Análise da Equivalência estrutural em Pavimentos Asfálticos

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O método de dimensionamento do DNER (1981) busca atender o parâmetro de ruptura do material de subleito medido no ensaio CBR. Com isso, o modelo para avaliações e espessuras está relacionado com a diminuição de tensões cisalhantes no subleito e, de forma implícita, diminui as deformações no topo da camada de subleito. As avaliações de tração na fibra inferior do revestimento, e deflexões do topo de revestimento, não são considerados nesse método.

Com base no dimensionamento de pavimentos flexíveis do DNER é possível variar as espessuras do pavimento, sendo que o método apresenta certas recomendações de espessuras do revestimento com base no número de repetições do eixo padrão. Por apresentar um fator de equivalência entre materiais, acaba possibilitando diminuir espessura de materiais mais custosos, como os betuminosos, e aumentar a espessura de materiais granulares para compensar essa diminuição.

Qual a influência da sobrecarga na estrutura dos pavimentos flexíveis?

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Fonte: http://g1.globo.com

O atual método de dimensionamento de pavimentos do DNIT considera a diminuição das tensões propagadas pelos veículos até a camada de subleito, com ábacos obtidos por conclusões da pista experimental da AASHO (atual AASHTO) e por métodos formulados pela USACE. Entretanto os principais defeitos estruturais causados em pavimentos resultam não só dos esforços de compressão na camada do subleito, mas também pelos esforços de tração presentes nas fibras inferiores da camada de revestimento.

Os atuais métodos de dimensionamento utilizados no exterior, e o novo método de dimensionamento mecanístico-empírico, consideram esses esforços como principais para o dimensionamento. Dessa forma, vamos entender a influência das sobrecargas em relação ao eixo padrão para um número N de 10^7.

Como dimensionar o reforço estrutural em pavimentos asfálticos

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https://www.engenhariacivil.com

Diversos são os métodos de dimensionamento de um reforço estrutural, cada levando um ou mais critérios de dimensionamento. Os métodos mais utilizados nos Brasil são aqueles que tem origem estrangeira: americanos ou latino americanos.

Alguns destes métodos de reforço estrutural adotam um ou mais critérios. Entretanto antes da adoção de um modelo é importante a realização de uma retroanálise para determinar o módulo de resiliência das camada, aplicar em modelos de análise de deformações e tensões e então saber e mensurar o motivo dos defeitos apresentados no pavimento. Aqui serão apresentados dois modelos de dimensionamento, o CBR e o DNER-PRO B.

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.

Conheça o ensaio CBR e sua aplicação na Pavimentação!

O ensaio do índice de suporte califórnia, também chamado pelo original em inglês – California Bearing Ratio (CBR) –  é o principal método de avaliação da resistência do solo para o dimensionamento de pavimentos pelo método do DNER (1981). O Ensaio de índice de suporte Califórnia tem por função determinar a resistência a penetração no solo através de um pistão padronizado, de 20 centímetros quadrados de área, em relação a uma brita padrão e também a expansão da amostra através da diferença inicial e final de volume.

No final da década de 1920 quando o engenheiro Porter realizava extensas investigações sobre as causas de rupturas em pavimentos flexíveis em rodovias, às investigações apontavam que as causas mais comuns da ruptura eram os deslocamentos do solo do subleito e a consolidação diferencial das camadas. A Figura 1 ilustra os equipamentos utilizados no ensaio CBR.

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Figura 1 – Equipamentos do Ensaio

O que é Equivalência de Cargas e como calcular o Número de Repetições do Eixo Padrão

Fonte da Figura: https://planetacaminhao.com.br/

Determinar o número de veículos que trafegam ao longo de uma via é extremamente importante para o dimensionamento dos pavimentos. Entretanto, além de determinar o número de veículos deve-se determinar quais são os veículos trafegam com base em seus eixos. Os veículos apresentam diferentes tipos de eixos e cada um causa um dano diferente ao pavimento.

Dessa forma, para o dimensionamento dos pavimentos é necessária a introdução de um conceito chamado de “Equivalência de Cargas”, o qual surge da observação de que para uma mesma estrutura do pavimento os efeitos destrutivos ocasionados ao longo do tempo, por veículos diferentes, também são desiguais.