Como dimensionar pavimentos flexíveis pelo método do DNER (Atual DNIT)

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O dimensionamento de um pavimento consiste na determinação das espessuras das camadas, e dos tipos de materiais que serão utilizados, como forma de construir uma estrutura capaz de suportar a um determinado volume de tráfego pré estabelecido pelo horizonte de projeto e nas condições climáticas.

Os pavimentos podem apresentar diversos modelos de ruptura, como foi apresentado anteriormente. A ruptura em que é verificada a incapacidade do pavimento de suportar as cargas aplicadas e apresenta deformações plásticas é caracterizada de ruptura plástica e estrutural.  Quando o pavimento não atende mais ao usuário, de forma a não propiciar o conforto e a segurança ao rolamento, caracteriza uma ruptura de natureza funcional. Dessa forma é necessário estabelecer um ou mais tipos de ruptura para o projeto.

O método do DNER (1981) simula os efeitos de repetições de um eixo padrão de 80kN. Esse método foi concebido pelo professor Murilo Lopes de Souza do Instituto Militar de Engenharia.

Tendo já conhecido o número de repetições do eixo padrão (N), e o CBR para o Subleito, o dimensionamento ocorre através de ábacos do DNER. As camadas de Base e Subbase são dimensionadas levando em consideração os valores mínimos de CBR para essas camadas, sendo eles:

  • Base – CBR = 80%
  • Subbase – CBR = 20%

A Figura 1 ilustra o ábaco que é utilizado para determinar as espessuras das camadas.

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Figura 1 – Ábaco para Dimensionamento de Pavimentos Flexíveis

Para o dimensionamento, tendo conhecido o CBR do Subleito e o número de repetições do eixo padrão (N), determina-se a espessura total do pavimento (Hm). Caso seja utilizado reforço do subleito, com o mesmo processo mas utilizando CBR do reforço, determina-se a espessura resultante da soma das camadas de base, subbase e revestimento (Hn). Por fim, com o CBR da subbase (utilizado em projetos como sendo 20%) e o número N define-se a espessura resultante da soma da base e do revestimento (H20). A Figura 2 ilustra a nomenclatura e a Equação 1 o dimensionamento.

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Figura 2 – Camada dos Pavimentos
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Equação 1 – Inequações para Dimensionamento de pavimentos flexíveis.

A espessura da camada de revestimento varia com base no número de repetições do eixo padrão rodoviário (N), conforme a Tabela 1.

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Tabela 1 – Espessura de revestimento com base no número N.

Por sua vez, os coeficientes estruturais (K) variam com base no tipo de material a ser empregado. A Tabela 2 apresenta os coeficientes.

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Tabela 2 – Coeficientes estruturais com base no tipo de material.

Algumas restrições são necessárias para o dimensionamento de pavimentos flexíveis. Sendo eles:

  • Solo do subleito com expansão menor que 2%
  • Subleito com CBR menor do que 2% deve ser substituído 1 metro de profundidade do material
  • Camada de reforço com expansão menor do que 2%
  • Subbases com CBR maior ou igual a 20% e expansão menor que 1%
  • Base com CBR maior ou igual a 80% e expansão menor que 0,5%

O DNER recomenda ainda que subbases com CBR maior que 40% e N menor que 10^6 podem sofrer redução de espessura em 20%.

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Equação 2 – Recomendação 1

Entretanto, para o caso de número de repetições do eixo padrão superior a 10^7 recomenda-se o aumento de 20% da espessura.

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Equação 3 – Recomendação 2

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Fontes:

BALBO, José Tadeu, “PAVIMENTAÇÃO ASFÁLTICA: Materiais, projeto e restauração”. São Paulo, 2007.

BERNUCCI, L.B; MOTTA, L.M.G; CERATTI, J.A.P; SOARES, J.B. “PAVIMENTAÇÃO ASFÁLTICA: Formação básica para Engenheiros”. Rio de Janeiro, 2008.

PEIXOTO, Creso de Franco; “GENERALIDADES DE PAVIMENTAÇÃO RODOVIÁRIA”. Rio Claro, 2003.

PRIETO, Valter; “NOTAS DE AULA – SUPERESTRUTURA RODOVIÁRIA”. Centro Universitário da FEI. São Bernardo do Campo, 2016.

 

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