05 - Composição do Tráfego - N(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. 
 
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 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 
 N: número equivalente de operações 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. 
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. 
 
 
 
 
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 
 
 
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 o número 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(1 tPVVp  
2
1 p
m
VV
V


 
365t mV V P  
 
 
Exemplo: 
 
Seja um TDMo = 800 veíc./dia, com 60% dos veículos no sentido mais solicitado, 
numa via de duas faixas e duas mãos. 
 
 Taxa de crescimento linear do tráfego: t = 5 % ao ano 
 Período de projeto: P = 10 anos 
 Tempo de execução das obras: p = 1 ano 
 
Então: 
 
Vo = (800 . 60)/100 = 480 veíc./dia 
V1 = 480 . [1 +(1 . 0,05)] = 504 veíc./dia 
Vp = 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
pV 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
1 0,05 1
365 504 2.313.829 2,31 10
0,05
tV veículos
 
     
 
 
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 
deverá produzir 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 equivalênciaem relação ao 
eixo padrão de 8,2 tf, determinando assim, o fator carga. 
 
 
 
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, conforme o quadro adiante inserido. 
 
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 o percentual 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 pelo respectivo percentual do 
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, no sentido mais solicitado 
 
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 geomético de 6% 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 6% e 
fator climático igual a 1.