UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL ESCOLA DE ENGENHARIA

Programa de Ps-Graduao em Engenharia de Produo

Joo Fortini Albano

EFEITOS DOS EXCESSOS DE CARGA SOBRE A DURABILIDADE DE PAVIMENTOS

Porto Alegre, 2005.

Joo Fortini Albano

EFEITOS DOS EXCESSOS DE CARGA SOBRE A DURABILIDADE DE PAVIMENTOS

Tese para obteno do ttulo de doutor em engenharia civil

apresentada ao Programa de Ps-Graduao em Engenharia de

Produo da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. rea de

concentrao: Sistema de Transportes e Logstica.

Orientador: Professor PhD

Luis Antonio Lindau

Porto Alegre, 2005.

A presente tese de autoria de Joo Fortini Albano, intitulada EFEITOS DOS EXCESSOS

DE CARGA SOBRE A DURABILIDADE DE PAVIMENTOS, elaborada para obteno do

ttulo de doutor em Engenharia Civil, rea de concentrao Sistema de Transportes e

Logstica, foi apresentada ao Programa de Ps-Graduao em Engenharia de Produo da

Universidade Federal do Rio Grande do Sul em 26/01/2005 e examinada pela banca

constituda pelos professores: Dr. Jorge Augusto Pereira Ceratti (Programa de Ps-

Graduao em Engenharia Civil da UFRGS), Dr Liedi Bariani Bernucci (Escola Politcnica

da USP) e PhD Luiz Afonso dos Santos Senna (Programa de Ps-Graduao em Engenharia

de Produo da UFRGS). Aps a apresentao e procedidas as verificaes a banca

considerou o trabalho aprovado.

Porto Alegre, 26 de janeiro de 2005.

De acordo:

Prof. PhD Luis Antonio Lindau

Orientador, PPGEP da UFRGS

Prof. Dr Jorge Augusto Pereira Ceratti

Instituio: PPGEC da UFRGS

Prof. Dr Liedi Bariani Bernucci

Instituio: Escola Politcnica da USP

Prof. PhD Luiz Afonso dos Santos Senna

Instituio: PPGEP da UFRGS

Dedico esta tese:

memria de meus pais: Joo Pitanguy Albano e Anerys Fortini Albano

e de meu av Archimedes Fortini.

Dedico tambm Suzana, Filipe, Fbio e Marcelo de Medeiros Albano, meus atuais

companheiros.

Agradecimentos:

Aos orientadores, colaboradores e apoiadores:

Allan Alex B. Nunes; Carla Ten Caten; Daiani Trisch, Daniel Sergio Presta Garca; Daniel

Rech; Emir Masiero; Helmesona Santana; Ingrid Rosa da Silva; Ivo de Azevedo; Joo Rosa

Neto; Jorge Augusto Pereira Ceratti; Jos Luis Duarte Ribeiro; June Magda Rosa Scharnberg;

Llio Antnio Teixeira Brito; Liedi Bariani Bernucci; Luis Antonio Lindau; Nlio Tombini;

Rafael Lerch; Rodrigo Fachini; Washington Perez Nunes.

s entidades:

Batalho de Polcia Rodoviria Estadual BPRE; Departamento Autnomo de Estradas de

Rodagem DAER; Departamento de Engenharia de Produo e Transportes DEPROT;

Laboratrio de Sistemas de Transportes LASTRAN; Polcia Rodoviria Federal; Programa

de Ps-Graduao em Engenharia de Produo PPGEP; Universidade Federal do Rio

Grande do Sul UFRGS.

Finalmente,

Deus por me proporcionar um pouco de luz e sade para realizar esta tarefa.

RESUMO Na presente tese desenvolve-se um estudo que relaciona o transporte rodovirio de cargas com o desempenho e a durabilidade prevista para pavimentos. Pretende-se demonstrar que o excesso de carga praticado por parte dos transportadores uma das maiores causas da deteriorao dos pavimentos. Recentes levantamentos indicam que 75,0% da rede pavimentada brasileira apresenta deficincias para deslocar os 60,5% do total de cargas produzidas no pas. Poucas rodovias apresentam bons resultados quanto qualidade, segurana e satisfao dos usurios. Estimulado por este contexto decidiu-se investigar e quantificar os efeitos do excesso de carga sobre pavimentos com a finalidade de conscientizar e alertar autoridades, concessionrias e usurios para o vulto dos custos e transtornos decorrentes. Objetiva-se tambm ressaltar a importncia da fiscalizao por pesagem em rodovias pavimentadas. O trabalho est constitudo por trs focos inter-relacionados. O primeiro est constitudo por uma pesquisa experimental desenvolvida na rea de Pesquisas e Testes da UFRGS/DAER na qual utilizou-se um simulador de trfego. Em funo das variaes da deflexo superficial e do Fator de Equivalncia de Cargas, determinaram-se as influncias dos fatores carga por eixo, espessura e presso de inflao dos pneus no desempenho estrutural dos pavimentos. O principal resultado da pesquisa experimental indica que, para 20,0% de excesso de carga por eixo, h uma reduo da vida prevista em cerca de 48,0% no pavimento espesso estudado. A segunda abordagem da tese uma continuao da primeira. Programou-se a execuo de uma pesquisa de campo para determinar os efeitos da falta de pesagem sobre a integridade dos pavimentos. Determinou-se a frota de veculos de carga e a quantidade que trafega vazio atravs de contagens volumtricas nas rodovias BR/386, BR/290, BR/287 e BR/285. Definiram-se tambm hipteses de carregamento da frota com e sem pesagem. Adotou-se a variao do Fator de veculo e do nmero N como indicativos do desempenho e durabilidade dos pavimentos. Concluiu-se que, quando no h pesagem e o excesso de carga por eixo 20,0%, a reduo da vida prevista para os pavimentos das rodovias estudadas em mdia 23,0%. Desenvolveu-se tambm uma avaliao funcional e econmica com a utilizao do programa HDM 4. Conclui-se que para a estratgia de conservao definida na tese, a inexistncia de pesagem aumenta em 33,0% os gastos de manuteno. A terceira parte da tese uma pesquisa de opinio desenvolvida para detectar a percepo dos grupos: motoristas, empresrios e tcnicos sobre questes ligadas com a pesagem de caminhes. A pesquisa de opinio apontou, entre outros quesitos, que h um consenso dos grupos entrevistados (65,0% em mdia) sobre a inexistncia ou as poucas vantagens em trafegar sobrecarregado. Esta condio est a recomendar maiores esclarecimentos sobre os danos provocados por excessos de carga. Palavras-chave: transporte rodovirio de carga, excesso de carga, presso de inflao dos pneus, pavimento, durabilidade do pavimento, veculo de carga, fiscalizao por pesagem, pesquisa de opinio.

ABSTRACT This thesis presents a study relating the road transport of cargo to the performance and expected durability of pavements. The purpose of the study is to demonstrate that the load excess practiced by freighters is one of the major causes of pavement deterioration. Recent surveys indicate that 75.0% of the paved highway network in Brazil presents deficiencies in the transportation of 60.5% of the total of cargo produced in the country. Few highways present good results in terms of quality, safety and user satisfaction. This situation led to the decision to investigate and quantify the effects of excess loads on pavements with the purpose of raising awareness and alerting authorities, concessionaires and users about the resulting financial costs and problems. The study also aims at highlighting the importance of weighting control on paved highways. The work is made up of three interrelated parts. The first one is an experimental research project developed at the UFRGS/DAERs Research and Testing Area, using a traffic simulator. Due to the variations in superficial deflection and equivalent single axle load (ESAL), the influence of the factors was determined by: load per axle, thickness and pressure of tires on the structural performance of the pavement. The main results of the experimental research indicate that, for 20.0% of load excess per axle, there is a 48.0% reduction in the expected life of the thick pavement studied. The second part of the study is a continuation of the first one. Field research was programmed in order to determine the effects of lack of weighting on the integrity of pavements. The number of loaded and empty vehicles was determined through volumetric counting on highways BR/386, BR/290, BR/287 and BR/285. Hypotheses were also made of the transported cargo with weighting and without weighting. The variation of the Vehicle Factor and number of ESALs were adopted as indicators of the performance and durability of pavements. The conclusion was that when there is no weighting and the load excess per axle is 20.0%, the reduction of the expected life of the pavements of the roads analyzed is 23.0%, on average. A functional and economic evaluation was also made using the HDM 4 program. The conclusion was that, for the conservation strategy established in the thesis, the absence of weighting increases maintenance costs by 33.0%. The third, very important, part of the study is an opinion survey undertaken in order to detect the perceptions of drivers, entrepreneurs and technicians about issues connected to truck weighting. The opinion survey indicated that there is a consensus among the groups interviewed (65.0% on average) about the few advantages of transporting excess loads. This points to the need to provide drivers, entrepreneurs and technicians more information about the damage caused by excess loads. Key words: freight truck transportation, load excess, tire pressure, pavement durability, freight vehicle, weighting control, opinion survey.

Lista de abreviaturas e siglas

American Association of State Highway and Transportation Officials AASHTO

Analysis of Variance ANOVA

Associao Brasileira de Normas Tcnicas ABNT

Associao Nacional de Fabricantes de Veculos ANFAVEA

Autorizao Especial de Trfego AET

Banco Interamericano de Desenvolvimento BID

Banco Internacional de Reconstruo e Desenvolvimento BIRD

California Division of Highways CDH

Capacidade Mxima de Trao CMT

Carga por eixo Ce

Cdigo de Trnsito Brasileiro CTB

Comisso Econmica para a Amrica Latina e Caribe CEPAL

Composio de Veculos de Carga CVCs

Concreto Asfltico CA

Concreto Betuminoso Usinado a Quente CBUQ

Confederao Nacional dos Transportes CNT

Conselho Monetrio Nacional CMN

Conselho Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade

Industrial CONMETRO

Conselho Nacional de Trnsito CONTRAN

Contrato de Restaurao e Manuteno de Rodovias CREMA

Contribuio de Interveno do Domnio Econmico CIDE

Corpo de Engenheiros do Exercito dos Estados Unidos CE

Departamento Autnomo de Estradas de Rodagem DAER

Departamento de Engenharia de Produo e Transportes DEPROT

Departamento de Estradas de Rodagem DER

Departamento Estadual de Trnsito do Rio Grande do Sul DETRAN RS

Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes DNIT

Elastic Layered System ELSYM5

Empresa Transportadora de Cargas ETC

Encontro Nacional de Conservao Rodoviria ENACOR

Falling Weigh Deflectometer FDW

Fator de Cargas FC

Fator de Eixos FE

Fator de Equivalncia de Cargas FEC

Fator de Veculo FV

Federal Highway Administration FHWA

Highway Development and Management System HDM 4

ndice de Suporte Califrnia ISC

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica IBGE

Instituto de Pesquisas Rodovirias IPR

International Roughness Index IRI

Laboratrio de Sistemas de Transportes LASTRAN

Nmero Estrutural SN

Nmero Estrutural Corrigido SNc

Organization for Economic Co-Operation and Development OECD

Parceria Pblico-Privada PPP

Peso Bruto Total PBT

Peso Bruto Total Combinado PBTC

Presso de Inflao Pe

Produto Interno Bruto PIB

Rate of Dynamic Force RDF

Sindicato da Indstria da Construo de Estradas, Pavimentao e

Obras de Terraplenagem em Geral SICEPOT

Sindicato de Empresas de Transporte de Cargas do Estado do Rio

Grande do Sul SETCERGS

Statistical Package for the Social Sciences SPSS

Transportation Research Board TRB

Transporte Rodovirio de Cargas TRC

Unidade de Normas e Pesquisas UNP

Unidade Hidrulica UH

Universidade de So Paulo USP

Universidade Federal do Rio de Janeiro UFRJ

Universidade Federal do Rio Grande do Sul UFRGS

Volume dirio mdio VDM

Volume dirio mdio durante 24 horas VDM24

Volume dirio mdio anual VDMa

Weight-in-Motion WIM

Sumrio 1. Introduo

1.1 O contexto rodovirio brasileiro

1.2 O transporte rodovirio de cargas

1.3 Justificativas e motivaes para o desenvolvimento da tese

1.4 Objetivos

1.5 Organizao e mtodo

13

21

24

27

29

2. Reviso 2.1 Limites de carga e legislao

2.2 O Fator de Equivalncia de Cargas como indicador das condies

estruturais do pavimento

2.3 A deflexo superficial recupervel como varivel de resposta de um

pavimento flexvel

2.4 Excesso de carga, vida til e danos nos pavimentos

2.5 Efeitos da presso de inflao dos pneus e da espessura do pavimento

2.6 Pesquisa de opinio sobre pesagem

2.7 Fiscalizao por pesagem

33

46

53

56

68

74

75

3. Efeitos dos fatores carga por eixo, presso dos pneus e espessura no desempenho dos pavimentos: uma pesquisa experimental

3.1 Descrio do experimento

3.2 Anlise das deflexes

3.3 Hierarquia entre os fatores e previso da deflexo

3.4 Verificao da durabilidade do pavimento,

3.5 Durabilidade do pavimento segundo parmetros da AASHTO e do modelo

ELSYM5

91

103

113

117

121

4. Excesso de carga e a necessidade de pesagem: uma pesquisa de campo 4.1. Antecedentes 4.2. Mtodo, programao e execuo das contagens volumtricas 4.3. Veculos da categoria 2U, expanso anual e VDMa 4.4. Hipteses de carregamento da frota

128

129

135

140

4.5. Correo do VDMa devido pesagem 4.6. Clculo do Fator de Eixo e do Fator de Carga (FE) e (FC) 4.7. Fator de Veculo (FV) 4.8. Evoluo do trfego nas rodovias estudadas 4.9. Avaliao funcional e econmica 4.10. Comentrios sobre os resultados do estudo

142

146

148

150

156

163

5. A percepo do controle de carga pelos agentes do sistema: uma pesquisa de opinio

5.1 Planejamento da pesquisa

5.2 Coleta de dados

5.3 Questionrio aberto

5.4 Questionrio fechado

5.5 Respostas ao questionrio fechado

5.6 Interpretao e anlise dos resultados

5.6.1 Atravs das mdias calculadas

5.6.2 Comparaes entre os grupos pesquisados

5.6.3 Anlise e comentrios

166

171

173

177

180

181

181

184

189

6. Concluses e Recomendaes 6.1 Principais concluses 6.2 Recomendaes

194

201

Referncias

202

Anexo A

1. Grupo dos motoristas 2. Grupo dos tcnicos 3. Grupo dos empresrios

212

219

226

1. Introduo

1.1 O contexto rodovirio brasileiro

O Estado brasileiro com uma rea de 8.514.876,599 km2 e populao estimada em

182.027.058 (IBGE, 2004) continua enfrentando dificuldades de infra-estrutura viria para

sua integrao e desenvolvimento social e econmico. primeira vista, parece

incompreensvel a maior importncia atribuda s rodovias em detrimento das ferrovias e

hidrovias face ao vulto da extenso territorial onde os trechos de longo percurso a serem

cobertos so inmeros. O Brasil, com alguma vantagem sobre outros pases em integrar

rodovia-ferrovia com as hidrovias, tem amplos motivos para justificar o desenvolvimento de

outros modais alm do rodovirio. O transporte de longo, mdio e pequeno percurso, poderia

ser complementado com certa facilidade (Rodrigues, 2000).

Em 1926, o presidente Washington Lus adotou o lema governar abrir estradas.

Em seu governo, com verbas do Fundo Especial (taxa adicional sobre a importao de

gasolina, automveis, caminhes, cmaras e pneus) construiu 61 km da rodovia Rio

Petrpolis e 121 km do tronco sul-oeste da Rio So Paulo. Este foi apenas o comeo de

muitas outras obras virias levadas adiante pelos governos aps 1930. Em meados da dcada

de 40, o Brasil contava com 423 km de rodovias pavimentadas entre federais e estaduais. Dez

anos mais tarde, eram 968 km e nos anos 80 podiam ser computados 47 mil km somente de

rodovias federais pavimentadas.

Na verdade, a definio da estratgia governamental de concentrar os investimentos

em rodovias est associada ao incremento da indstria automobilstica, especialmente aps

1950, com a implantao de subsidirias de grandes empresas multinacionais. A indstria

automobilstica passou a constituir a base do modelo de desenvolvimento econmico

brasileiro.

Atualmente, de acordo com dados oficiais do DNIT (2004b) as rodovias pavimentadas

constituem extenses de: 57.741,3 km federais (62,4% da rede federal); 101.304,7 km

14

estaduais (38,3% da rede estadual) e 22.716,8 km municipais (1,6% da rede municipal),

totalizando uma rede pavimentada de 181.762,8 km (10,5% da rede existente). Este total

inclui 9.708,59 km de rodovias (federais e estaduais) concedidas iniciativa privada em sete

Estados da Unio que operam atravs da cobrana de pedgio para operaes de manuteno

e/ou ampliao (ABCR, 2004).

A fronteira de uma extenso de rodovias que satisfaa s necessidades de crescimento

da nao ainda est longe de ser atingida. De acordo com o resultado de estudo divulgado

pelo Sindicato da Indstria da Construo Pesada do Estado de So Paulo, o Brasil ocupa a

33 posio entre 60 pases, com 202 km de estradas a cada mil quilmetros quadrados de

rea. Em 1960, o Brasil ocupava a 25 posio. A extenso da malha viria, que cresceu 4,8%

ao ano entre 1950 e 1985, passou a crescer apenas 1,3% ao ano entre 1985 e 2000. A extenso

da malha pavimentada que crescia 12,8% entre 1950 e 1985, passou a crescer apenas 2,4%

entre 1985 e 2000. O mesmo estudo indica alta ineficincia econmica decorrente da maneira

como o Estado investe na infra-estrutura viria, sem planejamento adequado nem

racionalidade na execuo das obras, com inadimplncia no pagamento dos contratos e

interrupo das obras (Guia do TRC, 2004b).

Pelas estradas brasileiras so movimentadas 60,5% das cargas transportadas no pas.

Esta massa corresponde a 794 bilhes de TKU (tonelada-quilmetro-til), segundo o GEIPOT

(2001).

Quanto a qualidade da malha pavimentada existem problemas reconhecidos pelo

prprio governo de acordo com o boletim do Ministrio dos Transportes distribudo aos

participantes do 9 Encontro Nacional de Conservao Rodoviria (ENACOR) (Ministrio

dos Transportes, 2004). A referida fonte destaca que estamos convivendo com problemas

que se acumulam h vrios anos, citando as seguintes questes como bsicas: infra-estrutura

degradada, com perdas nas condies operacionais; restrio de capacidade das vias,

principalmente nas regies mais desenvolvidas; e extenso insuficiente da malha nas regies

com potencial de desenvolvimento.

No stio do Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes (DNIT) em

outubro de 2002 (DNIT, 2002b) havia informaes que espelhavam a situao das rodovias

15

federais, segundo levantamentos conduzidos pelo prprio Governo: condies timas ou boas

37,0%, deficientes/ruins/pssimas 31,0%. Em recente manifestao, o atual Ministro dos

Transportes declarou, aps visitar rodovias em 12 Estados, que cerca de 55% esto sem

condies de trafegabilidade (Nascimento, 2004a).

A Confederao Nacional dos Transportes (CNT) realiza desde 1997 uma pesquisa

rodoviria anual (em 1998 no houve a pesquisa) que considera os principais eixos

rodovirios federais e estaduais da malha viria pavimentada. Este trabalho alm do estado

geral da via avalia tambm as condies do pavimento, sinalizao, geometria, situao da

superfcie de rodagem, etc.

Segundo informao colhida na edio especial da Revista CNT (2004), as pesquisas

realizadas refletem o cenrio de toda rede rodoviria brasileira. Os dados demonstram que o

ltimo trinio da dcada passada foi sintomtico, pois os nmeros mostram que em 1997,

92,3% da extenso apresentava deficincia no estado geral de conservao, em 1999 a

extenso baixou para 77,5% e em 2000 os trechos com deficincia de conservao

aumentaram para 80,3% da extenso inspecionada.

Por outro lado, em 2000, apenas 19,5% da extenso pesquisada encontrava-se em

estado geral de conservao variando de bom a timo. Esse resultado comparado com o de

1999 mostra uma queda de 3,0 pontos percentuais, confirmando uma maior deteriorao no

estado geral de conservao da malha.

Em 2001, a situao no mudou muito, pois 31,2% das estradas foram classificadas

como timas ou boas, contra 68,8% classificadas como deficientes/ruins/pssimas. J em

2002, as estradas timas e boas somaram 40,8% e as deficientes/ruins/pssimas 59,2%. No

ano de 2003 obteve-se 17,2% de condio tima ou boa e 82,8% de deficiente/ruim/pssima.

Focando-se alguns resultados da pesquisa rodoviria CNT 2003, percebe-se

claramente a existncia de um desbalanceamento qualitativo regional amplamente favorvel

s regies Sudeste e Sul, em detrimento principalmente da regio Nordeste. Alm da

concentrao de deficincias no nordeste, uma segunda indicao da pesquisa que, em todo

16

pas, a maioria dos problemas de infra-estrutura so graves e encontra-se em patamares

elevados.

Outra caracterstica marcante encontrada nos principais corredores rodovirios a

elevada taxa de alternncia de condies virias. No conjunto de estradas coabitam trechos

comparveis aos de pases de 1 mundo com trechos totalmente destrudos, com evidente

prejuzo economia e, mais grave, prpria segurana dos usurios.

A prova de que a continuidade de investimento gera situaes operacionais mais

favorveis pode ser verificada com a avaliao da quase totalidade dos trechos de rodovias

sob gesto terceirizada. As avaliaes confirmaram quantitativamente as significativas

melhoras observadas nos trechos concessionados. Sob a tica dos critrios utilizados na

Pesquisa CNT 2003, os resultados destes trechos mostraram-se bem mais favorveis aos

usurios que aqueles sob gesto estatal.

A Pesquisa Rodoviria CNT 2004 avaliou 100% da malha rodoviria federal

pavimentada, e tambm os principais trechos sob gesto estadual e administrao terceirizada.

Nesta nona edio da pesquisa, que abrangeu todo cenrio rodovirio nacional, continua

ntida a situao desfavorvel levantada nos anos anteriores. Constatou-se que 74,7% da

extenso pesquisada apresenta graus de imperfeio deficiente/ruim/pssimo. Praticamente

repetem-se as constataes levantadas em 2003, principalmente o desequilbrio qualitativo

entre as malhas das regies nordeste e sul/sudeste. O detalhamento das variveis da pesquisa

relata alguns ndices comprometedores, como por exemplo: 65,3% da extenso apresenta

sinalizao em estado inadequado (CNT, 2004).

O governo federal, diante desta realidade, criou no incio de 2004 o Programa de

Restaurao e Manuteno de Rodovias Federais, tambm chamado Plano de Emergncia,

cujo objetivo restaurar 70.000 km e conservar 35.000 km ainda em 2004 bem como

restaurar mais 4.225 km at abril de 2005, beneficiando todas as regies e priorizando trechos

importantes para o escoamento da safra agrcola (Construo/RN, 2004).

17

Com recursos de verbas oramentrias, de emprstimos, das concesses e por meio de

Parceria Pblico Privada (PPP), esto previstas tambm a realizao das seguintes obras

prioritrias:

BR-101 Sul: duplicao Palhoa Osrio;

BR-101 Nordeste: duplicao Natal Feira de Santana;

BR-101 RJ: construo do arco rodovirio do Rio de Janeiro;

BR-319 AM/RO: construo do trecho Manaus Porto Velho e,

BR-364 MT: construo do trecho Diamantino Sapezal Comodoro.

Outras aes do Governo para amenizar o colapso potencial da infra-estrutura viria

a concesso de mais sete trechos de rodovias federais cujos contratos devem ser assinados at

o incio de 2005 com durao de at 25 anos. O critrio de leilo, promovido pela Bovespa,

ser o de menor tarifa de pedgio. Alm das concesses, o Ministrio dos Transportes

realizar a sinalizao de 15.000 km e a instalao de 17 postos de controle de peso dos

veculos de carga (Nascimento, 2004b).

A situao precria das rodovias gera maiores custos para todo sistema produtivo.

Recentes trabalhos realizados pela Comisso Econmica para a Amrica Latina e Caribe

(CEPAL), demonstram que o atual sistema de conservao rodoviria exauriu-se e, em

decorrncia de sua ineficincia, ocasiona enormes prejuzos s naes. Pelo menos um tero

da rede rodoviria dos pases da Amrica Latina e Caribe apresenta-se em pssimas condies

por falta de conservao adequada. Trafegar nestas rodovias acarreta um aumento de 45,0%

no custo operacional dos veculos, exige o dobro do tempo de viagem e resulta em um

acrscimo substancial no custo final dos produtos transportados (Tizzot, 2004).

A mesma fonte comenta que no conservar, deixar deteriorar e reconstruir leva a um

gasto de trs a seis vezes maior do que se gastaria com a conservao adequada. Para cada

real no aplicado na conservao se gasta R$ 3,00 para restaurar ou reconstruir as estradas

que no foram conservadas. Em relao ao Brasil, isto significa um prejuzo anual da ordem

de R$ 10 bilhes. Este valor no leva em conta os prejuzos advindos de mais de 33.000

mortes e cerca de 400.000 feridos e invlidos por ano (DENATRAN, 2004) em acidentes

motivados, entre outras causas, pela precariedade da malha, pela da falta de recursos para um

melhor policiamento, controle e educao para o trnsito.

18

Sem recursos torna-se impossvel investir em infra-estrutura viria. Para fazer frente

ao quadro de degradao das rodovias brasileiras foi discutida e aprovada no Congresso

Nacional a emenda Constitucional 33 (Lei n. 10.336 de 19 de dezembro de 2001), a

Contribuio de Interveno do Domnio Econmico (CIDE), encarada inicialmente pelo

setor como a tbua de salvao para os problemas j descritos que caracterizam o contexto

rodovirio brasileiro, que desde meados da dcada de 1980 est carente de maiores

investimentos. Os recursos arrecadados por meio da CIDE devem ser destinados: ao

pagamento de subsdios a preos ou transporte de lcool combustvel, gs natural, derivados

do petrleo, ao financiamento de projetos ambientais relacionados com a indstria do petrleo

e gs e ao financiamento de programas de infra-estrutura de transporte.

A CIDE incide sobre a importao e comercializao de gasolina, diesel, querosene de

aviao e outros querosenes, leos combustveis, gs liquefeito de petrleo, inclusive o

derivado de gs natural e de nafta e lcool etlico combustvel. O valor da contribuio era de

R$ 0,18 por litro de gasolina e R$ 0,07 por litro de lcool em meados de 2004. Desde 2001 a

CIDE proporcionou uma arrecadao de R$ 18 bilhes, estando prevista uma arrecadao de

R$ 5,6 bilhes para 2004 (Revista CNT, 2004).

Infelizmente, contrariando a finalidade para a qual foi criada a CIDE, os recursos esto

sendo alocados para outros grupos de despesas, com forte reduo de investimentos em infra-

estrutura de transportes. Por exemplo, no oramento de 2003, R$ 4,24 bilhes foram para a

reserva de contingncia. Parte dos recursos tambm est sendo direcionada para pagamento de

pessoal e encargos sociais, includo na rubrica Seguridade Social para Pagamento de

Aposentadorias e Penses dos Servidores Civis. Outro desvio gritante o pagamento de juros,

encargos e amortizao do estoque de todas dvidas anteriores do setor, inclusive as do antigo

DNER e as do Fundo de Marinha Mercante, embora existam recursos prprios, definidos em

lei.

O Supremo Tribunal Federal, em decorrncia de ao promovida pela CNT, decidiu

que o Governo somente poder aplicar os recursos da CIDE em investimentos para os quais

foi criada. Para tal fim, concedeu um prazo at novembro de 2004 para cumprimento da

sentena.

19

No esforo de buscar mais recursos, o DNIT assinou em 2001 um contrato de

financiamento com o Banco Mundial para o programa de Contrato de Restaurao e

Manuteno de Rodovias (CREMA). A inteno recuperar 11 mil km de rodovias federais

com os U$ 274 milhes oriundos do Banco Mundial e mais U$ 50 milhes do Banco

Interamericano de Desenvolvimento.

O contrato garante uma concesso ao grupo vencedor para restaurar e manter trechos

rodovirios por um perodo de cinco anos. O preo dos servios fixado no contrato e no

pode ser alterado durante esse perodo. O CREMA surgiu da idia de oferecer concesses de

rodovias federais e estaduais em trechos de menor volume de trfego, inviveis para a

cobrana de pedgio. Tcnicos do Governo observam que o CREMA facilita a fiscalizao

por parte do Ministrio dos Transportes e diminui os custos de manuteno das estradas. As

empresas recuperam as rodovias nos primeiros dois ou trs anos e a conservam nos demais

(Transportes, 2001).

Por ltimo, o Governo est apostando na regulamentao das chamadas parcerias

pblico-privadas (PPP). Ao contrrio das privatizaes, o Estado se limita, basicamente,

regulao e superviso das atividades desenvolvidas pelo setor privado. Nos programas de

PPP o Estado assume a liderana e busca alianas com o setor privado, para que este participe

em uma ou mais etapas de um processo de investimento.

Uma outra questo a considerar no contexto rodovirio brasileiro a necessidade de

aprimorar a geometria de nossos traados. As Normas do DNIT para projeto de rodovias

foram atualizadas em 1999 e as do Departamento Autnomo de Estradas de Rodagem do Rio

Grande do Sul (DAER) em 1991 sem discusses com representantes de montadoras e

fabricantes de implementos rodovirios para avaliar a evoluo da indstria, compatibilizar e

mesmo limitar exageros que esto surgindo no desenho dos veculos de carga. O Brasil tem

estradas antigas, construdas h muitos anos, adequadas para o Fusca ou o caminho

FNM, predominantes nos anos 60 do sculo passado.

Outra questo que precisa ser considerada no contexto de nossa realidade rodoviria

a Resoluo n. 164 do Contran (2004) que dispensa a Autorizao Especial de Trfego

20

(AET) para veculos com Peso Bruto Total (PBT) entre 45t e 57t. Trata-se, na verdade, de

uma desburocratizao da circulao do bitrem, veculo com dois semi-reboques acoplados a

um cavalo mecnico. Este fato novo, em princpio, dever motivar transportadores a

adquirirem este tipo de veculo devido maior produtividade dos fretes, podendo-se alterar

ainda mais as condies de segurana, dos pavimentos e das pontes existentes. um assunto

para ser discutido com seriedade e cautela.

No campo do dimensionamento de pavimentos ainda h uma intensa utilizao de

mtodos empricos, desenvolvidos para condies de solos e climas diferentes de nosso meio

fsico tropical. Observam-se estudos em andamento para modernizao de mtodos de

dimensionamento, como vem sendo feito particularmente na Universidade de So Paulo

(USP) e na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Pode-se referir que somente em

dezembro de 1994 foi oficializado um mtodo de projeto de reforo com base na anlise de

modelos elsticos, o DNER-PRO 269/94 (DNER, 1995), que considera as propriedades

resilientes de solos do subleito e materiais granulares do pavimento, reciclagem do concreto

betuminoso usinado a quente (CBUQ), modelos de fadiga de misturas betuminosas brasileiras

e clculo de tenses e deformaes atravs da teoria da elasticidade no-linear.

Deve-se registrar o uso de simuladores de trfego no Brasil como fonte de obteno de

dados empricos da maior importncia. A tendncia nacional e internacional volta-se para a

utilizao de simuladores de trfego mveis e facilmente transportveis para qualquer local da

estrada para testar o pavimento sobre sensores previamente instalados que medem as tenses,

deformaes e deslocamentos no interior do pavimento. Os dados obtidos no campo servem

de entrada para modelos matemticos do estado de tenses e deformaes de sistemas

estratificados desenvolvidos pela mecnica dos pavimentos. A retroanlise dos mdulos de

resilincia a partir das deflexes obtidas com defletgrafos de impacto, de grande rendimento,

tambm uma ferramenta cada vez mais utilizada.

A reverso do cenrio descrito nesta seo ir exigir dos gestores pblicos e privados

um planejamento estruturado de forma a permitir que a readequao das rodovias nacionais

ocorra em ritmo bem mais intenso do que o atualmente verificado. Isto porque, alm dos

trechos j comprometidos, tambm elevado o percentual de trechos em estado de

depreciao. necessrio proporcionar melhores condies de trafegabilidade, segurana,

21

capacidade viria e fluidez para que as rodovias brasileiras atinjam patamares de eficincia

satisfatrios e compatveis com o desenvolvimento que se espera do pas.

Os dados e informaes apresentadas indicam que a falta de investimentos e

modernizao da rede viria constituem alguns dos maiores problemas de nossa realidade

rodoviria. Pretende-se tambm demonstrar, atravs do presente trabalho, que uma adequada

fiscalizao por pesagem uma ao necessria para manter o estado da rede rodoviria em

condies razoveis.

1.2 O transporte rodovirio de cargas

No se pode questionar nem minimizar a importncia do transporte rodovirio de

cargas. Sem o transporte rodovirio, produtos essenciais no chegariam s mos dos

consumidores, indstrias no produziriam e o comrcio externo seria mnimo. Qualquer nao

fica praticamente paralisada se houver interrupo dos servios prestados pelo setor. No Rio

Grande do Sul, a dependncia da economia ao transporte rodovirio ainda maior.

A Associao Nacional do Transporte de Cargas e Logstica (NTC, 2004), com base

em informaes de 2001 do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica (IBGE), fornece

uma srie de dados que permitem traar um perfil do transporte rodovirio de cargas:

Quantidade de empresas transportadoras de cargas (ETC) 47.588; Transportadores de carga

prpria 50.000; Transportadores autnomos de cargas 402.000; Participao do transporte de

cargas e passageiros no Produto Interno Bruto (PIB) 5,3%; Participao do transporte

rodovirio de cargas no PIB 1,6%; Produo anual de caminhes 71.400; Quantidade de

veculos de carga 1,8 milhes; Faturamento bruto do transporte rodovirio de cargas R$ 20,4

bilhes e, Empregos diretos nas empresas de transporte rodovirio de cargas 389.421.

Apesar da grandeza dos dados acima, nos ltimos anos os transportadores tm

enfrentado uma crise financeira e operacional cujas conseqncias provocam o fechamento de

empresas e uma reduo no nmero de autnomos. O sistema de transporte rodovirio de

cargas tem enfrentado problemas cuja causa principal, certamente, a grande competitividade

que decorre de uma economia globalizada, onde a reduo de custos, muitas vezes comprime

o valor dos fretes. Destaca-se tambm a recente alterao do paradigma da demanda por

22

transporte rodovirio, onde a procura est focada em transportadores organizados que sejam

capazes de oferecer um preo conveniente, estocar, transportar rapidamente, fornecer no

tempo solicitado e, se for o caso, at comprar os insumos encomendados.

Esta situao tem obrigado muitas empresas a amplas reformulaes, adotando

tcnicas avanadas de logstica como forma de crescimento e mesmo sobrevivncia. Preo

razovel, qualidade e tecnologia avanada juntamente com investimentos em conhecimento e

informao tm mantido e desenvolvido algumas transportadoras em mercados cada vez mais

competitivos.

Os Sindicatos e Federaes de transportadores tm reivindicado medidas oficiais de

regulamentao como possibilidade de contornar as dificuldades (inspeo veicular,

responsvel tcnico, limitao de tempo de direo, etc.). Mesmo na presena de alguma

regulamentao como no caso do limite mximo de peso por eixo e PBT, a fiscalizao tende

a ser inoperante ou mesmo inexistente, tornando o esforo regulatrio ineficaz.

A produtividade do transporte de cargas no Brasil deficiente, atingindo segundo a

CNT e a Coordenao de Programas de Ps-Graduao em Administrao (COPPEAD) da

UFRJ (CNT e COPPEAD, 2002), apenas 22% daquela registrada no sistema de transporte dos

Estados Unidos. Algumas empresas e associaes de pequenos e mdios empresrios, na

busca de melhores resultados, esto comeando a trabalhar quase que exclusivamente com

composies de veculos de carga (CVCs), particularmente, bitrens eletrnicos, com maior

capacidade de carga, maior potncia, motores mais durveis e menor consumo de

combustvel.

Os maiores desdobramentos dessas questes provocaram vrias paralisaes de

caminhoneiros promovidas por diversos sindicatos do setor. A de maior repercusso ocorreu

em julho de 1999 com alguns reflexos no abastecimento de produtos e mercadorias.

Alm do baixo preo dos fretes, as maiores queixas dos transportadores,

principalmente dos autnomos, relacionam o mau estado de trafegabilidade das rodovias, os

custos adicionais com o pedgio e as pesadas multas pagas em operaes de fiscalizao de

veculos em pontos da malha.

23

A pesquisa intitulada O caminho para o transporte no Brasil (CNT e COPPEAD,

2002) revela que 51,5% dos caminhoneiros autnomos, para fazer frente s dificuldades,

trabalham entre 13 e 19 horas e 10,4% declararam trabalhar mais de 20 horas por dia. A

pesquisa aponta, ainda, que 56,8% dos entrevistados trabalham em mdia sete dias por

semana e outros 20,5% trabalham seis dias por semana.

Parte do setor, alm da jornada excessiva, trafega com excesso de carga e manuteno

inadequada do veculo. Os excessos de carga, o uso de maior jornada e maiores velocidades

de percurso aumentam ainda mais a capacidade de oferta instalada, levando, pelas leis do

mercado, a uma reduo ainda maior no preo dos fretes.

Segundo a pesquisa CNT e COPPEAD, citada anteriormente, a frota brasileira de

carga, no final de 2002, possua uma idade mdia de 18 anos. Os clculos indicam que em

funo da quantidade de veculos novos adquiridos a cada ano, seriam necessrios mais de

trinta anos para substituir os veculos de carga com idade mdia to avanada.

Outro assunto que afeta dramaticamente o transporte rodovirio de carga o roubo de

cargas. O nmero de ocorrncias por ano cresceu de 3.000 para um valor prximo de 8.000

entre os anos de 1994 e 2001. Em 2002 foram registradas precisamente 11.951 ocorrncias, o

que significa, em valores um prejuzo de R$ 575 milhes. Os nmeros aps 2002 mostram

uma tendncia estabilizao, segundo informaes fornecidas pelo consultor Paulo Roberto

de Souza (2004). Refere, ainda que 83,7% dos roubos de cargas ocorrem na regio sudeste e

80,6% acontecem nos Estados do Rio de Janeiro e So Paulo. Uma das principais causas dos

roubos a condio de que a receptao das cargas crime com pena leve. Desta forma, com

os benefcios da lei e a possibilidade de converso da pena, o mximo que o receptador fica

na cadeia quatro meses. O crime, neste caso, parece compensar. Por outro lado, a fonte

consultada indica tambm que as empresas que investiram em gerenciamento de riscos

diminuram a sinistralidade e conseguiram reduo no seguro de 30 a 40%.

Uma iniciativa governamental para beneficiar o setor do transporte rodovirio de carga

foi a criao do Modercarga que um programa de financiamento para aquisio de veculos

de cargas destinado a pessoas fsicas e empresas de transporte (micro, pequena e mdia). O

24

valor liberado pelo Conselho Monetrio Nacional (CMN) chega a R$ 2 bilhes, dos quais R$

600 milhes so destinados aquisio de veculos usados. De acordo com a Resoluo

3.166/03 do CMN o financiamento cobre apenas 70,0% do bem a ser adquirido.

Aparentemente o Modercarga parece no ter despertado muito entusiasmo entre os

transportadores, pois a taxa de 17,0% ao ano, no traz vantagens em relao aos juros

praticados no mercado (Carga Pesada, 2004a).

Nos ltimos dez anos ocorreram dois perodos de notado crescimento da demanda por

caminhes de carga, fazendo com que os pedidos fossem superiores oferta. No segundo

semestre de 1994 e durante 1995, segundo Luft (1995), as montadoras no conseguiram

entregar as encomendas no prazo, chegando a atrasos de at 120 dias. Este aquecimento do

setor deveu-se ao ritmo de crescimento da economia brasileira, bastante superior reposio

da frota. Na poca, os empresrios do setor tambm reclamavam da m conservao das

estradas e da falta de financiamento para a compra de veculos.

Somente em 2004, a venda de caminhes voltou a crescer. Em maro foram vendidos

no mercado interno 7.306 caminhes nacionais e importados, nmero 42,5% superior ao do

mesmo perodo de 2003 e 34,5% maior do que em fevereiro, segundo a Associao Nacional

de Fabricantes de Veculos (ANFAVEA). A principal causa do aquecimento foi atribuda ao

aumento da demanda por transporte oriunda do setor agrcola, estimulada por uma grande

safra.

Deve-se ressaltar que com a utilizao mais intensa dos bitrens a capacidade de carga

dos caminhes atuais muito maior do que os de 20 anos atrs, sobretudo dos utilizados no

transporte da safra. Em 2003, mais da metade das vendas de caminhes foi de bitrens e 48,0%

foram para o transporte de gros (Carga Pesada, 2004b).

1.3 Justificativas e motivaes para o desenvolvimento da tese

Na busca de solues para as atuais questes e objetivando a reduo de custos dos

investimentos em pavimentao rodoviria, a Universidade Federal do Rio Grande do Sul

(UFRGS) e o DAER celebraram, em 1992, um protocolo de colaborao tcnico-cientfica

25

para estudos de alternativas econmicas para pavimentao de rodovias coletoras e o

desenvolvimento de pesquisas na rea de pavimentao. A partir deste convnio, foram

construdos um simulador de trfego e uma rea de Pesquisas e Testes, localizados no

Campus do Vale da UFRGS, em Porto Alegre cujos detalhes construtivos e operacionais esto

descritos por Nez (1997).

As facilidades de utilizao dos recursos da rea de Pesquisas e Testes e do simulador

de trfego, atravs dos quais pode-se quantificar os efeitos nocivos decorrentes do aumento

descontrolado da carga por eixo em pavimentos de diferentes espessuras e o desenvolvimento

de anlises estatsticas atravs da variao da carga por eixo e da presso de inflao dos

pneus no simulador, foi uma condio estimulante e motivadora na escolha do assunto e no

desenvolvimento da tese.

As investigaes e estudos sobre este tema iniciaram com a elaborao da dissertao

de mestrado do autor Efeitos da variao da carga por eixo, presso de inflao e tipo de

pneu na resposta elstica de um pavimento, apresentada em agosto de 1998 (Albano, 1998).

As principais concluses indicam que a presso de inflao dos pneus est 25,0% maior do

que aquela praticada nas dcadas de 60 e 70, quando foram concebidos os principais mtodos

de dimensionamento de pavimentos flexveis, muitos ainda vigentes. Constatou-se tambm

que os excessos de presso de inflao dos pneus colaboram na deteriorao dos pavimentos

delgados. A referida dissertao comprova cientificamente que um dos principais agentes da

destruio de pavimentos o excesso de carga por eixo. Excessos de 20% sobre o valor da

carga mxima por eixo, permitida pelo Cdigo de Trnsito Brasileiro - CTB, indicam

redues na vida til prevista para um pavimento delgado em at 80%.

O estado precrio das rodovias e a falta de manuteno adequada da rede esto a exigir

uma conscientizao maior das autoridades e dos usurios. Por muitas razes, recursos

investidos na ampliao e conservao da rede rodoviria no tm retornado na forma de

rodovias confortveis e seguras populao em geral. Estas situaes tambm serviram de

convite a esta iniciativa.

O transporte de cargas e a sua relao com a longevidade das rodovias pavimentadas

tambm so causas que inspiraram a investigao pretendida por este trabalho. A colaborao

26

do DAER e das empresas concessionrias de rodovias constituram grandes facilidades para o

desenvolvimento da tese.

O DNIT e praticamente todos os Departamentos de Estradas de Rodagem (DERs) do

Brasil, tendo em vista a importncia da malha rodoviria no desenvolvimento da economia,

em muito boa hora, esto definindo objetivos mais concretos na poltica de extenso e

conservao de suas redes. Assim, junto com a adoo de tecnologias baseadas na aplicao

de novas misturas de materiais e novas tcnicas de construo, estes rgos voltam-se para o

controle de trfego e o controle de peso dos veculos de carga, na busca de uma maior

durabilidade da rede pavimentada, reduo dos custos de conservao e operao e tambm

para a obteno de dados mais reais para o dimensionamento e restaurao de pavimentos.

Este estudo pretende ajudar como um apoio tcnico para estas aes.

A questo da pesagem tambm preocupa o Ministrio dos Transportes que informa

que os excessos de carga transportados pelos caminhes nas rodovias causam prejuzos anuais

de R$ 1,5 bilho aos cofres do Governo. Segundo a mesma fonte, este dinheiro daria para

terminar a duplicao da rodovia Ferno Dias (BR 381) que liga So Paulo a Belo Horizonte

ou concluir 79% do trecho sul do Rodoanel, na capital paulista, calculado em torno de R$ 1,9

bilho (Ministrio dos Transportes, 2004).

Nos ltimos anos, o Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID) e o Banco

Internacional de Reconstruo e Desenvolvimento (BIRD), tm assinado vrios contratos de

emprstimos para aplicao de recursos na reconstruo e manuteno de infra-estrutura

pblica, aos quais, em contrapartida, devero ser cumpridas exigncias quanto aos

investimentos virios, particularmente no que diz respeito ao planejamento das obras, ao

controle de peso e segurana de trnsito, objetos do presente estudo.

No Brasil pouco se leva em considerao a opinio do usurio do sistema virio

quando se projetam alteraes na operao das vias. Somente nos ltimos anos algumas aes

de planejamento tm sido baseadas em pesquisas para elaborar os planos e programas de

gerenciamento e questes de interface com o usurio. Assim, ao programar um levantamento

das opinies, comportamentos e avaliar o grau de sensibilidade que os transportadores e

tcnicos tm quanto necessidade de um sistema de pesagem e ponderar a importncia que

27

dada a cada elemento detectado, iro surgir novos elementos cuja determinao e

conhecimento tambm so motivadores do trabalho. Os resultados obtidos com a pesquisa de

opinio, seguramente, devero influenciar a programao e a implantao de sistemas de

pesagem de veculos de carga.

Por fim, doses de idealismo e patriotismo tambm ajudaram a encontrar disciplina e

determinao para a elaborao do estudo.

1.4 Objetivos

Diante das condies precrias da rede de rodovias pavimentadas, da situao de crise

vivida pelo transporte rodovirio de cargas (TRC) e, considerando as justificativas, facilidades

e motivaes que apoiaram o trabalho, decidiu-se desenvolver a presente tese com o objetivo

principal de estudar os efeitos provocados por excesso de carga sobre pavimento e a relao

existente com a durabilidade prevista para os mesmos. Com a mesma finalidade, resolveu-se

avaliar tambm os efeitos da variao da presso de inflao dos pneus e da espessura dos

pavimentos flexveis.

Com a finalidade de encaminhar solues para os problemas comentados nas sees

anteriores, observa-se que muitos rgos rodovirios pretendem implementar, entre outras

providncias, uma sistemtica contnua de pesagem de veculos de carga para preservar o

patrimnio rodovirio implantado. Assim, pretende-se tambm, com o trabalho, fornecer

informaes, justificativas, argumentos e orientaes gerais para todas organizaes

interessadas em iniciar ou reformular planos de fiscalizao por pesagem em rodovias em

mbito nacional ou internacional.

Pretende-se, ainda, com o desenvolvimento da tese, atravs da ampliao do

conhecimento existente, conscientizar autoridades e usurios do sistema sobre a importncia e

a necessidade de implementao de fiscalizao por pesagem, colaborando com a boa prtica

de operao das rodovias.

Discriminam-se tambm objetivos especficos, listados a seguir:

28

a) Reunir e comentar a legislao brasileira, inclusive Resolues do Conselho Nacional de

Trnsito (CONTRAN), sobre assuntos de interesse do transporte rodovirio de cargas,

especialmente referentes a questes de excesso de peso, limites e tolerncias;

b) Pesquisar e descrever as principais tecnologias de pesagem disponveis, comentando o

funcionamento, vantagens e desvantagens da utilizao de cada uma;

c) Determinar as significncias dos fatores espessura do pavimento, carga por eixo e presso

de inflao dos pneus e suas interaes sobre a deflexo superficial recupervel;

d) Desenvolver um ranking com a hierarquia entre os fatores utilizados no experimento,

definindo-se uma escala de valores da influncia de cada um sobre a varivel de resposta

e, por conseqncia, sobre a integridade dos pavimentos estudados;

e) Propor um modelo de previso da deflexo superficial recupervel em funo das

variveis independentes influentes no processo de deteriorao dos pavimentos;

f) Comparar medies e resultados experimentais obtidos nos pavimentos da rea de

Pesquisas e Testes com os deslocamentos e Fatores de Equivalncia de Cargas (FEC)

calculados atravs do programa ELSYM5, normalmente utilizado para sistemas de

camadas elstico-lineares;

g) Determinar os percentuais de reduo da vida til prevista para os pavimentos atravs da

variao de FEC emprico-mecansticos;

h) Determinar os efeitos da falta de fiscalizao por pesagem em rodovias da malha viria

arterial do Rio Grande do Sul atravs do desenvolvimento de uma pesquisa com base na

frota de veculos de carga das rodovias BR/386, BR/290, BR/287 e BR/285;

i) Executar uma avaliao funcional e econmica das conseqncias da inexistncia de

pesagem em rodovias atravs do programa Highway Development and Management

System (HDM 4);

j) Realizar uma pesquisa de opinio com amostras representativas de motoristas, tcnicos e

empresrios para avaliar a percepo dos mesmos quanto aos possveis inconvenientes,

benefcios e importncia da pesagem. Os dados da pesquisa podero servir de indicadores

para implantao de planos de pesagem e, por ltimo,

k) Chamar a ateno e conscientizar usurios e autoridades rodovirias quanto aos prejuzos

financeiros, econmicos e a reduo da segurana viria decorrente dos excessos de

cargas que so praticados.

29

1.5 Organizao e mtodo

Para atingir os objetivos propostos em 1.4, organizou-se um projeto de pesquisa

complementado por um cronograma de trabalho definido com o orientador e discutido com

especialistas desta rea de conhecimento.

O desenvolvimento do trabalho contou com o apoio dos colegas e da chefia do

Departamento de Engenharia de Produo e Transportes (DEPROT), da Coordenao e

integrantes do Laboratrio de Sistemas de Transportes (LASTRAN) da Escola de Engenharia

da UFRGS, da Diretoria de Operao e Concesses do DAER e da Coordenao e integrantes

da rea de Pesquisas e Testes da UFRGS/DAER.

Optou-se por aprofundar o detalhamento dos mtodos e procedimentos adotados no

desenvolvimento da tese ao longo de cada Captulo (captulos 3 a 5). Apresenta-se, a seguir,

uma sntese dos captulos e mtodos adotados.

O primeiro passo foi o desenvolvimento de uma ampla reviso para tomar

conhecimento dos principais estudos semelhantes. Para tal finalidade utilizaram-se muitos

stios na Internet de organizaes especializadas, informaes digitalizadas na forma de CD-

ROM, livros, anais de congressos, revistas, boletins e, principalmente, peridicos nacionais e

estrangeiros.

O Captulo 2 da tese intitulado Reviso est organizado por abordagem

individualizada dos seguintes assuntos: Limites de carga e legislao; O fator de equivalncia

de cargas como indicador das condies estruturais do pavimento; A deflexo superficial

recupervel como varivel de resposta de um pavimento flexvel; Excessos de carga, vida til

e danos nos pavimentos; Efeitos da presso de inflao dos pneus e da espessura do

pavimento e Fiscalizao por pesagem.

As sees relativas ao fator de equivalncia de cargas e deflexo superficial

apresentam, alm de uma abordagem conceitual e terica, um aprofundamento em assuntos de

interesse metodolgico. Nas demais sees, descrevem-se o estado-da-arte dos fatores: carga

30

por eixo, presso de inflao e espessura e suas relaes com a longevidade de pavimentos,

tecnologias de pesagem e os aspectos legais constantes na legislao.

O Captulo 3 descreve a realizao de um experimento fatorial cruzado com trs

fatores, realizado na rea de Pesquisas e Testes da UFRGS/DAER. O experimento foi

programado para testar a significncia dos fatores carga por eixo, presso de inflao e

espessura do pavimento e suas interaes sobre a deflexo superficial recupervel. Os

resultados foram avaliados com o auxlio de uma anlise de varincia e grficos

interpretativos.

Foram ensaiados dois pavimentos: um delgado cujos valores da varivel de resposta

(deflexo) foram importados da dissertao do autor (Albano, 1998) e outro espesso com

valores da deflexo obtidos atravs do Simulador de Trfego com equipamentos adequados. A

condio de enquadramento em um padro de espessura foi associada ao nmero estrutural do

pavimento.

Na seqncia, utilizando-se os dados do experimento em um modelo de regresso

mltipla, definiu-se a hierarquia de importncia entre os fatores e interaes intervenientes no

processo e uma equao de previso da deflexo recupervel para auxiliar na verificao do

desempenho pavimentos a partir dos fatores carga por eixo e nmero estrutural.

Com os dados do experimento e com base em fundamentos da mecnica dos

pavimentos e tradicionais parmetros empricos, determinaram-se os fatores de equivalncia

de cargas para as combinaes entre os fatores. Considerando-se incrementos de 20% sobre a

carga mxima permitida, calculou-se a reduo da vida inicialmente prevista para os

pavimentos estudados atravs da variao no valor dos FECs. Para efeito de comparao com

os elementos experimentais, utilizou-se tambm o programa de camadas elstico-lineares

Elastic Layered System (ELSYM5) para a verificao da reduo da durabilidade prevista dos

pavimentos.

Na verdade as projees de reduo da vida prevista dos pavimentos estudados no

Captulo 3 expressam indicaes de durabilidade, pois decorrem de ensaios desenvolvidos em

verdadeira grandeza, porm com a ao do trfego representada pelo deslocamento de um

31

semi-eixo simples de rodado duplo do simulador. Ento, com a finalidade de ampliar o

estudo, decidiu-se partir para uma determinao dos efeitos sobre os pavimentos

determinados pela ao de toda frota de veculos de carga nas situaes de presena de

pesagem e com a inexistncia desta.

Com estes objetivos, desenvolveu-se uma pesquisa de campo descrita no Captulo 4. A

frota comercial foi levantada por contagens volumtricas qualificadas. Contou-se tambm, de

forma seletiva, os veculos carregados e vazios. As hipteses de carga da frota foram

estabelecidas com base em valores aconselhados por especialista do Banco Mundial e dados

disponveis na literatura. Com os dados ajustados calculou-se o Fator de Veculo e a projeo

do trfego atravs da evoluo do nmero N, para um horizonte de projeto de 10 anos.

Variando-se a carga da frota de acordo com as hipteses de existncia ou no de fiscalizao

por pesagem, determinaram-se incrementos nos danos provocados aos pavimentos e a reduo

da durabilidade prevista. Por fim, ainda no Captulo 4, desenvolveu-se uma anlise funcional

e econmica dos pavimentos atravs da utilizao do programa HDM 4, do Banco Mundial.

Os Captulos 3 e 4, sintetizados anteriormente, procuram demonstrar e quantificar

danos e alteraes na durabilidade prevista dos pavimentos. Este o problema! A soluo

desta questo passa pela maior conscientizao de transportadores, embarcadores e

autoridades governamentais e o encaminhamento de aes efetivas de fiscalizao por

pesagem em pontos estratgicos da malha.

Por estes motivos, decidiu-se desenvolver, no Captulo 5, uma pesquisa de opinio

para levantar a percepo de motoristas, tcnicos e empresrios sobre o universo da pesagem.

Procurou-se detectar o pensamento dos partcipes responsveis por este subsistema de

operao da via. Programou-se tambm uma comparao entre os grupos pesquisados. A

pesquisa foi planejada para utilizar mtodos qualitativos tradicionais, tcnicas usuais de

estratificao de amostras e elementos de estatstica descritiva.

Os planos e aes de fiscalizao por pesagem, doravante desenvolvidos por rgos

rodovirios, podero considerar os resultados desta pesquisa e obter maiores indicaes para o

sucesso em seus empreendimentos.

32

As principais concluses esto exaradas em 24 itens do Captulo 6, dentre as quais

destacam-se: Comprovao da alta significncia dos fatores carga por eixo e espessura do

pavimento no desempenho estrutural dos mesmos; A presso de inflao dos pneus

significante no valor da deflexo superficial somente no pavimento delgado, sendo

praticamente desprezvel no espesso; Quando a carga por eixo simples de rodado duplo do

simulador de trfego utilizado passa de 100 kN para 120 kN (20% de excesso), calcula-se

uma reduo de 48,3% da durabilidade prevista do pavimento espesso ensaiado. No

pavimento delgado, considerando-se as mesmas condies, porm com os pneus inflados a

uma presso de 689 kPa, a reduo da vida til prevista da ordem de 67,3%; A hiptese de

pesagem nas rodovias estudadas indica um aumento mdio de 4,0% no VDMa; Os estudos

desenvolvidos com base nas hipteses de carregamento da frota indicam que a inexistncia de

pesagem provoca uma reduo na durabilidade prevista dos pavimentos em cerca de 23,0%;

Constatou-se que para um perodo de anlise de 20 anos, quando existe pesagem so

necessrias duas operaes de recapeamento, ao passo que quando no existe fiscalizao dos

limites de carga, dentro dos mesmos critrios e condies so necessrios trs recapes e os

custos de manuteno do pavimento aumentam cerca de 33,0%; Com relao a vantagens ou

compensaes obtidas ao trafegar com sobrecargas 67,6% dos motoristas, 64,8% dos tcnicos

e 62,5% dos empresrios julgam que no existem vantagens ou as mesmas so poucas e, por

ltimo, 66,9% dos motoristas, 100,0% dos tcnicos e 80,0% dos empresrios atribuem grande

importncia e indicam a necessidade de fiscalizao por pesagem nas rodovias.

As concluses da tese esto restritas aos limites dos equipamentos e mtodos

utilizados, aos pavimentos ensaiados, variao dos fatores, das contagens, da composio

das frotas e demais hipteses e parmetros adotados. Maiores projees alm das concluses

devem ser feitas com cautela e reservas.

2. Reviso

2.1 Limites de carga e legislao

Em 23 de setembro de 1997, aps longa tramitao no Congresso Nacional, foi

sancionada pelo Presidente da Repblica a Lei que institui o Cdigo de Trnsito Brasileiro

(CTB). O mesmo entrou em vigor em 22 de janeiro de 1998, transcorridos 120 dias aps a sua

publicao no Dirio Oficial da Unio (Brasil. Lei n 9.503, 1997).

Esta alterao da configurao legal, que ordena as relaes e regras de trnsito no

pas, atualmente completando quase sete anos, ainda est em processo de adaptao pela

populao de usurios do sistema atravs de mudanas nos hbitos dos condutores de

veculos, pedestres e autoridades, seguramente direcionados no sentido uma necessria

diminuio dos conflitos existentes.

No que se refere rea de legislao, particularmente sobre o transporte de cargas,

encontra-se uma literatura tcnica ampla dentre a qual destacam-se, alm do texto da Lei

9.503/97, as seguintes publicaes com informaes e comentrios: Coletnea de Legislao

de Trnsito (Porto, 2000) e Cdigo de Trnsito Brasileiro (2001). No stio da empresa

concessionria Nova Dutra (2004) h uma sntese da legislao que regula o funcionamento

das balanas.

Os artigos do CTB de maior interesse na rea do transporte rodovirio de cargas e da

presente tese so os seguintes:

Art. 20. Compete Polcia Rodoviria Federal, no mbito das

rodovias e estradas federais:

...

III aplicar e arrecadar as multas impostas por infraes de trnsito,

as medidas administrativas decorrentes e os valores provenientes de

34

estada e remoo de veculos, objetos, animais e escolta de veculos

de carga superdimensionadas ou perigosas;

Art. 99. Somente poder transitar pelas vias terrestres o veculo cujo

peso e dimenses atenderem aos limites estabelecidos pelo

CONTRAN.

1 O excesso de peso ser aferido por equipamento de pesagem ou

pela verificao de documento fiscal, na forma estabelecida pelo

CONTRAN.

2 Ser tolerado um percentual sobre os limites de peso bruto total

e peso bruto transmitido por eixo de veculos superfcie das vias,

quando aferido por equipamento, na forma estabelecida pelo

CONTRAN.

3 Os equipamentos fixos ou mveis utilizados na pesagem de

veculos sero aferidos de acordo com metodologia e na periocidade

estabelecidas pelo CONTRAN, ouvido o rgo ou entidade de

metrologia legal.

Art. 100. Nenhum veculo ou combinao de veculos poder

transitar com lotao de passageiros, com peso bruto total, ou peso

bruto total combinado com peso por eixo, superior ao fixado pelo

fabricante, nem ultrapassar a capacidade mxima de trao da

unidade tratora.

Art. 101. Ao veculo ou combinao de veculos utilizados no

transporte de cargas indivisvel, que no se enquadre nos limites de

peso e dimenses estabelecidos pelo CONTRAN, poder ser

concedida, pela autoridade com circunscrio sobre a via,

autorizao especial de trnsito, com prazo certo, vlida para cada

viagem, atendidas as medidas de segurana consideradas necessrias.

35

Art. 117. Os veculos de transporte de carga e os coletivos de

passageiros devero conter, em local facilmente visvel, a inscrio

indicativa de sua tara, do peso bruto total, do peso bruto total

combinado ou capacidade mxima de trao e de sua lotao, vedado

o uso em desacordo com sua classificao.

Art. 209. Transpor, sem autorizao, bloqueio virio com ou sem

sinalizao ou dispositivos auxiliares, deixar de adentrar s reas

destinadas pesagem de veculos ou evadir-se para no efetuar o

pagamento do pedgio:

Infrao grave

Penalidade multa

Art. 231. Transitar com o veculo:

V - Com excesso de peso, admitido percentual de tolerncia quando

aferido por equipamento, na forma a ser estabelecida pelo

CONTRAN:

Infrao - mdia;

Penalidade - multa (80 Ufir) acrescida a cada duzentos quilogramas

ou frao de excesso de peso apurado, constante na seguinte tabela:

a) At seiscentos quilogramas - 5 (cinco) UFIR;

b) De seiscentos e um a oitocentos quilogramas - 10 (dez) UFIR;

c) De oitocentos e um a mil quilogramas - 20 (vinte) UFIR;

d) De um mil e um a trs mil quilogramas - 30 (trinta) UFIR;

e) De trs mil e um quilogramas a cinco mil quilogramas - 40

(quarenta) UFIR;

f) Acima de cinco mil e um quilogramas - 50 (cinqenta) UFIR;

Medida administrativa - reteno do veculo e transbordo da carga

excedente;

36

Art. 257. As penalidades sero impostas ao condutor, ao proprietrio

do veculo, ao embarcador e ao transportador, salvo os casos de

cumprimento de obrigaes e deveres impostos a pessoas fsicas ou

jurdicas expressamente mencionadas.

Art. 275. O transbordo da carga com peso excedente condio para

que o veculo possa prosseguir viagem e ser efetuado s expensas

do proprietrio do veculo, sem prejuzo da multa aplicvel.

Pargrafo nico. No sendo possvel desde logo atender ao disposto

neste artigo, o veculo ser recolhido ao depsito, sendo liberado

aps sanada a irregularidade e pagas as despesas de remoo e

estadia.

Art. 278. Ao condutor que se evadir da fiscalizao, no submetendo

o veculo pesagem obrigatria nos pontos de pesagem, fixos ou

mveis, ser aplicada a penalidade prevista no art. 209, alm da

obrigao de retornar ao ponto de evaso para fim de pesagem

obrigatria.

Pargrafo nico. No caso de fuga do condutor ao policial, a

apreenso do veculo dar-se- to logo seja localizado, aplicando-se

alm das penalidades em que incorre, as estabelecidas no art. 210.

Art. 327. A partir da publicao deste Cdigo, somente podero ser

fabricados e licenciados veculos que obedeam aos limites de peso e

dimenses fixados na forma desta Lei, ressalvados os que vierem a

ser regulamentados pelo CONTRAN.

Considera-se excesso de peso de um veculo, quando este veculo transitando em uma

rodovia transmitir ao pavimento, atravs de seus pneumticos uma massa maior do que aquela

prevista para o modelo do veculo fixado pelo fabricante.

37

Apresenta-se na Tabela 1 uma discriminao do Art. 231 item V, com o clculo do

valor das multas por excesso de carga com base no valor da Ufir de R$ 1,0641, congelado

desde novembro de 2002. Construiu-se tambm a Figura 1 com a evoluo do valor das

multas em reais. A linha de tendncia uma polinomial de 2 ordem. A equao da regresso

e o coeficiente de determinao constam junto ao grfico. Os valores fornecidos so os

praticados pelo DAER do Rio Grande do Sul nas operaes de fiscalizao por pesagem nas

rodovias estaduais.

Tabela 1 Clculo do valor da multa por excesso de carga

Faixa de Excesso kg

PBT

Art. 231 V, Letra

Fator de Multiplicao

em Ufir

Fraes 200 kg

Acrscimo em Ufir

Bsico multa ufir

Valor final Ufir

Valor em

Reais 001-200 A 5 1 5 80 85 90,45 401-600 A 5 3 15 80 95 101,09

801-1000 C 20 5 100 80 180 191,54 1201-1400 D 30 7 210 80 290 308,59 1601-1800 D 30 9 270 80 350 372,44 2001-2200 D 30 11 330 80 410 436,28 2401-2600 D 30 13 390 80 470 500,13 2801-3000 D 30 15 450 80 530 563,97 3201-3400 E 40 17 680 80 760 808,72 3601-3800 E 40 19 760 80 840 893,84 4001-4200 E 40 21 840 80 920 978,97 4401-4600 E 40 23 920 80 1000 1064,10 4801-5000 E 40 25 1000 80 1080 1149,23 5201-5400 F 50 27 1350 80 1430 1521,66 5601-5800 F 50 29 1450 80 1530 1628,07 6001-6200 F 50 31 1550 80 1630 1734,48 6401-6600 F 50 33 1650 80 1730 1840,89 6801-7000 F 50 35 1750 80 1830 1947,30

Fonte: Art. 231 do CTB (BRASIL. LEI N 9.503, 1997).

Segundo informaes divulgadas no stio Guia do Transporte Rodovirio de Cargas

(2004a), cabem os seguintes comentrios sobre as responsabilidades pelo pagamento das

multas devido ao excesso de carga, de acordo com o Art. 257 do CTB:

Embarcador O embarcador responsvel pela infrao relativa ao transporte de carga

com excesso de peso nos eixos ou PBT, quando simultaneamente for o nico remetente da

carga e o peso declarado na nota fiscal, fatura ou manifesto for inferior aquele aferido;

38

Transportador O transportador o responsvel pela infrao relativa ao transporte de

carga com excesso de peso nos eixos ou quando a carga proveniente de mais de um

embarcador ultrapassar o PBT;

Embarcador e transportador O Transportador e o embarcador so solidariamente

responsveis pela infrao relativa ao excesso de PBT, se o peso declarado na nota fiscal,

fatura ou manifesto for superior ao limite legal e,

Motorista O motorista responde, apenas, pelas infraes decorrentes de atos praticados

na direo do veculo, que so aqueles que contrariam as normas de circulao,

estabelecidas no CTB em seus artigos 25 a 50.

y = 3,2297x2 + 47,556x - 46,384R2 = 0,9919

0

500

1000

1500

2000

2500

0

401-

600

1201

-140

0

2001

-220

0

2801

-300

0

3601

-380

0

4401

-460

0

5201

-540

0

6001

-620

0

6801

-700

0

Excesso PBT - kg

Val

or m

ulta

- R

$

Figura 1 Evoluo do valor das multas por excesso de carga

O artigo 314 do captulo XX do CTB intitulado Disposies Finais e Transitrias,

estabelece um prazo (240 dias) a partir da publicao do Cdigo para o Conselho Nacional de

Trnsito CONTRAN expedir as Resolues necessrias melhor compreenso e execuo

desta nova Lei. Deve tambm o CONTRAN revisar as Resolues anteriores.

As Resolues de maior interesse para o transporte rodovirio de cargas so as

seguintes:

Evoluo das multas Linha de tendncia

39

Resoluo N 12, de 6 de fevereiro de 1998. Estabelece limites de peso e dimenses para

veculos que transitam por vias terrestres (CONTRAN, 1998a);

Resoluo N 62, de 21 de maio de 1998. Regulamenta o uso de pneus extralargos em

eixos tandem de semi-reboques e reboques dotados de suspenso pneumtica

(CONTRAN, 1998b);

Resoluo N 68 de 23 de setembro de 1998. Estabelece os requisitos de segurana

necessrios circulao de CVCs (CONTRAN, 1998c);

Resoluo N 102, de 31 de agosto de 1999. Estabelece a tolerncia mxima de 7,5%

sobre o peso bruto transmitido por eixo de veculos superfcie das vias pblicas

(CONTRAN, 1999a);

Resoluo N 104, de 21 de dezembro de 1999. Dispe sobre a tolerncia mxima de peso

bruto de veculos e estabelece o critrio do PBT para aplicao de multas (CONTRAN,

1999b);

Resoluo N 108 de 21 de dezembro de 1999. Dispe sobre a responsabilidade pelo

pagamento de multas. (CONTRAN, 1999c);

Resoluo N 114, de 5 de maio de 2000. Complementa a Resoluo 104/99. Autoriza

uma tolerncia de 5,0% sobre o peso bruto declarado na Nota Fiscal (CONTRAN, 2000);

Resoluo 164 de 10 de setembro de 2004. Ficam dispensados da AET os veculos com

PBT, superior a 45t e at 57 toneladas. Os rgos com circunscrio sobre a via devero

proceder as devidas adequaes at no mximo 15 de dezembro de 2004 (CONTRAN,

2004).

Uma das caractersticas do Cdigo de Trnsito Brasileiro que tem recebido maior

destaque nas discusses da sociedade, principalmente nos primeiros anos de vigncia, em

relao ao rigor das penalidades, no s pelo valor pecunirio das multas, mas tambm por

outras conseqncias, como a pontuao que pode implicar na suspenso do direito de dirigir.

Segundo Arajo (2000), o rigor desta Lei tem dois ngulos importantes, pois se de um lado

cobe a ocorrncia de infraes, por outro pode servir de estmulo corrupo por agentes que

se utilizam deste rigor para persuadir o usurio a resolver o problema.

Pode-se admitir que o CTB ainda est em processo de aperfeioamento, necessitando

maiores discusses por especialistas e pela sociedade. Como exemplo pode-se citar a

necessidade de regulamentao e implementao da inspeo veicular. A misso do CTB

40

boa, pois sem legislao nada se pode fazer no sentido de melhorar o sistema. Observa-se, na

exposio de motivos ao Presidente da Repblica feita pelo Ministro da Justia (BRASIL,

1993) quando do encaminhamento do projeto de Lei, que o novo Cdigo, alm de dar novas

atribuies, poderes e responsabilidades aos rgos responsveis pelo trnsito, visa a

segurana uma vez que est focado no seguinte princpio: o trnsito seguro passa a ser um

direito da cidadania.

A legislao aponta os seguintes conceitos e limites de carga com interesse para a

presente tese:

Peso Bruto Total o peso mximo que o veculo pode transmitir ao pavimento,

considerando a tara mais a lotao (carga mxima til);

Peso Bruto Total Combinado (PBTC) e/ou Capacidade Mxima de Trao (CMT) o peso

mximo que pode ser transmitido ao pavimento pela combinao de um caminho trator

mais seu semi-reboque ou de caminho trator mais seu reboque;

So considerados eixos tandem, dois ou mais eixos que constituam um conjunto integral de

suspenso, podendo ou no qualquer deles ser motriz;

O limite mximo do PBT ou PBTC de 450 kN (45 tf);

O limite mximo de peso bruto por eixo simples isolado, equipado com rodado duplo de

100 kN (10 tf);

O limite mximo de peso bruto por eixo simples isolado, equipado com rodado simples

de 60 kN (6 tf);

O limite mximo de peso bruto por eixo tandem duplo, quando a distncia entre dois

planos verticais que contenham os centros das rodas for superior a 1,20 m ou inferior (ou

igual) a 2,40 m de 170 kN (17 tf);

O limite mximo do peso bruto por eixo tandem triplo (aplicvel somente para semi-

reboques), quando a distncia entre os trs planos verticais que contenham os centros das

rodas for superior a 1,20 m e inferior (ou igual) a 2,40 m de 255 kN (25,5 tf);

Os limites mximos de carga por eixo tandem equipado com pneu extralargo so de 160kN

e 240kN, respectivamente para eixos em tandem duplo e triplo;

Nenhum veculo ou combinao de veculo poder transitar com PBT ou PBTC superior

ao fixado pelo fabricante, nem ultrapassar a capacidade mxima de trao da unidade

tratora;

41

As Resolues 102/99 e 104/99 do CONTRAN so nocivas integridade dos

pavimentos. A tolerncia de 7,5% de excesso de carga por eixo decorreu de negociaes entre

Governo e caminhoneiros, aps uma paralisao nacional em julho de 1999. No se tem

conhecimento de estudos tcnicos que embasem esta deciso. Investigaes executadas no

LASTRAN da UFRGS, relativas ao aumento do nmero N devido ao acrscimo de tolerncia

de carga por eixo, indicam que h uma reduo de 10 a 15% na vida til dos pavimentos.

Sobre este assunto Albano (2001) manifesta que: J hora de se repensar na revogao ou

mesmo anulao dessas Resolues, tendo em vista a maior durabilidade dos pavimentos

virios.

O DAER (1992), atravs de sua Comisso de Circulao Viria, divulgou uma tabela

com o resultado de um trabalho de levantamento de dados junto aos fabricantes, contendo os

limites de peso por marca e modelo de veculos de carga como instrumento de apoio nas

operaes de fiscalizao. O levantamento executado pelo DAER detectou que alguns

veculos de carga esto saindo de fbrica com capacidade superior quela permitida pelo

CTB. Todos os programas dos computadores que integram os equipamentos de pesagem

possuem os limites mximos de peso por cada marca e modelo de veculo de carga.

Apresenta-se no Quadro1 a configurao dos principais veculos e combinaes e os

limites legais mximos de carga por conjunto de eixos isolados e o PBT estabelecidos pela

legislao brasileira.

As limitaes e o controle do peso dos veculos no so muito fiscalizados no Brasil,

principalmente devido falta de iniciativas do DNIT e ausncia de uma cultura de

preservao do patrimnio rodovirio por parte dos DERs. Felizmente, nos ltimos anos

parece que tanto o DNIT como os DER's esto tomando algumas medidas no sentido de

preservar a malha viria e otimizar o investimento de recursos pblicos atravs de aes como

planos de pesagem e implementao dos mesmos.

Por outro lado, em muitos pases da Europa, Estados Unidos, Canad e Austrlia esta

questo levada a srio. Apresentam-se, na Tabela 2 as limitaes de carga existentes em

alguns pases da Europa:

42

QUADRO 1 Classificao e limites de carga dos principais veculos da frota brasileira

Nos Estados Unidos, controla-se os limites de carga de eixos tandem, duplos ou triplos

desde a publicao, em 1964, atravs da Secretary of Commerce, da tabela de cargas brutas

permissveis para proteger as estruturas de pontes. A referida tabela foi confeccionada com

Tipos de Veculos Classificao DNIT

CE1 CE2 CE3 CE4 CE5 CE6 PBT

2U

3U 60 170 230

2S1 60 100 100 260

2S2 60 100 170 330

2S3 60 100 255 415

3S2 60 170 170 400

3S3 60 170 255 485

2UR2 60 100 100 100 360

3UR2 60 170 100 100 430

3UR3 60 170 100 170 500

3UR4 60 170 170 170 570

3S2B2 60 170 170 170 570

3S3B2 60 170 255 170 655

3UR2R2 60 170 100 100 100 100 630

3S2A1S2 60 170 255 100 170 755

Peso mximo por conjunto de eixos

60 100 160

kN

43

base na chamada Frmula B (Federal Bridge Formula) que considera o limite de peso em

funo das tolerncias admissveis, da distncia entre grupos de eixos consecutivos e ainda do

nmero de eixos. A limitao para eixos simples definida pelo efeito provocado pelas cargas

sobre a estrutura dos pavimentos (National Research Council, 1990). Em alguns Estados, os

limites estabelecidos esto registrados na Tabela 3:

Tabela 2 Limites de Carga em pases da Europa

Carga por Eixo (kN) PBT ou PBTC (kN) Pas Eixo

diant. Eixo

simples Eixo tandem

duplo 2 eixos 3eixos Semi-

reboque Trator e reboque

Alemanha ustria Blgica Bulgria

Dinamarca Finlndia

Frana Grcia

Holanda Hungria

Inglaterra Itlia

Iugoslvia Sucia Sua

100 100 100 60 100 80 130 70 100 100 92 120 100 100 100

100 100 100 100 100 100 130

100-130 110 100 105 120 100 100 100

110-200 160

190-200 130-200 160-200

180 210 200

115-190 160

105-203,4 200 160 160 180

170 160 190 160 180 170 190 190 200 200 170 180 180 170 160

240 220 260 260 240 250 260 260 300 240

243,9 240 240 290 190

400-440 380 440 380 480 440

400-440 380 500 400 380

400-440 400

375-514 280

400 380 440 420 480 560 400 380 500 400

352,2 400-440

400 375-514

280 Fonte: GKTAN E MITSCHKE, 1995.

Tabela 3 Alguns limites estaduais de cargas desde janeiro de 1988 nos EUA

Carga Mxima por Eixo (kN) Carga Bruta Estado Simples Duplo Triplo Total (kN) California 89 151,3 151,3 356 Florida 97,9 195,8 293,7 356 Georgia 99,4 151,3 189,1 356 New York 89 151,3 189,1 356 Oregon 89 151,3 186,9 356 Texas 89 151,3 186,9 356 Wisconsin 89 151,3 186,9 356

Fonte: National Research Council, 1990.

Na Tabela 4, montada a partir das tabelas anteriores, apresenta-se uma comparao

entre os limites de carga mximas autorizadas nos EUA e Europa com os do Brasil.

44

Tabela 4 - Comparao entre os Limites de Carga do Brasil com EUA e Europa

Situao Brasil (kN) EUA1 (kN) Europa2 (kN) Eixo Simples Dianteiro Eixo Simples Rodado Duplo Eixo Tandem Duplo PBT

60 100 170 450

- 89

151,3 356

100 100 160 440

Apresentam-se na Tabela 5 os limites mximos de carga por eixo e as tolerncias

vigentes na Argentina, nosso maior parceiro comercial no Mercosul. A mesma fonte

consultada indica que as tolerncias nos demais pases integrantes do Mercosul so menores

do que as da Argentina.

Tabela 5 Limites de pesos na Argentina

Eixo Limite(kN) Tolerncia

(kN) Tolerncia

(%) Eixo isolado Tandem duplo Tandem triplo PBTC Com suspenso pneumtica

105 180 255 450

10 15 20 5

9,5 7,8 7,8 1,1

+ 5,0% Fonte: NTC (2004)

Muitas sugestes foram encaminhadas ao Denatran, atravs de grupo de trabalho

especialmente designado para estudar o transporte de cargas, no sentido de unificar os pesos

mximos no Mercosul, porm at agora se observa que no h disposio das autoridades em

acolher este pleito, pois haveria um aumento dos limites mximos de carga no territrio

brasileiro, situao que seria, sem dvida, desastrosa para a integridade dos pavimentos

existentes.

A importncia da existncia e do controle dos limites evidente. Porm nos

deparamos com uma situao de conflito entre a Resoluo 104/99 do Contran (CONTRAN,

1999b) que regulamenta a aplicao de multas no transporte de carga e indica o PBT como

referncia e os mtodos de dimensionamento de pavimentos que consideram os efeitos do

trfego em termos das cargas por eixo e tipos de eixos.

1 Na maioria dos Estados. 2 Na maioria dos pases.

45

Nos ltimos 25 anos houve uma grande evoluo tecnolgica dos equipamentos

rodovirios, tais como: CVCs com 7 a 9 eixos; novas suspenses pneumticas com a

substituio do feixe mecnico de molas; os novos pneus radiais substituindo os de lonas ou

diagonais e, ainda, os pneus extra-largos que substituem o rodado duplo.

Com a evoluo da fabricao dos veculos de carga, no Brasil e em outros pases,

criou-se uma maior capacidade de suportar cargas e presses de inflao. Por estes motivos,

tem ocorrido presso dos operadores no sentido da elevao dos limites de carga. De acordo

com Fernandes Jr. et al. (1995), h vantagens financeiras imediatas para quem trafega

sobrecarregado e, conseqentemente, a deteriorao dos pavimentos torna-se acentuada e os

custos de operao crescem. No caso do Brasil, os maiores custos operacionais decorrentes da

sobrecarga consomem parte dos lucros face competio do mercado ou, quando possvel,

so simplesmente repassados ao valor dos fretes. Esta questo envolve tambm o

comprometimento de pontes e viadutos, o conforto e a segurana do usurio da rede viria.

As discusses sobre tolerncias e limites de valor do PBT e da carga mxima por eixo

comearam formalmente no Brasil em 1985 quando a tolerncia foi revisada atravs da Lei N

7.408, em decorrncia de aes judiciais impetradas por transportadores (Godoy e Machado,

1993) concedendo-se uma tolerncia de 5,0%, alegando a falta de preciso das balanas.

Aps, a Resoluo N 102/99 do CONTRAN (1999a) elevou esta tolerncia para 7,5% por

eixo, mantendo os 5,0% sobre o PBT.

Por outro lado argumenta-se que o aumento dos limites de carga, alm de ensejar o

acrscimo da produtividade da indstria de transporte, possibilita um consumo menor de

energia por unidade de carga transportada. Deve ser considerado tambm que o menor

consumo de combustvel importante do ponto de vista da reduo de poluentes, melhorando

a qualidade do ar. O aumento dos limites de carga tambm colabora com a reduo de

veculos pesados no fluxo de trfego, diminuindo o nmero N de aplicaes do eixo padro

(Gktan e Mitschket, 1995).

A questo do excesso de carga e os decorrentes danos provocados aos pavimentos vm

sendo discutidos h bastante tempo. O Instituto de Pesquisas Rodovirias (IPR) (1979)

desenvolveu uma pesquisa intitulada Influncia da Carga por Eixo nas Rodovias. Este

trabalho investigou as conseqncias de mudanas nos limites legais de carga por eixo e PBT

46

de caminhes com base em estatsticas e na experincia nacional e internacional. Fernandes

Jr. (1994) desenvolveu um estudo bastante conclusivo sobre os impactos econmicos que a

sobrecarga e os fatores de trfego acarretam economia do pas. Nos Estados Unidos, o

National Research Council (1990), apresenta uma ampla anlise sobre os efeitos de possveis

alteraes nos regulamentos dos limites de cargas rodovirias. Todos os trabalhos

mencionados concluem sobre a nocividade da elevao dos limites de peso estabelecidos e

sobre o excesso de carga na rede pavimentada.

Na verdade, esta questo no pode prosperar sem uma equilibrada discusso tcnica e

econmica na defesa de interesses que envolvem custos de manuteno e possveis

adaptaes da rede rodoviria, custos de transporte e condies ambientais.

2.2 O Fator de Equivalncia de Cargas como indicador das condies estruturais do pavimento

O trfego que se desloca sobre o pavimento o carregamento a ser considerado nos

mtodos de dimensionamento sejam eles empricos ou mecansticos. Portanto, existe uma

importante necessidade de se modelar o trfego, pois na realidade, o mesmo apresenta-se de

forma bastante complexa: veculos diferentes, cargas aleatrias, vrias configuraes de eixos

e rodas, velocidades variveis, etc.

Por estes motivos usual representar o espectro total do trfego e suas cargas

transportadas por um nmero que expressa um trfego virtual que apresenta o mesmo efeito

destrutivo do trfego real. Trata-se do nmero N.

Definiu-se a partir dos estudos desenvolvidos pela AASHTO Road Test no final dos

anos 1950, um eixo padro que um eixo simples de rodado duplo com carga de 18.000 lb ou

82 kN (8,2tf) e 552 kPa (80psi) de presso de inflao dos pneus. Os efeitos destrutivos de

cargas quaisquer por eixo sobre pavimentos podem ser referidos, comparativamente, ao

provocado por um determinado nmero de passagens do eixo padro. Pode-se relacionar cada

tipo de eixo ou conjunto de eixos ao eixo padro atravs do Fator de Equivalncia de Cargas.

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Desta forma, o trfego previsto, para um pavimento definido em funo do nmero

equivalente de operaes do eixo padro, durante o perodo de projeto. Esta quantidade de

passagens do eixo padro o tradicional nmero N.

Atualmente, principalmente a partir do Guia da American Association of State

Highway and Transportation Officials (AASHTO) (1993), o desempenho dos pavimentos tem

sido avaliado por uma viso conjunta de dois enfoques:

a) Caractersticas funcionais que se referem especificamente sobre as condies de

degradao superficial e deformaes em perfil, medidas, por exemplo, pelo ndice de

Serventia Atual. No Brasil, so utilizados os mtodos DNER PRO 07/94 - Avaliao

Subjetiva da Superfcie do Pavimento (DNER, 1994b), DNER PRO 08/78 - Avaliao

Objetiva da Superfcie de Pavimentos Flexveis e Semi-Rgidos (DNER, 1994c) e tambm,

segundo Gontijo et al. (1994) pela especificao DNER ES 128-83 Levantamento da

Condio de Superfcie de Segmentos Testemunha de Rodovias de Pavimentos Flexveis

ou Semi-Rgidos para Gerncia d