Pontes rodoviárias em madeira: estudo comparativo de tabuleiros comuns

Abstract

A presente dissertação pretende idealizar uma possível execução de pontes rodoviárias em madeira ao apresentar alguns exemplos de soluções viáveis. Numa primeira fase apresenta-se a evolução histórica da conceção de pontes, com principal foco nas pontes rodoviárias em madeira. De seguida, são descritos os principais sistemas estruturais, apresentando as suas caraterísticas, vantagens e desvantagens, métodos de aplicação, entre outros aspetos fundamentais. É ainda apresentada uma abordagem todas as normas e recomendações a empregar no dimensionamento. Perante as especificidades do material selecionado, apresenta-se um estudo sobre os aspetos e comportamentos funcionais da madeira e de alguns dos seus mais importantes derivados, como são a madeira lamelada colada (MLC) e a madeira lamelada colocada cruzada (MLCC). Tendo a análise da durabilidade uma grande importância quando falamos em dimensionamento em madeira foi necessário incluir tópicos como a deterioração e preservação da madeira. De seguida é exposto uma explicação sobre os critérios fundamentais no dimensionamento de estruturas em madeira, segundo o EC5, como verificações de segurança, flexão, corte e torção. Na fase do estudo paramétrico, define-se secções e geometria dos elementos estruturais, sendo esses inseridos no software RFEM onde obtemos o calculo de informações essenciais como a relação dos momentos fletores máximos, esforços transversos, deformações, rácios, entre outros. Uma vez calculadas as estruturas definidas, a fase final engloba a comparação entre as diferentes soluções encontradas e respetivas conclusões finais.

The present dissertation intends to idealize a possible execution of road timber bridges by presenting some examples of viable solutions. In a first phase the historical evolution of the design of bridges, with main focus in the timber bridges is presented. The main structural systems are described below, presenting their characteristics, advantages and disadvantages, methods of application, among other fundamental aspects. All the norms and recommendations to be used in design are also presented. Due to the specificities of the selected material, a study is presented on the functional aspects and behavior of wood and some of its most important derivatives, such as glued laminated wood (MLC) and cross-laid laminated wood (MLCC). Since the durability analysis is of great importance when we talk about wood design, it has been necessary to include topics such as the deterioration and preservation of wood. The following is an explanation of the fundamental criteria for designing timber structures according to EC5, such as safety, bending, shear and torsion checks. In the parametric study phase, sections and geometry of the structural elements are defined, and these are inserted in the RFEM software, where we obtain the calculation of essential information such as the relation of maximum bending moments, shear stresses, deformations, ratios, among others. Once the defined structures are calculated, the final phase includes the comparison between the different solutions found and their final conclusions.