23/10/2013
Universidade Federal do Paraná
Setor de Tecnologia
Departamento de Transportes
Carga do tráfego:
Cálculo do número N (para pavimentos flexíveis)
Profª Daniane Vicentini
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Principais ações a serem consideradas no dimensionamento:
‐ Carga das rodas dos veículos (dinâmicas, estáticas)
‐ Qualidade dos materiais empregados nas camadas
‐ Condições climáticas
‐ Outros (drenagem, produtos em contato, temperatura, velocidade dos veículos, etc.)
No dimensionamento
(ou reforço) de
pavimentos flexíveis,
as diferentes ações são
condensadas em um
único parâmetro
representativo, chamado número N. 2
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N = número de solicitações equivalentes às de um eixo rodoviário padrão (ESRD) de 8,2tf (80kN), para o período considerado de projeto.
N =365.TDMA.FV.FR.FD , onde:
TDMA = Tráfego Diário Médio Anual FV = Fator de veículos
FR = Fator climático regional (adotado =1,0)
FD = Fator direcional (Ex.: p/ pista simples FD=50%)
N
N nos diz quantas repetições de carga‐padrão o pavimento irá receber ao longo de sua vida útil.
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‐ Na metodologia (DNER), somente veículos pesados (caminhões e ônibus) são considerados, de forma que a equação poderia ser reescrita como:
N =365.(TDMAON.FVON+TDMACM.FVCM).FR.FD
‐ Os dados do tráfego são obtidos através de contagens volumétricas classificatórias. O DNIT apresenta uma classificação para os veículos, de acordo com o número de eixos:
Tipo de veículo
FROTA CIRCULANTE:
Tipos:
•
•
NXM
Nº eixos (unidades rebocadas)
Nº eixos (unidade tratora)
C – Simples (caminhões ou ônibus)
S – V. trator (cavalo mecânico) + semi-reboque
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2
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Ex.:
(Fonte: Manual de
Estudos de
Tráfego, DNIT)
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Ex.:
(Fonte:
Manual de
Estudos de
Tráfego,
DNIT)
6
3
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Departamento de Transportes
Ex.:
(Fonte:
Manual de
Estudos de
Tráfego,
DNIT)
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Ex.:
(Fonte:
Manual de
Estudos de
Tráfego,
DNIT)
8
4
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Ex.:
(Fonte: Manual
de Estudos de
Tráfego, DNIT)
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Ex. de eixos:
ESRS =
ED (não em tandem) = ESRD =
ED (especial) =
TANDEM DUPLO =
TANDEM TRIPLO =
A legislação brasileira permite uma
tolerância na sobrecarga dos veículos
de 7,5% em média.
(Fonte: apostila Profª
Márcia Pereira,UFPR)
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N =365.TDMA.FV.FR.FD
Onde:
FV = FE.FC
Fator de Veículo (FV): calculado a partir da pesagem de eixo simples e tandem, por categoria de veículo e sua freqüência. Para o cálculo do FV, os valores dos pesos de cada eixo devem ser convertidos em valores de eixo equivalente (FEO), conforme método da USACE ou AASHTO. Fator de Eixos (FE): nº de eixos (ou conjuntos) obtidos da contagem (composição do tráfego). Fator de Carga (FC): nº que, ao ser multiplicado pelo nº de eixos que operam, nos fornece o N.
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FEO (USACE):
ou:
(Fonte: apostila Profª
Jisela Greco,UFMG)
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FEO
(AASHTO):
(Fonte: apostila Profª
Jisela Greco,UFMG)
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Fator
Direcional
(FD):
(Fonte: apostila
Profª Márcia
Pereira,UFPR)
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Fator
Direcional
(FD):
(Fonte: apostila Profª
Márcia Pereira,UFPR)
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Fator Climático Regional (FR):
(Fonte: apostila Profª
Jisela Greco,UFMG)
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Exercício:
Dada a contagem bidirecional anual de veículos comerciais abaixo, calcular o fator de veículos representativos segundo os critérios da metodologia AASHTO. Considerar que todos os veículos trafegam com a carga máxima legal, fator climático regional igual a 1 e pista simples, para um período de projeto de 10 anos e taxa de crescimento de veículos de 2% ao ano. Veículo
Quantidade
2C
88.000
3C
112.000
2S2
36.000
2S3
104.000
3S3
24.000
2C2
4.000
3C3
32.000
Total
400.000
(Fonte: Notas de Tópicos Avançados de Pavimentação, Prof. Djalma)
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Quadro com as configurações de eixos dos veículos:
Veículos
Quantidade de eixos por veículo
RS
RD
TD
TT
2C
1
1
-
-
3C
1
-
1
-
2S2
1
1
1
-
2S3
1
1
-
1
3S3
1
-
1
1
2C2
1
3
-
-
3C3
1
1
2
-
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Fator de equivalência por eixo:
Eixo
Limite Máximo
Decreto 62.127
artigo 82
Equação
FEO
SRS
6,00
(PSRS/ 7,77)4,32 =
0,3273
SRD
10,00
(PSRD/ 8,17)4,32 =
2,3944
TD
17,00
(PTD/ 15,08)4,14 =
1,6424
TT
25,50
(PTT/ 22,95)4,22 =
1,5599
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Fator de veículo individual (FVi):
Veículos
Fatores de Veículo Individuais (FVi)
RS
RD
TD
TT
FVi
2C
0,3273
2,3944
-
-
2,7217
3C
0,3273
-
-
-
1,9697
2S2
0,3273
2,3944
2,7217
2,7217
4,3641
2S3
0,3273
2,3944
1,6424
1,6424
4,2816
3S3
0,3273
-
-
-
3,5296
2C2
0,3273
7,1832
1,9697
1,9697
7,5105
3C3
0,3273
2,3944
1,6424
1,6424
6,0065
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Fator de veículo representativo da frota (FV):
Veículo
Quantidade
(%)
FVi.(%)/100
2C
88.000
22
0,5988
3C
112.000
28
0,5515
2S2
36.000
9
0,3928
2S3
104.000
26
1,1132
3S3
24.000
6
0,2118
2C2
4.000
1
0,0751
3C3
32.000
8
0,4805
Total
400.000
100
3,4237
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Cálculo do N:
Ano
TDMA
Nano
Nacumulado
Base (0)
1096
6,85E+05
--
1
1118
6,98E+05
6,98E+05
2
1140
7,12E+05
1,41E+06
3
1163
7,27E+05
2,14E+06
4
1186
7,41E+05
2,88E+06
5
1210
7,56E+05
3,63E+06
6
1234
7,71E+05
4,41E+06
7
1259
7,87E+05
5,19E+06
8
1284
8,02E+05
5,99E+06
9
1310
8,18E+05
6,81E+06
10
1336
8,35E+05
7,65E+06
Resp.: N = 7,65E+06
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Tarefa:
Recalcular o N utilizando os ábacos do método USACE para obter o fator de equivalência por eixo. Compare ambos procedimentos.
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Bibliografia:
‐ Notas de aula de Engenharia de Tráfego, Profª Márcia Pereira, UFPR
‐ Notas de aula de Pavimentação, Prof. Mário Henrique Furtado e Djalma Pereira, UFPR
‐ Métodos de Projetos de Pavimentos Flexíveis, IPR 667 DNIT (1981)
‐ Manual de Estudos de Tráfego, IPR 723, DNIT (2006)
‐ Notas de aula de Construção de Estradas e Vias Urganas, Profª. Jisela Greco, UFMG
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