Os dormentes recebem uma certa porcentagem das solicitações provenientes das rodas nos trilhos. Segundo PAIVA (2016) os estudos e pesquisas de engenharia ferroviária mostraram que uma dada carga Q dos veículos ferroviários carrega os dormentes com aproximadamente 40% da carga Q.
Essa carga não é distribuída em todo o comprimento do dormente, mas sim em duas área específicas e chamada de faixa socada do lastro. O espaçamento entre dormentes de madeira, varia normalmente entre 55 e 60 centímetros e pode variar conforme o tipo de trilho, a fixação, carga e o tráfego. Para o caso de dormentes de concreto é usual o espaçamento de 60 centímetros.
O cálculo da área socada do lastro é definido em função do comprimento do dormente e da bitola da via. A Figura 1 ilustra a seção transversal com a área socada, onde “S” é a distância entre eixo dos trilhos, “f” é a largura sem soca e “u” é a semi largura da faixa de soca.
Com base na Figura 1, o cálculo da semi largura de soca é calculado pela Equação 1 ou Equação 2.
A área sem soca pode ser calculado por meio da Equação 3. Além disso, a NBR 7914/90 que define diretrizes para projetos de Lastro, indica os valores para a faixa sem soca, conforme Tabela 1.
Por fim, a área total de soca fica definida pela produto de 4 vezes a semi largura de soca e a largura do dormente (b1). Nos cálculos de lastro é comum a utilização de apenas um trilho para os cálculos, dessa forma utiliza-se apenas metade da área total de soca ou o produto de 2 vezes a semi largura u e a largura do dormente. A Equação 4 apresenta a área total e Equação 4 apresenta a área de soca de apenas 1 trilho.
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Fontes:
PAIVA, C.E.L. “SUPER E INFRAESTRUTURAS DE FERROVIAS: Critérios para Projeto“. Editora Elsevier: São Paulo, 2016.
NABAIS, R.J.S; “MANUAL BÁSICO DE ENGENHARIA FERROVIÁRIA”. Oficina de Textos: São Paulo, 2014.
NETO, C.B. “MANUAL DIDÁTICO DE FERROVIAS“. Universidade Federal do Paraná: Paraná, 2018.
SELIG, E.T; WATERS, J.M. “TRACK GEOTECHNOLOGY AND SUBSTRUCTURE MANAGEMENT”. London, 1994.