Cálculo de Operações do Eixo Simples Padrão para Estradas

Calcular o número de operações do eixo simples padrão para uma estrada em que o tráfego apresenta um volume médio diário de 1600 veículos, nos dois sentidos, com a composição aritmética a uma taxa anual de 3%. Dessa composição, 64% dos veículos têm 2 eixos, 26% têm 3 eixos e 10%, 4 eixos. Admitir um período de projeto de 15 anos e o fator de carga é 2,362.

Volume inicial 2 sentidos: 1600 → em 1 sentido: 800

= = 968 veículos

V_t = 365 x P x V_m= 365.15.968= 5299800 veículos

FC=2,362

= = 2,46

N= V_t . FE. FC = 5299800 . 2,46 . 2,362 = 30,8 x 10⁶ veículos

Cálculo para Estrada com Composição Geométrica

Calcular o número de operações do eixo simples padrão para uma estrada em que o tráfego apresenta um volume médio diário de 2600 veículos, nos dois sentidos, com a composição geométrica a uma taxa anual de 5%. Dessa composição, 64% dos veículos têm 2 eixos, 20% têm 3 eixos e 16%, 4 eixos. Admitir um período de projeto de 30 anos e o fator de carga é 2,262.

Volume inicial nos dois sentidos: 2600 → em um sentido: 1300 veículos

P= 30 anos t=5%

= = 31525233

FC = 2,262

= = 2,52

N= V_t . FE. FC = 31525233. 2,52. 2,262 = 179x10⁶

Dimensionamento do Pavimento

Dimensionar o pavimento para uma estrada em que N = 5 x 10⁷, sabendo-se que o subleito apresenta um CBR = 8%, dispondo-se de material granular para sub-base, com CBR = 40%, e para a base, com CBR = 80%.

N = 5 x 10⁷, o revestimento será de concreto betuminoso com R = 10 cm

Concreto betuminoso → K=2
Material granular → K=1

N = 5 x 10⁷ e CBR_SB = 20% → H20 = 28 cm

N = 5 x 10⁷ e CBR = 8% → Hn = 54 cm

Como N > 10⁷ e CBR_SB ≥ 40%, deve-se substituir na inequação (1) H₂₀ por 1,2.H₂₀.

R.K_R + B.K_B> 1,2.H₂₀

10 x 2,0 + B x 1,0 > 1,2 x 28
B > 14 → Adotar-se-á B = 15 cm

R. K_R + B. K_B + h₂₀.K_sub > Hn

10 x 2,0 + 15 x 1,0 + h₂₀ x 1,0 > 54

h₂₀> 19

Dimensionamento do Pavimento para Estrada com N = 10⁶

Dimensionar o pavimento para uma estrada em que N = 10⁶, sabendo-se que o subleito apresenta CBR = 12% e que dispõe-se de material granular para a sub-base com CBR = 40%, e para a base, com CBR = 80%.

Como N = 10⁶, o revestimento será constituído por Tratamento Superficial betuminoso, cuja espessura R será desprezada.

Os coeficientes de equivalência estrutural da base e da sub-base serão iguais a 1,0 por serem constituídas de material granular.

Do ábaco “Espessura do Pavimento x N” obtemos:

N = 106 e CBR = 20% → H20 = 25 cm

N = 106 e CBR = 12% → H12 = 34 cm

Como N ≤ 10⁶ e CBR_SB ≥ 40%, podemos substituir na inequação (1) H₂₀ por 0,8 H₂₀

Resolvendo-se as inequações básicas, teremos: R.KR + B.KB > 0,8.H20

0 + B x 1,0 > 0,8 x 25

B > 20 → Adotar-se-á B = 20 cm

R.KR + B.KB + h20.Ksub > Hn

0 + 20 x 1,0 + h20 x 1,0 > 34

h20 > 14 cm → Como a sub-base é granular a espessura mínima, que será a adotada, é h20 = 15 cm.