Estradas e Aeroportos NP2

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PROF. IARA NEGREIROS Abr/2017
UNIP – Universidade Paulista
Eng. Civil – Estradas e Aeroportos
ESTRADAS E AEROPORTOS
(CONTEÚDO PARA NP2)
NOTAS DE AULA
Profa. Iara Negreiros
Abr/2017
PROF. IARA NEGREIROS Abr/2017
UNIP – Universidade Paulista
Eng. Civil – Estradas e Aeroportos
SUMÁRIO
3. Terraplenagem
4. Pavimentos rodoviários
5. Drenagem superficial
6. Aeroportos
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3. TERRAPLENAGEM
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3. Terraplenagem
Atividades de terraplenagem:
• Limpeza do terreno (desmatar, limpar a faixa da estrada)
• Escavação para retirada de uma quantidade de solo natural
• Transporte desta quantidade do local de origem até um local 
de destino
• Colocação deste solo retirado da origem no local do destino
• Compactação deste solo quando se fizer necessário
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3. Terraplenagem
Limpeza do terreno:
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3. Terraplenagem
Limpeza do terreno:
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3. Terraplenagem
Escavação e transporte:
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3. Terraplenagem
Escavação e transporte:
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3. Terraplenagem
Colocação e compactação:
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3. Terraplenagem
Colocação e compactação:
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3. Terraplenagem
Estabilização de cortes e aterros 
em terrenos desfavoráveis (rochas, 
solos moles, etc.):
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3. Terraplenagem
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3. Terraplenagem
Esquema de uma seção de corte, aterro e mista:
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3. Terraplenagem
Esquema de uma seção de corte e aterro:
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3. Terraplenagem
Cálculo de volumes:
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3. Terraplenagem
Compensação: transversal ou lateral
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3. Terraplenagem
Compensação: fator de empolamento
γs comp = massa específica do material 
solto compactado
γn corte = massa específica do material 
solto após corte
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3. Terraplenagem
Compensação: fator de empolamento
Material e Empolamento (%):
• Rocha detonada - E 50%
• Solo argiloso - E 40%
• Terra comum- E 25%
• Solo arenoso seco - E 12%
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3. Terraplenagem
Exemplos práticos: Em uma escavação de 50 m3 de terra 
comum, calcule o Vs (volume de terra solta) para definir o 
transporte, o que é calculado a partir da seguinte fórmula, sendo 
que "Vc" é o volume medido no corte; e "E" é o empolamento:
Vs = Vc (1 + E)
Ou pela fórmula 
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3. Terraplenagem
Solução: 
terra comum, com taxa de empolamento de 25%
Vs = 50 (1 + 0,25)
Vs = 50 x 1,25
Volume de terra solta = 62,5 m3
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3. Terraplenagem
Compensação: diagrama de massas ou de Bruckner
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3. Terraplenagem
Implantação dos pontos singulares:
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3. Terraplenagem
Implantação dos pontos singulares:
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3. Terraplenagem
Implantação dos pontos singulares:
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3. Terraplenagem
Implantação dos pontos singulares:
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3. Terraplenagem
Implantação dos pontos singulares:
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3. Terraplenagem
Exemplos práticos: Para o exemplo anterior, da curva abaixo, 
preencher as notas de terraplenagem. Os valores em negrito, na 
tabela, são conhecidos. Estaqueamento: 20 m 
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3. Terraplenagem
Solução:
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3. Terraplenagem
Solução: Nota de Serviço de Terraplenagem
829,20
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4. PAVIMENTOS 
RODOVIÁRIOS
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4. Pavimentos Rodoviários
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4. Pavimentos Rodoviários
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4. Pavimentos Rodoviários
Cargas no pavimento:
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4. Pavimentos Rodoviários
Cargas no pavimento:
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4. Pavimentos Rodoviários
Cargas na estrutura do pavimento:
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4. Pavimentos Rodoviários
Tipos de revestimento:
Rígido
Concreto de cimento
Macadame cimentado
Paralelepípedos cimentados
Flexível
Por 
calçamento
Alvenaria poliédrica
Paralelepípedos
Blocos de concreto
Betuminosos
Por penetração
Por 
mistura
A 
quente
CBUQ (concreto betuminoso usinado a 
quente)
CAUQ (concreto asfáltico usinado a quente)
outros
A frio 
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4. Pavimentos Rodoviários
Seção típica de pavimento flexível:
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4. Pavimentos Rodoviários
Seção típica de pavimento rígido:
Sarjeta
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4. Pavimentos Rodoviários
Seções esquemáticas típicas de pavimentos:
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4. Pavimentos Rodoviários
Etapas de execução de pavimento flexível formado por uma 
base de brita graduada revestida por uma camada asfáltica
1. Preparo da base 2. Compactação da base
3. Lançamento da mistura asfáltica 4. Compactação do asfalto
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4. Pavimentos Rodoviários
Preparo da base:
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4. Pavimentos Rodoviários
Lançamento da mistura asfáltica:
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4. Pavimentos Rodoviários
Lançamento da mistura asfáltica:
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4. Pavimentos Rodoviários
Compactação do asfalto:
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4. Pavimentos Rodoviários
Pavimento rígido: 26cm de concreto na BR 116
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4. Pavimentos Rodoviários
As bases podem ser classificadas como:
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4. Pavimentos Rodoviários
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4. Pavimentos Rodoviários
Dimensionamento:
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4. Pavimentos Rodoviários
Dimensionamento: 
O Número “N” representa o número de repetições de carga 
equivalente a um eixo de 8,2 ton tomado como padrão (Eixo 
Padrão Rodoviário). Este é o parâmetro de maior importância na
maioria dos métodos e processos de dimensionamento de 
pavimentos.
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4. Pavimentos Rodoviários
Dimensionamento: 
Demais camadas:
h20
hSL
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4. 
Pavimentos 
Rodoviários
Gráfico de
espessura total do
pavimento em 
função do
CBR (também 
conhecido no Brasil 
como Índice Suporte 
Califórnia – ISC) 
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4. Pavimentos Rodoviários
Exemplos práticos: Dimensionar o pavimento de uma rodovia 
em que N=6x107, sabendo-se que o sub-leito possui um isc=6%, 
dispondo-se de material de sub-base com isc=40% e para base 
de isc=80%. O coeficiente estrutural KR da camada de 
revestimento em concreto asfáltico é 2,0. O coeficiente estrutural 
KB da camada de base e da de sub-base granulares é 1,0. 
Considere que a espessura mínima exigida pelo DNIT para a 
base e a sub-base não podem ser, individualmente, inferiores a 
15 cm.
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4. Pavimentos Rodoviários
1ª Solução:
- Da tabela: Revestimento para N=6x107 -> Espessura: R=12,5cm 
de CBUQ ou CAUQ
- Os índices 6, 40 e 80 indicam o Índice de Suporte Califórnia (isc
ou CBR) de cada camada. Porém, não se tem no gráfico 
isc>20%, logo, usa-se isc=20%, assim h20=30cm e hSL=h6= 65cm.
- Tem-se:
R.KR + B.KB >= h20 -> 12,5x2,0 + Bx1,0 >= 30
B >= 5 cm -> B = 15 cm (mínima exigida pelo DNIT)
- Assim:
R.KR + B.KB + h20.KSB >= h6
12,5x2,0 + 15x1,0 + h20x1,0 >= 65
h20 >= 25 cm
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4. Pavimentos Rodoviários
1ª Solução:
- R=12,5cm
- B = 15 cm (mínima exigida pelo DNIT)
- h20 >= 25 cm
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4. Pavimentos Rodoviários
2ª Solução: Adotar base B=20 cm
R = 12,5 cm
12,5 x 2,0 + 20 x 1,0 + h20 x 1,0 >= 65 -> h20 >= 20 cm
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5. DRENAGEM
SUPERFICIAL
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5. Drenagem
Fatores de acidentes:
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5. Drenagem
Combinação de fatores de acidentes:
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5. Drenagem
Características de aderência:
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5. Drenagem
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5. Drenagem
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5. Drenagem
Medições feitas na pista 
experimental da AASHTO 
(American Association of 
State Highway and 
Transportation Official) para 
pista seca e pista molhada 
constataram a variação nos 
valores do coeficiente de 
atrito longitudinal que são 
mostradas na tabela a seguir. 
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5. Drenagem
Cargas na estrutura do pavimento:
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5. Drenagem
“Uma estrada depois de construída só terá 03 problemas: 
drenagem, drenagem e drenagem” 
Consiste no controle das águas a fim de se evitar danos à estrada 
construída.
Efetua-se este controle por meio da interceptação, captação, 
condução e deságue em local adequado das águas que:
• existem no subleito;
• penetrem por infiltração no pavimento;
• precipitem-se sobre o corpo da estrada;
• cheguem ao corpo da estrada provenientes de áreas 
adjacentes;
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5. Drenagem
Tipos de drenagem:
• Drenagem Superficial
• Drenagem de transposição de talvegues
• Drenagem Subterrânea ou profunda
• Drenagem Subsuperficial ou de pavimento
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5. Drenagem
Drenagem Superficial:
O sistema de drenagem superficial tem por objetivo a captação 
ou interceptação e remoção das águas precipitadas, sobre as 
estradas e áreas adjacentes, que escoam superficialmente.
As águas superficiais devem ser removidas ou conduzidas para 
fora do corpo da estrada, ou para locais apropriados de deságue 
seguro, para evitar a sua acumulação na estrada, bem como 
visando proporcionar estabilidade aos maciços de terra que 
constituem a infraestrutura e não causar erosão nos terrenos 
marginais.
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5. Drenagem
Dispositivos de drenagem superficial:
• Valeta de proteção de corte;
• Valeta de proteção de aterro;
• Sarjeta de corte;
• Sarjeta e meio-fio de aterro;
• Sarjeta de canteiro central e de banquetas;
• Transposição de segmentos de sarjetas;
• Saída e descida d’água em talude;
• Dissipador de energia;
• Caixa coletora;
• Bacia de captação e vala de derivação; e
• Vala lateral e corta-rio
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5. Drenagem
Valeta de proteção de corte:
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5. Drenagem
Sarjeta de canteiro central:
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5. Drenagem
Drenagem subsuperficial ou de pavimento:
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5. Drenagem
Pavimento Drenante:
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6. AEROPORTOS
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6. Aeroportos
O planejamento, o projeto e a implantação de um aeroporto 
envolvem, normalmente, uma grande gama de especialidades, de 
engenharia e de outras áreas:
• sociólogos e economistas
• especialistas e engenheiros aeronáuticos
• arquitetos
• engenheiros civis
• engenheiros mecânicos
• engenheiros elétricos e eletrônicos
• engenheiros químicos
PROF. IARA NEGREIROS Abr/2017
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6. Aeroportos
• Padronização de automóveis e trens é distinta da de aviões.
• Carta da Convenção de Aviação Civil Internacional (ou 
Convenção de Chicago), de 1944, inicialmente com 56 países, 
hoje com 167.
• Órgão operacional: OACI/ICAO – Organização de Aviação Civil 
Internacional / International Civil Aviation Organization, com o 
objetivo de assegurar padronizações técnicas que resultem em 
segurança e economia, nesta ordem.
• A Carta da Convenção é um documento com poucas páginas, 
de forma que toda a padronização técnica está nos 18 anexos 
a esta carta.
PROF. IARA NEGREIROS Abr/2017
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6. Aeroportos
PROF. IARA NEGREIROS Abr/2017
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6. Aeroportos
Em termos gerais, o comprimento de pista de um aeroporto é função 
de:
• características dos aviões que lá irão operar, sejam eles já 
existentes ou em projeto;
• peso deste aviões, uma vez que, quanto mais pesados (mais 
passageiros e carga e mais longa e etapa que voarão, ou seja, 
quanto mais combustível), maior será a pista necessária;
• aspectos meteorológicos e de greide da pista, que serão 
denominados, em termos gerais, de aspectos ambientais (ambiente 
meteorológico e físico);
• aspectos de segurança, que sempre farão com que sejam 
consideradas margens que aumentem a segurança das operações 
de aterragem e de decolagem.
PROF. IARA NEGREIROS Abr/2017
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6. Aeroportos
Pesos característicos de um avião
• peso básico operacional = avião vazio + tripulantes + bagagem dos 
tripulantes + comissaria (tudo o que é colocado a bordo para servir e 
atender os passageiros, i.e., comidas, bebidas, jornais, vídeos, papel 
higiênico, sabonetes, kits, etc.)
• carga paga = passageiros + bagagens + carga propriamente dita
• peso zero combustível = peso básico operacional + carga paga
• combustível total = combustível da etapa + reservas (10% do 
combustível da etapa + combustível para alternativa + combustível 
de espera sobre a alternativa)
• peso de decolagem = peso zero combustível + combustível total
• peso de aterragem = peso de decolagem – combustível gasto
PROF. IARA NEGREIROS Abr/2017
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6. Aeroportos
Aspectos ambientais na determinação do comprimento de 
pista:
Como referência, pode-se considerar os seguintes valores:
- para cada aumento (redução) de 1oC, aumenta-se (reduz-se) o 
comprimento da pista de 1%;
- para cada 300 m de aumento (redução) de altitude de pista, 
aumenta-se (reduz-se) o comprimento da pista de 7%;
- para cada variação de 1% de greide, varia-se o comprimento da 
pista de 10%;
PROF. IARA NEGREIROS Abr/2017
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6. Aeroportos
Comprimentos característicos de uma pista (ICAO, Anexo 14):
• TORA (take off run available): pista propriamente dita
• TODA (take off distance available): TORA + clearway
• ASDA (accelerate-stop distance available): TORA + stopway
• LDA (landing distance available): TORA – cabeceira deslocada
• clearway: área livre de obstáculos após a pista, usada para ganhar 
altura imediatamente após a decolagem
• stopway: área após a pista para eventual frenagem de aviões que 
abortem a decolagem
• cabeceira deslocada: deslocamento do início da pista para 
aterragens em relação ao para decolagens, permitindo (a) 
aproximações mais altas (obstáculos) ou (b) que aviões aterrando 
tenham uma área de sobrevôo imediatamente antes da pista com 
melhores condições aerológicas (menos vento e turbulências)
PROF. IARA NEGREIROS Abr/2017
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6. Aeroportos
Comprimentos característicos de uma pista:
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6. Aeroportos
Efeitos do vento na aproximação e pouso:
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6. Aeroportos
Anemograma:
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6. Aeroportos
Anemograma:
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6. Aeroportos
Anemograma: 
decomposição 
vetorial dos ventos
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6. Aeroportos
Anemograma: 
escolha de direção 
de pista
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6. Aeroportos
Regras de tráfego aéreo que afetam a capacidade de pistas:
• Duas aeronaves não podem ocupar uma pista 
simultaneamente
• Aterragens têm prioridade sobre decolagens
• Separação mínima de aeronaves no ar
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6. Aeroportos
Principais subsistemas componentes de um sistema 
aeroportuário:
• subsistema de acesso/egresso
• subsistema de estacionamento de veículos (terrestres)
• subsistema terminal de passageiros
• subsistema de pátio (estacionamento de aeronaves)
• subsistema de caminhos de circulação (“taxiways”)
• subsistema de pistas
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6. Aeroportos
Método de dimensionamento de pavimentos do FAA (Federal
Aviation Agency):
Objetivo: dimensionar pavimentos para uma vida útil de 20 anos, com
manutenção normal (ou seja, não considerada manutenção pesada)
Dados necessários:
• peso máximo estrutural de decolagem
• geometria de trem de pouso de todos os aviões que deverão operar 
naquela pista
• previsão de volume de tráfego anual, por tipo de avião
PROF. IARA NEGREIROS Abr/2017
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6. Aeroportos
Método de dimensionamento de pavimentos do FAA (Federal
Aviation Agency):
• Identificam-se os tipos de avião e decolagens anuais previstas
• para cada tipo de avião, identifica-se a carga por roda
• identifica-se o avião crítico - o que possui maior peso por roda
• converte-se o número de decolagens dos trens de pouso de todos os aviões 
em decolagens do trem de pouso do avião crítico
• com base no número de decolagens de cada tipo de avião, já convertido 
para um único tipo de trem de pouso, obtém-se, o número equivalente de 
decolagens de cada avião em termos do avião crítico
• a somatória das decolagens equivalentes de cada avião em termos do 
avião crítico nos dá um número total equivalente de decolagens do avião 
crítico
• com todas estas informações, um ábaco permite obter a espessura geral 
do pavimento.