Há dois métodos mais consagrados para dimensionamento de trilhos ferroviários, ambos baseiam-se na consideração da grade apoiada em um meio elástico, ou seja, o modelo é semelhante a uma viga solicitada sobre uma fundação deformável.
O procedimento de cálculo pelo método de Talbot admite que cada trilho da via trabalha em uma condição semelhante a uma viga sobre apoio elástico, seguindo o modelo de equação diferencial apresentado na Equação 1.
Através da equação diferencial, a solução para deflexão y sobre uma determinada posição ao longo do eixo horizontal (x), resulta na Equação 2. Onde, Q é a carga por roda dos veículos ferroviários, e U é o modulo de fundação da via. A Equação 3 apresenta o cálculo da variável lambida.
A resistência linear contra o trilho é calculado pelo produto entre o modulo de deformação da via e a deflexão do trilho, conforme Equação 4.
Para o cálculo dos momentos em função da distância horizontal e da cortante é utilizada a Equação 5 e Equação 6.
A deflexão máxima ocorre no ponto de aplicação da carga, conforme Equação 7, e dessa forma a força de resistência linear máxima ocorre pelo produto do modulo de deformação da via e da deflexão máxima.. Já o momento máximo é dado pela Equação 8, que depende da carga aplicada da roda e da variável lambida.
Os dormentes recebem determinada porcentagem da carga, dessa forma o valor limite da carga atuante no dormente é dado pela Equação 9, e a pressão atuante sobre o lastro é dado pela Equação 10. Onde, “a” é o espaçamento entre os dormentes e “Ad” é a área de contato do dormente no lastro, chamado de área de soca.
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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, 2015.
NETO, C.B. “MANUAL DIDÁTICO DE FERROVIAS“. Universidade Federal do Paraná: Paraná, 2018.
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