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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
Universidade Federal do ParanáDepartamento de Transportes
Pavimentação
Dimensionamento de Reforços
Prof. Djalma R. Martins Pereira
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
Escopo
Deformabilidade dos Pavimentos
Dimensionamento de Reforços
Aplicações práticas (arquivo anexo)
Dimensionamento de Reforços
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
DEFORMABILIDADE DOS PAVIMENTOS
AVALIAÇÃO ESTRUTURAL:– Comportamento da estrutura x tráfego
DEFORMAÇÕES PERMANENTES:– Caráter residual– Flechas nas trilhas, rupturas plásticas
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
DEFORMABILIDADE DOS PAVIMENTOS
DEFORMAÇÕES RECUPERÁVEIS:
– Comportamento elástico da estrutura• Cessam após passagem da carga• Esforços de tração Levam à fadiga• Refletem bem o comportamento da estrutura
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
Deformações elásticas:– Pequena magnitude– Esforços repetidos de tração (fibra inferior camadas coesivas)
– Grande número de repetições fadiga
DEFORMAÇÕES RECUPERÁVEIS (elásticas)
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
DEFORMABILIDADE DOS PAVIMENTOS
AVALIAÇÃO ESTRUTURAL:
– PROCESSO DESTRUTIVO:
• Sondagens e ensaios
– PROCESSO NÃO-DESTRUTIVO:
• Deflectometria
DEFORMABILIDADE:
– Análise da deformação elástica do pavimento sob a ação de uma carga ou esforço
– Vinculação com o desempenho em serviço
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
DEFORMADAS E SEUS PARÂMETROS
Comportamento da estrutura x tráfego
Na prática: medida segundo a longitudinal
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
ÁREAS DE CONTATO DOS PNEUMÁTICOS
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
MEDIDA DE DEFLEXÕES
Viga Benkelman:
– Carga de eixo de 8,2 tf
– Cálculo de d0: d0 = (L0 – Lf ) x F
– F = constante (relação entre braços)
– Cálculo de uma deformada completa (exemplo)
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
MEDIDA DE DEFLEXÕES
Operação da Viga Benkelman:
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
MEDIDA DE DEFLEXÕES
Falling Weigth Deflectometer (FWD):
– Simula melhor a ação dinâmica da carga
– Impacto de peso sobre placa circular
– Deflexão em 7 sensores
– Pulso de carga
– Carga de pico: 4,1 tf
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
Falling Weigth Deflectometer (FWD):
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
PARÂMETROS DAS DEFORMADAS
a- DEFLEXÃO MÁXIMA (d0)
- Reflete deformabilidade (resiliência) global da estrutura- Maior d0 , mais elástica (resiliente) a estrutura
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
b. RAIO DE CURVATURA
x
do
dx
5 . X2
Rx =
do - dX
- No Brasil, em geral adota-se X=25cm
-Raio é muito influenciado pela porção superior da estrutura
- R < 100 m: mau comportamento?
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
AVALIAÇÃO E DIAGNÓSTICO
Avaliação do pavimento:– Condições de superfície (defeitos) e conforto ao rolamento:
cálculo do IGG
Separação em segmentos homogêneos
– Extensão mínima do SH: 200 m
– Extensão máxima do SH: 2000 m
Cálculo de valores característicos
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
CONDIÇÕES DE SUPERFÍCIE
DNER PRO-08/78 DNIT 006/2003-PRO
– Avaliação objetiva: a pé
– Amostragem de 15% da área
– Estações de ensaio: 6 m x 3,5 m
– Uma estação a cada 20 m
•3,5m
•6m
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
CONDIÇÕES DE SUPERFÍCIE
DNER PRO-08/78 DNIT 006/2003-PRO
– Cálculo do IGG (para cada trecho homogêneo)
– Anotar presença de defeitos
– Medir as flechas nas trilhas de roda
– Calcular Índice de Gravidade Global (IGG)
• Freqüência de ocorrência de defeitos (IGi)
• Estatística das flechas (IGi)– Média = F
– variância = 2
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
CONDIÇÕES DE SUPERFÍCIE
DNER PRO-08/78 DNIT 006/2003-PRO
• Fatores de ponderação (Fpi)FC-1……………. 0,2
FC-2……………. 0,5
FC-3……………. 0,8
ALP/ATP……….. 0,9
O e P……….….. 1,0
EX ………….….. 0,5
D …………….…. 0,3
R …………….…. 0,6
F ……………….. 4/3
2 …………….…. 1,0
•IGG = (IGi x Fpi)
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
CONDIÇÕES DE SUPERFÍCIE
Qualificação a partir do IGG:
DNER PRO-08/78– 0 a 20 Bom– 20 a 80 Regular– 80 a 150 Mau– 150 a 500 Péssimo
DNIT 006/2003-PRO- 0 a 20 Ótimo- 20 a 40 Bom- 40 a 80 Regular- 80 a 160 Ruim- > 160 Péssimo
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
DIMENSIONAMENTO DE REFORÇOS
VALORES CARACTERÍSTICOS
Cálculo de valores característicos:– deflexão: dp = dmédia + – falhas: IGG– tráfego:
• tráfego de projeto: Np– Corresponde à solicitação futura que o reforço irá receber
• tráfego total: Nt = Na + Np– Corresponde à solicitação que o antigo pavimento irá receber,
desde a sua abertura ao tráfego até o final de uma nova vida de projeto, se não for restaurado.
Nt
Np
20041994 2014
Naexistente reforço
existente
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
DIMENSIONAMENTO DE REFORÇOS
MÉTODO DNER-PRO 11/79
Definição da deflexão admissível:
log dadm = 3,01 - 0,176 log N
Para avaliação estrutural: N = Nt
Para dimensionamento do reforço: N = Np
Cálculo da espessura de reforço em CBUQ:
hCB = 40 log (dp / dadm)
Coeficientes estruturais: DNER tabela
Parâmetro de tráfego: DNER / USACE
Critérios p/ avaliação estrutural tabela
Exercícios: 1 e 2
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
DIMENSIONAMENTO DE REFORÇOS
MÉTODO DNER-PRO 11/79
Coeficientes de equivalência estrutural:
K = H / h
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
DIMENSIONAMENTO DE REFORÇOS
MÉTODO DNER-PRO 11/79
Critérios para avaliação estrutural
Hipó-tese
Dados Deflecto-métricos
Qualidade Estrutural
Necessidade de estudos
complemen-tares
Critério para cálculo de
reforço
Medidas Corretivas
IDp<Dadm
R>100Boa Não -
Apenas correção de superfície
IIDp>Dadm
R>100
Se Dp<3.Dadm
Regular
Se Dp>3.Dadm
Má
Não
Sim
Deflectométrico
Deflectométrico e Resistência
Reforço
Reforço ou reconstrução
IIIDp<Dadm
R<100Regular para má Sim
Deflectométrico e Resistência
Reforço ou reconstrução
IVDp>Dadm
R<100Má Sim Resistência
Reforço ou reconstrução
V -
Má
O pavimento apresenta deformações permanentes e rupturas plásticas
generalizadas (IGG>180)
Sim Resistência Reconstrução
= f(NT)