0 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CTC - CENTRO TECNOLGICO ECV - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: ECV 5154 - PAVIMENTAO DE ESTRADAS DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS Felipe Carlesso de Oliveira Thas Martins Chacur Florianpolis, 04 de Julho de 2011. 1 Sumrio Lista de Tabelas ......................................................................................................................... 2 Lista de Figuras ........................................................................................................................ 3 1. Introduo ................................................................................................................................. 4 2. Reviso Bibliogrfica ................................................................................................................. 5 2.1 Mtodo DNER/81 ................................................................................................................ 5 2.2 Mtodo que Contempla a Resilincia dos Materiais .......................................................... 6 2.3 Mtodo da PCA/84 .............................................................................................................. 7 3. Definio do Trfego ................................................................................................................. 8 3.1 Determinao do N8,2t pelo Mtodo do Corpo de Engenheiros do Exrcito Americano .. 8 3.2 Determinao do N8,2tpelo Mtodo da AASHTO ............................................................. 9 3.3 Projeo do Crescimento do Trfego ................................................................................ 11 4. Definio do CBR de Projeto (CBRp) ....................................................................................... 11 4.1 Determinao dos Segmentos Homogneos .................................................................... 11 4.2 Clculo do CBRp ................................................................................................................ 14 5. Memorial de Clculo ............................................................................................................... 15 5.1 Mtodo DNER/81 .............................................................................................................. 15 5.1.1 Segmento 1 ................................................................................................................ 15 5.1.2 Segmento 2 ................................................................................................................ 17 5.1.3 Segmento 3 ................................................................................................................ 19 5.1.4 Segmento 4 ................................................................................................................ 21 5.2 Mtodo que Contempla a Resilincia dos Materiais ........................................................ 24 5.2.1 Segmento 1 .................................................................................................................... 25 5.2.2 Segmento 2 ................................................................................................................ 28 5.2.3 Segmento 3 ................................................................................................................ 32 5.2.4 Segmento 4 ................................................................................................................ 35 5.3 Mtodo da PCA/84 ............................................................................................................ 39 5.3.1 Segmento 1 ................................................................................................................ 40 5.3.2 Segmento 2 ................................................................................................................ 41 5.3.3 Segmento 3 ................................................................................................................ 42 5.3.4 Segmento 4 ................................................................................................................ 44 6. Concluso ................................................................................................................................ 45 2 Lista de Tabelas Tabela 1-Resultados da Pesquisa de Trfego .............................................................................. 8 Tabela 2 - Valores de FEO e N8,2tpara eixo simples ................................................................... 9 Tabela 3 - Valores de FEO e N8,2tpara eixo duplo ...................................................................... 9 Tabela 4 - Valores de FEO e N8,2tpara eixo triplo ...................................................................... 9 Tabela 5 - Valores de FEO e N8,2tpara eixo simples ................................................................. 10 Tabela 6 - Valores de FEO e N8,2tpara eixo duplo .................................................................... 10 Tabela 7 - Valores de FEO e N8,2tpara eixo triplo .................................................................... 10 Tabela 8 - Projeo de crescimento do trfego e N8,2t total ..................................................... 11 Tabela 9 - Dados Geotcnicos Fornecidos .................................................................................. 12 Tabela 10 - Valores dos CBR adotados, MCBR, CBR-MCBR e (CBRi-MCBR) .............................. 13 Tabela 11 CBR mdio, desvio padro e CBRp de cada segmento. .............................................. 14 Tabela 12 - Classificao quanto resilincia para cada segmento ........................................... 24 Tabela 13 - Valores de K e KBS...................................................................................................... 40 3 Lista de Figuras Figura 1 - Grfico "Trechos com CBR homogneo"..................................................................... 13 Figura 2 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 1-DNER CORPO DE ENGENHEIROS ....... 16 Figura 3 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 1-DNER-AASHTO .................................. 17 Figura 4 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 2-DNER CORPO DE ENGENHEIROS ....... 18 Figura 5 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 2- DNER-AASHTO.................................. 19 Figura 6 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 3-DNER- CORPO DE ENGENHEIROS ...... 20 Figura 7 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 3- DNER-AAHSTO.................................. 21 Figura 8 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 4-DNER- CORPO DE ENGENHEIROS ...... 22 Figura 9 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 4- DNER-AASHTO.................................. 24 Figura 10 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 1- RESILINCIA- CORPO DE ENGENHEIROS ............................................................................................................................. 26 Figura 11DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 1- RESILINCIA- AASHTO ................... 28 Figura 12DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 2- RESILINCIA- CORPO DE ENGENHEIROS ............................................................................................................................. 30 Figura 13 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 2- RESILINCIA- AASHTO .................... 31 Figura 14 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 3- RESILINCIA- CORPO DE ENGENHEIROS ............................................................................................................................. 33 Figura 15 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 3- RESILINCIA- AASHTO .................... 35 Figura 16 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 4- RESILINCIA- CORPO DE ENGENHEIROS ............................................................................................................................. 37 Figura 17 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 4- RESILINCIA- AASHTO .................... 39 Figura 18 DETALHAMENTO DAS CAMADAS- PCA- SEGMENTO 1 ................................................ 40 Figura 19 DETALHAMENTO DAS CAMADAS- PCA- SEGMENTO 2 ................................................ 41 Figura 20 DETALHAMENTO DAS CAMADAS- PCA- SEGMENTO 3 ................................................ 42 Figura 21 DETALHAMENTO DAS CAMADAS- PCA- SEGMENTO 4 ................................................ 44 4 1. Introduo Aestruturadopavimentodeumarodoviadeveserprojetadapararesistirpor determinado tempo s solicitaes provenientes da passagem dos veculos sobre a superfcie do pavimento, gerando tenses de trao e compresso que vo causar danos por fadiga, pelo acmulo de deflexes e por eroso, no caso de pavimentos rgidos. O dimensionamento deve levaremcontaosurgimentodessesdanosetambmfornecercondiesadequadasde trfego visando a segurana e o conforto dos usurios. Opresentetrabalhotemcomoobjetivoodimensionamentodaestruturado pavimento de um trecho de rodovia localizado no Vale do Itaja a partir de dados provenientes de ensaios feitos no material coletado em campo e de pesquisa de trfego. Para tanto, foram utilizados trs mtodos diferentes de dimensionamento: o Mtodo doDNER/81,oMtodoqueContemplaaResilinciadosMateriais,ambosusadosparao dimensionamentodepavimentosflexveis,eoMtododaPCA/84,utilizadono dimensionamento de pavimentos rgidos. Comosresultadosemmos,fez-seacomparaoentreosmtodoseforam apresentadas concluses sobre o trabalho. 5 2. Reviso Bibliogrfica Odimensionamentodaestruturadeumpavimentoconsisteemdeterminaro nmero, a espessura e o material de cada camada do pavimento necessria para redistribuir as tenses provenientes do trfego, de forma que no haja deformaes e desgastes excessivos durante a vida til de projeto. Paratanto,nestetrabalhoseroutilizadostrsmtodosdedimensionamento: MtodoDNER/81,Mtodoquecontemplaaresilinciadosmateriais,de1994,estesdois utilizadosparadimensionamentodepavimentosflexveis,eoMtododaPCA/84para dimensionamento de pavimentos rgidos. 2.1 Mtodo DNER/81 Estemtododedimensionamentodepavimentoflexveltemcomobaseotrabalho Desing of Flexible Pavements Considering Mixed Loads and Traffic Volume, desenvolvido por Turnbull,FostereAhlvin,doCorpodeEngenheirosdoExrcitoAmericano,enasconcluses obtidas na Pista Experimental da AASHTO. Para determinao das espessuras das camadas, levado em conta: a)Acapacidadedesuportedomaterialdesubleitoedasdemaiscamadas,obtida atravs do CBR; b)O nmero de solicitaes equivalentes ao eixo padro de 8,2 t durante a vida til de projeto (N8,2t), obtida atravs de um estudo de trfego; c)Coeficientesdeequivalnciaestruturalparaosdiferentesmateriaisque constituem as camadas do pavimento; d)Fatorclimticoregionalqueconsideraasvariaesdeumidadedosmateriaisdo pavimentoduranteasestaesdoano,consideradonoBrasiliguala1,0pelos resultados das pesquisas desenvolvidas pelo IPR/DNER; e)Espessuramnimaderevestimentorecomendadaemfunodonmerode solicitaes equivalentes ao eixo padro de 8,2 t durante a vida til de projeto; Inicialmente, encontra-se o valor da espessura total do pavimento (Hm) necessria para proteger um material com CBR=m, atravs do grfico (pgina 95 da apostila), entrando com os valoresdeN8,2teCBRdacamadadesubleito.DeterminadaaespessuraHm,determina-se atravsdogrficoHn queaespessuranecessriaparaprotegerummaterialcomCBR=n, considerando-se a necessidade de um reforo de subleito, uma vez que o CBR do subleito seja muitobaixo.Emseguida,determina-seatravsdogrficoH20 queaespessuranecessria paraprotegerumasub-basecomCBR=20,considerandoqueasub-basetenhaestevalorde CBRmesmoqueseuvalorrealsejamaior.Determina-se,tambm,ovalordaespessura mnimadorevestimento(R),atravsdatabela(pgina93daapostila)quelevaemcontao nmerodesolicitaesequivalentesaoeixopadrode8,2tduranteavidatildeprojeto (N8,2t). UmavezdeterminadasasespessurasHm,Hn,H20,pelogrficoeRpelatabela,as espessurasdabase(B),sub-base(h20)ereforodosubleito(hn)soobtidaspelaresoluo sucessiva das inequaes: R KR+B KBE20(1) R KR+B KB+20 KSEn(2) R KR+B KB+20 KS+n KRLPEm(3) Onde K so coeficientes de equivalncia estrutural para os diferentes materiais constituintes do pavimento. Esses valores so tabelados pelo mtodo DNER/81 (pgina 92 da apostila). 6 QuandodoCBRdasub-basefor maior ouiguala40 ouparaNmenor ouiguala106, admite-se substituir na inequao (1), H20 por 0,8 x H20. Para N maior que 107, recomenda-se substituir na inequao (1), H20 por 1,2 x H20. 2.2 Mtodo que Contempla a Resilincia dos Materiais Este mtodo de dimensionamento de pavimento flexvel resultado da observao em campo do desempenho de vrias rodovias, realizao de ensaios em laboratrio de diferentes materiais e simulaes numricas computacionais dos dados coletados. Com isso, chegou-se a umconjuntodeequaesquepermitecalcularasespessurasdasdiversascamadasdo pavimentoconsiderandoaspropriedadesresilientesdosmateriais,almdepropiciara avaliao da vida de servio da estrutura para condies impostas pelo projetista. So quatro os indicadores mais importantes do comportamento estrutural de um perfil de pavimento: deflexo na superfcie, deformao de trao na fibra inferior do revestimento, tenses e deformaes verticais no subleito. Os dois primeiros esto relacionados com a fadiga e os outros com as deformaes permanentes.Aconsideraodadeflexoexcessivada estruturaprojetadalevada emconta,uma vez que, quanto maior a deflexo, maior a deformao de trao e mais cedo surgiro trincas porfadiganopavimento.Paralimitaradeflexo,deve-seaumentaraespessuraouarigidez dos materiais que constituem as camadas do pavimento. Apresenta-se,aseguir,oprocedimentodedimensionamentoqueconsidera explicitamente as propriedades resilientes dos materiais. a)Classificaodosmateriaisdefundaoquantoresilinciaemfunoda porcentagempassantenapeneiradenmero200edoCBRcorrespondente (tabela 1, pgina 107 da apostila); b)Determinao da espessura total do pavimento (Ht) atravs da equao: Ht = 77,67 x N0,0482 x CBR-0,598; c)Critriodedeflexoadmissvel:onmerodesolicitaesquelevarupturado pavimento (D), dado pela equao log D = 3,148 0,188 log N, tem que ser maior ou igual que a deflexo de projeto (Dp); d)Determinao da espessura mnima do revestimento betuminoso (HCB) atravs da equao: HCB = -5,737 + (807,961/Dp) + 0,972 I1 + 4,101 I2, na qual Dp a deflexo de projeto, I1 e I2 so constantes relacionadas s caractersticas resilientes do subleito; e)Valor estrutural do revestimento betuminoso (VE), depende a qualidade da mistura betuminosaedaconstituiodaestruturadopavimentocomoumtodo.Obtido pela Tabela 2 (pgina 109 da apostila); f)Espessura da camada granular (HCG), determinada a partir da equao:HCB x VE+ HCG = Ht, , e tem que ser menor ou igual a 35 cm; g)Utiliza-se sub-base ou reforo do subleito no caso de material de subleito do Tipo III. Neste caso, os valores anteriores so calculados levando-se em conta o valor do CBReaclassificaoquantoresilinciadosolodacamadadesub-baseou reforo. A espessura (HR) calculada pela expresso: HR= (Ht1 - Ht2)/ 0,70 , com HR maiorouiguala30cm,esendoHt1 aespessuraequivalentecorrespondenteao CBR do subleito e Ht2 a espessura equivalente correspondente ao CBR da sub-base ou reforo do subleito.h)Revestimentobetuminosoemcamadasintegradasdeconcretoasflticoepr misturado.Apartirdaespessuramnimadorevestimento(HCB),adota-seum valorparaaespessuradacamadadeconcretoasfltico(HCAUQ)ecalcula-sea espessura da camada de pr-misturado pela equao: HPMQ=(HCB - HCAUQ)/ 1/3 onde a relao entre os mdulos de resilincia dos dois materiais. 7 2.3 Mtodo da PCA/84 Estemtododedimensionamentodepavimentosrgidosfoidesenvolvidopela Portland Cement Association (PCA) dos EUA e agregaprogressos e conhecimentos obtidos de diversosestudosdesenvolvidosatento.Diferejustamenteporconsiderarumamaior quantidadedecaractersticasdarodoviadimensionada,resultandoemanlisesmais completas. Pode-se, atravs dele, calcular estruturas de pavimentos armadas ou no, com ou semacostamento,porexemplo,determinando,assim,otipodedanomaisrelevanteparaa tomada de decises de projeto. Aconexoentreinformaestericas,depesquisaeprticasresolvidaemum modelo que emprega elementos finitos e trabalha com as propriedades do concreto, o tipo e suportedafundaoeocarregamento.Dessaforma,conhece-seocomportamentode transmissode cargasnas juntastransversais,bordaslongitudinaisetrincas,porentrosagem de agregados ou barras de transferncia.So levados em conta dois modelos de runa para verificao do dimensionamento: Fadiga: Processo no qual as tenses de trao por flexo passam a ser produzidas pela passagemdacargatangenciandoabordalongitudinal.Oprocessodeanlisedefadigapara dimensionamentoestdescritoapartirdapgina142daApostiladePavimentaode Estradas. Eroso:Ocritriodaerosodependedacorrelaoentreosvalorescalculadosdas deformaes verticais do canto da placa e das presses verticais exercidas na interface entre a placaeasuafundao.Seusefeitosmanifestam-sesobaformadedeformaesverticais crticas,principalmentenoscantosebordaslongitudinais.Oprocessodeanlisedeeroso paradimensionamentoestdescritoapartirdapgina147daApostiladePavimentaode Estradas. As variveis necessrias para o dimensionamento do pavimento so: Cargas por eixo simples, tandem duplo e tandem triplo Fator de segurana para as cargas Nmero previsto de repeties das cargas para o perodo de vida do projeto Resistncia caracterstica do concreto ou mdulo de ruptura aos 28 dias Coeficiente de recalque do subleito (KSB) Tipo de junta transversal (com ou sem barras de transferncia) Tipo de acostamento Nas duas anlises, foram utilizados grficos e tabelas apresentadas na apostila. 8 3. Definio do Trfego Paraodimensionamentodopavimentodeumarodovia,deve-selevaremcontaa quantidadedetrfegoqueapavimentaoourecuperaodotrechoemquestoirgerar. Para tanto, necessrio um estudo de trfego, feito atravs de pesquisas de origem e destino, contagemepesagemdetrfego,entreoutrosmtodos,epelaprojeodocrescimentodo trfego no trecho durante a vida til considerada em projeto.A Tabela 1 apresenta os dados fornecidos pela pesquisa de trfego realizada atravs da contagem e pesagem dos eixos para o trecho em questo, referente ao perodo de um ano. Carga por eixo (t)Eixo SimplesEixo DuploEixo Triplo 107) R = 12,5 cm (N > 5 x 107) KR = 2 KB = KS = 1 R x KR + B x KB H20 12,5 x 2 + B 34,8 B 9,8 B = 15 cm (mnimo) R x KR + B x KB + h20 x KS Hm 12,5 x 2 + 15 x 1 + h20 x 1 67 h20 27 cm Comoaespessuramximaparacompactaoparacamadasgranularesde20cm, dividir a espessura da camada de base em outras duas camadas de compactao, uma com 15 cm e a outra com 12 cm. Orevestimentoserexecutadoemduascamadas,sendoaprimeiradeligaocom pr-misturado a quente (PMQ) e a segunda de rolamento utilizando concreto asfltico usinado a quente (CAUQ). HCAUQ < 5 HCAUQ = 4,5 cm KPMQ = 1,7 KCAUQ = 2 HCAUQ x KCAUQ + HPMQ x KPMQ = R x KR 4,5 x 2 + HPMQ x 1,7 = 12,5 x 2 HPMQ = 9,4 HPMQ = 9,5 cm 16 Como a camada de PMQ ficou com 9,5 cm, recomenda-se compactar esta camada em duas subcamadas, uma de 5 cm e outra de 4,5 cm. Figura 2 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 1-DNER CORPO DE ENGENHEIROS Agora, ser feito o dimensionamento levando-se em conta o N determinado a partir do Mtodo da AASHTO. N = 1,5 x 107

H5,5 = 63 cm 1,2 x H20 = 1,2 x 25 = 30 cm (N > 107)R = 10 cm (107 < N < 5 x 107) KR = 2 KB = KS = 1 R x KR + B x KB H20 10 x 2 + B 30 B 10 B = 15 cm (mnimo) R x KR + B x KB + h20 x KS Hm 10 x 2 + 15 x 1 + h20 x 1 63 h20 28 cm Orevestimentoserexecutadoemduascamadas,sendoaprimeiradeligaocom pr-misturado a quente (PMQ) e a segunda de rolamento utilizando concreto asfltico usinado a quente (CAUQ). HCAUQ < 5 HCAUQ = 4,5 cm KPMQ = 1,7 KCAUQ = 2 HCAUQ x KCAUQ + HPMQ x KPMQ = R x KR 4,5 x 2 + HPMQ x 1,7 = 10 x 2 17 HPMQ = 6,5 cm Figura 3 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 1-DNER-AASHTO 5.1.2 Segmento 2 CBRp = 7,0 Como o CBR de projeto maior que 5, optou-se por no utilizar camada de reforo. Primeiramente, ser feito o dimensionamento levando-se em conta o N determinado a partir do Mtodo do Corpo de Engenheiros do Exrcito Americano. N = 5,3x107 H7 = 55 cm 1,2 x H20 = 1,2 x 29 = 34,8cm (N > 107) R = 12,5 cm (N > 5 x 107) KR = 2 KB = KS = 1 R x KR + B x KB H20 12,5 x 2 + B 34,8 B 9,8 B = 15 cm (mnimo) R x KR + B x KB + h20 x KS Hm 12,5 x 2 + 15 x 1 + h20 x 1 55 h20 15 cm Orevestimentoserexecutadoemduascamadas,sendoaprimeiradeligaocom pr-misturado a quente (PMQ) e a segunda de rolamento utilizando concreto asfltico usinado a quente (CAUQ). HCAUQ < 5 HCAUQ = 4,5 cm KPMQ = 1,7 KCAUQ = 2 18 HCAUQ x KCAUQ + HPMQ x KPMQ = R x KR 4,5 x 2 + HPMQ x 1,7 = 12,5 x 2 HPMQ = 9,4 HPMQ = 9,5 cm Como a camada de PMQ ficou com 9,5 cm, recomenda-se compactar esta camada em duas subcamadas, uma de 5,0 cm e outra de 4,5 cm. Figura 4 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 2-DNER CORPO DE ENGENHEIROS Agora, ser feito o dimensionamento levando-se em conta o N determinado a partir do Mtodo da AASHTO. N = 1,5 x 107 H7 = 51 cm 1,2 x H20 = 1,2 x 25 = 30 cm (N > 107) R = 10 cm (107 < N < 5 x 107) KR = 2 KB = KS = 1 R x KR + B x KB H20 10 x 2 + B 30 B 10 B = 15 cm (mnimo) R x KR + B x KB + h20 x KS Hm 10 x 2 + 15 x 1 + h20 x 1 51 h20 16 cm Orevestimentoserexecutadoemduascamadas,sendoaprimeiradeligaocom pr-misturado a quente (PMQ) e a segunda de rolamento utilizando concreto asfltico usinado a quente (CAUQ). HCAUQ < 5 HCAUQ = 4,5 cm 19 KPMQ = 1,7 KCAUQ = 2 HCAUQ x KCAUQ + HPMQ x KPMQ = R x KR 4,5 x 2 + HPMQ x 1,7 = 10 x 2 HPMQ = 6,5 cm Figura 5 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 2- DNER-AASHTO 5.1.3 Segmento 3 CBRp = 9,0 Como o CBR de projeto maior que 5, optou-se por no utilizar camada de reforo. Primeiramente, ser feito o dimensionamento levando-se em conta o N determinado a partir do Mtodo do Corpo de Engenheiros do Exrcito Americano. N = 5,3x107 H9 = 51 cm 1,2 x H20 = 1,2 x 29 = 34,8cm (N > 107) R = 12,5 cm (N > 5 x 107) KR = 2 KB = KS = 1 R x KR + B x KB H20 12,5 x 2 + B 34,8 B 9,8 B = 15 cm (mnimo) R x KR + B x KB + h20 x KS Hm 12,5 x 2 + 15 x 1 + h20 x 1 51 h20 11 cm h20 = 15 cm (mnimo) 20 Orevestimentoserexecutadoemduascamadas,sendoaprimeiradeligaocom pr-misturado a quente (PMQ) e a segunda de rolamento utilizando concreto asfltico usinado a quente (CAUQ). HCAUQ < 5 HCAUQ = 4,5 cm KPMQ = 1,7 KCAUQ = 2 HCAUQ x KCAUQ + HPMQ x KPMQ = R x KR 4,5 x 2 + HPMQ x 1,7 = 12,5 x 2 HPMQ = 9,4 HPMQ = 9,5 cm Como a camada de PMQ ficou com 9,5 cm, recomenda-se compactar esta camada em duas subcamadas, uma de 5,0 cm e outra de 4,5 cm. Figura 6 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 3-DNER- CORPO DE ENGENHEIROS Agora, ser feito o dimensionamento levando-se em conta o N determinado a partir do Mtodo da AASHTO. N = 1,5 x 107 H9 = 47 cm 1,2 x H20 = 1,2 x 25 = 30 cm (N > 107) R = 10 cm (107 < N < 5 x 107) KR = 2 KB = KS = 1 R x KR + B x KB H20 10 x 2 + B 30 B 10 B = 15 cm (mnimo) 21 R x KR + B x KB + h20 x KS Hm 10 x 2 + 15 x 1 + h20 x 1 47 h20 12 cm h20 = 15 cm (mnimo) Orevestimentoserexecutadoemduascamadas,sendoaprimeiradeligaocom pr-misturado a quente (PMQ) e a segunda de rolamento utilizando concreto asfltico usinado a quente (CAUQ). HCAUQ < 5 HCAUQ = 4,5 cm KPMQ = 1,7 KCAUQ = 2 HCAUQ x KCAUQ + HPMQ x KPMQ = R x KR 4,5 x 2 + HPMQ x 1,7 = 10 x 2 HPMQ = 6,5 cm Figura 7 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 3- DNER-AAHSTO 5.1.4 Segmento 4 CBRp = 4,5 Como o CBR de projeto menor que 5, optou-se por executar a camada de reforo do subleito. O material usado na camada de reforo tem CBR = 8. Primeiramente, ser feito o dimensionamento levando-se em conta o N determinado a partir do Mtodo do Corpo de Engenheiros do Exrcito Americano. N = 5,3x107 H4,5 = 75 cm H8 = 55 cm 1,2 x H20 = 1,2 x 29 = 34,8cm (N > 107) R = 12,5 cm (N > 5 x 107) KR = 2 22 KB = KS = 1 KREF = 1 R x KR + B x KB H20 12,5 x 2 + B 34,8 B 9,8 B = 15 cm (mnimo) R x KR + B x KB + h20 x KS Hn 12,5 x 2 + 15 x 1 + h20 x 1 55 h20 15 cm R x KR + B x KB + h20 x KS + hn x KREF Hm 12,5 x 2 + 15 x 1 + 15 x 1 + hn x 1 75 hn 20 cm Orevestimentoserexecutadoemduascamadas,sendoaprimeiradeligaocom pr-misturado a quente (PMQ) e a segunda de rolamento utilizando concreto asfltico usinado a quente (CAUQ). HCAUQ < 5 HCAUQ = 4,5 cm KPMQ = 1,7 KCAUQ = 2 HCAUQ x KCAUQ + HPMQ x KPMQ = R x KR 4,5 x 2 + HPMQ x 1,7 = 12,5 x 2 HPMQ = 9,4 HPMQ = 9,5 cm Como a camada de PMQ ficou com 9,5 cm, recomenda-se compactar esta camada em duas subcamadas, uma de 5,0 cm e outra de 4,5 cm. Figura 8 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 4-DNER- CORPO DE ENGENHEIROS 23 Agora, ser feito o dimensionamento levando-se em conta o N determinado a partir do Mtodo da AASHTO. N = 1,5 x 107 H4,5 = 73 cm H8 = 47 cm 1,2 x H20 = 1,2 x 25 = 30 cm (N > 107) R = 10 cm (107 < N < 5 x 107) KR = 2 KB = KS = 1 KREF = 1 R x KR + B x KB H20 10 x 2 + B 30 B 10 B = 15 cm (mnimo) R x KR + B x KB + h20 x KS Hn 10 x 2 + 15 x 1 + h20 x 1 47 h20 12 cm h20 = 15 cm (mnimo) R x KR + B x KB + h20 x KS + hn x KREF Hm 10 x 2 + 15 x 1 + 15 x 1 + hn x 1 73 hn 23 cm Comoaespessuramximaparacompactaoparacamadasgranularesde20cm, dividir a espessura da camada de base em outras duas camadas de compactao, uma com 15 cm e a outra com 8 cm. Orevestimentoserexecutadoemduascamadas,sendoaprimeiradeligaocom pr-misturado a quente (PMQ) e a segunda de rolamento utilizando concreto asfltico usinado a quente (CAUQ). HCAUQ < 5 HCAUQ = 4,5 cm KPMQ = 1,7 KCAUQ = 2 HCAUQ x KCAUQ + HPMQ x KPMQ = R x KR 4,5 x 2 + HPMQ x 1,7 = 10 x 2 HPMQ = 6,5 cm 24 Figura 9 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 4- DNER-AASHTO 5.2 Mtodo que Contempla a Resilincia dos Materiais A Tabela 12 apresenta a classificao quanto resilincia para cada segmento, obtida em funo da porcentagem de finos passante na peneira de nmero 200 e do CBR de projeto. Local EnsaiadoEstacaPass #200 (%)CBRpClass Res 4+000153,8 II 4+300244,2 4+800356,3 5+000453,15,5 5+100546,3 5+20065+400770,9 5+50085+600917,5 II 5+8001061,1 6+0001165,2 6+1001274,4 6+2001341,1 6+400146+6001554,57,0 6+800166+9001761,1 7+0001880,4 7+100197+3002055,8 7+6002149,6 II 7+7002262,39,0 7+800237+9002463,3 8+0002567,4 III 8+1002667,9 8+200278+3002864,24,5 8+400298+6003083,0 8+8003167,9 9+00032Tabela 12 - Classificao quanto resilincia para cada segmento 25 5.2.1 Segmento 1 Primeiramente, ser feito o dimensionamento levando-se em conta o N determinado a partir do Mtodo do Corpo de Engenheiros do Exrcito Americano. a)Classificao dos materiais de fundao quanto resilincia OsolodosegmentofoiclassificadocomoTipoII,oquesignificaquepossuigrau intermedirio de resilincia, apresentando comportamento regular como subleito. b)Espessura total do pavimento N = 5,3x107CBRp = 5,5 Ht = 77,67 x N0,0482 x CBR-0,598 Ht = 77,67 x (5,3x107 ) 0,0482 x 5,5-0,598 Ht = 66 cm c)Critrio da deflexo admissvel log D = 3,148 0,188 log N log D = 3,148 0,188 log (5,3x107) Dadm = 49,6 x 10-2 mm Dp 49,6 x 10-2 mm Dp = 49 x 10-2 mm d)Espessura mnima do revestimento betuminoso Tipo II I1=1 e I2=0 HCB = -5,737 + (807,961/Dp) + 0,972 I1 + 4,101 I2 HCB = -5,737 + (807,961/49) + 0,972 HCB = 11,7 cm e)Valor estrutural do revestimento betuminoso Ve = 2,8 (Tipo II e N=5,3x107) f)Espessura da camada granular HCB x VE+ HCG = Ht 11,7 x 2,8 + HCG = 66 HCG = 33,2 cm HCG = 33,5 cm Comoacamadagranularapresentouespessuramenordoque35cm,noh necessidade de se utilizar reforo de subleito. Como a camada granular ficou com 33,5 cm, que superior a 20,0 cm, recomenda-se compactar esta camada em duas etapas, a primeira de 18,5 cm e a segunda de 15,0 cm. g)Revestimento betuminoso em camadas integradas 26 Orevestimentoserexecutadoemduascamadas,sendoaprimeiradeligaocom pr-misturado a quente (PMQ) e a segunda de rolamento utilizando concreto asfltico usinado a quente (CAUQ). MRPMQ = 4000 Mpa MRCAUQ = 5500 Mpa HCAUQ = 5 cm = MRPMQ / MRCAUQ = 4000 / 5500 = 0,73 HPMQ = (HCB - HCAUQ) / 1/3 HPMQ = (11,7 - 5) / 0,731/3 HPMQ = 7,4 cm HPMQ = 7,5 cm HCAUQ > HPMQ Ok HPMQ / HCAUQ = 7,5 / 5 = 1,5 Ok HPMQ / HCB = 7,5 / 11,7 = 0,6 Ok Figura 10 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 1- RESILINCIA- CORPO DE ENGENHEIROS Agora, ser feito o dimensionamento levando-se em conta o N determinado a partir do Mtodo da AASHTO. a)Classificao dos materiais de fundao quanto resilincia OsolodosegmentofoiclassificadocomoTipoII,oquesignificaquepossuigrau intermedirio de resilincia, apresentando comportamento regular como subleito. b)Espessura total do pavimento N = 1,5 x 107 CBRp = 5,5 27 Ht = 77,67 x N0,0482 x CBR-0,598 Ht = 77,67 x (1,5x107 ) 0,0482 x 5,5-0,598 Ht = 77,9 cm Ht = 78 cm c)Critrio da deflexo admissvel log D = 3,148 0,188 log N log D = 3,148 0,188 log (1,5x107) Dadm = 62,9 x 10-2 mm Dp 62,9 x 10-2 mm Dp = 62 x 10-2 mm d)Espessura mnima do revestimento betuminoso Tipo II I1=1 e I2=0 HCB = -5,737 + (807,961/Dp) + 0,972 I1 + 4,101 I2 HCB = -5,737 + (807,961/62) + 0,972 HCB = 8,3 cm e)Valor estrutural do revestimento betuminoso Ve = 2,8 (Tipo II e N=1,5x107) f)Espessura da camada granular HCB x VE+ HCG = Ht 8,3 x 2,8 + HCG = 78 HCG = 54,8 cm 35 cm HCG = 35 cm HCB x 2,8 + 35 = 78 HCB = 15,4 cm HCB = 15,5 cm Comoacamadagranularapresentouespessuramaiordoque35cm,hnecessidade de se utilizar reforo de subleito. g)Reforo do subleito HR = (Ht1 - Ht2)/ 0,70 Ht = 77,67 x N0,0482 x CBR-0,598 Ht1 = 77,67 x (1,5x107 ) 0,0482 x 5,5-0,598 Ht1 = 77,9 cm Ht = 80 cm Ht2 = 77,67 x (1,5x107 ) 0,0482 x 8-0,598 Ht2 = 49,7 cm Ht = 50 cm HR =(80 50)/0,7HR = 42,8 cm HR = 43 cm h)Revestimento betuminoso em camadas integradas 28 Orevestimentoserexecutadoemduascamadas,sendoaprimeiradeligaocom pr-misturado a quente (PMQ) e a segunda de rolamento utilizando concreto asfltico usinado a quente (CAUQ). MRPMQ = 4000 Mpa MRCAUQ = 5500 Mpa HCAUQ = 7 cm = MRPMQ / MRCAUQ = 4000 / 5500 = 0,73 HPMQ = (HCB - HCAUQ) / 1/3 HPMQ = (15,5 - 7) / 0,731/3 HPMQ = 9,4 cm HPMQ = 9,5 cm Como a camada de PMQ ficou com 9,4 cm (acima de 7,5 cm, portanto), recomenda-se compactar esta camada em duas etapas. HCAUQ > HPMQ Ok HPMQ / HCAUQ = 9,4 / 7 = 1,34 Ok HPMQ / HCB = 9,4 / 15,5 = 0,6 Ok Figura 11DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 1- RESILINCIA- AASHTO 5.2.2 Segmento 2 Primeiramente, ser feito o dimensionamento levando-se em conta o N determinado a partir do Mtodo do Corpo de Engenheiros do Exrcito Americano. a)Classificao dos materiais de fundao quanto resilincia OsolodosegmentofoiclassificadocomoTipoII,oquesignificaquepossuigrau intermedirio de resilincia, apresentando comportamento regular como subleito. 29 b)Espessura total do pavimento N = 5,3x107CBRp = 7 Ht = 77,67 x N0,0482 x CBR-0,598 Ht = 77,67 x (5,3x107 ) 0,0482 x 7-0,598 Ht = 57,2 cm c)Critrio da deflexo admissvel log D = 3,148 0,188 log N log D = 3,148 0,188 log (5,3x107) Dadm = 49,6 x 10-2 mm Dp 49,6 x 10-2 mm Dp = 49 x 10-2 mm d)Espessura mnima do revestimento betuminoso Tipo II I1=1 e I2=0 HCB = -5,737 + (807,961/Dp) + 0,972 I1 + 4,101 I2 HCB = -5,737 + (807,961/49) + 0,972 HCB = 11,7 cm e)Valor estrutural do revestimento betuminoso Ve = 2,8 (Tipo II e N=5,3x107) f)Espessura da camada granular HCB x VE+ HCG = Ht 11,7 x 2,8 + HCG = 57,2 HCG = 24,4 cm HCG = 24,5 cm Comoacamadagranularapresentouespessuramenordoque35cm,noh necessidade de se utilizar reforo de subleito. Comoacamadagranularficoucomespessurasuperiora20cm,recomenda-se compactar esta camada em duas etapas, a primeira de 15 cm e a segunda de 9,5 cm. i)Revestimento betuminoso em camadas integradas Orevestimentoserexecutadoemduascamadas,sendoaprimeiradeligaocom pr-misturado a quente (PMQ) e a segunda de rolamento utilizando concreto asfltico usinado a quente (CAUQ). MRPMQ = 4000 Mpa MRCAUQ = 5500 Mpa HCAUQ = 5 cm = MRPMQ / MRCAUQ = 4000 / 5500 = 0,73 30 HPMQ = (HCB - HCAUQ) / 1/3 HPMQ = (11,7 - 5) / 0,731/3 HPMQ = 7,4 cm HPMQ = 7,5 cm HCAUQ > HPMQ Ok HPMQ / HCAUQ = 7,5 / 5 = 1,5 Ok HPMQ / HCB = 7,5 / 11,7 = 0,6 Ok Figura 12DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 2- RESILINCIA- CORPO DE ENGENHEIROS Agora, ser feito o dimensionamento levando-se em conta o N determinado a partir do Mtodo da AASHTO. a)Classificao dos materiais de fundao quanto resilincia OsolodosegmentofoiclassificadocomoTipoII,oquesignificaquepossuigrau intermedirio de resilincia, apresentando comportamento regular como subleito. b)Espessura total do pavimento N = 1,5 x 107 CBRp = 7 Ht = 77,67 x N0,0482 x CBR-0,598 Ht = 77,67 x (1,5x107 ) 0,0482 x 7-0,598 Ht =53,8 cm c)Critrio da deflexo admissvel log D = 3,148 0,188 log N log D = 3,148 0,188 log (1,5x107) 31 Dadm = 62,9 x 10-2 mm Dp 62,9 x 10-2 mm Dp = 62 x 10-2 mm d)Espessura mnima do revestimento betuminoso Tipo II I1=1 e I2=0 HCB = -5,737 + (807,961/Dp) + 0,972 I1 + 4,101 I2 HCB = -5,737 + (807,961/62) + 0,972 HCB = 8,3 cm e)Valor estrutural do revestimento betuminoso Ve = 2,8 (Tipo II e N=1,5x107) f)Espessura da camada granular HCB x VE+ HCG = Ht 8,3 x 2,8 + HCG = 53,8 HCG = 30,5 cm Comoacamadagranularapresentouespessuramenordoque35cm,noh necessidade de se utilizar reforo de subleito. Comoacamadagranularficoucom30,5cm,quesuperiora20cm,recomenda-se compactar esta camada em duas etapas, a primeira de 18 cm e a segunda de 12,5 cm. g)Revestimento betuminoso em nica camada O revestimento ser executado em uma s camada de rolamento utilizando concreto asflticousinadoaquente(CAUQ),comespessurade8,5cm.Comoacamadaficoucom espessura acima de 7,5 cm, recomenda-se compactar esta camada em duas etapas. Figura 13 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 2- RESILINCIA- AASHTO 32 5.2.3 Segmento 3 Primeiramente, ser feito o dimensionamento levando-se em conta o N determinado a partir do Mtodo do Corpo de Engenheiros do Exrcito Americano. a)Classificao dos materiais de fundao quanto resilincia OsolodosegmentofoiclassificadocomoTipoII,oquesignificaquepossuigrau intermedirio de resilincia, apresentando comportamento regular como subleito. b)Espessura total do pavimento N = 5,3x107CBRp = 9 Ht = 77,67 x N0,0482 x CBR-0,598 Ht = 77,67 x (5,3x107 ) 0,0482 x 9-0,598 Ht = 49,2 cm c)Critrio da deflexo admissvel log D = 3,148 0,188 log N log D = 3,148 0,188 log (5,3x107) Dadm = 49,6 x 10-2 mm Dp 49,6 x 10-2 mm Dp = 49 x 10-2 mm d)Espessura mnima do revestimento betuminoso Tipo II I1=1 e I2=0 HCB = -5,737 + (807,961/Dp) + 0,972 I1 + 4,101 I2 HCB = -5,737 + (807,961/49) + 0,972 HCB = 11,7 cm e)Valor estrutural do revestimento betuminoso Ve = 2,8 (Tipo II e N=5,3x107) f)Espessura da camada granular HCB x VE+ HCG = Ht 11,7 x 2,8 + HCG = 49,2 HCG = 16,4 cm HCG = 16,5 cm Comoacamadagranularapresentouespessuramenordoque35cm,noh necessidade de se utilizar reforo de subleito. g)Revestimento betuminoso em camadas integradas 33 Orevestimentoserexecutadoemduascamadas,sendoaprimeiradeligaocom pr-misturado a quente (PMQ) e a segunda de rolamento utilizando concreto asfltico usinado a quente (CAUQ). MRPMQ = 4000 Mpa MRCAUQ = 5500 Mpa HCAUQ = 5 cm = MRPMQ / MRCAUQ = 4000 / 5500 = 0,73 HPMQ = (HCB - HCAUQ) / 1/3 HPMQ = (11,7 - 5) / 0,731/3 HPMQ = 7,4 cm HPMQ = 7,5 cm HCAUQ > HPMQ Ok HPMQ / HCAUQ = 7,5 / 5 = 1,5 Ok HPMQ / HCB = 7,5 / 11,7 = 0,6 Ok Figura 14 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 3- RESILINCIA- CORPO DE ENGENHEIROS Agora, ser feito o dimensionamento levando-se em conta o N determinado a partir do Mtodo da AASHTO. a)Classificao dos materiais de fundao quanto resilincia OsolodosegmentofoiclassificadocomoTipoII,oquesignificaquepossuigrau intermedirio de resilincia, apresentando comportamento regular como subleito. b)Espessura total do pavimento N = 1,5 x 107 CBRp = 9 34 Ht = 77,67 x N0,0482 x CBR-0,598 Ht = 77,67 x (1,5x107 ) 0,0482 x 9-0,598 Ht =46,3 cm c)Critrio da deflexo admissvel log D = 3,148 0,188 log N log D = 3,148 0,188 log (1,5x107) Dadm = 62,9 x 10-2 mm Dp 62,9 x 10-2 mm Dp = 62 x 10-2 mm d)Espessura mnima do revestimento betuminoso Tipo II I1=1 e I2=0 HCB = -5,737 + (807,961/Dp) + 0,972 I1 + 4,101 I2 HCB = -5,737 + (807,961/62) + 0,972 HCB = 8,3 cm e)Valor estrutural do revestimento betuminoso Ve = 2,8 (Tipo II e N=1,5x107) f)Espessura da camada granular HCB x VE+ HCG = Ht 8,3 x 2,8 + HCG = 46,3 HCG = 23 cm Comoacamadagranularapresentouespessuramenordoque35cm,noh necessidade de se utilizar reforo de subleito. Comoacamadagranularficoucom23cm,quesuperiora20cm,recomenda-se compactar esta camada em duas etapas, a primeira de 15 cm e a segunda de 8 cm. g)Revestimento betuminoso em nica camada O revestimento ser executado em uma s camada de rolamento utilizando concreto asflticousinadoaquente(CAUQ),comespessurade8,5cm.Comoacamadaficoucom espessura acima de 7,5 cm, recomenda-se compactar esta camada em duas etapas. 35 Figura 15 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 3- RESILINCIA- AASHTO 5.2.4 Segmento 4 Primeiramente, ser feito o dimensionamento levando-se em conta o N determinado a partir do Mtodo do Corpo de Engenheiros do Exrcito Americano. a)Classificao dos materiais de fundao quanto resilincia OsolodosegmentofoiclassificadocomoTipoIII,oquesignificaquepossuigraude resilincia elevado, apresentando comportamento ruim como subleito. b)Espessura total do pavimento N = 5,3x107CBRp = 4,5 Ht = 77,67 x N0,0482 x CBR-0,598 Ht = 77,67 x (5,3x107 ) 0,0482 x 4,5-0,598 Ht = 74,5 cm c)Critrio da deflexo admissvel log D = 3,148 0,188 log N log D = 3,148 0,188 log (5,3x107) Dadm = 49,6 x 10-2 mm Dp 49,6 x 10-2 mm Dp = 49 x 10-2 mm d)Espessura mnima do revestimento betuminoso Tipo III I1=0 e I2=1 HCB = -5,737 + (807,961/Dp) + 0,972 I1 + 4,101 I2 HCB = -5,737 + (807,961/49) + 4,101 HCB = 14,8 cm e)Valor estrutural do revestimento betuminoso 36 Ve = 2,0 (Tipo III e N=5,3x107) f)Espessura da camada granular HCB x VE+ HCG = Ht 14,8 x 2,0 + HCG = 74,5 HCG = 44,9 cm > 35 cm HCG = 35 cm HCB x 2,0 + 35 = 74,5 HCB = 19,7 cm HCB = 20 cm Comoacamadagranularapresentouespessuramaiordoque35cm,hnecessidade de se utilizar reforo de subleito. g)Reforo do subleito HR = (Ht1 - Ht2)/ 0,70 Ht = 77,67 x N0,0482 x CBR-0,598 Ht1 = 77,67 x (5,3x107 ) 0,0482 x 4,5-0,598 Ht1 = 74,5 cm Ht = 75 cm Ht2 = 77,67 x (5,3x107 ) 0,0482 x 8-0,598 Ht2 = 52,8 cm Ht = 53 cm HR =(75 53)/0,7HR = 31,4 cm HR = 31,5 cm h)Revestimento betuminoso em camadas integradas Orevestimentoserexecutadoemduascamadas,sendoaprimeiradeligaocom pr-misturado a quente (PMQ) e a segunda de rolamento utilizando concreto asfltico usinado a quente (CAUQ). MRPMQ = 4000 Mpa MRCAUQ = 5500 Mpa HCAUQ = 8 cm = MRPMQ / MRCAUQ = 4000 / 5500 = 0,73 HPMQ = (HCB - HCAUQ) / 1/3 HPMQ = (20 - 8) / 0,731/3 HPMQ = 13,3 cm HPMQ = 13,5 cm Como as camadas ficaram com espessuras acima de 7,5 cm, recomenda-se compactar estas camadas em duas etapas. HCAUQ > HPMQ Ok HPMQ / HCAUQ = 13,3 / 8 = 1,6 Ok 37 HPMQ / HCB = 13,3 / 20 = 0,6 Ok Figura 16 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 4- RESILINCIA- CORPO DE ENGENHEIROS Agora, ser feito o dimensionamento levando-se em conta o N determinado a partir do Mtodo da AASHTO. a)Classificao dos materiais de fundao quanto resilincia OsolodosegmentofoiclassificadocomoTipoIII,oquesignificaquepossuigraude resilincia elevado, apresentando comportamento ruim como subleito. b)Espessura total do pavimento N = 1,5 x 107 CBRp = 4,5 Ht = 77,67 x N0,0482 x CBR-0,598 Ht = 77,67 x (1,5x107 ) 0,0482 x 4,5-0,598 Ht = 70,1 cm c)Critrio da deflexo admissvel log D = 3,148 0,188 log N log D = 3,148 0,188 log (1,5x107) Dadm = 62,9 x 10-2 mm Dp 62,9 x 10-2 mm Dp = 62 x 10-2 mm d)Espessura mnima do revestimento betuminoso Tipo III I1=0 e I2=1 38 HCB = -5,737 + (807,961/Dp) + 0,972 I1 + 4,101 I2 HCB = -5,737 + (807,961/62) + 4,101 HCB = 11,4 cm e)Valor estrutural do revestimento betuminoso Ve = 2,0 (Tipo III e N=1,5x107) f)Espessura da camada granular HCB x VE+ HCG = Ht 11,4 x 2,0 + HCG = 70,1 HCG = 47,3 cm 35 cm HCG = 35 cm HCB x 2,0 + 35 = 70,1 HCB = 17,5 cm Comoacamadagranularapresentouespessuramaiordoque35cm,hnecessidade de se utilizar reforo de subleito. g)Reforo do subleito HR = (Ht1 - Ht2)/ 0,70 Ht = 77,67 x N0,0482 x CBR-0,598 Ht1 = 77,67 x (1,5x107 ) 0,0482 x 4,5-0,598 Ht1 = 70,1 cm Ht2 = 77,67 x (1,5x107 ) 0,0482 x 8-0,598 Ht2 = 49,7 cm Ht = 50 cm HR =(80 50)/0,7HR = 49,7 cm HR = 50 cm j)Revestimento betuminoso em camadas integradas Orevestimentoserexecutadoemduascamadas,sendoaprimeiradeligaocom pr-misturado a quente (PMQ) e a segunda de rolamento utilizando concreto asfltico usinado a quente (CAUQ). MRPMQ = 4000 Mpa MRCAUQ = 5500 Mpa HCAUQ = 7 cm = MRPMQ / MRCAUQ = 4000 / 5500 = 0,73 HPMQ = (HCB - HCAUQ) / 1/3 HPMQ = (17,5 - 7) / 0,731/3 HPMQ = 11,7 cm HPMQ = 12 cm 39 ComoacamadadePMQficoucomespessurasacimade7,5cm,recomenda-se compactar esta camada em duas etapas. HCAUQ > HPMQ Ok HPMQ / HCAUQ = 11,7 / 7 = 1,67 Ok HPMQ / HCB = 11,7 / 17,5 = 0,6 Ok Figura 17 DETALHAMENTO DAS CAMADAS SEGMENTO 4- RESILINCIA- AASHTO 5.3 Mtodo da PCA/84 Paraodimensionamentodopavimentorgido,foiconsideradaaexecuode acostamento de concreto e juntas com barra de transferncia. O perodo de projeto adotado foide20anos,aespessuradaplacadeconcretofoidefinidaem20cm,comresistnciaa trao de 4,8 MPa e fator de segurana de 1,2 devido a grande freqncia de caminhes. Considerou-se,ainda,asub-basedeconcretorolado,quesecaracterizaporsuaalta rigidez,elevadaresistnciatraonaflexoebaixaeroso.OssegmentosdemenorCBR possuindoumasub-basecom15cmdeespessura,eooutrosegmento,porpossuirmaior capacidade de suporte, com 12,5 cm de espessura. Apartirdestasinformaes,foramobtidososvaloresdeK(Figura3,pgina128da apostila)eKBS (Quadro4,pgina141daapostila)paracadasegmentoanteriormente determinado.Os valores de K e KBS esto apresentados na Tabela 13 a seguir. 40 Tabela 13 - Valores de K e KBS Ametodologia,tabelasegrficosutilizadosnaverificaoquantofadigaetrao estoapresentadosnaApostiladePavimentaodeEstradas,apartirdapgina122eos resultados esto apresentados nas tabelas 14, 15, 16 e 17 apresentadas a seguir. 5.3.1 Segmento 1 Espessura-tentativa: 20 cm KSB = 163,5 Mpa/m Juntas com BT: Sim Acostamento de concreto: Sim Resistncia caracterstica trao na flexo: 4,8 Mpa Perodo de projeto: 20 anos Fator de segurana de cargas: 1,2 Segmento 1 Cargas por eixo (tf) Cargas por eixo x FS (tf) N de repeties previstas Anlise de FadigaAnlise de Eroso N de repeties admissveis Consumo de fadiga (%) N de repeties admissveis Danos por Eroso (%) Tenso equivalente1,167 Eixos Simples Fator de fadiga0,243 Fator de Eroso2,30 67,24.567.963,66ilimitado-ilimitado- 78,4376.185,24ilimitado-ilimitado- 89,6346.627,83ilimitado-ilimitado- 910,8298.261,15ilimitado-ilimitado- 1012,0392.307,46ilimitado-40.000.0001,0 1113,2325.131,53ilimitado-6.000.0005,4 1214,4354.688,94ilimitado-2.500.00014,2 1315,6217.650,0310.000.0002,21.000.00021,8 1416,861.801,861.500.0004,1600.00010,3 1518,053.740,74300.00017,9350.00015,4 24,2 68,0 SegmentoEspessura sub-baseCBRpK (MPa/m)KBS (MPa/m) 115,05,540163,5 215,07,046177 312,59,052159 415,04,536151,5 Figura 18 DETALHAMENTO DAS CAMADAS- PCA- SEGMENTO 1 41 Tenso equivalente0,977 Eixos Duplos Fator de fadiga0,204 Fator de Eroso2,29 1315,62.687.037,40ilimitado-ilimitado 1416,8322.444,49ilimitado-ilimitado 1518,0134.351,87ilimitado-ilimitado 1619,294.046,31ilimitado-ilimitado 1720,467.175,93ilimitado-ilimitado 1821,6193.466,70ilimitado-ilimitado 1922,8115.542,61ilimitado-ilimitado 2024,0139.725,95ilimitado-100.000.0000,1 2125,256.427,79ilimitado-30.000.0000,2 2226,464.488,89ilimitado-10.000.0000,6 2327,629.557,41ilimitado-5.000.0000,6 - 1,6 Tenso equivalente0,808 Eixos Triplos Fator de fadiga0,168 Fator de Eroso2,30 228,8295.574,12ilimitado-ilimitado- 239,2201.527,81ilimitado-ilimitado- 249,6137.038,91ilimitado-ilimitado- 2510,085.985,20ilimitado-ilimitado- 2710,8102.107,40ilimitado-ilimitado- 2811,2118.229,60ilimitado-ilimitado 2911,677.924,09ilimitado-100.000.0000,1 3012,0752.550,01ilimitado-40.000.0001,9 - 2,0 TOTAL 24,2 71,5 Tabela 14 Resultados do dimensionamento pelo Mtodo da PCA para o segmento 1. 5.3.2 Segmento 2 Espessura-tentativa: 20 cm KSB = 177 Mpa/m Juntas com BT: Sim Acostamento de concreto: Sim Resistncia caracterstica trao na flexo: 4,8 Mpa Perodo de projeto: 20 anos Fator de segurana de cargas: 1,2 Segmento 2 Cargas por eixo (tf) Cargas por eixo x FS (tf) N de repeties previstas Anlise de FadigaAnlise de Eroso N de repeties admissveis Consumo de fadiga (%) N de repeties admissveis Danos por Eroso (%) Tenso equivalente1,153 Eixos Simples Fator de fadiga 0,240 Fator de eroso2,30 67,24.567.963,66ilimitado-ilimitado- 78,4376.185,24ilimitado-ilimitado- 89,6346.627,83ilimitado-ilimitado- 910,8298.261,15ilimitado-ilimitado- 1012,0392.307,46ilimitado-40.000.0001,0 Figura 19 DETALHAMENTO DAS CAMADAS- PCA- SEGMENTO 2 42 1113,2325.131,53ilimitado-6.000.0005,4 1214,4354.688,94ilimitado-2.200.00016,1 1315,6217.650,0310.000.0002,21.100.00019,8 1416,861.801,86900.0006,9580.00010,7 1518,053.740,74230.00023,4330.00016,3 32,4 69,2 Tenso equivalente0,963 Eixos Duplos Fator de fadiga 0,201 Fator de eroso2,27 1315,62.687.037,40ilimitado-ilimitado1416,8322.444,49ilimitado-ilimitado1518,0134.351,87ilimitado-ilimitado1619,294.046,31ilimitado-ilimitado1720,467.175,93ilimitado-ilimitado1821,6193.466,70ilimitado-ilimitado1922,8115.542,61ilimitado-ilimitado2024,0139.725,95ilimitado-100.000.0000,1 2125,256.427,79ilimitado-30.000.0000,2 2226,464.488,89ilimitado-10.000.0000,6 2327,629.557,41ilimitado-5.000.0000,6 - 1,6 Tenso equivalente0,802 Eixos Triplos Fator de fadiga 0,167 Fator de eroso2,28 228,8295.574,12ilimitado-ilimitado- 239,2201.527,81ilimitado-ilimitado- 249,6137.038,91ilimitado-ilimitado- 2510,085.985,20ilimitado-ilimitado- 2710,8102.107,40ilimitado-ilimitado- 2811,2118.229,60ilimitado-ilimitado- 2911,677.924,09ilimitado-ilimitado- 3012,0752.550,01ilimitado-ilimitado- - -- TOTAL 32,4% 70,8% Tabela 15 Resultados do dimensionamento pelo Mtodo da PCA para o segmento 2. 5.3.3 Segmento 3 Espessura-tentativa: 20 cm KSB = 159 Mpa/m Juntas com BT: Sim Acostamento de concreto: Sim Resistncia caracterstica trao na flexo: 4,8 Mpa Perodo de projeto: 20 anos Fator de segurana de cargas: 1,2 Figura 20 DETALHAMENTO DAS CAMADAS- PCA- SEGMENTO 3 43 Segmento 3 Cargas por eixo (tf) Cargas por eixo x FS (tf) N de repeties previstas Anlise de FadigaAnlise de Eroso N de repeties admissveis Consumo de fadiga (%) N de repeties admissveis Danos por Eroso (%) Tenso equivalente1,171 Eixos Simples Fator de fadiga 0,244 Fator de eroso2,31 67,24.567.963,66ilimitado-ilimitado- 78,4376.185,24ilimitado-ilimitado- 89,6346.627,83ilimitado-ilimitado- 910,8298.261,15ilimitado-ilimitado- 1012,0392.307,46ilimitado-40.000.0001,0 1113,2325.131,53ilimitado-6.000.0005,4 1214,4354.688,94ilimitado-2.500.00014,2 1315,6217.650,0310.000.0002,21.000.00021,8 1416,861.801,861.500.0004,1600.00010,3 1518,053.740,74300.00017,9350.00015,4 24,2 68,0 Tenso equivalente0,981 Eixos Duplos Fator de fadiga 0,204 Fator de eroso2,29 1315,62.687.037,40ilimitado-ilimitado- 1416,8322.444,49ilimitado-ilimitado- 1518,0134.351,87ilimitado-ilimitado- 1619,294.046,31ilimitado-ilimitado- 1720,467.175,93ilimitado-ilimitado- 1821,6193.466,70ilimitado-ilimitado- 1922,8115.542,61ilimitado-ilimitado- 2024,0139.725,95ilimitado-100.000.0000,1 2125,256.427,79ilimitado-30.000.0000,2 2226,464.488,89ilimitado-10.000.0000,6 2327,629.557,41ilimitado-5.000.0000,6 - 1,6 Tenso equivalente0,811 Eixos Triplos Fator de fadiga 0,169 Fator de eroso2,30 228,8295.574,12ilimitado-ilimitado- 239,2201.527,81ilimitado-ilimitado- 249,6137.038,91ilimitado-ilimitado- 2510,085.985,20ilimitado-ilimitado- 2710,8102.107,40ilimitado-ilimitado- 2811,2118.229,60ilimitado-ilimitado- 2911,677.924,09ilimitado-100.000.0000,1 3012,0752.550,01ilimitado-40.000.0001,9 - 2,0 TOTAL 24,2% 71,5% Tabela 16 Resultados do dimensionamento pelo Mtodo da PCA para o segmento 3. 44 5.3.4 Segmento 4 Espessura-tentativa: 20 cm KSB = 151,5 Mpa/mJuntas com BT: Sim Acostamento de concreto: Sim Resistncia caracterstica trao na flexo: 4,8 Mpa Perodo de projeto: 20 anos Fator de segurana de cargas: 1,2 Segmento 4 Cargas por eixo (tf) Cargas por eixo x FS (tf) N de repeties previstas Anlise de FadigaAnlise de Eroso N de repeties admissveis Consumo de fadiga (%) N de repeties admissveis Danos por Eroso (%) Tenso equivalente1,175 Eixos Simples Fator de fadiga 0,245 Fator de eroso2,31 67,24.567.963,66ilimitado-ilimitado- 78,4376.185,24ilimitado-ilimitado- 89,6346.627,83ilimitado-ilimitado- 910,8298.261,15ilimitado-ilimitado- 1012,0392.307,46ilimitado-40.000.0001,0 1113,2325.131,53ilimitado-6.000.0005,4 1214,4354.688,94ilimitado-2.500.00014,2 1315,6217.650,0310.000.0002,21.000.00021,8 1416,861.801,861.200.0005,2600.00010,3 1518,053.740,74280.00019,2350.00015,4 26,5 68,0 Tenso equivalente0,985 Eixos Duplos Fator de fadiga 0,205 Fator de eroso2,30 1315,62.687.037,40ilimitado-ilimitado- 1416,8322.444,49ilimitado-ilimitado- 1518,0134.351,87ilimitado-ilimitado- 1619,294.046,31ilimitado-ilimitado- 1720,467.175,93ilimitado-ilimitado- 1821,6193.466,70ilimitado-ilimitado- 1922,8115.542,61ilimitado-ilimitado- 2024,0139.725,95ilimitado-40.000.0000,3 2125,256.427,79ilimitado-11.000.0000,5 2226,464.488,89ilimitado-5.000.0001,3 2327,629.557,41ilimitado-3.500.0000,8 - 3,0 Tenso equivalente0,812 Eixos Triplos Fator de fadiga 0,169 Fator de eroso 2,31 228,8 Fator de eroso2,30 -ilimitado- 239,2201.527,81ilimitado-ilimitado- 249,6137.038,91ilimitado-ilimitado- 2510,085.985,20ilimitado-ilimitado- 2710,8102.107,40ilimitado-ilimitado- 2811,2118.229,60ilimitado-ilimitado- 2911,677.924,09ilimitado-100.000.0000,1 3012,0752.550,01ilimitado-30.000.0002,5 -2,6 TOTAL 26,5% 73,6% Tabela 17 Resultados do dimensionamento pelo Mtodo da PCA para o segmento 4. Figura 21 DETALHAMENTO DAS CAMADAS- PCA- SEGMENTO 4 45 6. Concluso Nastabelas18,19,20e21aseguir,estoapresentadasasespessurasencontradas pelos mtodos de dimensionamento anteriormente utilizados. Segmento 1 DNERResilincia PCA Corpo Eng.AASHTOCorpo Eng.AASHTO Revestimento14111216,520 Base / Sub-base272833,53515 Reforo --- 43-Tabela 18 - Dimenses das camadas do pavimento do segmento 1 Segmento 2 DNERResilincia PCA Corpo Eng.AASHTOCorpo Eng.AASHTO Revestimento1411128,520 Base / Sub-base151624,530,515 Reforo -- - - Tabela 19 - Dimenses das camadas do pavimento do segmento 2 Segmento 3 DNERResilincia PCA Corpo Eng.AASHTOCorpo Eng.AASHTO Revestimento1411128,520 Base / Sub-base151516,52312,5 Reforo- - - - Tabela 20 - Dimenses das camadas do pavimento do segmento 3 Segmento 4 DNERResilincia PCA Corpo Eng.AASHTOCorpo Eng.AASHTO Revestimento141121,51920 Base / Sub-base1515353515 Reforo202331,550 - Tabela 21 - Dimenses das camadas do pavimento do segmento 4 Comparando-se os dois mtodos de dimensionamento de pavimentos flexveis, pde-se verificar que, no geral, o mtodo do DNER resulta em maiores espessuras de revestimentos emenoresespessurasdebase/sub-basequeomtodoquelevaemcontaaresilinciados materiais.Isso acontece tanto ao se considerar o nmero de solicitaes equivalentes ao eixo padro de 8,2 t (N8,2t) de projeto calculados tanto pelo mtodo do Corpode Engenheiros do ExrcitoAmericano,quantopelo mtododaAASHTO.Essadiferenapodeser explicadapelo fato de o segundo mtodo levar em conta parmetros no considerados pelo primeiro, como deflexo na superfcie, deformao trao, tenses e deformaes verticais no subleito. Aosecompararosresultadoscombasenosmtodosdeclculodonmerode solicitaes equivalentes ao eixo padro de 8,2 t (N8,2t) de projeto, no geral, as espessuras do revestimentosomaiorespelomtododoCorpodeEngenheirosdoExrcitoAmericanodo quepelomtododaAASHTO.Jasespessurasdebaseesub-base,apesardadiferenaser pequena, so maiores pelo mtodo da AASHTO. Nosegmento1,optou-sepornoexecutaracamadadereforodesubleitoao dimension-lopelomtododoDNER,oqueresultouemmaioresespessurasdebase/sub-base. Ao dimension-lo pelo mtodo que leva em conta a resilincia dos materiais, a execuo dacamadadereforoficaemfunodaespessuramximadacamadagranular.Assim,foi necessrioexecutaracamadadereforonodimensionamentoquelevaemcontaonmero de solicitaes equivalentes ao eixo padro de 8,2 t (N8,2t) de projeto calculado pelo mtodo da AASHTO, porm no houve essa necessidade quando se considerou o mtodo do Corpo de Engenheiros do Exrcito Americano. 46 OdimensionamentofeitopelomtododaPCAparapavimentosrgidosnolevaem contaonmerodesolicitaesequivalentesaoeixopadrode8,2t(N8,2t)deprojeto.As dimenses iniciais de dimensionamento adotadas foram suficientes para resistir ao tempo de vida til de projeto. Nosegmento3,foiadotadaumaespessurade12,5cmparaasub-basedeconcreto compactadorolo,jqueosubleitodotrechoapresentamelhorcapacidadedesuportedo solodefundao,masnohouveramgrandesdiferenasnosvaloresdeverificao encontrados. Ao analisar a viabilidade econmica da execuo do projeto por pavimento flexvel ou rgido,sabe-sequeopavimentoflexvelapresentamenorcustoinicialdeexecuo,mas demandamaioresgastosdemanutenoaolongodesuavidatil.Opavimentorgido, quandoexecutadocorretamente,temumcustodeexecuomaior,masdemandamenores gastos de manuteno e recuperao, o que se torna vantajoso ao se considerar o perodo de retorno ao longo de 20 anos de vida til.