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Conforme apresentado no artigo específico sobre dormentes, com base nas pesquisas realizadas, esses recebem cerca de 40% da carga imposta no boleto dos trilhos. Entretanto é necessária uma análise da distribuição de carga nos dormentes.
O espaçamento entre dormentes é calculado em função da pressão admissível (Padm) sobre o lastro, da área de soca (A), da carga da roda majorada (Q) e do coeficiente de impacto (Cd). Conforte Equação 1.
O dimensionamento adequado das camadas de lastro e sublastro é fundamental para que a via ferroviária não precise de manutenções constantes. O erro nesse tipo de dimensionamento pode fazer com que a via sofra de constantes problemas de desnivelamento, prejudicando o tráfego, a segurança e exigindo muitas manutenções.
A distribuição de tensões apresenta um espraiamento de ângulo variando de 30° a 45° com a horizontal. Essa distribuição é considerada para todos os eixos dos dormentes, transversal e longitudinal, conforme Figura 1.
Antes de iniciar o dimensionamento das camadas e dos componentes de uma via permanente é necessário definir previamente o local de origem e do destino da ferrovia, a fim de realizar um estudo geométrico do traçado da via. É necessário definir o objetivo do transporte, se será utilizado como transporte de carga ou de pessoas, e as características do veículo, como carga por eixo e a frequência operacional máxima e mínima.
O Sub-Lastro (sub ballast) é uma camada intermediária entre a plataforma e o lastro ferroviário. Dentre as funções do sub-lastro destaca-se a de complementar a capacidade de suporte da estrutura, completando o lastro para distribuir as tensões.
O sub lastro segue um princípio parecido com o das sub-bases de pavimentos rodoviários, sendo utilizada quando a espessura de lastro for maior do que 40 centímetros. Entretanto, o sub lastro também tem como função impedir a penetração de solo no lastro a e servir como uma camada drenante para proteger o solo da chuva.
O lastro ferroviário, assim como as camadas de pavimentos rodoviários, devem apresentar espessuras adequadas que consigam dissipar e distribuir de forma uniforme as tensões que vem dos veículos ferroviários. Isso é necessário para que as tensões verticais no topo da camada de sublastro e subleito não ultrapassem a capacidade de suporte dessas.
Os dormentes ferroviários são assentados sobre camadas de pedra britada, chamada de Lastro (Ballast). O lastro é uma camada constituída de material granular que tem como objetivo suportar a grade da via férrea. O lastro envolve os dormentes também nas laterais e longitudinais, para impedir a movimentação destes.