PEOV - 08 - Composição do Tráfego - N _a_ (1)

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Composição do Tráfego 
Cálculo do número “N” 
 
Conhecimento do Tráfego 
 
• As características do tráfego afetam 
a qualidade dos pavimentos flexíveis. 
• Solicitações acima das previstas em projeto podem ocasionar 
degradações como deformações permanentes, trincas e perda de 
material da superfície de rolamento. 
 
 
Carregamento da frota 
 
• A Portaria Nº 60, DE 02 DE JULHO DE 2008 (ver anexos), que regulamenta 
o § 1º do artigo 6º da Resolução nº 211/2006, do CONTRAN, estabelece 
os limites de peso e dimensões para veículos que transitam por vias 
terrestres. 
 
• A Resolução Nº 210 do Conselho Nacional de Trânsito (CONTRAN), de 13 
de novembro de 2006 define os tipos de veículos com descrição dos 
eixos. 
 
Tipos de eixos mais comuns 
 
 
 
 
Tipo de eixo Limite legal (por eixo) Configuração 
Simples – Rodas Simples 
(ESRS) 
6,0t 
 
Simples – Roda Dupla 
(ESRD) 
10,0t 
 
Tandem Duplo 
(ETD) 
17,0t 
 
Tandem Triplo 
(ETT) 
25,5t 
 
Eixo Tandem Duplo 
Eixo simples de 
rodas simples 
 
Eixo Tandem Duplo 
EIXO TANDEM TRIPLO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Eixo simples de 
rodas duplas 
Eixo simples de 
rodas simples 
Nomenclatura do Peso de veículos Rodo-Ferroviários 
• Peso útil: peso da carga 
• Lotação (L): peso útil máximo 
• Tara (T) ou Peso morto: peso do veículo sem carga, com tanque cheio e 
operadores a bordo 
• Peso Bruto Total (PBT): peso útil + tara de um veículo unitário 
• PBT máximo: lotação + tara 
• Peso Bruto Total Combinado (PBTC): peso útil + soma das taras das 
unidades da combinação 
• PBTC máximo: lotação + soma das taras 
Caminhão 
unitário 
Trucado 
 
 
Tara = 8t 
Lotação = 15t 
PBTCmáx = 23t 
 
Unitário + 
reboque 
Romeu e Julieta 
 
 
Tara = 15t 
Lotação = 28t 
PBTCmáx = 43t 
 
Semi-reboque 
 
 
Tara = 15,5t 
Lotação = 33t 
PBTCmáx = 48,5t 
 
Bi-trem 
 
 
Tara = 23t 
Lotação = 34t 
PBTCmáx = 57t 
 
Rodotrem 
 
 
Tara = 32t 
Lotação = 42t 
PBTCmáx = 74t 
 
 
 
 
A avaliação do desempenho estrutural dos pavimentos flexíveis 
Deformações plásticas ou permanentes 
• Observadas nos afundamentos das trilhas de roda, ocasionados por dois 
tipos distintos de solicitações, a compressão e o cisalhamento. 
 Esforços de compressão geram a densificação dos materiais 
constituintes das camadas dos pavimentos. 
 Esforços cisalhantes geram movimentos laterais de uma ou mais 
camadas. 
Deformações elásticas ou resilientes 
 
• Ocasionadas pela repetição das cargas, que gera as trincas por 
fadiga. 
 Em condições normais, a camada de concreto asfáltico tende a 
voltar a sua posição original após o término do carregamento, 
recuperando parte considerável da deformação sofrida. 
 Entretanto, quando ocorrem deformações cíclicas, sob cargas 
repetidas, o concreto asfáltico sofre o fenômeno de fadiga. 
 
Cargas Rodoviárias e Tráfego 
 
Veículo padrão 
• Surgiu em virtude da heterogeneidade do tráfego. 
• Serve de referência aos demais carregamentos. 
• O tráfego dos diferentes tipos de veículos pode ser expresso em 
termos do número equivalente de solicitações (passagens) do 
eixo padrão. 
• Eixo Padrão = Eixo Simples com Rodas Duplas de 8,2 tf. 
 
Parâmetros de Projeto - Estudo de Tráfego 
 
• Os pavimentos são dimensionados em função do número N 
• Número N: número equivalente de operações (passagens) do eixo 
padrão (8,2 tf) 
 
Problemas para estimativa do tráfego: 
 
• Falta de controle da pressão de inflação de pneus dos veículos 
comerciais. 
• A pressão de inflação vigente é de 80 psi (5,62 Kgf/cm2 ou 56,2MPa) 
• A pressão de inflação utilizada na prática está em aproximadamente de 
100 psi (7,03 Kgf/cm2 ou 70,3 MPa) 
• A consequência é a alteração da distribuição de tensão, causada pelo 
aumento da pressão de contato, que é admitida como igual à pressão de 
inflação do pneu. 
Composição do tráfego para o dimensionamento de um pavimento 
 
• Baseado no volume diário médio (VDM) de veículos, no ano médio 
do período de projeto, adicionando-se uma taxa de crescimento de 
tráfego 
 
• VDM: é onúmero de veículos que circulam em uma estrada 
durante um ano, dividido pelos dias do ano. 
 
• Taxa de crescimento: baseada no crescimento histórico do 
mesmo trecho ou região em estudo (quando faltam dados, 
utilizar taxa de 5% ao ano) 
 
Número “N” 
É número equivalente de operações do eixo padrão (8,2 tf), número de ciclos 
ou números de vezes que o eixo padrão passa pela rodovia. 
N = 365 . Vm . P. FV . FR 
• Vm = volume médio diário (VDM) de tráfego, no ano médio do período 
de projeto P, em veículos/dia, para 1 sentido (o mais carregado) 
• P: período de projeto ou vida útil (anos) 
• FV: fator de veículo 
• FR: fator climático 
 
Volume Diário Médio “Vm” 
• Vm: volume diário médio (VDM) de tráfego no sentido mais solicitado, no 
ano médio do período de projeto. 
• V1: VDM (volume diário médio) - tráfego no sentido mais solicitado, no 
primeiro ano do período de projeto. 
• VP: VDM - tráfego no mesmo sentido, no último ano do período de 
projeto. 
• Vt: volume total de tráfego, num sentido, para o mesmo período “P” de 
projeto. 
• t: taxa de crescimento anual (%), sugere-se adotar t = 0,05 (5%), quando 
houver insuficiência de dados. 
Cálculo de “Vm” 
 
Admitindo-se taxa “t” constante e crescimento linear: 
 
1 0
(1 1 )V V t= + ⋅ )1(1 tPVVp ⋅+= 2
1 p
m
VV
V
+
=
 
365
t m
V V P= ⋅ ⋅ 
 
Onde: 
V0 = volume de veículos no tempo inicial 
V1 = volume de veículos no primeiro ano (após implantação das obras) 
VP = volume de veículos no tempo de projeto (geralmente 10, 15 ou 20 anos) 
t = taxa de crescimento anual 
Vm = volume médio no tempo médio após implantação das obras 
 
 
Exemplo: 
 
 
Seja um VDMo igual a 800 veículos por dia, com 60% dos veículos no sentido 
mais solicitado, numa via de duas faixas e duas mãos, determinar o volume 
total de veículos que passarão pela via no período de projeto considerando 
os dados a seguir. 
 
• Taxa de crescimento linear do tráfego: t = 5 % ao ano 
• Período de projeto: P = 10 anos 
• Tempo de execução das obras: p = 1 ano 
 
1 0
(1 1 )V V t= + ⋅ )1(1 tPVVp ⋅+= 2
1 p
m
VV
V
+
=
 
365
t m
V V P= ⋅ ⋅ 
 
Então: 
 
• Vo = (800 . 60)/100 = 480 veíc./dia (60% dos veículos) 
• V1 = 480 . [1 +(1.0,05)] = 504 veíc./dia 
• Vp= V10 = 504 . [1 + (10 . 0,05)] = 756 veíc./dia 
• Vm= (504 + 756)/2 = 630 veíc./dia (no sentido mais solicitado) 
• Vt = 365 . 630. 10 = 2.299.500 = 2,3 x 106 veículos 
 
Admitindo-se taxa “t” constante e crescimento não linear (geométrico): 
 
1
1 0
(1 )V V t= + 1(1 )
P
p
V V t= + 
( )
1
1 1
365
P
t
t
V V
t
+ −
= ⋅ ⋅
 
 
 
Os mesmos dados do exemplo anterior levariam a: 
 
• V1 = 480 . (1 + 0.05)1 = 504 veíc./dia 
• Vp = 504 . (1 + 0,05)10 = 821 veíc./dia 
• 
( )10 6
t
1+0,05 -1
V = 365×504× = 2.313.829 2,31×10 veículos
0,05 
Etapas para o cálculo do número “N” 
N = 365 . Vm . P . FV . FR 
1. Determinar Vm através de dados estatísticos 
• Fixação de V0 (considerar tráfego gerado e desviado) 
• Tipo e taxa de crescimento. 
• Também pode ser feito em face de estudo econômico da região. 
• Se houverem dificuldades para se obter de dados, pode ser arbitrado em 
função da característica da via e previsão de tráfego. 
 
Fator de Equivalência de Operações (FEO) 
• Devido às variações das condições do tráfego, efeitos cumulativos das 
solicitações de tráfego são expressos em termos de fatores de 
equivalência. 
• Ou seja, os diferentes tipos de eixos são comparados em termos de 
danos causados aos pavimentos. 
 
 
 
Eixo – padrão (8,2 tf) 
 
• A conversão do tráfego misto em um equivalente de operações de 
um eixo considerado padrão é efetuada aplicando-se os chamados 
fatores de equivalência de cargas. 
• Estes fatores permitem converter uma aplicação de um eixo 
solicitado por uma determinada carga em um número de aplicações 
do eixo-padrão que deveráproduzir um efeito equivalente. 
• Os fatores de equivalência utilizados pelo método do DNER 
permitem a conversão de aplicações de diferentes solicitações em 
um número equivalente de aplicações do eixo padrão (8,2 tf). 
• Para cada configuração de eixo real há uma conversão para eixo 
padrão. 
 
2. Determinação do Fator de Veículo (FV) 
• O fator de veículo é calculado a partir da pesagem de eixo simples e 
tandem, por categoria de veículo. 
• É computada a frequência de cada por eixo, em cada categoria. 
• Através de um fator de equivalência, calcula-se a equivalência em 
relação ao eixo padrão de 8,2tf, determinando-se assim o fator 
carga. 
 
 
Eixo padrão de 8,2t: dano 
ao pavimento igual a 1 
 
Eixo de 6t: dano ao 
Pavimento igual a 0,25 (ESRS) 
Eixo de 10t: dano ao 
Pavimento igual a 3,0 (ESRD) 
Eixo de 25,5t: dano ao 
pavimento igual a 9,0 (ETT) 
Eixo de 17,0: dano ao 
pavimento igual a 8,5 (ETD) 
Coeficientes de 
Equivalência 
3. Determinação do Fator Climático Regional (FR) 
 
 
Quando não existem dados pluviométricos, podem-se adotar valores médios 
para cada região. 
• FR- Fator Climático Regional: considera as variações de umidade dos 
materiais durante o ano (variações na capacidade de suporte). 
• Atualmente se considera no Brasil FR =1 
 Altura média anual de
chuva
(mm)
Fator Climático
Regional
(FR)
Até 800 0,7
De 800 a 1500 1,4
Mais de 1500 1,8
Distribuição Direcional 
 
 
• O fator de Distribuição Direcional do Tráfego para Rodovias de Pista 
Simples é igual a 50% para todos os tipos de veículos. 
• Para rodovias de pista dupla, deve-se considerar o tráfego incidente na 
faixa de tráfego mais solicitada. 
 
 
 
 
Exemplo 
Calcular o número N para a contagem de veículos da tabela, considerar 
período de projeto de 15 anos com taxa de crescimento aritmético de 6% e 
fator climático = 1. 
 
1. Executa-se a contagem dos veículos de acordo com a sua configuração de 
tipos de eixos e calcula-se o total de veículos e freqüência de cada 
configuração. 
 
 
 
 
2. Para cada tipo de eixo se encontra o fator de equivalência de 
operações através dos gráficos e executa-se a soma das 
equivalências. 
 
 
 
3. Multiplica-se a soma das equivalências de operações pela 
respectiva frequência de cada veículo para se encontrar o Fator de 
Veículo. 
 
 
 
 
4. Determinar Vm 
 
Vo = 388 veíc./dia 
V1 = 388 . [1 +(1 . 0,06)] = 411 veíc./dia 
Vp = 411 . [1 + (15 . 0,06)] = 781 veíc./dia 
Vm = (411 + 781)/2 = 596 veíc./dia 
 
5. Determinar o número N 
 
N = 365 .Vm. P . FV . FR 
N = 365 . 596 . 15 . 6,9 . 1 = 22.515.390 = 2,25 x 107 
 
Exercícios 
 
1) Calcular o número N para a contagem de veículos da tabela, 
considerar período de projeto de 20 anos com taxa de crescimento linear 
de 6% a.a. e fator climático igual a 1,4. 
 
2) Calcular o número N para a contagem de veículos da tabela, 
considerar período de projeto de 10 anos com taxa de crescimento 
aritmético de 5% e fator climático igual a 1.