Pavimentação

Paulo Timbo Escola Superior de Tecnologia - UEA Curso: Engenharia Civil PAVIMENTAÇÃO PROF. RUBELMAR DE AZEVEDO FILHO, MSC MANAUS, JAN/2012 PAVIMENTAÇÃO Dimensionamento de Pavimento O dimensionamento do pavimento consiste na determinação das espessuras das diversas camadas que são colocadas sobre o solo existente no subleito. Sua finalidade básica é a seleção dos materiais existentes, de modo a haver um perfeito aproveitamento dos mesmos. As pressões transmitidas pelas rodas dos veículos diminuem com o aumento da profundidade das camadas. Assim, os melhores materiais devem ser colocados próximo a superfície dos pavimentos, pois é aí que as pressões são máximas. O pavimento deve ser projetado de tal modo que cada camada seja capaz de receber, distribuir e transmitir as pressões, sem sofrer deformações apreciáveis. METODOS EMPÍRICOS - “Método do Índice de Grupo”; - “Método do CBR” e suas derivações e o - “Método do Corpo de Engenheiros dos Estados Unidos”. PAVIMENTAÇÃO CLASSIFICAÇÃO DE VEÍCULOS DE CARGA • Os limites de peso bruto por eixo e por conjunto de eixos estabelecidos só prevalecem se todos os pneumáticos, de um mesmo conjunto de eixos, forem da mesma rodagem e calçarem rodas no mesmo diâmetro. • Considerar-se-ão eixos em tandem dois ou mais eixos que constituam um conjunto integral de suspensão, podendo qualquer deles ser ou não motriz. • Quando, em um conjunto de dois ou mais eixos, a distância entre os dois planos verticais paralelos, que contenham os centros das rodas for superior a 2,40m, cada eixo será considerado como se fosse distanciado. • Em qualquer par de eixos ou conjunto de três eixos em tandem, com quatro pneumáticos em cada, com os respectivos limites legais de 17 e 25,5t, a diferença de peso bruto total entre os eixos mais próximos não deverá exceder a 1,700kg. CLASSIFICAÇÃO DE VEÍCULOS DE CARGA Exemplo: Caminhão Usineiro Tocoado Tara = 06 Lotação = 19 PBT = 25 Trator + Reboque (Romeu e Julieta) Tara = 13 Lotação = 28 PBT = 43 Trucado = Tetra Tara = 15.8 Lotação = 27.1 PBT = 43 PAVIMENTAÇÃO CLASSIFICAÇÃO DE VEÍCULOS DE CARGA Exemplo: Rodotrem Tara = 28 Lotação = 43 PBT = 70 Bi-trem Tara = 24 Lotação = 34 PBT = 57 Tri-trem Tara = 33 Lotação = 46 PBT = 79 3 3,5 3 2,75 PAVIMENTAÇÃO Parâmetros do tráfego Um dos fatores que influem no dimensionamento dos pavimentos flexíveis é o tráfego a que se submeterá determinada via durante sua vida útil de serviço. As cargas que incidem sobre a estrutura do pavimento ao longo de um período “P” para o qual é projetado o mesmo, são representadas pela ação do ciclo de carregamento e descarregamento em um determinado ponto fixo da superfície de rolamento quando da passagem das rodas dos veículos. O dano causado pela passagem de cada veículo é, usualmente, de pequena magnitude, mas o efeito acumulativo deste é que determina a resistência de vida à fadiga dos pavimentos. No Brasil, o fator preponderante que leva os pavimentos ao final de sua vida útil, de forma prematura, é este efeito acumulado. Neste método de dimensionamento, para efeito de projeto, o tráfego que transitará sobre determinado pavimento ao longo de sua vida útil de serviço é convertido em um número de operações/solicitações de um eixo rodoviário padrão. Este número de solicitações é conhecido como número “N”. PAVIMENTAÇÃO Parâmetros do tráfego O eixo padrão rodoviário brasileiro é um eixo simples de rodas duplas e que transmite ao pavimento uma carga total de 8,2 toneladas (80 kN). Neste eixo a superfície de contato dos pneus com o pavimento é representada por uma área circular de 10,8 cm de raio e tensão de contato de 5,6 kgf/cm². O número “N” pode ser calculado pela seguinte expressão: N = 365 x VDMm x P x FE x FEC x FR Onde: • N é o número equivalente de operações de eixo padrão durante o período de projeto escolhido; • VDMm é o volume médio diário de tráfego no sentido mais solicitado, no ano médio do período de projeto; • P é o período de projeto ou vida útil em anos (usual de 10 a 20 anos); • FE é o fator de eixo do veículo; • FEC é o fator de equivalência de carga por eixo do veículo; • FR é o fator climático regional (fator de chuva). PAVIMENTAÇÃO • Composição do tráfego para <dimensionamento de um pavimento> • É baseada no volume diário médio (VDM) de veículos, no ano médio do período de projeto, adicionando-se uma taxa de crescimento de tráfego; • Lembrando que VDM é o número de veículos que circulam em uma estrada durante um ano, dividido pelos dias do ano. • Taxa de crescimento: baseada no crescimento histórico do mesmo trecho ou região em estudo (quando falta dados, utilizar taxa de 5% ao ano). • Exemplo: para um período de projeto de 10 anos, considerar o tráfego do 5° ano, com os acréscimos anuais. PAVIMENTAÇÃO • Composição do tráfego para dimensionamento de um pavimento • Classificação do tráfego: • Tráfego leve: menos de 50 veículos comerciais por dia; • Tráfego médio: entre 50 e 300 veículos comerciais por dia; • Tráfego pesado: mais de 300 veículos comerciais por dia. PAVIMENTAÇÃO • Cálculo do Número “N” CÁLCULO DO VOLUME MÉDIO DIÁRIO (p/2) VDM 3500 veíc/dia Taxa de crescimento anual - i 8,00% Período de Projeto 10 anos VDM 7578 veíc/dia VDM 5682 veíc/dia Fator Climático Regional - Fcl 1,0 unid CÁLCULO DO NÚMERO “N” N = 365 x VDMma x F x P x Fcl x FTR Número Equivalente de Operações - “N” x 10^7 adim. PAVIMENTAÇÃO • Dimensionamento de Pavimentos Flexíveis O método de dimensionamento de pavimentos flexíveis do DNER é um método empírico derivado do método CBR. Dimensionamento: compatibilizar carga com o suporte de carregamento do subsolo. Carga: eixos dinâmicos - NÚMERO de passagens de eixos. Eixos: a passagem dos eixos provoca deformações, que são irreversíveis na vida útil do pavimento. A REPETIÇÃO das deformações leva a FADIGA e RUPTURA. Para cada veículo tipo (para cada eixo) calcule-se o fator de veículo (consiga o valor do veículo para em eixo padrão).