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Aprenda a classificação ACN-PCN utilizada em aeroportos!

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Os pavimentos são estruturas dimensionadas para proteger o subleito quanto à uma certa solicitação do tráfego para determinado critério de falha, normalmente a deformação permanente e a fadiga das camadas asfálticas e cimentadas. No caso dos pavimentos aeroportuários, essa solicitação ocorre por meio do contato das rodas do trem de pouso das aeronaves durante uma operação de decolagem.

Diversos são os modelos de aeronaves que podem compor o tráfego solicitante de um pavimento aeroportuário. Após o projeto e construção de um pavimento, este estaria então condizente com o nível de solicitações da composição considerada no projeto. Agora, e se uma aeronave não considerada solicitar pouso neste aeroporto? Para este e outros casos é estabelecido o método ACN-PCN.

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Mecânica dos Pavimentos – Do início aos dias de hoje!

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Figura 1 – Análise de tensões no ANSYS. Fonte: Autor, 2021.

A primeira teoria que possibilitou o estudo da mecânica dos pavimentos foi desenvolvida por Joseph Boussinesq (1842-1929) no final do século XIX, a qual permitia o cálculo de tensões, deformações e deslocamentos em um meio elástico em função da profundidade de análise (z) e da distância radial (r). As equações propostas por Boussinesq consideravam a aplicação de uma carga pontual (P) em um meio semi-infinito, homogêneo, elástico e isotrópico com base na lei de Hooke generalizada, conforme Figura 1. Por considerar uma carga pontual, inicialmente as equações de Boussinesq não seriam válidas para uso em pavimentação. Contudo, as equações foram estendidas para uma carga uniformemente distribuída (p) sobre área circular de raio a, conforme Figura 2. (BALBO, 2007). Você pode conhecer mais sobre as Equações de Boussinesq no nosso artigo sobre o tema.

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Estas são as funções dos pavimentos!

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Figura 1 – Esta é a função dos pavimentos. Fonte: Autor, 2020.

As estruturas da engenharia civil estão presentes no dia-a-dia das pessoas, de forma que, muitas vezes, o leigo acredite que tem conhecimento suficiente para opinar sobre alguns conceitos que tangenciam nossa profissão. Não é atoa que vemos construções residenciais sem a consulta de um profissional capacitado para de fato projetar, planejar e executar aquela construção. Na pavimentação acontecem alguns pontos parecidos. O fato de diariamente presenciarmos os pavimentos em ruas da cidade, muitas vezes trincados, infelizmente, faz com que pensemos que esse é o normal. “Pavimentos sempre estarão trincados”, é o que o público leigo acaba pensando.

Bom, nosso papel como engenheiros e educadores é justamente prevenir com que esse tipo de pensamento aconteça. E isso só ocorrerá quando começarmos a tratar os pavimentos de fato como estruturas que devem e precisam ser conservadas. Mudar essa linha de pensamento é muito mais do que algo estético, manter pavimentos conservados tem como objetivo a manutenção das funções de um pavimento. Mas, qual seriam essas funções?

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Entenda a diferença entre o CBR e o Módulo de Resiliência

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Em diversos países, o método de dimensionamento de pavimentos tem passado por atualizações que são importantes para garantir um bom desempenho dessas estruturas. Para o dimensionamento de pavimentos, é necessária a realização de alguns ensaios que tem como objetivo a caracterização do comportamento dos materiais. A evolução dos métodos de dimensionamento, de empíricos para empírico-mecanísticos, reflete também em mudanças nos ensaios necessários para essa definição de materiais.

O que é Califórnia Bearing Ratio (CBR)?

Quando tratamos especificamente do dimensionamento das estruturas de pavimentos, o ensaio mais conhecido é com certeza o Califórnia Bearing Ratio – comumente chamado pela sigla CBR. O ensaio CBR, bem como o método CBR de dimensionamento de pavimentos, foi o primeiro ensaio desenvolvido para avaliação do subleito em estradas na Califórnia.

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O que é o Módulo de reação do Subleito?

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Figura 1 – Conheça a Teoria das Placas Isotrópas e o Módulo de reação do Subleito. Fonte da Figura: https://www.votorantimcimentos.com.br/

O dimensionamento de pavimentos de concreto simples é realizado utilizando a teoria das placas isótropas, onde a estrutura apoiada em um meio elástico que por simplificação é representado por um sistema de molas. Neste modelo simplificado, o solo responderia com uma reação aos esforços impostos sobre a placa e estaria condicionada ao deslocamento na superfície da placa. Dessa forma, a constante elástica é chamada de módulo de reação do subleito e ela está relacionada com a rigidez do sistema.

Winkler (1867) foi quem desenvolveu um modelo simplificado para calcular os esforços de reação de subleitos em fundações rasas, o qual é composto por molas que não transmitem esforços de cisalhamento entre si e com constante elástica idêntica. Dessa forma, a pressão de reação do subleito é medido pelo produto do deslocamento vertical sofrido (y) e a constante elástica da mola (k), conforme Equação 1.

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4 Funções de um Pavimento Rodoviário – Entenda o que é um Pavimento Rodoviário!

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Você já parou para se perguntar o que define um pavimento rodoviário? O que um pavimento rodoviário precisa cumprir ou quais critérios ele deve atender? No vídeo de hoje do Além da Inércia nós conversamos sobre as 4 funções que um pavimento deve atender!

Essas são funções que definem a necessidade de um pavimento para o uso rodoviário e, em alguns casos, outros tipos de pavimentos também! Vamos conversar um pouco sobre o que é um pavimento seguro e quais solicitações ele deve suportar. Conheça essas 4 funções dos pavimentos no nosso canal do Youtube! Link abaixo:

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Conheça os pavimentos que são projetados para quebrar!

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Se você olhasse esta foto provavelmente pensaria que o pavimento falhou por que foi mal projetado. Mas a verdade é que ele cumpriu exatamente para o propósito o qual foi dimensionado!

No vídeo de hoje do Além da Inércia nós falamos sobre este tipo de pavimento. Então, assista já nosso vídeo no Youtube para entender o porquê este pavimento quebrar é algo positivo!

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AASHO Road Test – Conheça o maior experimento mundial de pavimentação

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Figura 1 – Conheça a AASHO Road Test. Fonte da Figura: http://asphalt.org/

No começo do século do XX a área de transportes começou a evoluir muito com a elaboração de novos métodos de cálculo, como a teoria de Burmister (1943; 1945; 1958), com o ensaio CBR para aplicação na pavimentação e o primeiro método de dimensionamento de pavimentos através do critério CBR em 1929.

Contudo, os pavimentos são estruturas muito complexas e muitos conceitos ainda precisavam ser estudados e compreendidos para a melhoria dos métodos de dimensionamento. Então em 1951, nos Estados Unidos da América, foi planejado um grande estudo de pavimentação, através da análise de pistas experimentais que foram chamadas de pistas experimentais da AASHO – ou no original – AASHO Road Test. As pistas experimentais da AASHO tiveram um investimento de US$ 27 milhões e foram construídas entre agosto de 1956 e setembro de 1958, já o monitoramento dessas estruturas ocorreu entre outubro de 1958 e setembro de 1960. O grande foco de estudo nas pistas experimentais da AASHO era verificar o desempenho dos pavimentos e definir a ruptura dos pavimentos, através do conceito de serventia.

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Como utilizar o software FAARFIELD 2.0

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Recentemente a Federal Aviation Admnistration disponibilizou a nova versão do FAARFIELD (V.2.0), e em breve o AC 150/5320-6G estará disponível. Este novo Circular irá incorporar o novo FAARFIELD como software oficial de dimensionamento de pavimentos aeroportuários.

Esta é a primeira vídeo aula do nosso canal do Youtube, e nesse primeiro momento vamos dar uma olhada no software FAARFIELD da Federal Aviation admnistration. Nessa vídeo aula vamos dimensionar um pavimento aeroportuário, asfáltico, para um Mix de Frota.

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