UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS - DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
EDUARDO SOUZA CÂNDIDO
VIÇOSA MINAS GERAIS - BRASIL
2014
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
• Concepção de uma estrutura rodoviária (Diversas
Possibilidades, Influência de diversos fatores);
• Conhecimento sobre as várias tecnologias existentes;
• Pouco conhecimento sobre pavimentos rígidos;
• Custo do asfalto e a crescente intervenção da iniciativa
privada na rede rodoviária (Custo Total);
INTRODUÇÃO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
• Relação Custo/Benefício é vital; e
• Pavimento Rígido (Custo Total, Qualidade, durabilidade
e segurança).
INTRODUÇÃO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
Primeiro pavimento de concreto no mundo:
Cidade: Bellefontaine, Ohio - Court Avenue. (1891)
Construtor: William T. G. Snyder
HISTÓRICO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
1940s - Aeroportos no NE, Aeroportos Santos Dumont (RJ)
e Congonhas (SP), Av. Edson Passos (RJ), Rodovias Anchieta
e Anhanguera (SP);
1950s - Vias urbanas no Rio de Janeiro, Estradas em PE e
PB;
1960s - Rio-Petrópolis (RJ), Rio-Teresópolis (RJ), Itaipava-
Teresópolis (RJ), vias urbanas em Porto Alegre (RS);
HISTÓRICO NO BRASIL
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1970s - Interligação Anchieta-Imigrantes (SP), Rodovia dos
Imigrantes (SP), Rodovia Sapucaia- Gravataí (RS),
Aeroporto do Galeão (RJ);
1980s - Serra do Rio do Rastro (SC), Rodovia Pedro Taques
(SP), Via Expressa de Belo Horizonte (MG), Aeroportos de
Cumbica (SP) e Confins (BH);
HISTÓRICO NO BRASIL
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1990s - Expansão do uso no Brasil: Av. Assis Brasil (RS),
Cont. Sul de Curitiba (PR), Marginal da Rodovia Pres. Dutra
(SP), 3ª faixa Interligação Anchieta-Imigrantes (SP),
Programa Favela-Bairro (RJ), Rodovia SP79 (SP), Pista
Descendente Rod. dos Imigrantes (SP), III Perimetral de
Porto Alegre (RS), BR290 - Freeway (RS), Marginal Rod.
Castello Branco (SP), Rodovia BR232 - Recife/Caruaru (PE),
Rodoanel Metropolitano (SP);
HISTÓRICO NO BRASIL
2009 - Curitiba/PR: Eixo Metropolitano de Transporte – Sul
HISTÓRICO NO BRASIL
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
2010 - Trecho sul do Rodoanel Mário Covas que liga as
rodovias Anchieta e Imigrantes
HISTÓRICO NO BRASIL
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
2011 - Trecho da obra de duplicação da rodovia que liga
Cuiabá a Rondonópolis, na Serra de São Vicente, MT.
HISTÓRICO NO BRASIL
• Pavimento de concreto simples;
• Pavimento de concreto armado;
• Pavimento de concreto protendido; e
• Com adição de fibras, com concreto rolado ou com
concreto de alta resistência.
REVESTIMENTO DE CONCRETO
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• Placas;
• Juntas para controle da fissuração; e
• Sem barras de transferência x Com barras de
transferência.
PAVIMENTO DE CONCRETO SIMPLES
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PAVIMENTO DE CONCRETO SIMPLES
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
PAVIMENTO DE CONCRETO SIMPLES
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
• Armadura distribuída de forma contínua ou
descontínua; ou
• Estruturalmente armados.
PAVIMENTO DE CONCRETO ARMADO
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PAVIMENTO CONTINUAMENTE ARMADO
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PAVIMENTO ARMADO DESCONTINUAMENTE
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PAVIMENTO ESTRUTURALMENTE ARMADO
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• Placa previamente comprimida;
• Reserva de tensão; ( Resistência à tração)
• Redução da espessura da placa; e
• Muito utilizado em pátios e pistas de aeroportos.
PAVIMENTO DE CONCRETO PROTENDIDO
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• Durabilidade (elevada resistência mecânica e ao
desgaste);
• Segurança (Reflexão da luz,
Derrapagens/Tombamentos;
• Economia (Energia Elétrica e Combustível);
• Custo inicial e final competitivos; e
• Meio ambiente ( Temperatura Ambiente)
VANTAGENS
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CUSTO INICIAL E FINAL COMPETITIVOS
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MEIO AMBIENTE
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Departamento Nacional de Estradas e Rodagem
(DNER) apresenta:
• Portland Cement Association (PCA) – 1966 e 1984;
e
• Association of State Highway and Transportation
Officials (AASHTO) – 1986 e 1993.
MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO
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• Portland Cement Association (PCA)
• PCA 1966 x PCA 1984
• O que evoluiu?
DIMENSIONAMENTO DA ESPESSURA
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PCA 66: NÃO CONSIDERAVA BARRA DE TRANSFERÊNCIA
DIMENSIONAMENTO
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PCA 66: NÃO CONSIDERAVA ACOSTAMENTO
DIMENSIONAMENTO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
PCA 66: NÃO CONSIDERAVA EROSÃO
DIMENSIONAMENTO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
DIMENSIONAMENTO
FUNDAMENTOS
Método Mecanístico
Elementos Finitos (Tensão x Deformação)
F = K x
Geometria
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
VARIÁVEIS DE DIMENSIONAMENTO
FADIGA EROSÃO
TEMPERATURA?
DIMENSIONAMENTO - PCA 1984
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
1 - Cálculo do número total de cargas atuantes no pavimento durante
sua vida útil, definição dos parâmetros de dimensionamento (tipo de
acostamento, adoção ou não de barras de transferência, resistência à
tração na flexão aos 28 dias, coeficiente de recalque, fator de
segurança, tráfego esperado para cada nível de carga e período de
projeto do pavimento) e adoção de uma espessura de tentativa inicial;
DIMENSIONAMENTO - PCA 1984
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
2 - De posse da espessura estimada da placa (ei) e do coeficiente de
recalque do sistema (k), pode-se determinar a tensão equivalente,
dependendo da existência ou não de acostamento de concreto;
3 - Utilizando a mesma espessura (ei) e o coeficiente de recalque do
sistema (k) calcula-se o fator de erosão, de acordo com o tipo de
junta considerada e o tipo de acostamento. Com o fator de erosão e
as cargas por eixo, têm-se as repetições admissíveis, para análise por
erosão;
DIMENSIONAMENTO - PCA 1984
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
4 - Os fatores de fadiga podem ser determinados dividindo-se as
tensões equivalentes pela resistência de projeto (fctk), com estes e
as cargas por eixo, determinou-se as repetições admissíveis para
promover a análise por fadiga;
5 - As repetições previstas são divididas pelas respectivas repetições
admissíveis, determinadas tanto na análise por fadiga como na
análise por erosão; e
DIMENSIONAMENTO - PCA 1984
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
CONTAGEM DE TRÁFEGO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
DIMENSIONAMENTO - PCA 1984
CONSIDERAÇÕES DE PROJETO
• TAXA DE CRESCIMENTO = 3 % a.a; e
• PERÍODO DE PROJETO = 20 ANOS.
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CÁLCULO DO NÚMERO TOTAL DE CARGAS
Vm = V1 ∗2 +
P − 1 T100
2
Vt = 365 ∗ P ∗ Vm
Progressão
aritimética
Tráfego inicial diário para cada tipo de eixo
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TABELA DE DIMENSIONAMENTO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
CONSIDERAÇÕES DE TRÁFEGO
Tipo de eixo Carga máxima
Simples 10 tf
Tandem Duplo 17 tf
Tandem Triplo 25,5 tf
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
DIMENSIONAMENTO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
CONSIDERAÇÕES
• Fator de segurança de carga (FSC) = 1,1
Fonte: DNIT, 2005.
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
DIMENSIONAMENTO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
Número de
repetições
admissíveis
Consumo
de fadiga
(%)
Número de
repetições
admissíveis
Danos por
erosão (%)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
10 11 - - - - -
17 18.7 - - - - -
25,5 9.35 - - - - -
Total - Total -
Eixos Tandem Duplo
Eixos Tandem Triplos
Carga por
eixo (tf)
Carga por
eixo x FSC
(tf)
Número de
repetições
previstas
Análise de fadiga Análise de Erosão
Eixos Simples
DIMENSIONAMENTO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
CONSIDERAÇÕES
• Estimar uma espessura de placa (ei);
• Determinar coeficiente de recalque do sistema (k)
de acordo com o CBR do subleito e espessura da
sub-base selecionada; e
• Tensão Equivalente, Fatores de Erosão e Fadiga.
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
Quadros do DNIT (2005)
MANUAL DO DNIT (2005)
DETERMINANDO k
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
Sub base de Brita graduada (20cm).
FATOR DE FADIGA E FATOR DE EROSÃO
ÁBACOS DO MANUAL DO DNIT (2005)
NÚMERO ADMISSÍVEL DE REPETIÇÕES DE CARGA
TABELA DE DIMENSIONAMENTO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
DIMENSIONAMENTO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
DIMENSIONAMENTO
Número de
repetições
admissíveis
Consumo
de fadiga
(%)
Número de
repetições
admissíveis
Danos por
erosão (%)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
10 11 909.909 Ilimitado - 5.000.000 -
17 18.7 28.142 Ilimitado - 2.800.00 -
25,5 9.35 9.381 Ilimitado - 2.000.000 -
Total - Total -
Eixos Tandem Triplos
Eixos Tandem Duplo
Análise de fadiga Análise de Erosão
Eixos Simples
Carga por
eixo (tf)
Carga por
eixo x FSC
(tf)
Número de
repetições
previstas
DIMENSIONAMENTO FINAL (ei)
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Número de
repetições
admissíveis
Consumo
de fadiga
(%)
Número de
repetições
admissíveis
Danos por
erosão (%)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
10 11 909.909 Ilimitado 0 5.000.000 18.2
17 18.7 28.142 Ilimitado 0 2.800.00 1.0
25,5 9.35 9.381 Ilimitado 0 2.000.000 0.5
Total 0 Total 19.7
Eixos Tandem Triplos
Eixos Tandem Duplo
Análise de fadiga Análise de Erosão
Eixos Simples
Carga por
eixo (tf)
Carga por
eixo x FSC
(tf)
Número de
repetições
previstas
INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS
Dessa forma, encontra-se as porcentagens de resistência à fadiga
consumida e o dano por erosão. Assim a espessura estimada cumprirá
os requisitos solicitados se as porcentagens obtidas se aproximarem
ao máximo, mas não ultrapassarem 100%.
DIMENSIONAMENTO
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Os principais materiais empregados:
Cimento Portland;
Agregados graúdos e miúdos;
Água; e
Aditivos.
PRODUÇÃO DO CONCRETO
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Concreto usados nas obras de edifícios, pontes e
outros tipos de estruturas
Concreto usados em obras rodoviárias
PRODUÇÃO DO CONCRETO
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Características específicas:
Resistência;
Variação volumétrica; e
Fissuração.
PRODUÇÃO DO CONCRETO
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Exigências do DNIT:
Consumo de Cimento;
Resistência; e
Trabalhabilidade adequada.
PRODUÇÃO DO CONCRETO
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PRODUÇÃO DO CONCRETO
ANTES DA EXECUÇÃO DO PAVIMENTO
Por isso...
é necessário que seja realizado
um cuidadoso estudo do traço
do concreto!
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TÉCNICA CONSTRUTIVA
PRODUÇÃO DO CONCRETO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TÉCNICA CONSTRUTIVA
LANÇAMENTO DO CONCRETO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TÉCNICA CONSTRUTIVA
ESPALHAMENTO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TÉCNICA CONSTRUTIVA
ESPALHAMENTO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TÉCNICA CONSTRUTIVA
ADENSAMENTO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TÉCNICA CONSTRUTIVA
INSERÇÃO DE BARRAS DE LIGAÇÃO CENTRAIS E LATERAIS
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TÉCNICA CONSTRUTIVA
BARRAS DE LIGAÇÃO CENTRAIS E LATERAIS
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TÉCNICA CONSTRUTIVA
ACABAMENTO
Régua Acabadora (Auto Float)
Desempenadeiras Manuais
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TÉCNICA CONSTRUTIVA
TEXTURIZAÇÃO MECÂNICA
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TÉCNICA CONSTRUTIVA
TEXTURIZAÇÃO MANUAL
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TÉCNICA CONSTRUTIVA
TEXTURIZAÇÃO FINAL
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TÉCNICA CONSTRUTIVA
CURA
Película Plástica
JUNTAS
• Transversais;
• Longitudinais; e
• de Construção.
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TÉCNICA CONSTRUTIVA
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TÉCNICA CONSTRUTIVA
EXECUÇÃO DAS JUNTAS
Transversais
De Construção
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TÉCNICA CONSTRUTIVA
EXECUÇÃO DAS JUNTAS
Longitudinais
Tipos de sistemas de selagem:
• A frio;
• A quente; e
• Pré-moldados.
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TÉCNICA CONSTRUTIVA
SELAGEM DAS JUNTAS
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TÉCNICA CONSTRUTIVA
SELAGEM DAS JUNTAS - LIMPEZA
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TÉCNICA CONSTRUTIVA
SELAGEM DAS JUNTAS
A Frio Pré-Moldados
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TÉCNICA CONSTRUTIVA
SELAGEM DAS JUNTAS
A quente
EXEMPLO
MÉTODO DA PCA (1984)
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
Determinar a espessura necessária (e) para concepção de
um pavimento de concreto simples considerando as
seguintes premissas:
EXERCÍCIO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
Tabela 1: Considerações iniciais de projeto.
Período de
projeto (anos)
Taxa de
crescimento
ao ano (%)
CBR do
subleito (%)
Sub-Base de
brita
graduada
(cm)
Resistência
característic
a à tração na
flexão (MPa)
Espessura de
tentativa
inicial (cm)
20 3 5,5 20 4,8 25
Obs. Junta sem barra de transferência e pavimento sem acostamento de concreto
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
Tabela 2: Dados de Tráfego
Tipo de Eixo Carga Máxima (tf)
Volume médio
diário de tráfego
(veículos/dia)
Volume total de
tráfego (veículos)
Eixo Simples 10 124,645 909909
Tandem Duplo 17 3,855 28142
Tandem Triplo 25,5 1,285 9381
Fonte: CÂNDIDO et. al (2013), p. 110.
(1) Cálculo do número total de cargas atuantes no
pavimento durante sua vida útil e definição dos
parâmetros de dimensionamento:
• Tipo de acostamento e adoção ou não de barras de
transferência – OK
• Resistência à tração na flexão aos 28 dias – OK
• Tráfego esperado para cada nível de carga – OK
• Adoção de uma espessura de tentativa inicial (ei) - OK
SOLUÇÃO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
• Fator de segurança (FS) - ?
• Coeficiente de Recalque (k) - ?
FS = 1,1
SOLUÇÃO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
Fonte: DNIT (2005)
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
k = 56 MPa/m
Fonte: DNIT (2005)
Sub-Base de Brita Graduada (20cm)
SOLUÇÃO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
Número de
repetições
admissíveis
Consumo
de fadiga
(%)
Número de
repetições
admissíveis
Danos por
erosão (%)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
10 11 909.909 - - - -
17 18.7 28.142 - - - -
25,5 9.35 9.381 - - - -
Total - Total -
Eixos Tandem Duplo
Eixos Tandem Triplos
Carga por
eixo (tf)
Carga por
eixo x FSC
(tf)
Número de
repetições
previstas
Análise de fadiga Análise de Erosão
Eixos Simples
(2) De posse da espessura estimada da placa (ei) e do
coeficiente de recalque do sistema (k), pode-se determinar
a TENSÃO EQUIVALENTE, dependendo da existência ou
não de acostamento de concreto:
QUADROS 12 e 13 – Manual de Pavimentos Rígidos do
DNIT (2005) – Páginas 101 e 102
SOLUÇÃO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
QUADRO 12 - EIXOS SIMPLES E TANDEM DUPLO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
QUADRO 13 - EIXOS TANDEM TRIPLOS
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
TENSÃO EQUIVALENTE
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
Tabela 1. Tensões equivalentes.
Espessura de Tentativa
(cm) Tipo de Eixo
Tensão Equivalente
(MPa)
25
Simples 1,28
Tandem Duplo 1,15
Tandem Triplo 0,85
(3) Utilizando a mesma espessura (ei) e o coeficiente de
recalque do sistema (k) calcula-se o FATOR DE EROSÃO, de
acordo com o tipo de junta considerada e o tipo de
acostamento. Com o fator de erosão e as cargas por eixo,
têm-se as repetições admissíveis, para análise por erosão;
QUADROS 16 e 17 – Manual de Pavimentos Rígidos do
DNIT (2005) – Páginas 105 e 106.
SOLUÇÃO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
QUADRO 16 – EIXOS SIMPLES E TANDEM DUPLO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
QUADRO 17 – EIXOS TANDEM TRIPLOS
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
Tabela 2. Fatores de erosão.
Espessura de
Tentativa (cm) Tipo de Eixo
Tensão Equivalente
(MPa) Fator de Erosão
25
Simples 1,28 2,76
Tandem Duplo 1,15 2,97
Tandem Triplo 0,85 3,00
4 - Os fatores de fadiga podem ser determinados dividindo-se as
tensões equivalentes pela resistência de projeto (fctk).
FATOR DE FADIGA =TENSÃO EQUIVALENTE
fctk
SOLUÇÃO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
SOLUÇÃO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
Tabela 3. Tensões equivalentes e fatores de erosão e fadiga para cada espessura de tentativa.
Espessura de
Tentativa (cm) Tipo de Eixo
Tensão
Equivalente
(MPa)
Fator de Erosão Fator de Fadiga
25
Simples 1,28 2,76 0,267
Tandem Duplo 1,15 2,97 0,240
Tandem Triplo 0,85 3,00 0,177
De posse dos resultados da Tabela 3, pode-se determinar o
NÚMERO DE REPETIÇÕES ADMISSÍVEIS tanto para análise
por Fadiga quanto para os Danos por Erosão.
Figuras 27 e 28 - Manual de pavimentos rígidos do DNIT
(2005) – Páginas 113 e 114.
SOLUÇÃO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
ANÁLISE POR FADIGA
(FIGURA 27)
SOLUÇÃO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
Eixos Simples
Eixos Tandem Duplo
Eixos Tandem Triplo
Tipo de Eixo Carga por eixo
x FS (tf) Fator de Fadiga
Simples 11 0,267 Tandem Duplo 18,7 0,240 Tandem Triplo 9,35 0,177
SOLUÇÃO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
Número de
repetições
admissíveis
Consumo
de fadiga
(%)
Número de
repetições
admissíveis
Danos por
erosão (%)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
10 11 909.909 Ilimitado - - -
17 18.7 28.142 Ilimitado - - -
25,5 9.35 9.381 Ilimitado - - -
Total - Total -
Eixos Tandem Triplos
Eixos Tandem Duplo
Análise de fadiga Análise de Erosão
Eixos Simples
Carga por
eixo (tf)
Carga por
eixo x FSC
(tf)
Número de
repetições
previstas
5 - As repetições previstas são divididas pelas respectivas repetições
admissíveis.
DIMENSIONAMENTO - PCA 1984
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
SOLUÇÃO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
Número de
repetições
admissíveis
Consumo
de fadiga
(%)
Número de
repetições
admissíveis
Danos por
erosão (%)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
10 11 909.909 Ilimitado 0 - -
17 18.7 28.142 Ilimitado 0 - -
25,5 9.35 9.381 Ilimitado 0 - -
Total 0% Total -
Eixos Tandem Triplos
Eixos Tandem Duplo
Análise de fadiga Análise de Erosão
Eixos Simples
Carga por
eixo (tf)
Carga por
eixo x FSC
(tf)
Número de
repetições
previstas
ANÁLISE POR EROSÃO
(FIGURA 28)
SOLUÇÃO
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
Eixos Simples
Eixos Tandem Duplo
Eixos Tandem Triplo
Tipo de Eixo Carga por eixo
x FS (tf) Fator de Erosão
Simples 11 2,76 Tandem Duplo 18,7 2,97 Tandem Triplo 9,35 3,00
SOLUÇÃO FINAL (e = 25cm)
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
Número de
repetições
admissíveis
Consumo
de fadiga
(%)
Número de
repetições
admissíveis
Danos por
erosão (%)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
10 11 909.909 Ilimitado 0 5.000.000 18.2
17 18.7 28.142 Ilimitado 0 2.800.00 1.0
25,5 9.35 9.381 Ilimitado 0 2.000.000 0.5
Total 0% Total 19.7 %
Eixos Tandem Triplos
Eixos Tandem Duplo
Análise de fadiga Análise de Erosão
Eixos Simples
Carga por
eixo (tf)
Carga por
eixo x FSC
(tf)
Número de
repetições
previstas
SOLUÇÃO FINAL (e = 20cm)
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
Número de
repetições
admissíveis
Consumo
de fadiga
(%)
Número de
repetições
admissíveis
Danos por
erosão (%)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
10 11 909.909 1.000.000 90.99 900.000 101.10
17 18.7 28.142 Ilimitado - 470.000 5.99
25,5 9.35 9.381 Ilimitado - 470.000 2.00
Total 90.99 Total 109.09
Eixos Tandem Duplo
Eixos Tandem Triplos
Carga por
eixo (tf)
Carga por
eixo x FSC
(tf)
Número de
repetições
previstas
Análise de fadiga Análise de Erosão
Eixos Simples
SOLUÇÃO FINAL (e = 21cm)
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
Número de
repetições
admissíveis
Consumo
de fadiga
(%)
Número de
repetições
admissíveis
Danos por
erosão (%)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
10 11 909.909 ilimitado 0 1.000.000 91,0
17 18.7 28.142 ilimitado 0 1.000.000 2,8
25,5 9.35 9.381 Ilimitado 0 1.800.000 0,5
Total 0 Total 94,3
Eixos Tandem Duplo
Eixos Tandem Triplos
Carga por
eixo (tf)
Carga por
eixo x FSC
(tf)
Número de
repetições
previstas
Análise de fadiga Análise de Erosão
Eixos Simples
CÂNDIDO E. S.; LANZA; R. G.; ARAGÃO, G. G. F.; CARVALHO; C. A. B.; CARVALHO, J. M. F. e LIMA, D. C. Proposta de Trecho experimental em pavimento rígido para o Campus da UFV. Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Viçosa, MG. 2013. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA E TRANSPORTE. Manual de pavimentos rígidos. Rio de Janeiro, 2005. OLIVEIRA, P. L. Projeto estrutural de pisos industriais e pavimentos rodoviários de concreto. São Carlos. Dissertação (Mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo. 2000. DUTRA, M. C. Pavimento de concreto. Reduzindo o Custo Social. Disponível em: <http://viasconcretas.com.br/biblioteca/artigos/pavimento-de-concreto-reduzindo-o-custo-social/>. Acessado em 30/10/14.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
UMA ABORDAGEM SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS – DIMENSIONAMENTO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
PROPOSTA DE TRECHO EXPERIMENTAL EM PAVIMENTO RÍGIDO PARA O CAMPUS DA UFV
OBRIGADO!