Avaliação 3 Módulo 8 e 9-2021 2

TT051 – Pavimentação / 2021 / Prof. Mário Henrique F. Andrade Avaliação 3 – Data: 29/11/21 Exercícios Módulo 8 – Avaliação da solicitação de tráfego Módulo 9 – Pavimento rígido / Dimensionamento pelo Método PCA/84 EQUIPE 12 Observação: Deverá ser apresentada uma breve memória de cálculo com os resultados/tabelas/conclusões e as tabelas devem também ser apresentadas em Excell. Questão 1 Determinação de Número equivalente de repetições de eixo-padrão com fatores de equivalência do USACE e da AASHTO Números NUSACE E NDNER No Quadro 1 são apresentados os volumes de tráfego diário e a distribuição percentual de carga por eixo de veículos simples, semi-reboques e articulados para o ano de 2021 (ano zero), a partir de contagem volumétrica classificatória e de campanhas de pesagem de carga por eixo. No Quadro 2 são relacionadas as cargas obtidas para eixo simples, tandem duplo e tandem triplo para as distintas situações de carregamento verificadas. Pede-se: (a) Os fatores de veículo USACE e AASHTO para cada um dos tipos de veículos (simples, semi-reboque e articulados) e para a frota circulante; (b) Os números equivalentes de repetições anuais e acumulados pelo USACE e pela AASHTO (NUSACE E NAASHTO) até o 12° ano, considerando que para efeito de projeto a obra de pavimentação será construída em 2024 e início da operação em 2025 (ano 1). Considerar a taxa anual de crescimento de tráfego igual a 5%. 1/2 carga 3/4 carga CML CML + tol. Excesso +10% 2C 14% 560 56 84 308 84 28 3C 19% 765 77 115 421 115 38 4CD 3% 122 12 18 67 18 6 2S2 8% 301 30 45 165 45 15 2S3 8% 317 32 47 174 47 16 3S3 28% 1101 110 165 606 165 55 3D4 4% 160 16 24 88 24 8 3T6 16% 623 62 93 342 93 31 3M6 1% 52 5 8 29 8 3 100% 4000 400 600 2200 600 200 QUADRO 1 - VOLUMES DIÁRIOS E DISTRIBUIÇÃO DE CARGA POR EIXO DE VEÍCULOS COMERCIAIS Totais Veículos simples (C, CD) Semi-reboque (S) Articulados (D, T, M) Classificação Tipo Distribuição da frota VDMano 0 (veic/dia) Espectro de carga Questão 2 Determinação do número de repetições de eixos do tráfego misto e por carregamento A partir dos dados e considerações da Questão 1, determine o número total de eixos solicitantes para 20 anos para cada tipo de eixo (simples, duplos e triplos) para os distintos carregamentos, conforme indicado no Quadro 3 1/2 carga 3/4 carga CML CML + tol. Excesso + 10% QUADRO 2 - PESOS POR EIXO 11,500 14,500 17,000 19,125 21,000 17,000 21,000 25,000 28,125 30,000 7,500 7,500 8,500 10,000 11,250 12,500 Tipo de eixo ESRS ESRD ETD ETT Situações 4,500 5,500 6,000 6,750 1/2 carga 4,500 3/4 carga 5,500 CML 6,000 CML + tol. 6,750 Excesso + 10% 7,500 1/2 carga 7,500 3/4 carga 8,500 CML 10,000 CML + tol. 11,250 Excesso + 10% 12,500 1/2 carga 11,500 3/4 carga 14,500 CML 17,000 CML + tol. 19,125 Excesso + 10% 21,000 1/2 carga 17,000 3/4 carga 21,000 CML 25,000 CML + tol. 28,125 Excesso + 10% 30,000 Eixos tandem duplo - ETD Eixos tandem triplos - ETT Eixo simples roda dupla - ESRD QUADRO 3 - EIXOS TOTAIS POR CLASSE DE CARGA Veículos simples Semi- reboque Articulados Total de eixos solicitantes Carga por eixo (tf) Eixo simples roda simples -ESRS CML CML + tolerância Excesso + 10% Carga máxima legal Carga máxima legal + 12,5% (CML + tol.) x 1,1 Questão 3 Dimensionamento de pavimento rígido pelo Método PCA/84 Determine as espessuras da placa de concreto pelo Método da PCA/84 considerando as solicitações de tráfego obtidas na Questão 2 para vida de projeto igual a 20 anos, CBR do subleito igual a 6%, fator de segurança 1,25, com barras de transferência, concreto fctMk = 4,5 MPa e as seguintes alternativas: (a) Alternativa 1 • Placa de concreto com barra de transferência – R$ /m3 • Sub-base de Brita Graduada - espessura = 30,0 cm - R$ /m3 (b) Alternativa 2 • Placa de concreto com barra de transferência – R$ /m3 • Sub-base de Concreto compactado com rolo - espessura = 10,0 cm - R$ /m3 Apresente para cada alternativa ao menos duas verificações de espessuras, sendo uma delas a escolhida e a outra com diferença de 1,0 cm e que não atendeu a análise de ruptura. Ao final indique a solução mais econômica. DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTO DE CONCRETO PCA/84 Projeto _____________________________________________________________________ Espessura __________________cm Juntas com BT: sim ____________ não ___________ ksist __________________ MPa/m Acostamento de concreto: sim _______ não _______ Resistência característica à Período de projeto: _____________ anos tração na flexão, f ctM,k ______ MPa Fator de segurança de cargas, F SC _______ Cargas por eixo (kN) Cargas por eixo x Fsc Número de repetições previstas ANÁLISE DE FADIGA ANÁLISE DE EROSÃO Número de repetições admissíveis Consumo de fadiga (%) Número de repetições admissíveis Danos por erosão (%) 1 2 3 4 5 6 7 EIXOS SIMPLES 8. Tensão equivalente ____________ 10. Fator Erosão ________________ 9. Fator Fadiga _________________ EIXOS TANDEM DUPLO 11. Tensão equivalente ___________ 13. Fator Erosão ________________ 12. Fator Fadiga ________________ EIXOS TANDEM TRIPLOS 14. Tensão equivalente ___________ 16. Fator Erosão ________________ 15. Fator Fadiga_________________ TOTAL TOTAL