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Superestruturas de Rodovias e Aeroportos Aula 4- Superestruturas de Aeroportos -CIV 258- Prof. Ms. Marina Bedeschi Dutra Universidade Federal de Ouro Preto Escola de Minas – DECIV Pavimento de Aeroportos Segundo a FAA (1995), os pavimentos em aeroportos são planejados, projetados e construídos para suportar as cargas impostas por aeronaves e permitir seu deslocamento de forma adequada e segura nas áreas de pátio, pistas e interseções. Pavimento de Aeroportos Estes pavimentos devem apresentar: • bom desempenho e resistir às intempéries climáticos; • aos impactos dos gases do escoamento dos motores; • devem garantir superfície firme, estável, regular, • livre de materiais e partículas que possam ser expelidas ou captadas pelo deslocamento de ar. Essencialmente, devem garantir superfícies não escorregadias diante de quaisquer condições meteorológicas adversas. Pavimento de Aeroportos A escolha do tipo de pavimento a ser utilizado nas diversas áreas que compõem os sistemas de pistas e pátios de um aeródromo leva em consideração razões de ordem técnica e econômica. Pavimento de Aeroportos • Desse modo, a tendência em aeroportos é usar pavimento flexível nas áreas destinadas ao pouso e ao rolamento das aeronaves, ou seja, pistas de pouso e decolagem e pistas de táxi. • Devido a uma maior resistência química do concreto a combustíveis, óleos e lubrificantes, geralmente usa-se pavimento rígido nos pátios, nas áreas de hangares e de estacionamentos de aeronaves. Pavimento de Aeroportos Pavimento de Aeroportos Pavimento de Aeroportos Pavimento de Aeroportos Mecânica dos Pavimentos Pavimento de Aeroportos Mecânica dos Pavimentos Pavimento de Aeroportos No dimensionamento deve levar em conta: 1. Volume de tráfego anual (decolagens) 2. Peso Máximo de decolagem 3. Configuração do trem de pouso das aeronaves 4. Determinar a aeronave de projeto (maior espessura de pavimento) 5. Capacidade de suporte do subleito • Índice de Suporte Califórnia – CBR • Módulo de Reação do Subleito – K Pavimento de Aeroportos No dimensionamento deve levar em conta: 6. Resistência à Flexão do Concreto • Módulo de Ruptura do Concreto – MR 7. Determinar o número equivalente anual de decolagens para aeronave de projeto Log R1 = Log R2 x (W2/W1)1/2 R1 – Nº equivalente anual de decolagens da Aeronave de projeto R2 – Nº anual de decolagens das Aeronaves expresso em trem de pouso da Aeronave de projeto W1 – Carga da Roda da Aeronave projeto W2 – Carga da Roda das Aeronaves Terminologias • A/C: “aircraft”, aeronave; • Acostamento: faixa lateral nas pistas ou pátios com revestimento tal que evite a ingestão pelas turbinas de materiais sobre o solo e adequado ao tráfego eventual de veículos; • Bags: “baggages”, bagagens; • Hora-Pico: momento em que a movimentação de determinado setor ou do todo se apresenta em sua maior intensidade; Terminologias • Altitude: a elevação do ponto mais alto das pistas de pouso e decolagem; • Área de Manobras: composta pelas partes de aeródromo utilizadas para decolagem, o pouso e o rolamento da aeronave excluindo os pátios; • Área de Movimento: composta pela área de manobras e os pátios, também chamados de “airside”; Terminologias • “Clearway”, Zona Desimpedida: área retangular, sob o controle da administração do aeródromo e preparada de forma a permitir o sobrevoo das aeronaves na fase inicial de subida, durante a decolagem; • Declividade: inclinação que o terreno preparado (pavimento) deve dispor garantindo um rápido escoamento das águas pluviais e prejudicando o mínimo possível o rolamento da aeronave, são padronizados conforme a categoria da pista; Terminologias • Incinerador: equipamento imprescindível nos aeroportos que realizam o reabastecimento da comissária de aeronaves e nos aeroportos internacionais (para a queima dos restos de alimentação); • IFR: “Instrument Flight Rules”, regras de vôo por instrumentos; • Infraestrutura: (aeronáutica) o aeroporto e demais equipamentos de suporte da navegação aérea; (aeroportuária) o suporte que promove a subexistência do aeroporto; Terminologias • Pátio: área do aeródromo a céu aberto, destinada ao estacionamento de aeronaves com o proposto de se efetuar serviços de embarque e desembarque de passageiros, carga e descarga de bagagens, carga e correio, de reabastecimento de combustível e de outras necessidades, ou para manutenção; Terminologias • Pátio: Terminologias • Pax: passageiros; • Pistas: áreas que possibilitam rolamento e corrida para a decolagem, pouso, frenagem e rolamento até a parada de aeronaves; • Plano Diretor: conjunto de plantas e relatórios que dispõem o desenvolvimento físico da obra, no tempo, de forma que se atenda a seus objetivos; • RVR: “runway visual range”, alcance visual horizontal da pista, mede a visibilidade horizontal; Terminologias • Zona de Parada: “stopway”, área retangular definida sobre o solo, com o início na extremidade da pista e se estendendo na direção da decolagem, preparada adequadamente para permitir a passagem eventual da aeronave; • TECA: Terminal de cargas; • Temperatura de Referência: temperatura determinada para um aeródromo correspondente à média das máximas diárias do mês mais quente (aquele que tem a maior média das médias diárias); • TPS, TEPAX: Terminal de passageiros; Terminologias • Teto: visibilidade vertical, altura das nuvens; • Vento: fator importante nas operações de pouso e decolagem. Favorável quando ocorre na mesma direção, mas em sentido contrário; • VFR: “Visual Flight Rules”, regras de vôo visuais; Terminologias • Zoneamento: atribuição de áreas para tarefas específicas tornando mais eficiente a movimentação geral e o desenvolvimento das atividades. Principais sistemas que compõe a Infraestrutura Aeroportuária • Sistemas de Pistas • Sistema Terminal de Passageiros • Sistema Terminal de Carga Aérea • Sistema de Apoio • Sistema de Infraestrutura Básica • Área Militar Principais sistemas que compõe a Infraestrutura Aeroportuária Sistemas de Pistas: • Lay out (configuração física); • Capacidade Anual e Horária; • Capacidade Operacional (desempenho das aeronaves e alcances); Sistemas de Pistas: Sistemas de Pistas: Principais sistemas que compõe a Infraestrutura Aeroportuária Sistemas de Terminal de Passageiros: • Pátio de Aeronaves; • Área de Equipamentos de Rampa; • Terminal de Passageiros; • Estacionamento de Veículos Principais sistemas que compõe a Infraestrutura Aeroportuária Sistemas de Terminal de Cargas Aéreas: • Terminal de Carga Aérea • Pátio de Aeronaves Cargueiras Principais sistemas que compõe a Infraestrutura Aeroportuária Sistema de Apoio • Parque de Abastecimento de Aeronaves (PAA) • Serviço de Combate a Incêndios (SCI) • Sistema de Empresas Aéreas • Torres de controle Principais sistemas que compõe a Infraestrutura Aeroportuária Sistema de Infraestrutura Básica • Abastecimento de Água • Esgotamento Sanitário • Energia Elétrica • Lixo • Telecomunicações Classificações aeroportos ou pistas Para o atendimento das mais diversas finalidades foram criadas várias classificações de aeroportos e/ou pistas: • Segundo a portaria 1019 (comprimento e larguras mínimas das pistas) • Operacional (ICAO, pistas com ou sem instrumentação) Classificações- Segundo 1019 Para efeito de projeto e construção de aeródromos, deverão ser observadas as seguintes bases de correlação entre os parâmetros comprimento mínimo de pista (metros) e largura mínima (em metros): E – 2100 e 60 D – 1500 e 45 C – 900 e 23 B – 750 e 18 A– 600 e 18 Classificações- Operacional • Pista de pouso por instrumentos: destinada à operação de aeronaves utilizando auxílios não visuais e compreendendo pista de pouso com instrumentos de aproximação com variados níveis de precisão; Classificações- Operacional • Pista de pouso sem instrumentos: destinada a operação de aeronaves usando procedimentos para aproximaçãovisual Comprimento da Pista Sistema da pista Comprimento da Pista De modo geral: Pistas de pelo menos 1800m de comprimento são adequadas para aeronaves de peso abaixo de 90 toneladas, enquanto que aeronaves maiores precisam de pelo menos 2400m de comprimento. Em maiores altitudes e temperaturas esses comprimentos devem ser maiores. Dimensionamento do Comprimento da Pista Devem ser levadas em conta no dimensionamento duas situações: Iniciada a decolagem, abortar e parar com segurança; Completar a decolagem e iniciar a subida, também com segurança. Dimensionamento do Comprimento da Pista Decolagem sem falha (TORA) (TODA) Pista disponível para corrida de decolagem (TORA – Take Off Run Available) Distância disponível para decolagem (TODA – Take Off Distance Available) Dimensionamento do Comprimento da Pista Decolagem com falha de 1 motor- o avião atingiu a velocidade V1 (ASDA) (TODA) (TORA) (Clearway) Zona da Parada Dimensionamento do Comprimento da Pista Estando na velocidade V1 o piloto pode escolher entre interromper o voo e continuar! (ASDA) (TODA) (TORA) (Clearway) Zona da Parada Dimensionamento do Comprimento da Pista Se o piloto decidir frear, o avião irá até atingir o ponto Y, zona de parada. (ASDA) (TODA) (TORA) (Clearway) Zona da Parada Dimensionamento do Comprimento da Pista Se o piloto decidir continuar, o avião deve acelerar até a velocidade VR, no ponto C, de forma a erguer o nariz da aeronave e atingir a velocidade Vlof (vel. de saída do solo) (ASDA) (TODA) (TORA) (Clearway) Zona da Parada Dimensionamento do Comprimento da Pista Ao atingir a velocidade Vlof, o voo se inicia, com a aeronave saindo do solo. (ASDA) (TODA) (TORA) (Clearway) Zona da Parada Dimensionamento do Comprimento da Pista A aeronave deve atingir a velocidade mínima V2, quando estiver saindo da zona livre de obstáculos (clearway) (ASDA) (TODA) (TORA) (Clearway) Zona da Parada Dimensionamento do Comprimento da Pista Neste momento a aeronave deve atingir uma altura mínima de 10, 7 metros (ASDA) (TODA) (TORA) (Clearway) Zona da Parada Dimensionamento do Comprimento da Pista • V1 - Velocidade de decisão: velocidade escolhida pelo operador à qual admite-se que, ao ser reconhecida pelo piloto uma perda súbita e total de potência de uma unidade motopropulsora, é possível frear o avião ou continuar a decolagem sem o motor crítico. • VR - Velocidade de rotação: velocidade à qual o piloto inicia a rotação da aeronave, levantando o nariz, tirando do chão as rodas do nariz. • VLOF - Velocidade para deixar o solo ou de decolagem: velocidade à qual se tira o avião da pista, isto é, inicia o vôo propriamente dito sustentando-se no ar (lift-off speed). • V2 - Velocidade de subida: velocidade mínima com a qual o piloto pode dar início à subida depois de ter passado a 10,70m de altura sobre a superfície da pista durante uma decolagem com um motor inoperante. Comprimento da Pista Distâncias declaradas: utilizadas para cálculo de pouso e decolagem • TORA (take-off run available) – comprimento declarado da pista, disponível para corrida no solo de uma aeronave que decola; • TODA (take-off distance available) – comprimento da TORA somado ao comprimento da Zona Livre de Obstáculos (clearway), se existente; Comprimento da Pista Distâncias declaradas: utilizadas para cálculo de pouso e decolagem • ASDA (accelerate – stop distance available) – comprimento da TORA somado ao comprimento da Zona de Parada (stopway), se existente; • LDA (landing distance available) – comprimento declarado de pista disponível para a corrida no solo de uma aeronave que pousa. Comprimento da Pista O valor da área de deslocamento na cabeceira é sempre encontrado no manual da aeronave. Basicamente, a distância da pista só será calculada quando o avião estiver alinhado, pronto para uma decolagem. Deslocamento Comprimento da Pista Por exemplo, a área de deslocamento necessária a um Boeing 727 tem é de 45 metros, enquanto que, no caso de um Boeing 747, a LUA pode ser ainda maior, e em um Fokker 50, bem menor. Deslocamento Comprimento da Pista Zona de parada Zona livre de obstáculos Zona de parada/ Zona livre de obstáculos ASDA- distância disponível para aceleração e parada LDA- distancia disponível para o pouso Comprimento da Pista Para pistas de pouso não dotadas de uma zona de parada ou zona desimpedida e se a cabeceira estiver numa extremidade da pista, as distâncias supracitadas terão comprimentos iguais ao comprimento total da pista. Comprimento da Pista No caso de haver uma pista com uma zona desimpedida (clearway), o comprimento desta estará incluso na distância TODA Comprimento da Pista Quando ocorre de a pista ser dotada de uma zona de parada, está estará incluída no comprimento da ASDA Comprimento da Pista Caso haja uma pista com cabeceira recuada, por razões diversas, a distância de recuo da cabeceira será reduzida da distância LDA, conforme a figura abaixo. Comprimento da Pista Nada impede que ocorram várias dessas características numa única pista de pouso e decolagem, o que culminará, consequentemente, na modificação de cada distância Comprimento da Pista Comprimento da Pista Comprimento da Pista A largura das pistas de pouso/decolagem não deverá ser menor do que a dimensão apropriada especificadas na tabela a seguir. Comprimento da Pista Comprimento da Pista O comprimento da pista para pouso é tal que a aeronave nestas condições pouse e pare em 60% do comprimento de pista disponível para pouso. Vs (velocidade de estol) Velocidade de estol é a mínima velocidade com a qual é possível se manter o vôo reto e nivelado da aeronave, ou seja, a mínima velocidade em que a asa pode produzir sustentação suficiente para suportar a aeronave. Pistas paralelas O comprimento de pista necessário para a decolagem depende: • Do avião; • Da operação: • Do peso bruto de decolagem; • Das condições operacionais específicas como posição dos flapes, tipo de pneu, V1... • Da pista: • Declividade da pista; • Condições de atrito do pavimento. • Das condições atmosféricas; • Altitude (pressão) do aeródromo; • Temperatura do ar externo; • Vento: direção e intensidade. Determinantes do Comprimento da Pista Características do avião: • Capacidade de aceleração ↑ relação potência peso ↓ comprimento • Capacidade de alçar vôo (Carga alar = relação área da asa por unidade de peso) ↑ carga alar ↓ comprimento • Capacidade de frenagem depois de atingir determinada velocidade e a resistência dos pneus ↑ capacidade Frenagem ↓ comprimento Dimensionamento da Pista Separação entre pistas paralelas: • Duas pistas paralelas operando simultaneamente – a mínima distância entre seus eixos deverá ser: Dimensionamento da Pista Comprimento da faixa de pista • Deverá estender-se após a cabeceira e além do final da pista ou da área de parada: Dimensionamento da Pista Largura da faixa de pista, para cada lado do eixo da pista Pistas de táxi Permitem a movimentação segura e rápida de aeronaves; • Devem ser disponibilizadas em número suficiente para agilizar a movimentação de aeronaves entrando e saindo da pista de pouso e decolagem; Pistas de táxi • O projeto de uma pista de táxi deve ser tal que o afastamento entre a roda externa do trem de pouso principal e a borda da pista de táxi não seja inferior à distância apresentada na tabela: Pistas de táxi • Largura de pistas de táxi: as partes retilíneas da pista de táxi não devem ter largura inferior às larguras apresentadas na tabela: Pistas de táxi Curvas de pista de táxi: • Mudanças na direção das pistas de táxi devem ser mínimas e as mais suaves possíveis; • Os raios das curvas devem ser compatíveis com a capacidade de manobra e as velocidades normais de táxi das aeronaves. Pistas de táxi Curvas de pistade táxi: Pistas de táxi Pista de táxi de saída rápida: deve ser projetada com um raio de curva de saída • Permitir saídas rápidas em condições de pista molhada, com velocidades Pistas de táxi Área Terminal A área Terminal é a principal área de interface entre a pista de rolamento e o resto do aeroporto. As funções principais são: • Mudanças do modo de transporte • Processamento do passageiro e da bagagem Área Terminal Principais componentes da Área Terminal: 1. Sistema viário de acesso/estacionamentos; 2. Terminal de passageiros; 3. Conectores; 4. Pátios de Estacionamentos das aeronaves Área Terminal Localização de Instalações da Área Terminal • Pista única Devem estar equidistantes das cabeceiras. Podem estar mais próximas de uma das cabeceiras quando há uma direção predominante de operação das aeronaves. Área Terminal Localização de Instalações da Área Terminal • Duas Pistas Paralelas Localizar as instalações preferencialmente entre as pistas. Podem situar-se, entretanto, mais próximas das cabeceiras de acordo com a direção predominante de operação. As pistas podem ser defasadas sendo que isto é vantajoso apenas em condições de tráfego pouco intenso. Quando, por alguma razão, o Terminal tende ser situado em um dos lados externos às pistas podem surgir problemas de cruzamento de pistas de pouso e grandes distâncias de táxiamento a vencer. Área Terminal Localização de Instalações da Área Terminal • Pistas em diferentes direções Localizar as instalações equidistantes entre as pistas, de modo a minimizar as distâncias de táxiamento. Terminal de cargas Edificações e pátios para recebimento, tratamento, armazenamento e transferência de cargas. • Necessitam de instalações para depósito em bagagens (paletização/ containerização), circulação, escritório e atendimento ao público No Brasil: • A carga doméstica é tratada pelas companhias aéreas. • A carga internacional (principalmente importação) é manipulada pela INFRAERO. Superestrutura de Aeroportos Tipos de aeroportos: • Secundários: aeronaves pequenas (fazendas e cidades do interior); • Locais: rotas superiores a 800km; • Linhas-tronco: rotas não superiores a 1600km; • Continentais: rotas até 3200km; • Intercontinentais: rotas longas entre diferentes continentes Aeroportos mais perigosos do Mundo Para próxima aula! • Aeroporto Internacional de Guarulhos • Aeroporto de Congonhas • Aeroporto Internacional do Galeão e Santos Dumont; • Aeroporto Internacional de Confins • Aeroporto Internacional Hartsfield (EUA) • Aeroporto Internacional de Kansai (Osaka, Japão) • Aeroporto Internacional de Madeira (Portugal) e de Aeroporto Internacional de Barra (Escócia) • Aeroporto Internacional de Gibraltar • Aeroporto Internacional de Dubai • Aeroporto Internacional de Tóquio • Aeroporto de Dallas Pesquisar as principais características dos seguintes aeroportos: (grupo de no máx 3 alunos) Muito Obrigada!