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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.


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:


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.:


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Ex.:



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Ex.:


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Ex.:


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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FatorDirecional(FD):


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FatorDirecional(FD):

Fator Climático Regional (FR):


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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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