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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
Universidade Federal do ParanáDepartamento de Transportes
Pavimentação
Dimensionamento de Reforços
Prof. Djalma R. Martins Pereira
1/xx
Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
Escopo
Deformabilidade dos Pavimentos
Dimensionamento de Reforços
Aplicações práticas (arquivo anexo)
Dimensionamento de Reforços
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
DEFORMABILIDADE DOS PAVIMENTOS
� AVALIAÇÃO ESTRUTURAL:– Comportamento da estrutura x tráfego
� DEFORMAÇÕES PERMANENTES:– Caráter residual– Flechas nas trilhas, rupturas plásticas
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
DEFORMABILIDADE DOS PAVIMENTOS
� DEFORMAÇÕES RECUPERÁVEIS:
– Comportamento elástico da estrutura• Cessam após passagem da carga• Esforços de tração ���� Levam à fadiga• Refletem bem o comportamento da estrutura
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
� Deformações elásticas :– Pequena magnitude– Esforços repetidos de tração (fibra inferior camadas coesivas)
– Grande número de repetições � fadiga
DEFORMAÇÕES RECUPERÁVEIS (elásticas)
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
DEFORMABILIDADE DOS PAVIMENTOS
� AVALIAÇÃO ESTRUTURAL:
– PROCESSO DESTRUTIVO:
• Sondagens e ensaios
– PROCESSO NÃO-DESTRUTIVO:
• Deflectometria
� DEFORMABILIDADE:
– Análise da deformação elástica do pavimento sob a ação de uma carga ou esforço
– Vinculação com o desempenho em serviço
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
DEFORMADAS E SEUS PARÂMETROS
� Comportamento da estrutura x tráfego
� Na prática: medida segundo a longitudinal
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
MEDIDA DE DEFLEXÕES
� Viga Benkelman:
– Carga de eixo de 8,2 tf– Cálculo de d 0: d0 = (L0 – Lf ) x F– F = constante (relação entre braços)– Cálculo de uma deformada completa (exemplo)
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
MEDIDA DE DEFLEXÕES
� Falling Weigth Deflectometer (FWD):– Simula melhor a ação dinâmica da carga– Impacto de peso sobre placa circular– Deflexão em 7 sensores– Pulso de carga– Carga de pico: 4,1 tf
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
PARÂMETROS DAS DEFORMADAS
a- DEFLEXÃO MÁXIMA (d0)
- Reflete deformabilidade (resiliência) global da estrutura- Maior d0 , mais elástica (resiliente) a estrutura
0
20
40
60
80
100
120
0 30 60 90 120 150
d
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
b. RAIO DE CURVATURA
0
20
40
60
80
100
120
0 30 60 90 120 150
d
x
do
dx
5 . X2
Rx =
do - dX
- No Brasil, em geral adota-se X=25cm
-Raio é muito influenciado pela porção superior da estrutura
- R < 100 m: mau comportamento?
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
AVALIAÇÃO E DIAGNÓSTICO
� Avaliação do pavimento:– Condições de superfície (defeitos) e conforto ao rolame nto:
cálculo do IGG
� Separação em segmentos homogêneos
– Extensão mínima do SH: 200 m
– Extensão máxima do SH: 2000 m
� Cálculo de valores característicos
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
CONDIÇÕES DE SUPERFÍCIE
� DNER PRO-08/78 ���� DNIT 006/2003-PRO
– Avaliação objetiva: a pé
– Amostragem de 15% da área
– Estações de ensaio: 6 m x 3,5 m
– Uma estação a cada 20 m
•3,5m
•6m
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
CONDIÇÕES DE SUPERFÍCIE
� DNER PRO-08/78 ���� DNIT 006/2003-PRO– Cálculo do IGG (para cada trecho homogêneo)
– Anotar presença de defeitos
– Medir as flechas nas trilhas de roda
– Calcular Índice de Gravidade Global (IGG)
• Freqüência de ocorrência de defeitos (IG i)• Estatística das flechas (IG i)
– Média = F
– variância = σ2
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
CONDIÇÕES DE SUPERFÍCIE
� DNER PRO-08/78 ���� DNIT 006/2003-PRO• Fatores de ponderação (Fp i)
FC-1……………. 0,2FC-2……………. 0,5FC-3……………. 0,8ALP/ATP……….. 0,9O e P……….….. 1,0EX ………….….. 0,5D …………….…. 0,3R …………….…. 0,6F ……………….. 4/3
σ2 …………….…. 1,0
•IGG = ∑∑∑∑(IGi x Fp i)
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
CONDIÇÕES DE SUPERFÍCIE� Qualificação a partir do IGG:
� DNER PRO-08/78– 0 a 20 � Bom– 20 a 80 � Regular– 80 a 150 � Mau– 150 a 500 � Péssimo
� DNIT 006/2003-PRO- 0 a 20 � Ótimo- 20 a 40 � Bom- 40 a 80 � Regular- 80 a 160 � Ruim- > 160 � Péssimo
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
DIMENSIONAMENTO DE REFORÇOS
VALORES CARACTERÍSTICOS
� Cálculo de valores característicos:– deflexão: dp = dmédia + σ– falhas: IGG– tráfego:
• tráfego de projeto: Np– Corresponde à solicitação futura que o reforço irá receber
• tráfego total: Nt = Na + Np– Corresponde à solicitação que o antigo pavimento irá receber,
desde a sua abertura ao tráfego até o final de uma nova vida de projeto, se não for restaurado.
Nt
Np
20041994 2014
Naexistente reforço
existente
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
DIMENSIONAMENTO DE REFORÇOS
MÉTODO DNER-PRO 11/79
� Definição da deflexão admissível: log d adm = 3,01 - 0,176 log N
Para avaliação estrutural: N = Nt
Para dimensionamento do reforço: N = Np
� Cálculo da espessura de reforço em CBUQ:hCB = 40 log (dp / dadm)
� Coeficientes estruturais: DNER ���� tabela
� Parâmetro de tráfego: DNER / USACE
� Critérios p/ avaliação estrutural ���� tabela
� Exercícios: 1 e 2
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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços
DIMENSIONAMENTO DE REFORÇOS
MÉTODO DNER-PRO 11/79
� Coeficientes de equivalência estrutural:
Material KSolo-cimento (RCS7dias<28kgf/cm2) 1,00
Solo-cimento (28<RCS7dias<45kgf/cm2) 1,40
Solo-cimento (RCS7dias>45kgf/cm2) 1,70Material granular (ISC>60) 1,00Brita graduada (ISC>80) 1,10Macadame betuminoso 1,20PMF denso (%Vv<6%) 1,40PMQ denso (%Vv<6%) 1,70CBUQ (%Vv < 5%) 2,00
K = H / h
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DIMENSIONAMENTO DE REFORÇOS
MÉTODO DNER-PRO 11/79
� Critérios para avaliação estrutural
Hipó-tese
Dados Deflecto-métricos
Qualidade Estrutural
Necessidade de estudos
complemen-tares
Critério para cálculo de
reforço
Medidas Corretivas
IDp<Dadm
R>100Boa Não -
Apenas correção de superfície
IIDp>Dadm
R>100
Se Dp<3.DadmRegular
Se Dp>3.DadmMá
Não
Sim
Deflectométrico
Deflectométrico e Resistência
Reforço
Reforço ou reconstrução
IIIDp<Dadm
R<100Regular para má Sim
Deflectométrico e Resistência
Reforço ou reconstrução
IVDp>Dadm
R<100Má Sim Resistência
Reforço ou reconstrução
V -
MáO pavimento apresenta deformações
permanentes e rupturas plásticas generalizadas (IGG>180)
Sim Resistência Reconstrução
= f(NT)