PAVIMENTO RIGIDOMD 02

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Determine o volume de tráfego total de veículos comerciais (Vt) para o período de projeto de 20 anos (em 2044), considerando uma distribuição direcional (D) e fluxo de veículos comerciais na faixa mais solicitada (Fp) nos percentuais informados abaixo, e a taxa de crescimento (t) de cada condição abaixo.
PARÂMETROS DE TRÁFEGO
Volume Médio Diário Anual de Veículos Comerciais (VMDAc) inicial adotado em 2020: 3.000
Ano de referência do VMDAc: 2020
Primeiro ano do período de projeto - primeiro ano de operação do pavimento: 2025
Período de projeto a partir do primeiro ano de operação (anos): 20
Distribuição direcional: 50%
Fluxo direcional dos veículos pesados na faixa de projeto: 95%
 
VOLUME TOTAL DE VEÍCULOS COMERCIAIS (Vt)
O volume médio diário anual no ano de referência do estudo de tráfego e o volume médio diário anual no primeiro ano de operação, são definidas pelas equações abaixo:
onde:
Vt = Volume de tráfego total de veículos comerciais para o período de projeto;
V1 = Volume médio diário anual no primeiro ano de operação;
t = Taxa de crescimento do tráfego (%);
P = Período de projeto a partir do primeiro ano de operação (anos);
D = Distribuição direcional (%);
Fp = Percentual de veículos comerciais na faixa de projeto (%).
onde:
V1 = Volume médio diário anual no primeiro ano de operação;
V0 = Volume médio diário anual no ano de referência do estudo de tráfego;
t = Taxa de crescimento do tráfego (%);
P0 = Período entre o ano de referência do estudo de tráfego até o primeiro ano de operação (anos).
Resposta:
O Vt é igual 5.474.666 veículos sendo: 3.240.990 de 1 a 3 eixos, 1.011.110 de 4 a 5 eixos, 1.192.986 de 6 a 7 eixos e 29.580 de 8 a 9 eixos.
O Vt é igual 16.423.997 veículos sendo: 6.481.981 de 1 a 3 eixos, 2.022.220 de 4 a 5 eixos, 2.385.971 de 6 a 7 eixos e 59.159 de 8 a 9 eixos.
O Vt é igual 16.423.997 veículos sendo: 9.722.971 de 1 a 3 eixos, 3.033.330 de 4 a 5 eixos, 3.578.957 de 6 a 7 eixos e 88.739 de 8 a 9 eixos.
O Vt é igual 21.898.662 veículos sendo: 12.963.961 de 1 a 3 eixos, 4.044.440 de 4 a 5 eixos, 4.771.942 de 6 a 7 eixos e 118.319 de 8 a 9 eixos.
O Vt é igual 27.373.328 veículos sendo: 16.204.951 de 1 a 3 eixos, 5.055.550 de 4 a 5 eixos, 5.964.928 de 6 a 7 eixos e 147.899 de 8 a 9 eixos.
Com base no volume de tráfego (Vt) de cada tipo de veículo apresentado no quadro abaixo, calcule a quantidade de repetições previstas para cada tipo de eixo.
Resposta:
A quantidade total de repetições previstas é igual a 30.000.000 para o ESRS, 14.400.000 para o ESRD, 22.200.000 para o ETD e 8.100.000 para o ETT.
A quantidade total de repetições previstas é igual a 35.000.000 para o ESRS, 16.800.000 para o ESRD, 25.900.000 para o ETD e 9.450.000 para o ETT.
A quantidade total de repetições previstas é igual a 25.000.000 para o ESRS, 12.000.000 para o ESRD, 18.500.000 para o ETD e 6.750.000 para o ETT.
A quantidade total de repetições previstas é igual a 27.000.000 para o ESRS, 19.980.000 para o ESRD, 19.980.000 para o ETD e 7.290.000 para o ETT.
A quantidade total de repetições previstas é igual a 27.000.000 para o ESRS, 12.960.000 para o ESRD, 19.980.000 para o ETD e 7.290.000 para o ETT.
Determine o módulo de reação (k) no topo do pavimento asfáltico existente para dimensionamento de uma solução em restauração utilizando Pavimento de Concreto de tipo Whitetopping, em função da deflexão característica (Dc) de cada segmento homogêneo do quadro abaixo. Recomenda-se adotar, a favor da segurança, o valor mais critico (menor valor) do módulo de reação (k) no topo da camada asfáltica.
Abaixo a equação empregada para estimar o modulo de reação no topo do pavimento asfáltico existente correlacionando em função da deflexão medida com o Viga Benkelman (Suzuki, 1988).
                                    
Qual o valor do módulo de reação (k) no topo do pavimento asfáltico a ser adotado?
Resposta:
92,3 MPa/m
103,2 MPa/m
65,3 MPa/m
87,3 MPa/m
78,9 MPa/m
Considerandos as seguintes condições de contorno para o cálculo:
𝜎𝑒𝑞 = 1,75 MPa
𝑓𝑐𝑡M,k = 4,50 MPa
𝑃 = 10,50  tf
𝐹𝑆𝐶 = 1,2
𝐹1 = 8,2 tf
Qual será o valor da relação de tenções (𝑅𝑡) utilizando a equação abaixo?
                                   
onde:
𝜎𝑒𝑞 = Tensão equivalente obtidas nas tabelas da PCA 84 em MPa;
𝑓𝑐𝑡M,k = Resistência do concreto à tração na flexão em MPa;
𝑃 = Carga total do eixo em tf;
𝐹𝑆𝐶 = Fator de segurança de cargas adotado;
𝐹1 = Fator da carga padrão em função do tipo de eixo, onde:
·         Eixo simples é igual a 8,2 tf;
·         Eixo tandem duplo é igual a 16,4 tf;
·         Eixo tandem triplo é igual a 24,6 tf.
Resposta:
0,45
0,51
0,58
0,62
0,65
Utilizando as equações do método da PCA (Portland Cement Association), versão 1984, qual será número de repetições admissíveis para fadiga (𝑁𝑓), em função do valor da relação de tensões (𝑅𝑡) igual a 0,47?
                          
Resposta:
5.202.474
2.402.754
1.286.914
762.043
485.184485.184
Considerando as seguintes condições de contorno para o cálculo:
𝑃 = 12 tf
𝐹𝑆𝐶 = 1,2
𝐹1 = 8,2 tf
𝐹2 = 0,94
𝐹3 = 2,227
Utilizando a equação abaixo para a análise erosão, seguindo o critério da PCA 84 , qual número de repetições admissíveis para erosão (𝑁𝑒)?
onde:
𝑁𝑒 = Número de repetições admissíveis para erosão;
𝑃 = Carga total do eixo em tf;
𝐹𝑆𝐶 = Fator de segurança de cargas adotado;
𝐹1 = Fator da carga padrão em função do tipo de eixo;
·         Igual a 8,2 tf para o eixo simples;
·         Igual a 16,4 tf para o eixo tandem duplo;
·         Igual a 24,6 tf para o eixo tandem triplo.
𝐹2 = Fator de ajuste para presença ou não de acostamentos de concreto;
·         Igual a 0,06 para pavimentos sem acostamento de concreto;
·         Igual a 0,94 para pavimentos com acostamento de concreto.
𝐹3 = Fator de erosão obtidas nas tabelas da PCA 84.
Resposta:
17.861.810
9.801.489
6.651.043
4.090.850
2.897.380
O principio da Regra de Miner (regra de acumulação de danos), assume que cada ciclo/repetições de carga aplica uma fração do dano total à vida útil do material, onde quando a soma das frações de dano atinge 1, ocorre a falha.
 
A fórmula da Regra de Miner é:
                                                                
onde:
𝐷 = Total de dano acumulado (a falha ocorre quando 𝐷 = 1);
𝑛𝑖  = Número de repetições previstas de uma carga de eixo da classe “𝑖”
𝑁𝑖  = Número de repetições admissíveis de uma carga de eixo da classe “𝑖”
 
Qual o total de consumo de fadiga e a danos por erosão do quadro abaixo?
Resposta:
2,15% de consumo de fadiga e 89,10% de danos por erosão
120,30% de consumo de fadiga e 15,05% de danos por erosão
89,15% de consumo de fadiga e 297,36% de danos por erosão
25,65% de consumo de fadiga e 88,97% de danos por erosão
66,73% de consumo de fadiga e 12,48% de danos por erosão
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