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Pavimentação – Dimensionamento de Reforços

Universidade Federal do ParanáDepartamento de Transportes

Pavimentação

Dimensionamento de Reforços

Prof. Djalma R. Martins Pereira

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Escopo

Deformabilidade dos Pavimentos


Aplicações práticas (arquivo anexo)


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DEFORMABILIDADE DOS PAVIMENTOS

AVALIAÇÃO ESTRUTURAL:– Comportamento da estrutura x tráfego

DEFORMAÇÕES PERMANENTES:– Caráter residual– Flechas nas trilhas, rupturas plásticas

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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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Deformações elásticas:– Pequena magnitude– Esforços repetidos de tração (fibra inferior camadas coesivas)

– Grande número de repetições fadiga

DEFORMAÇÕES RECUPERÁVEIS (elásticas)

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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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DEFORMADAS E SEUS PARÂMETROS

Comportamento da estrutura x tráfego

Na prática: medida segundo a longitudinal

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ÁREAS DE CONTATO DOS PNEUMÁTICOS

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MEDIDA DE DEFLEXÕES

Viga Benkelman:

– Carga de eixo de 8,2 tf

– Cálculo de d0: d0 = (L0 – Lf ) x F

– F = constante (relação entre braços)

– Cálculo de uma deformada completa (exemplo)

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Operação da Viga Benkelman:

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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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Falling Weigth Deflectometer (FWD):

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PARÂMETROS DAS DEFORMADAS

a- DEFLEXÃO MÁXIMA (d0)

- Reflete deformabilidade (resiliência) global da estrutura- Maior d0 , mais elástica (resiliente) a estrutura

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b. RAIO DE CURVATURA

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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AVALIAÇÃO E DIAGNÓSTICO

Avaliação do pavimento:– Condições de superfície (defeitos) e conforto ao rolamento:

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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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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– 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 (IGi)

• Estatística das flechas (IGi)– Média = F

– variância = 2

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• Fatores de ponderação (Fpi)FC-1……………. 0,2

FC-2……………. 0,5

FC-3……………. 0,8

ALP/ATP……….. 0,9

O e P……….….. 1,0

EX ………….….. 0,5

D …………….…. 0,3

R …………….…. 0,6

F ……………….. 4/3

2 …………….…. 1,0

•IGG = (IGi x Fpi)

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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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DIMENSIONAMENTO DE REFORÇOS

VALORES CARACTERÍSTICOS

Cálculo de valores característicos:– deflexão: dp = dmédia + – 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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MÉTODO DNER-PRO 11/79

Definição da deflexão admissível:

log dadm = 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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Coeficientes de equivalência estrutural:

K = H / h

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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.Dadm

Regular

Se Dp>3.Dadm

Má

Não

Sim

Deflectométrico

Deflectométrico e Resistência

Reforço

Reforço ou reconstrução

IIIDp<Dadm

R<100Regular para má Sim

Deflectométrico e Resistência


IVDp>Dadm

R<100Má Sim Resistência


V -

Má

O pavimento apresenta deformações permanentes e rupturas plásticas

generalizadas (IGG>180)

Sim Resistência Reconstrução

= f(NT)

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