23/10/2013
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Carga do tráfego:Cálculo do número N
(para pavimentos flexíveis)
Profª Daniane Vicentini
Universidade Federal do ParanáSetor de TecnologiaDepartamento de Transportes
‐ 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) depavimentos flexíveis,as diferentes ações sãocondensadas em umúnico parâmetrorepresentativo, chamado número N.
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Principais ações a serem consideradas no dimensionamento:
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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.
, onde:
TDMA = Tráfego Diário Médio Anual FV = Fator de veículosFR = Fator climático regional (adotado =1,0)FD = Fator direcional (Ex.: p/ pista simples FD=50%)
N nos diz quantas repetições de carga‐padrão o pavimento irá receber ao longo de sua vida útil.
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N
N =365.TDMA.FV.FR.FD
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‐ Na metodologia (DNER), somente veículos pesados (caminhões e ônibus) são considerados, de forma que a equação poderia ser reescrita como:
‐ 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:
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N =365.(TDMAON.FVON+TDMACM.FVCM).FR.FD
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N X MNº eixos (unidades rebocadas)
Nº eixos (unidade tratora)
Tipo de veículo
FROTA CIRCULANTE:
Tipos:
• C – Simples (caminhões ou ônibus)• S – V. trator (cavalo mecânico) + semi-reboque
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Ex.:
(Fonte: Manual de Estudos de Tráfego, DNIT)
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Ex.:
(Fonte: Manual de Estudos de Tráfego, DNIT)
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Ex.:
(Fonte: Manual de Estudos de Tráfego, DNIT)
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Ex.:
(Fonte: Manual de Estudos de Tráfego, DNIT)
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Ex.:
(Fonte: Manual de Estudos de Tráfego, DNIT)
Ex. de eixos:
ESRS = ED (não em tandem) =
ESRD = ED (especial) =
TANDEM DUPLO =
TANDEM TRIPLO =
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(Fonte: apostila Profª Márcia Pereira,UFPR)
A legislação brasileira permite uma tolerância na sobrecarga dos veículos de 7,5% em média.
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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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FV = FE.FCOnde:
N =365.TDMA.FV.FR.FD
FEO (USACE):
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ou:
(Fonte: apostila Profª Jisela Greco,UFMG)
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FEO(AASHTO):
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(Fonte: apostila Profª Jisela Greco,UFMG)
FatorDirecional(FD):
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(Fonte: apostila Profª Márcia Pereira,UFPR)
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(Fonte: apostila Profª Márcia Pereira,UFPR)
FatorDirecional(FD):
Fator Climático Regional (FR):
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(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.
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(Fonte: Notas de Tópicos Avançados de Pavimentação, Prof. Djalma)
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
Quadro com as configurações de eixos dos veículos:
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VeículosQuantidade 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:
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EixoLimite Máximo Decreto 62.127
artigo 82Equação 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
Fator de veículo individual (FVi):
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VeículosFatores 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):
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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
Cálculo do N:
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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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