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AULA - 1 Capítulo 1 - O PAVIMENTO RODOVIÁRIO 1. - O Pavimento Rodoviário 1.1 - Funções do pavimento e Aspectos funcionais do pavimento 1.2 - Classificação dos pavimentos 1.2.1 - Pavimentos flexíveis: 1.2.2 - Pavimentos rígidos: 1.2.3 - Pavimentos semi-rígidos/ Invertido/ Composto 1.3 - Nomenclatura das camadas da seção transversal CURSO DE ENGENHARIA CIVIL UNIVERSIDADE CATÓLICA DE PELOTAS Prof. Gilberto Teixeira da Cunha e-mail: gilberto.cunha@uol.com.br SISTEMAS DE TRANSPORTES II DEFINIÇÕES: 1. O Pavimento Rodoviário Murilo de Souza (1980): Pavimento é uma estrutura construída após a terraplanagem por meio de camadas de vários materiais de diferentes características de resistência e deformabilidade. Esta estrutura assim constituída apresenta um elevado grau de complexidade no que se refere ao cálculo das tensões e deformações. Wastemiler Senço (1997): Pavimento em obras de engenharia civil como construções de rodovias, aeroportos, ruas, etc, a superestrutura é constituída por um sistema de camadas de espessuras finitas, assente sobre o terreno de fundação, considerado como semi-espaço infinito e designado como sub-leito. Funções e aspectos funcionais do pavimento NBR-7207/82 da ABNT 1.1 - Funções do pavimento "O pavimento é uma estrutura construída após terraplenagem e destinada, econômica e simultaneamente, em seu conjunto, a: • a) Resistir e distribuir ao subleito os esforços verticais produzidos pelo tráfego; • b) Melhorar as condições de rolamento quanto à comodidade e segurança; e • c) Resistir aos esforços horizontais que nela atuam, tornando mais durável a superfície de rolamento. 1.1 Cargas e tensões no pavimento O pavimento ao ser solicitado estará sujeito: Q - carga de veículo V - velocidade do veículo σo - tensão vertical de compressão Ԏo - tensão horizontal de cisalhamento As camadas da estrutura do pavimento terão a função de diluir a tensão vertical aplicada na superfície “σo” , de tal forma que o sub -leito receba uma parcela menor desta tensão superficial. A tensão horizontal aplicada na superfície “Ԏo” exigirá que exista uma coesão entre os pneus e as partículas do revestimento. 1.2 - Classificação dos pavimentos 1.2.1 - Pavimentos flexíveis: 1.2.2 - Pavimentos rígidos: 1.2.3 - Pavimentos semi-rígidos / invertido /composto: Quanto à classificação do pavimento rodoviário há o costume de dividi-los em apenas dois tipos básicos: “flexíveis e rígidos” Atualmente há uma tendência das seguintes nomenclaturas: “pavimentos asfálticos” “pavimentos de Concreto de Cimento Portland” Nestes tipos de pavimento, a distribuição das cargas ao subleito ocorre da seguinte forma: 1.2.1- Pavimentos flexíveis • No dimensionamento são consideradas as características geotécnicas dos materiais a serem usados. • A definição da espessura das camadas depende do valor da “CBR” e do “Número N” mínimo de solicitação de um eixo padrão (8,2 ton.). • Constituídos por camadas que não trabalham à tração. • Normalmente de revestimento betuminoso delgado sobre camadas puramente granulares. • A capacidade de suporte é função das características de distribuição de cargas por um sistema de camadas superpostas, onde as de melhor qualidade encontram-se mais próximas da carga aplicada. 1.2.2 - Pavimentos rígidos • Constituídos por uma camada que trabalha essencialmente à tração (aliando as funções do revestimento e da base). • Seu dimensionamento é baseado nas propriedades resistentes de placas de concreto de cimento Portland (raramente armadas), as quais são apoiadas em uma camada de transição chamada sub-base. • A determinação da espessura é conseguida a partir da resistência à tração do concreto e são feitas considerações em relação à fadiga, resistência de reação do sub-leito e cargas aplicadas. 1.2.3 - Pavimentos semi-rígidos, Invertido e Composto Semi-rígidos: situação intermediária entre os pavimentos rígidos e flexíveis. Quando se tem uma base cimentada sob o revestimento betuminoso, o pavimento é dito semi-rígido É o caso das misturas solo-cimento, solo-cal, solo-betume dentre outras, que apresentam razoável resistência à tração. Invertido: situação semelhante a anterior, apenas agora a sub-base é cimentada sob o revestimento betuminoso e base. Pavimento composto: Quando é colocada uma camada de concreto asfáltico sobre placa de concreto (pavimento reforçado) . OBS: Perde um pouco o sentido da definição das camadas quanto às suas funções específicas de distribuição das tensões, por possuírem situações distintas umas das outras. Esquematicamente os Tipos de Pavimentos 1.3 - Nomenclatura da seção transversal É o terreno de fundação onde será apoiado todo o pavimento. Deve ser considerado e estudado até as profundidades em que atuam significativamente as cargas impostas pelo tráfego (de 60m a 1,50m de profundidade). Se o CBR do sub-leito for <2% , ele deve ser substituído por um material melhor, (2% >= CBR <=20) até pelo menos 1,00 metro. Se o CBR do material do sub -leito for maior que 20%, pode ser usado como sub -base. A nomenclatura descrita refere-se às camadas a aos principais componentes que aparecem em uma seção típica de pavimentos flexíveis e/ou rígidos. 1.3.1 - Sub-leito: 1.3 - Nomenclatura da seção transversal 1.3.2 – Leito: É a superfície do sub-leito (em área) obtida pela terraplanagem ou obra de arte e conformada ao greide e seção transversal. 1.3.3 - Regularização do sub-leito (nivelamento): (Norma DNIT 137/2010) É a operação destinada a conformar o leito, transversal e longitudinalmente. Poderá ou não existir, dependendo das condições do leito. (esp. não calculada) Engloba pista e acostamento com movimentos de terra máximo de 20 cm de espessura. (acima será terraplenagem) 1.3 - Nomenclatura da seção transversal 1.3.4 - Reforço do sub-leito (Norma DNIT 138-2010) • É uma camada de espessura constante transversalmente e variável longitudinalmente, de acordo com o dimensionamento do pavimento. • Por circunstâncias técnico econômicas, será executada sobre o sub-leito regularizado, servindo para melhorar as qualidades do sub-leito. • Serve também para reduzir espessuras elevadas da camada de sub-base, originadas pela baixa capacidade de suporte do subleito. 1.3.5 - Sub-base: (Norma DNIT 139/140-2010) Complementa base. Deve ser usada quando não for aconselhável executar a base diretamente sobre o leito regularizado ou sobre o reforço, por circunstâncias técnico- econômicas. Pode ser usado para regularizar a espessura da base. 1.3.6 - Base: (Norma DNIT 141/142/143-2010) Camada granular com boa capacidade de suporte, destinada a resistir e distribuir ao sub -leito, os esforços verticais oriundos do tráfego e sobre a qual se construirá o revestimento. 1.3 - Nomenclatura da seção transversal 1.3.7 - Revestimento: (Norma DNIT 146/147/148-2012) (Norma DNIT 149 até 153-2010) É camada, tanto quanto possível impermeável, que recebe diretamente a ação do rolamento dos veículos e destinada econômica e simultaneamente: • a melhorar as condições do rolamento quanto à comodidade e segurança; • a resistir aos esforços horizontais que nele atuam, tornando mais durável a superfície de rolamento(resistente ao desgaste). Também chamada de capa, capa selante, pista de rolamento ou camada de desgaste. 1.3 - Nomenclatura da seção transversal 1.3.8 - Acostamentos: (Norma DNIT 139/140-2010) Parte da plataforma contígua à pista de rolamentos (faixas laterais), destinado: • ao estacionamento de veículos; • ao trânsito em caso de emergência; • a melhoria das condições operacionais; • melhorar a segurança viária; • dar suporte lateral e proteção do pavimento; e • melhorar as condições de drenagem. 1.3 - Nomenclatura da seção transversal •Existem por determinação de projeto ou devido as constantes restaurações, realizadas apenas na pista de rolamento. • Estudos (California/USA) mostram que 1% dos acidentes com um único veículo e devido ao degrau. • Os parâmetros a serem considerados nestes acidentes tem relação com a diferença de altura, a velocidade do veículo e o ângulo de reentrada. 1.3 - Nomenclatura da seção transversal • Os degraus entre pista e acostamento influenciam na segurança viária. 1.3.8 – Acostamentos / Degraus:
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