Dimensionamento de Reforços - departamento de transportes da ufpr
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Dimensionamento de Reforços - departamento de transportes da ufpr
Universidade Federal do Paraná Departamento de Transportes Pavimentação Dimensionamento de Reforços Prof. Djalma R. Martins Pereira Pavimentação – Dimensionamento de Reforços Dimensionamento de Reforços Escopo Deformabilidade dos Pavimentos Dimensionamento de Reforços Aplicações práticas (arquivo anexo) Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 1/xx DEFORMABILIDADE DOS PAVIMENTOS AVALIAÇÃO ESTRUTURAL: – Comportamento da estrutura x tráfego DEFORMAÇÕES PERMANENTES: – Caráter residual – Flechas nas trilhas, rupturas plásticas Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 2/xx 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 Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 3/xx DEFORMAÇÕES RECUPERÁVEIS (elásticas) Deformações elásticas: – Pequena magnitude – Esforços repetidos de tração (fibra inferior camadas coesivas) – Grande número de repetições fadiga Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 4/xx 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 Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 5/xx DEFORMADAS E SEUS PARÂMETROS Comportamento da estrutura x tráfego Na prática: medida segundo a longitudinal Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 6/xx ÁREAS DE CONTATO DOS PNEUMÁTICOS Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 7/xx 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) Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 8/xx MEDIDA DE DEFLEXÕES Operação da Viga Benkelman: Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 9/xx 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 Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 10/xx Falling Weigth Deflectometer (FWD): Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 11/xx Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 12/xx Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 13/xx Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 14/xx PARÂMETROS DAS DEFORMADAS a- DEFLEXÃO MÁXIMA (d0) - Reflete deformabilidade (resiliência) global da estrutura - Maior d0 , mais elástica (resiliente) a estrutura 0 30 60 90 120 150 0 20 40 60 80 100 d 120 Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 15/xx b. RAIO DE CURVATURA 0 30 60 90 120 150 0 20 do 40 60 80 dx 100 d 120 x 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? Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 16/xx 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 Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 17/xx 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 Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 18/xx 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 (IGi) • Estatística das flechas (IGi) – Média = F – variância = σ2 Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 19/xx CONDIÇÕES DE SUPERFÍCIE DNER PRO-08/78 DNIT 006/2003-PRO • 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 σ2 …………….…. 1,0 •IGG = ∑(IGi x Fpi) Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 20/xx 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 Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 21/xx 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. existente 1994 Na reforço 2004 existente Np N t 2014 Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 22/xx DIMENSIONAMENTO DE REFORÇOS 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 Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 23/xx DIMENSIONAMENTO DE REFORÇOS MÉTODO DNER-PRO 11/79 Coeficientes de equivalência estrutural: Material Solo-cimento (RCS7dias<28kgf/cm2) K 1,00 Solo-cimento (28<RCS7dias<45kgf/cm2) 1,40 Solo-cimento (RCS7dias>45kgf/cm2) Material granular (ISC>60) Brita graduada (ISC>80) Macadame betuminoso PMF denso (%Vv<6%) PMQ denso (%Vv<6%) CBUQ (%Vv < 5%) 1,70 1,00 1,10 1,20 1,40 1,70 2,00 K =H/h Pavimentação – Dimensionamento de Reforços 24/xx DIMENSIONAMENTO DE REFORÇOS MÉTODO DNER-PRO 11/79 Critérios para avaliação estrutural Hipótese I Dados Deflectométricos Dp<Dadm R>100 Qualidade Estrutural = f(NT) Boa Necessidade de estudos complementares Critério para cálculo de reforço Medidas Corretivas - Apenas correção de superfície Deflectométrico Reforço Sim Deflectométrico e Resistência Reforço ou reconstrução Não Dp>Dadm R>100 Se Dp<3.Dadm Regular Se Dp>3.Dadm Má III Dp<Dadm R<100 Regular para má Sim Deflectométrico e Resistência Reforço ou reconstrução IV Dp>Dadm R<100 Má Sim Resistência Reforço ou reconstrução Má O–pavimento apresenta deformações Dimensionamento de Reforços Sim V Pavimentação permanentes e rupturas plásticas generalizadas (IGG>180) Resistência Reconstrução II Não 25/xx
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