isenta de resíduos ou detritos acumulados.

A técnica da aspersão pode utilizar equipamentos muito simples e conhecidos de todos, largamente empregados em lavouras e em dedetizações domésticas. Estes pulverizadores produzem um fluxo contínuo do agente preservativo à madeira. Esta técnica, se bem executada, permite que o produto atinja a todos os lados da madeira, as suas junções, encaixes, etc, proporcionando uma atuação muito mais ampla que a técnica da injeção.

9.2.1.4 A técnica do pincelamento

O pincelamento é a técnica de mais simples execução. No entanto, oferece uma ação apenas superficial à peça de madeira submetida a este tipo de reparo. Não é tão eficaz quanto a técnica da aspersão, pois não alcança pontos de difícil acesso da madeira. Em contrapartida, seu emprego é bastante viável economicamente, além da possibilidade de se revitalizar esteticamente a estrutura afetada.

9.3 REPARAÇÃO DEVIDO À DETERIORAÇÃO SEVERA OU TARDIA

Na deterioração tardia, a estrutura da ponte ou já está comprometida devido à ação dos agentes nocivos ou está na iminência de ser. Assim, se faz necessário uma atuação mais incisiva, onde o problema tem que ser resolvido sob pena de ocorrer sérios riscos à segurança da estrutura. Evidentemente, este tipo de recuperação é mais dispendiosa que a reparação devido à deterioração inicial, no entanto, ainda é mais econômica que a construção de uma outra ponte.

O emprego deste tipo de reparação requer a utilização de mão-de-obra especializada, a fim de não se danificarem estruturas vizinhas àquela que esta sendo reparada e, também, para que a segurança não seja comprometida durante estes trabalhos.

Esta reparação também é realizada “in loco”, sendo as técnicas utilizadas as seguintes: a substituição, os reforços por conectores, os reforços por emenda, os reforços por camisa de concreto e os reforços por adesivos.

9.3.1 TÉCNICAS DE REPARAÇÃO DEVIDO À DETERIORAÇÃO TARDIA

9.3.1.1 A Substituição

A substituição consiste na simples troca das peças fortemente atingidas pelos agentes nocivos, por outras de iguais dimensões e características. Seu emprego requer habilidade do executor e somente é recomendado onde se observam poucas peças danificadas.

Sempre que uma peça é substituída, convém examinar as peças adjacentes, a fim de verificar se existe também um ataque, mesmo que inicial. Se for constatado que há agentes nocivos atuando também nestas madeiras vizinhas, deve-se efetuar um tratamento preservativo, antes que a substituição propriamente dita seja realizada.

9.3.1.2 Os Reforços por Conectores

Conforme verificado no capítulo 8 deste Caderno de Instrução, algumas das principais formas de ligação (conectores) para a madeira são os pregos, parafusos, as chapas metálicas e os anéis metálicos. Estes materiais podem ser utilizados, conjugados ou não a cortes na madeira, a fim de reforçar a estrutura ou mesmo prevenir uma maior separação de madeiras que apresentam rachaduras.

9.3.1.3 Os Reforços por Emendas

São, como o próprio nome diz, emendas, onde peças de madeira associadas com parafusos são adicionadas à estrutura danificada. Esta técnica é bastante eficiente quando a estrutura de madeira danificada apresenta rachaduras longitudinais.

9.3.1.4 Os Reforços por Camisa de Concreto

Um exemplo da utilização do reforço por camisa de concreto é a reparação de pilares de uma ponte que está sujeita fortemente à ação nociva do intemperismo. Deste modo, a camisa de concreto terá a função de proteger aquela madeira afetada de um novo ataque. Convém destacar, que antes da colocação da camisa de concreto, as peças de madeira devem receber novamente um tratamento preservativo adequado.

9.3.1.5 Os Reforços por Adesivos

Os adesivos são utilizados na forma de gel (resina epoxi) podendo ser empregados em conjunto com peças metálicas. Esta resina epoxi é um gel de betume que ao ser aplicado ocasiona um aumento da resistência e do peso da estrutura a que se está reparando. A grande vantagem deste método é o aumento da capacidade de carga e da flexibilidade da estrutura.

10. GENERALIDADES

Atualmente, muitos países têm realizado estudos visando à construção de pontes de madeira que melhor se adaptem às novas exigências relativas à capacidade de suporte e durabilidade. Nas últimas três décadas, vários fatores contribuíram para esta melhoria: consciência mundial relacionada à preservação ambiental; possibilidade da madeira ser extraída agredindo menos o meio ambiente do que outros materiais (madeira de reflorestamento); menor custo por metro de ponte construída; maior versatilidade nos projetos e construções; inegável valor estético dessas pontes. Assim, devemos buscar estas novas tecnologias, verificando sempre o que há de mais moderno acerca do assunto, permitindo que possamos participar desta evolução que vem ocorrendo em todo o mundo.

10.1 A PONTE DE MADEIRA PROTENDIDA

As pontes protendidas de madeira surgiram na década de 1970, mais precisamente em 1976, como uma alternativa para a recuperação de pontes de madeira laminada pregada. Elas foram fortemente difundidas na América do Norte a partir dos anos 1980.

No Brasil, os primeiros estudos sobre as pontes protendidas foram realizados em 1995 e, desde então, vêm sendo realizados trabalhos acerca deste assunto. A primeira ponte da América do Sul a utilizar essa tecnologia foi construída no Brasil por pesquisadores da USP, na cidade de São Carlos , SP, no ano de 2006. Em todo o mundo, já foram construídas mais de 2500 pontes protendidas, sendo uma tendência o acréscimo desse número, devido a vários fatores: o seu baixo custo, grande capacidade suporte, grande durabilidade, facilidade e rapidez de construção.

Este tipo de ponte é composta, basicamente, por uma superestrutura formada por lâminas de madeira serradas, dispostas lado-a-lado e comprimidas, transversalmente, por meio de barras de protensão ou fios de aço. Estas últimas são tensionadas e têm sua força controlada, garantindo que a placa de madeira ganhe rigidez transversal (no sentido da largura da ponte) e não apenas longitudinal (no sentido do comprimento da ponte), o que permite que o veículo tenha liberdade para transitar em qualquer local da seção do tabuleiro. Essas barras de protensão (metálicas) devem ter diâmetro entre 16 e 35 mm, e resistência mecânica entre 827 e 1.033 MPa, além disso, todos os elementos metálicos devem ser protegidos contra a corrosão.

Este tensionamento, realizado mediante sistemas hidráulicos, deve ser repetido ao menos duas vezes após a construção e efetiva utilização da ponte (recomenda-se após três dias e após oito semanas), uma vez que, devido à lenta deformação da madeira, ocorrerá um alívio de tensões nas barras de aço e, em consequência, uma perda da capacidade de suporte da ponte. Este tabuleiro é a base da superestrutura da ponte e deve ser apoiado em encontros (infraestrutura) projetados conforme a necessidade (vide capítulo 8 ).

As madeiras necessárias para este tipo de ponte são facilmente encontradas, uma vez que possuem medidas bastante comuns: espessuras de 5 a 10 cm e altura de 13 a 40. O comprimento pode ser de até 6 metros para a peça de madeira, no entanto, comprimentos maiores podem ser alcançados, bastando a união dessas peças de madeira topo-a-topo, conforme podemos observar na figura a seguir:

Além do custo reduzido dessas pontes, se comparado a pontes metálicas ou de concreto (aproximadamente 1/3 do valor de uma ponte de concreto), outra grande vantagem é a de proporcionar sua construção prévia em outros locais que não o canteiro de obras propriamente dito. Assim, podem ser pré-fabricadas e estocadas a fim de utilizações futuras, uma vez que podem ser montadas em seções, o que proporciona uma enorme variedade de possibilidades logísticas. Desta forma, a largura e o comprimento desejado para a ponte, podem ser obtidos unindo-se no local da construção da mesma, diversas seções pré-fabricadas. Outra grande vantagem deste sistema é a grande capacidade suporte dessas pontes, obtendo-se classes elevadas propícias ao emprego militar.

O emprego dessas pontes é mais indicado aos vãos de pequena extensão, mas que necessitem de uma ponte de classe elevada. No entanto, com a construção de suportes intermediários essa ponte pode vencer vãos de grandes dimensões, como se fizéssemos várias pontes em sequência.

Para o seu revestimento, normalmente utiliza-se o asfalto, o concreto ou a combinação de ambos. Para a colocação do asfalto recomenda-se o usinado à quente, numa espessura aproximada de 8 cm, aplicado em duas camadas.

Além do tabuleiro simples, a ponte protendida pode ser construída das seguintes formas: seção em T; seção celular; seção em T com vigas treliçadas; ou com seção mista.

Como outras recomendações construtivas para estas pontes pode-se citar: todas as peças de madeira devem ser submetidas preferencialmente a um método de tratamento sob pressão utilizando-se CCA; os conectores metálicos devem ter tratamento anticorrosão (galvanizados a fogo), assim como o sistema de protensão; é indispensável a pavimentação asfáltica com manta geotêxtil impregnada, para evitar fissuras; a protensão deve ser realizada da barra central para as extremidades (os encontros da ponte) de modo simétrico.

10.2 A PONTE MADEIRA-CONCRETO

A combinação madeira-concreto tem se mostrado bastante eficiente em diversos tipos de pontes, tanto para a combinação destes materiais na infraestrutura quanto na superestrutura.

Este sistema consiste basicamente em uma laje de concreto montada sobre uma série de vigas de madeira encostadas umas às outras lado-a-lado. A ligação entre o concreto e as madeiras é realizada por uma série de conectores metálicos (vide capítulo 9 - As ligações entre os componentes das pontes de madeira) que proporcionam ao tabuleiro um trabalho conjunto com as vigas. Assim, obtém-se, semelhante às pontes protendidas, uma rigidez transversal (no sentido da largura da ponte) e não apenas longitudinal (no sentido do comprimento da ponte). A exemplo do que ocorre com as pontes protendidas, o veículo tem liberdade para transitar em qualquer local da seção do tabuleiro.

Devem ser instalados tubos de PVC (quatro polegadas de diâmetro) a fim de permitir um eficiente sistema de drenagem de água para a ponte.

A tabela a seguir, nos fornece importantes subsídios para a construção deste tipo de pontes, oferecendo o suporte necessário para suportar Blindados de considerável Classe.

A ponte de madeira com tabuleiro de concreto apresenta vantagens como: proteger a infraestrutura das intempéries, o que, provavelmente, aumenta a vida útil da ponte e diminui o desgaste superficial por abrasão; proporcionar maior rigidez e resistência, uma vez que a ponte distribui os esforços mais eficientemente que em tabuleiros somente de madeira.

Este sistema de ponte possui um excelente custo-benefício se comparado a pontes metálicas ou de concreto, além de possuir relativa simplicidade de construção. Por este motivo tem sido cada vez mais utilizado, tanto em vias rurais quanto em urbanas.

Como outras recomendações construtivas para estas pontes pode-se citar: que todas as vigas de madeira devem ser submetidas, preferencialmente, a um método de tratamento sob pressão utilizando-se CCA; que os conectores metálicos devem ter tratamento anticorrosão (galvanizados a fogo) e devem ser fixados à madeira com adesivo epóxi; que devem ser instalados tubos de PVC para o escoamento da água; que sobre a laje de concreto pode ser aplicada uma camada asfáltica; que as madeiras, quando roliças, devem ser alternadas, lado a lado, em suas formas topo-base; que o diâmetro mínimo da madeira utilizada deve ser de 30 centímetros.

10.3 A PONTE DE MADEIRA PROTEGIDA POR COBERTURA

As pontes cobertas vêm sendo construídas desde séculos passados, sendo assim, podemos dizer que não representam propriamente uma inovação, mas, sobretudo, uma medida de proteção à madeira.

Atualmente, nos chama a atenção, o emprego cada vez maior desse tipo de ponte, o que proporciona, também, um diferenciado valor estético à obra. Soma-se a isso, a utilização de eficientes e modernos sistemas de ligação e teremos pontes cobertas muito duráveis, maiores talvez, que as seculares pontes cobertas ainda hoje em uso em todo o mundo e que foram construídas com madeiras sem nenhum tipo de tratamento.

A seguir, são apresentadas fotos de algumas dessas pontes.

10.4 PONTES DE MADEIRA CONSTRUÍDAS NOS ÚLTIMOS ANOS

As figuras a seguir apresentadas ilustram pontes de madeira recentemente construídas em diversos países, inclusive no Brasil.

As características das pontes apresentadas acima estão contidas no Manual de Projeto e Construção de Pontes de Madeira, elaborado pelo Laboratório de Madeiras e de Estruturas de Madeiras, da Escola de Engenharia de São Carlos, da Universidade de São Paulo.

Ponte 1: sistema estrutural misto madeira-concreto, classe 45, largura de 4 metros, comprimento de 20,45 metros (15+5,45), constituído por 9 vigas de Eucalipto Citriodora (tratadas com CCA) com diâmetro médio de 43 cm, localizada em Paracatu, MG.

Ponte 2: sistema estrutural misto madeira-concreto, classe 30, largura de 10 metros, comprimento de 12 metros, constituído por 22 vigas de Eucalipto Citriodora (tratadas com CCA) com diâmetro médio de 35 cm, localizada no Campus II da USP de São Carlos, SP.

Ponte 3: sistema estrutural de tabuleiro multicelular protendido, classe 45, largura de 10 metros, comprimento de 12 metros, constituído por 20 vigas (Eucalipto) compostas com alma de compensado (Pinus) com 80 cm de altura (ambos tratados com CCA), localizada no Campus II da USP de São Carlos, SP.

Ponte 4: sistema estrutural misto madeira-concreto, classe 30, largura de 7,2 metros, comprimento de 24 metros (6+12+6), constituído por 16 vigas de Eucalipto Citriodora com diâmetro médio de 33 cm (tratadas com CCA), localizada em Cubatão, SP.