FATEC - FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SÃO PAULO Departamento de Transportes e Obras de Terra Prof. Edson COMPOSIÇÃO DO TRÁFEGO PARA FINALIDADE DE PROJETO ESTRUTURAL 1 - Tráfego A estrutura do pavimento é dimensionada em função do número equivalente de operações de eixo padrão, denominado de número N, adotado durante o período de projeto da via. N = 365*Vm*P*(FE)*(FEC)*(FR) (1) Onde – N = número equivalente de operações de eixo padrão Vm = volume diário médio de tráfego,no sentido mais utilizado, no ano médio do período de projeto. FE = Fator de eixo FEC = Fator de equivalência de eixo FV = FE*FEC = Fator de veículo FR = Fator climático regional 1.1 - Vm A determinação do volume diário médio de tráfego,no sentido mais utilizado, no ano médio do período de projeto – Vm, inicialmente adota-se uma taxa de crescimento para as regiões que via serve ou sofrerá influência do tráfego. Para essa taxa deve-se considerar o tráfego atraído ou desviado, crescimento histórico do tráfego da via a ser pavimentada (caso de implantação). Aplicam-se duas formas de taxa de crescimento: progressão linear ou progressão geométrica. Sendo V1 o volume médio diário de tráfego no ano de abertura, num sentido e admitindo-se um taxa t% de crescimento anual, o volume médio diário de tráfego, Vm, (num sentido) durante um período P anos, temos: Progressão linear Vm = V 1 * (2 + ( P − 1) * t / 100 2 Progressão geométrica Vm = [ (2) ] 365 * V 1 * (1 + t / 100) P − 1 t / 100 (3) O volume total de tráfego, (em um sentido) durante o período P, Vt, será: Vt = 365 * P * Vm (4) 1.2 Fator de equivalência de carga - FEC FEC é um número que relaciona o efeito de uma passagem de qualquer tipo de veículo sobre o pavimento com o efeito provocado pela passagem de um veículo considerado padrão. Por exemplo, a passagem de um veículo que propicia um FEC = 6, significa que a passagem desse veículo equivale a seis passagens do veículo padrão. Por outro lado, um FEC = 0,5 implica em duas passagens desse veículo para se equiparar com o veículo padrão. No método do DNER, o veículo padrão adotado é o veículo americano de 18.000 lbs/eixo simples de roda dupla – ESRD, sendo 9.000lbs em um semi-eixo. Todos os veículos previstos a utilizarem a via serão relacionar com o veículo padrão, para se obter um tráfego representado por FATEC - FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SÃO PAULO Departamento de Transportes e Obras de Terra Prof. Edson um número de passagens desse veículo padrão, passando tantas vezes quanto o necessário para reproduzir o efeito do tráfego diversificado que realmente vai passar pela via no período de projeto. A equivalência. Dentre os possíveis critérios de equivalência de cargas, optou-se pela igualdade da deformação vertical máxima (deflexão máxima) verificada em uma profundidade igual à espessura total d pavimento. Pos conseguinte, as deflexões computadas e comparadas são referidas à interface pavimento/subleito, Pereira (1985). Veículos com carga superior ao veículo padrão implica em FEC superior a unidade, por outro lado, veículos com carga inferior apresentam FEC inferior à unidade. Os valores do FEC estão apresentados nas tabelas 1 e 2 e gráficos 1 e 2 FEC - fator Eixo Simples de Carga por eixo equivalência (tf) estrutural (f) 1 0,0004 2 0,004 3 0,02 4 0,05 5 0,1 6 0,2 7 0,5 8 1 9 2 10 3 11 6 12 9 13 15 14 25 15 40 16 50 17 80 18 110 19 200 20 260 Tabela 01 – FEC para ESRD Eixo em Tanden Carga por eixo (tf) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 FEC - fator de equivalência estrutural (f) 0,001 0,002 0,005 0,01 0,02 0,06 0,1 0,2 0,4 0,6 0,7 1,3 2 3,1 4 6 7 10 15 20 30 35 45 55 70 80 100 130 160 190 Tabela 02 – FEC para ETD FATEC - FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SÃO PAULO Departamento de Transportes e Obras de Terra Prof. Edson FEC - eixo simples roda dupla ESRD 20 18 16 Carga por eixo (tf) 14 12 10 8 6 4 2 0 0,0001 0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000 100 1000 Fator de Equivalência de Operações - FEC Gráfico 1 – Fator de Equivalência de Operações para ESDR FEC - eixo tanden duplos - ETD 30 28 26 24 Carga por eixo (tf) 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0,0001 0,001 0,01 0,1 1 10 Fator de Equivalência de Operações - FEC Gráfico 1 – Fator de Equivalência de Operações para ETD FATEC - FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SÃO PAULO Departamento de Transportes e Obras de Terra Prof. Edson Multiplicando-se os valores de equivalência pelo número de veículos por dia, com uma determinada carga por eixo, obtém-se a equivalência, para esse tipo de veículo, no período considerado, geralmente em veículos por dia. A soma desses produtos referentes a todos os veículos que trafegarão pela via dá a equivalência de operações entre esses dois tráfegos: o tráfego em termos de veículo padrão e o tráfego real. 1.3 - Fator de eixo - FE É um fator que transforma o tráfego em número de veículos padrão de passagens eixo equivalentes. Para tanto, calcula-se o número de eixos dos tipos de veículos que passarão pela via, a expressão correspondente seria: FE = ( p2 / 100) * 2 + ( p3 / 100) * 3 + ...... + ( pn / 100) * n Onde: p2 = porcentagem de veículos de 2 eixos p3 = porcentagem de veículos de 3 eixos pn = porcentagem de veículos de n eixos Exemplo: Determinar o N de uma rodovia que possui tráfego diário médio = 1050 veículos por dia com 63% o sentido mais solicitado, a via possui duas faixas por sentido. A taxa de crescimento em progressão geométrica é de 2,5% anual, o período de projeto é de 15 anos. Vo = 1050 veic/dia Fator direcional = 63% t = 2,5% progressão geométrica P = 15 anos V1 = Vo*FD/100 V1 = 1050*63/100 = [ 662 veic/dia ] 365*V1* (1 + t /100) P − 1 Vt = t / 100 Vt = Vt = 365*662*((1+2,5/100)E15 -1) / 2,5/100 4332891 4,33E+06 veículos FATEC - FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SÃO PAULO Departamento de Transportes e Obras de Terra Dados do tráfego conforme levantamento de campo: Dados de tráfego em veículos por dia ESRD n. de eixos VDM ( v eic./dia) (tf) 4 2 740 6 2 620 9 2 540 E tanden 15 19 22 26 3 4 4 3 233 145 140 27 2445 total Cálculos FEC Eixo VDM 4 6 9 15 19 22 26 Equiv alência Operações FEC 740 620 540 233 145 140 27 2445 FEC = 11371 / 2445 0,2 2 4 15 35 80 124 1080 932 2175 4900 2160 11371 4,65 FE = Fator de eixo % de v eic. de 2 eixos n2 = ((740+620+540)/2445)*100 n3 = ((233+27/2445100 n4 = ((145+140)/2445)*100 77,70961 10,63395 11,65644 100 FE = (77,71/100)*2'+'(10,63/100)*3 + (11,65/100)*4 FE = 2,3391 FV = FEC * FE = Adotando-se FR = 1 4,65 * 2,3391 tem os: N = 4332891 * FV = N= 10,87849 47135312,73 4,71E+07 solicitações Exercício Determinar o N para os seguintes dados Vo = 650 veic. dia FD = 57% P = 10 anos t = 4%/ano (progressão linear) D a d o s d e trá f e g o e m v e íc u lo s p o r d ia ESRD n . d e e ix o s V D M ( v e ic ./d ia ) (tf) 3 2 850 7 2 760 10 2 500 E ta n d e n 12 17 27 27 4 3 3 4 to ta l 205 170 160 57 2702 Prof. Edson