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• AULA 17a – SUPERESTRUTURAS VIÁRIAS • - Terraplenagem – infraestrutura: Preparo do terreno para abrigar edificação ou superestrutura viária - Superestrutura: Atende ao objetivo final da via - Ferrovia - Dutovia: granéis – sólidos, líquidos e gasosos; calha ou tubo assentado sobre terraplenagem - Pista de aeródromo: semelhante à rodovia com a destinação, tipo de veículo e dimensionamento diferentes. - Rodovia: estrada rural, via urbana, estacionamentos e acessos de circulação. 1. Pavimento – Estrutura destinada a resistir esforços decorrentes da ação do tráfego. – Vida útil (10 a 20 anos) 2. Tipos de pavimento a) Pavimento rígido • auto-portante (desconsidera suporte do subleito) • é necessário colocar malhas de ação a fim de redistribuir as tensões (maior área reagente ao esforço). • é necessário haver barras deslizantes entre as placas para retransmissão de esforços; • o concreto se deforma (alongamento, encurtamento) em função da temperatura. • faz-se necessário o uso de juntas de dilatação. – Consequências da existência das juntas • exposição à água: saturação do solo do subleito • ação de bombeamento que acarreta na perda de finos devido ao desapoio das placas. • quebra das placas por flexão nos cantos, gerando trincas, acarretamento no aumento de exposição à água. • quando há propagação das trincas, o pavimento tende-se a ser destruído. – Necessidade de vedação: características necessárias do elemento vedante • Impermeabilizante • Elástico • Aderente ao concreto • Baixo custo – Betumes • alcatrão: dilatação natural de hidrocarbonetos • asfalto: destilação artificial do petróleo • argamassa betuminosa • oxidação (endurecimento): Gera perda de algumas de suas propriedades. • Custo de implantação elevado: Baixo custo de manutenção Construção de Estradas – Conservação • Manuntenção da integridade da vedação das juntas (frequente) • Recomposição da superfície de rolamento (eventual) b) Pavimento flexível • O pavimento acompanha as deformações. • Diferentemente do pavimento rígido, considera-se suporte do subleito. • O solo é o material mais comum - bom receptor de compactação; - granulometria adequada – solo estabilizado (com ou sem mistura); • Reação às cargas segundo bulbos de pressão. - as camadas mais resistentes estão próximas ao contato com cargas • As estradas de terra apresentam revestimento primário • A água causa danos ao solo (saturação, erosão). • Há necessidade de impermeabilização (resistência ao desgaste por abrasão). – Revestimento ou capa • camada contínua recobrindo o solo do pavimento; • argamassa, concreto e outras misturas betuminosas; • importância relativa da camada de revestimento na função estrutural; • importância do ligante betuminoso no pavimento flexível; – Problemas do revestimento betuminoso • oxidação; • necessidade de recomposição da característica impermeabilizante (1 a 5 anos) – Conservação • selagem com betume líquido e areia, a fim de evitar as trincas. • recorte e obturação com material de qualidade igual ou superior (panelas) • rejuvenescimento • capa selante: recapeamento – Conservação com pavimento rígido • custo de implantação mais baixo • custo de manutenção mais elevado – Pavimentação progressiva • acréscimo contínuo de camadas em função da solicitação do tráfego c) Pavimento semi-rígido • elementos poliédricos (regulares ou irregulares) - pedra de mão • pré-moldados de concreto • tijolos maciços –paralelepípedos • subleito reforçado por camada de características de sub-base de pavimento flexível; • necessidade de material granular para eliminar irregularidades e redistribuir esforços; • compactação para travamento dos poliedros; • assentamento sobre colchão drenante; • confinamento lateral para evitar fuga do material drenante; • saídas de água para evitar saturação permanente • AULA 17b – CONSERVAÇÃO E OPERAÇÃO DE ESTRADAS • 1. Requisitos fundamentais dos pavimentos – Conforto e segurança dos usuários, além da durabilidade da rodovia; – Para atender a estes três requisitos o órgão rodoviário deve dispor de meios e métodos que permitam, permanentemente, a realização dos reparos necessários para oferecer aos usuários o melhor nível de serviço possível, com relação a textura, impermeabilidade, drenagem e resistência. 2. Conservação a) conservação de rotina: Abrange reparos localizados do pavimento e do acostamento e a conservação corrente da drenagem da estrada, taludes de cortes aterros, faixa de domínio, sinalização e acessórios. Exemplos: remendo de buracos, recomposição de sarjetas e valetas de drenagem, limpeza e reparos de bueiros e drenos, controle de vegetação, controle de erosão, pintura de faixas no pavimento, conserto ou reposição de placas de sinalização, defensas e limpeza da faixa de domínio. Os serviços rotineiros devem ser executados permanentemente por turmas especializadas que reparam os defeitos que surgem nos diversos componentes da plataforma estradal e adjacências. b) conservação periódica: abrange tratamento leve e em pequenas extensões da superfície de rolamento e acostamentos, visando a manutenção das características da pista e da resistência estrutural do pavimento. Exemplos: selagem de trincas, lama asfáltica, tratamento superficial e reperfilagem com CBUQ. Dependendo da deflectometria e recursos poderá ser utilizado asfalto com polímeros. Esses serviços são normalmente objeto de programação anual. – Os trabalhos de conservação da rodovia, em função dos investimentos realizados, dividem-se em reparação e restauração. 2.1. Reparação – Pequenos defeitos que surgem nos pavimentos e que, em geral podem ser realizados por pequenas equipes de trabalhadores e poucos equipamentos 2.2. Restauração – É a recomposição de toda a largura, e em grande extensão, do pavimento e acostamentos existentes, para restabelecer a resistência estrutural e a integridade originais da plataforma estradal. Exemplos: Recapeamento com concreto asfáltico, construção de base e capa asfáltica sobre pavimento deteriorado, reciclagem da capa asfáltica. 3. Principais áreas de conservação: – pavimento asfáltico; – pavimento de concreto de cimento Portland; – estradas em terra com leito natural e ensaibradas; – acostamentos; – obras de drenagem; – pontes, viadutos e passarelas; e – áreas vicinais às estradas 4. Problemas a serem corrigidos a partir da conservação – perda de atrito; – perda do agregado de cobertura; – costelas; – sulcos – escorregamentos 5. Defeitos dos pavimentos – envelhecimento – degradação ou desagregação; – trinca; – fendilhamento; – falha, panela e buraco; – exsudação; – ondulações; – depressões 6. Conservação da drenagem rodoviária – Objetivos da drenagem – Tipos de acidentes – Defeitos do pavimento – O sistema de Drenagem – Problemas na Drenagem – Tipos de Conservação – Formas de Conservação – Limpeza Mecânica de Sarjetas Não Revestidas – Limpeza de Sarjetas e Outros Dispositivos Revestidos. • AULA 18 – OBRAS DE DRENAGEM EM SISTEMAS VIÁRIOS • - Dispositivos criados a fim de evitar efeitos danosos causados pela água. - Há necessidade de estudo hidrológico (regime pluviométrico). - Características dos cursos d’água: vazão, velocidade, máxima enchente. - Caracterização das bacias de contribuição:área, declividade e coeficiente de deflúvio - Formas de atuação da água: gasosa, sólida, líquida, precipitação, infiltração, cursos d´água (permanentes e temporários), lençol subterrâneo. 1. Problemas derivados da atuação da água – Erosão: carreamento de partículas do solo; – Criação de cavernas: perdas estruturais, invasão da faixa de tráfego e entupimentos; – Saturação: perda de resistência do solo – Escorregamento, afundamento e deformação – Alterações químicas: decomposição e transformação (solos micáceos) 2. Drenagem superficial – Declividade longitudinal: • Cortes: mínima de 1% • Aterros: mínima de 0,5% – Declividade transversal (abaulamento) • Varia com rugosidade e permeabilidade: de 1% a 8% – Elementos construtivos: • Sarjeta: calha circular, triangular, retangular, trapezoidal • Banqueta • Descida d'água ou valeta-sangradouro • Valeta de proteção 3. Drenagem subterrânea – Impede saturação e erosão do subleito e camadas superiores pelo lençol freático – Colchão drenante: bloqueio da capilaridade – camada de areia de 15 cm – Dreno profundo: • rebaixamento do lençol (zona de alívio de pressão). • estrutura longitudinal dirigindo fluxo para descarga ao final do corte – Dreno cego: • tubo justaposto tipo ponta e bolsa – Drenos transversais de reforço: • redes transversais de reforço; • indicados quando a declividade longitudinal é maior que a transversal; • captação central e desvio para drenos longitudinais • “espinha de peixe” • áreas planas: campos esportivos. 4. Drenagem dos cursos d’água temporários a) Bueiros – indispensáveis nos aterros: assentamento na linha de talvegue. – nos cortes quando necessários: bueiro de greide b) Elementos para o projeto – cálculo da seção de vazão – área da bacia; – declividade média; – natureza do terreno; – tipo de cobertura vegetal; – tempo de concentração; – exigências na construção; – iniciar logo após o desmatamento; – garantir no mínimo 2m de altura de solo sobre geratriz superior; – compactação preliminar com sapo mecânico. Tipos: • capeado; • tubular de concreto pré-moldado (cilíndrico ou retangular): simples ou múltiplo; • tubular metálico (ARMCO); • em arco: moldado “in loco” – concreto armado; 5. Drenagem dos cursos d’água permanentes – Obras d’arte especiais – Pintes e pontilhões • AULA 19 – OBRAS DE ARTE ESPECIAIS • - Obras de engenharia que requerem projeto específico: pontes, viadutos, túneis, cortinas, etc...; - Projetos padronizados: tabuleiros de pontes e viadutos; - Obras do tipo corrente com projetos específicos: grande bueiros, contenções especiais; - Exigem topografia de precisão. 1. Pontes – Estruturas destinadas a ultrapassar cursos de água permanentes ou de grande volume; – Necessidade de compactação especial nos encontros para evitar abatimento: verificar existência para permitir acesso; – Casos comuns: superestrutura padronizada - meso e infraestrutura específicas; – Fundações normalmente submersas: tubulões, ensecadeiras, esgotamento 2. Viadutos – Estruturas destinadas a ultrapassar grandes desníveis – Comentários semelhantes em relação a pontes na terraplenagem, exceto no que se refere às fundações – Escarpa (encosta) com talude mais íngreme que exigido pelo aterro. Ex.: Avenida do contorno (Salvador), Av. Niemayer (RJ). – Decisão técnica em relação à alternativa de realizar desenvolvimento da linha. Ex.: Via Anchieta e Rodovia dos Imigrantes (SP) – Exigência geotécnica: solo de fundação sem suporte adequado para aterro. Ex.: travessias de manguezais. – Afloramento de rocha na encosta gerando possibilidade de deslizamento: Ex.: BR 101/BA em Gandu. – Acomodação de interferências de tráfego: mesma natureza ou diversa. Exemplos diversos na região metropolitana de Salvador. – Tipos: Rodoviários, ferroviários, rodo-aeroviário (Chicago), aquaviario (Alemanha) 3. Túneis – Dispositivo destinado a evitar grandes desenvolvimentos, via subsolo; – Integra terraplenagem, porém exigindo estudo detalhado; – Decisão econômica em relação à alternativa de executar corte. Ex.:Monte Branco (Itália à Suíça); – Decisão técnica em relação à alternativa de realizar desenvolvimento da linha. Ex.: Américo Simas(SSA) – ferrovias; – Alternativa em relação a construir ponte. Ex.: Ligações de Manhattan (NY) ao continente - França à Inglaterra sob o Canal da Mancha – Acomodação de interferências de tráfego (mesma natureza ou diversas). Ex.: Largo da Calçada (SSA) – Há necessidade de escoramento e revestimento no solo. Ex.: Teodoro Sampaio – Alternativa entre viaduto e túnel em solo.Ex.: Cardeal da Silva, Ogunjá – Métodos de dimensionamento e execução • No solo: semelhante a céu aberto; avanço com escoramento • Na rocha: semelhante ao desmonte de cortes. – Necessidade de ventilação e iluminação durante e após construção 4. Cortinas – Estrutura destinada à sustentação de encostas sujeitas a instabilidade – Solo com talude íngreme. Ex.: Ligação Centenário -Vasco da Gama (Salvador) – Rocha propensa a desmoronamento. Ex.: Avenida do Contorno (Salvador) 5. Outras obras – Estruturas correntes dimensões incomuns – Grandes bueiros – Escadarias drenantes 6. Obras complementares – Integram contrato de construção, mesmo não sendo objeto da terraplenagem. Em geral são subcontratadas a empreiteiros menores. – Vedação e delimitação: Cercas (madeira e concreto); cerca viva (vegeação); telas e muro de vedação. 7. Obras de proteção – Muros de arrimo • previne deslizamentos de corte e de aterro; • alvearias; • concreto; • muro-fogueira; • gabiões • cortina atirantada – Grades e malhas: queda de pedras 8. Defensas – Impedem saída do veículo da trilha viária (proteção dos ocupantes) – Aterros altos, cabeceiras de pontes e viadutos – Do tipo metálicas: guard-rail – Amuradas – Pneus velhos, tambores e botijas plásticas com água 9. Sinalização – Horizontal; ferrovias; aeroportos; rodovias; vertical; advertência; indicativa; placas; pórticos. 10. Revestimento vegetal – Aumento da resistência dos taludes e prevenção da erosão; – Características desejáveis: • Recobrimento integral do solo pelas raízes evitando escorregamentos; • Resistência a condições climáticas: pouca exigência de manutenção. – Pequena altura: inexige poda ou roçagem. – Efeito paisagístico – Adaptação à região – Usar sempre que possível vegetação nativa – As dunas de areia também são fixadas por meio de vegetação. • AULA 20 – CUSTO DE UTILIZAÇÃO DE EQUIP. DE TERRAPLENAGEM • 1. Considerações iniciais – O valor desse custo é determinado por hora de trabalho; – Forma de expressar a idade do equipamento. 2. Aspectos conceituais do custo de utilização (a) Custo produtivo (engloba todas as parcelas do custo): Cp = D + M + J + MT + MO + [P] (eq. 1) (b) Custo improdutivo: – Considera apenas as parcelas durante o tempo em que o equipamento esteve parado: Ci = J + f(M) + f(MO) (eq. 2a) • Obs.: Não é necessária manutenção integral nem é pago salário idêntico ao normal – Valor considerado nas Tabelas e pago ao empreiteiro: Ci = D + J + MO (eq. 2b) • Obs.: Pagar a depreciação equivale a admitir que o equipamento tem envelhecimento tecnológico. (c) Custo fixo: – Relacionado com a vida útildo equipamento: CF = D + J + M (eq. 3a) (d) Custo variável ou operacional: – Não relacionado com a vida útil do equipamento: Cv = MT + MO + [P] (eq. 3b) (e) Custo de propriedade: – Incorrido pelo simples fato de se possuir o equipamento: Cpp = D + J (eq. 3c) • Obs.: Normalmente admitido, porém a depreciação deve ser considerada por hora efetivamente trabalhada. (f) Custo percebido: – Significa desencaixe frequente: Cpr =f(M) + MT + MO + f([P]) (eq. 3d) • Obs.: Empresários desavisados apenas computa as saídas corriqueiras de caixa, o que significa que eles desconsideram o investimento com a manutenção de grande porte (eventual) e a substituição completa dos pneus. 3. Definições: (a) Depreciação (D): D = (Vo – R) / H (eq. 4) – A depreciação é definida como a perda do valor de um bem econômico após sua aquisição por: Envelhecimento ou obsolescência; tecnológica; psicológica; ou desgaste pelo uso; – Devido a depreciação, há a necessidade de se constituir um fundo financeiro que será usado para a reposição da máquina futuramente; – Vida útil em horas (H); – Valor de aquisição (Vo): Capital empregado na compra da máquina. Descontar pneus e câmaras (rodagem), pois esses apresentam vida útil diferente. – Valor residual (R): Capital obtido ao final da vida útil. Esse valor é função do estado de conservação, marca, tipo, mercado. (b) Manutenção (M): M = p.D (eq. 5) – Despesa com manutenção (preventiva e corretiva) do início ao fim da vida útil; – Essa despesa é essencialmente reposição de peças, excluindo a lubrificação e podendo incluir a rodagem; – Percentual da depreciação (p): 60%-100% (c) Juros horários (J): J = Im.i.n/100H (eq. 6a) – Remuneração do investimento (custo de oportunidade do capital) – Capital empregado (C) = Im (investimento médio ao longo da vida útil) – O im é a média aritmética dos investimentos realizados a cada ano: (eq. 6b) • Obs.: R = 0; i = 10%; h = 2000; n = 5 ou 6 – Esteiras: J = 3Vo/20.000 (eq. 6c) – Pneus: J = 3,5Vo/20.000 (eq. 6d) (d) Materiais de operação (MT): MT = 0,18. Wn.Cd (eq. 7) – Despesa com consumo de combustível e lubrificantes; – Fabricantes especificam o nível para cada tipo de trabalho: leve, médio e pesado; – Potência nominal do motor do equipamento (HP) = Wn – Custo de aquisição de 1 litro de óleo diesel = Cd (e) Mão de obra (MO): MO = (SHOP + ESMO) HO/HE (eq. 8) – A composição salarial é formada por uma parte fixa e outra parte variável em função da produção; – Os encargos sociais variam entre 100 a 150%; – O SHOP é definido com o salário-hora do operador; – HO = 220: Horas de trabalho por mês devidas pelo operador e ajudante) – HE = h / n.12 (utilização/12 meses) = horas de trabalho por mês do equipamento: (f) Pneus (e câmaras de ar): P = Vp / Hp (eq. 9) – Podem ser tratadas como peças de substituição; – Item de relevante peso econômico (convém apreçar isoladamente); – A vida útil (HP) depende do material sobre que se trabalha e cuidados de manutenção; • Obs.: HP = 2000 a 3000 horas (60000 a 100000 km para caminhões) – VP = custo de aquisição dos pneus (e câmaras) • AULA 21 – CUSTOS UNITÁRIOS DOS SERVIÇOS DE TERRAPLENAGEM • 1. Determinação do custo de execução de cada serviço por unidade de medição Cu = Cp / r (R$/UM) (eq. 10) (eq. 11) • Q: quantidade de serviço executada em seu tempo de ciclo; • T (em min) - tempo de ciclo do equipamento: tempo para executar a quantidade de serviço Q; • E - fator de eficiência: relação entre tempo efetivo dedicado ao serviço e tempo total disponível 2. Cálculo do preço de venda referente à execução do serviço Serviços = VSolto (eq. 12) • Vpista.dpista = Vsolto.dsolto (eq. 13) Custo direto total = (serviços x custo unitário) (eq. 14) Preço de venda = CDT (1+BDI) (eq. 15) Exemplo: Equipamento Quantidade Utilização Produtivo/ Improdutivo Custo Produtivo/ Improdutivo Horário Equipe Pá a b.ru(b)/a.ru (a) 1- b.ru(b)/a.ru (a) A C a . [A.(b.ru(b)/a.ru (a) + C. (1- b.ru(b)/a.ru (a)) Caminhão b 1,00 - B D B.b Cust. hor. tot. da equipe Soma das duas linhas acima Rend. Equipe O menor Custo Unitário C.H.T / rendimento da equipe
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