Ferrovias - Janaina Lima de Araújo - Aula 04 - Superestrutura Ferroviária

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Ferrovias 30/11/2014 
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1 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
 
SUPERESTRUTURA FERROVIÁRIA 
 
Elementos da via permanente 
Lastro, dormentes e trilhos. 
Elementos de ligação e fixação 
 
Ferrovias 
 
AULA 04 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
2 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
 
É o segmento da via permanente que recebe os impactos diretos da 
carga. 
 
Principais componentes são: 
 
• Trilhos 
• Acessórios de fixação 
• Aparelhos de mudança de vias 
• Dormentes 
• Lastro e Sublastro 
 
Os quais estão sujeitos às ações de degradação provocadas pela 
circulação dos veículos e de ataques do meio ambiente. 
 
Ferrovias 30/11/2014 
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INFRAESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
Plataforma (Infraestrutura) 
 
SUBLEITO 
 
Deve receber compactação, com o objetivo de aumentar sua 
resistência. 
 
Cuidados devem ser tomados quanto à drenagem, como o uso de 
trincheiras e drenos para rebaixar o nível d’água quando necessário em 
cortes no terreno. 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
Plataforma (Infraestrutura) 
 
SUBLEITO EM CORTE 
 
INFRAESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
Plataforma (Infraestrutura) 
 
SUBLEITO EM ATERRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Zonas com maiores exigências de compactação em razão de 
concentração de tensões. 
INFRAESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
Plataforma (Infraestrutura) 
 
BOMBEAMENTO DE FINOS DO SUBLEITO 
 
O bombeamento de finos é um processo autoalimentado que consiste 
no enrijecimento do lastro e posterior ruptura devido à secagem de 
lama proveniente do subleito bombeada pelo tráfego. 
 
Ocorre na presença de: 
• Solo fino 
• Água e 
• Super solicitação. 
 
Soluções: filtro, geotêxtil protegido, seleção do subleito, solo-cimento (solo-cal, 
ligantes betuminosos) 6 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
INFRAESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
 
 
SUBLASTRO 
 
Ferrovias 
 
AULA 04.1 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
SUBLASTRO 
(Especificação de Serviço nº 80-ES-028A-20-8010 VALEC) 
 
Trata-se camada de material que completa a plataforma ferroviária e que 
recebe o lastro, tendo a função de absorver os esforços transmitidos pelo 
lastro e transferi-los para o terreno subjacente na taxa adequada à capacidade 
de suporte do referido terreno. 
 
 
 
 
 
 
 
É a camada superior da infraestrutura, e tem características especiais levadas 
em conta na construção da superestrutura. 
SUBLASTRO 
Plataforma - Infraestrutura 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
SUBLASTRO 
(Especificação de Serviço nº 80-ES-028A-20-8010 VALEC) 
 
Tem a seguintes funções: 
 
• Aumentar a capacidade de suporte da plataforma, permitindo elevar a 
taxa de trabalho no terreno ao serem transmitidas as cargas através do 
lastro (reduzindo sua superfície de apoio e sua altura, o que traz economia 
de material) 
• Evitar a penetração do lastro na plataforma (infraestrutura) 
• Aumentar a resistência do leito à erosão e a penetração da água, 
concorrendo para uma melhor drenagem da via. 
• Permitir relativa elasticidades ao apoio do lastro para que a via não seja 
excessivamente rígida. 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
Plataforma (Infraestrutura) 
 
SUBLASTRO 
 
• Camada granular abaixo do lastro 
• Função: filtro 
 Granulometria: Terzaghi 
 Altura: Araken Silveira - Tamanho das partículas do solo x tamanho dos poros 
do filtro: Modelo probabilístico 
• Espessura do sublastro - ~ 20 cm é suficiente 
• Evitar o fenômeno do bombeamento de finos do subleito 
• Economia – reduzir o custo do lastro (redução da espessura do 
lastro) 
• Compactado 100% Ótima Proctor intermediário 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
SUBLASTRO 
(Especificação de Serviço nº 80-ES-028A-20-8010 VALEC) 
 
Material a ser selecionado para compor o Sublastro - poderão ser 
obtidos in natura (como laterita, cascalhos, solos arenosos, etc...) ou 
pela mistura em usina ou na pista, de dois ou mais materiais (como, 
por exemplo, solo-brita), de modo que o produto resultante tenha 
sempre as características a seguir relacionadas: 
 
• Índice de Grupo igual a zero (IG=0) 
• A fração que passa na peneira nº 40 deve apresentar Limite de 
liquidez máximo de 25 (LL ≤ 25%) e Índice de plasticidade máxima 
de 6 (IP ≤ 6%) 
• Expansão máxima de 1% 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
SUBLASTRO 
(Especificação de Serviço nº 80-ES-028A-20-8010 VALEC) 
 
• A porcentagem do material que passa na peneira nº 200 (0,074 
mm), não poderá superar 2/3 do que passa na peneira nº 40 (0,42 
mm); 
• No caso de solos lateríticos a expansão máxima admitida será de 
0,5% no ensaio de ISC; a fração que passa na peneira nº 40 deverá 
ter limite de liquidez inferior ou igual a 40% e índice de plasticidade 
inferior ou igual a 15%. 
• Índice de suporte Califórnia (ISC ou CBR) mínimo de 20 (ISC ≥ 20%) – 
Proctor Intermediário – 26 golpes) 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
 
 
LASTRO 
 
Ferrovias 
 
AULA 04.2 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
(Especificação de material nº 80-EM-033A-58-8006 - PEDRA BRITADA PARA LASTRO - VALEC) 
 
Elemento da superestrutura - situado entre os dormentes e o sublastro. 
 
 
SUB-LASTRO 
Plataforma - Infraestrutura 
Lastro 
Dormente 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
(Especificação de material nº 80-EM-033A-58-8006 - PEDRA BRITADA PARA LASTRO - VALEC) 
 
Suas principais funções são: 
 
• Distribuir esforços do dormente; 
• Drenagem 
 
 
 
 
• Resistir a esforço transversal (empuxo passivo atuando no 
dormente); 
• Permitir reconstituição do nivelamento (através de equipamentos 
de manutenção); 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
(Especificação de material nº 80-EM-033A-58-8006 - PEDRA BRITADA PARA LASTRO - VALEC) 
 
Características do material a ser selecionado para compor o Lastro: 
 
• Suficiente resistência aos esforços transmitidos 
• Elasticidades limitada para abrandar os choques 
• Dimensões que permitam sua interposição entre os dormentes e o 
sublastro 
• Resistência aos agentes atmosféricos 
• Ser material não absorvente, não poroso e de grãos impermeáveis 
• Não deve produzir pó. 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
(Especificação de material nº 80-EM-033A-58-8006 - PEDRA BRITADA PARA LASTRO - VALEC) 
 
Especificação de Projeto de superestrutura - 80-EG-000A-18-0000 
 
 
LASTRO PEDRA BRITADA 
 
 
• Rochas mais apropriadas: Granitos, Gnaisse, Quartzito, micaxisto, Deorito 
e Diabásio. 
• Rochas menos apropriadas: Arenito, Calcário, Mármore e Dolamita 
(devem ser analisadas pois nem sempre atendem às especificações 
técnicas). 
 
Optar pelas rochas de alta resistência (mais duras)! 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
(Especificação de material nº 80-EM-033A-58-8006 - PEDRA BRITADA PARA LASTRO - VALEC) 
 
Propriedades Físicas 
 
O material para lastro deve apresentar as seguintes características: 
 
• Massa específica aparente mínima.--------------- 2,4t/m³ 
• Absorção máxima de água --------------------------1,0% 
• Porosidade máxima aparente ----------------------- 1,0% 
• Pureza/sulfato de sódio (ASTM C 88) ------------- 5,0% 
• Partículas planas e/ou alongadas ------------------10,0% 
 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
(Especificação de material nº 80-EM-033A-58-8006 - PEDRA BRITADA PARA LASTRO - VALEC) 
 
Propriedades Mecânicas 
 
O material deve apresentar as seguintes propriedades mecânicas: 
 
• Índice máximo de desgaste por abrasão obtido no teste Los Angeles, de 
40%; 
• Resistência ao choque - Índice de tenacidade Treton máximo, segundo NBR 
8938, de 20%; 
• Resistência mínima à compressão simples axial de 100 MPa. 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
(Especificação de material nº 80-EM-033A-58-8006 - PEDRA BRITADA PARA LASTRO - VALEC) 
 
Granulometria – UNIFORME (Drenagem) 
 
A granulometria é limitada 
pelas dimensões entre 
12,7 mm (1/2”) e 63,5 mm 
(2”1/2), admitindo-se uma 
tolerância máxima de 5% 
na menor dimensão, 
condicionada aos 
percentuais do quadro. 
 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
(Especificação de material nº 80-EM-033A-58-8006 - PEDRA BRITADA PARA LASTRO - VALEC) 
 
Substâncias Nocivas 
 
A quantidade de substâncias nocivas e impuras presentes no lastro é tolerada 
até os seguintes valores: 
 
• Materiais pulverulentos, segundo NBR NM 46---------- 1,0% 
• Torrões de argila, segundo NBR 7218--------------------- 0,5% 
• Fragmentos macios e friáveis, segundo NBR 8697------ 5,0% 
• Partículas lamelares -------------------------------------------- 10,0 % 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
(Especificação de material nº 80-EM-033A-58-8006 - PEDRA BRITADA PARA LASTRO - VALEC) 
 
RESUMO: 
• A fim de garantir a drenagem, o lastro deve apresentar granulometria 
uniforme; 
 
 
 
• A forma cúbicas das partículas evita os recalques que ocorreriam com a 
passagem do tráfego 
• As faces fraturadas proporcionam embricamento entre as partículas (maior 
ângulo de atrito, maior resistência) 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
DIMENSIONAMENTO - ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
 
 
O cálculo da altura do lastro sob os dormentes requer a aplicação de 
dois conceitos fundamentais: 
 
1. Como se distribuem no lastro as pressões transmitidas pelos 
dormentes. 
 
2. Qual a pressão admissível ou taxa de trabalho do solo (sublastro). 
 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
1. Como se distribuem no lastro as pressões transmitidas pelos dormentes. 
 
As percentagens 
se referem à 
pressão média 
na face inferior 
do dormente em 
contato com o 
lastro. 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
DIMENSIONAMENTO - ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
Chamando-se de p0 a pressão média na face inferior dos 
dormentes, as curvas dão os valores de: 
 
 
 
 
Na curva de Talbot verifica-se que as pressões não se distribuem 
uniformemente, pois as pressões no centro do dormente são 
superiores às pressões nas extremidades. 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
DIMENSIONAMENTO - ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
Segundo os trabalhos de Talbot, divulgados pela AREA (American 
Railway Enginering Association), a curva da variação das pressões 
máximas no lastro (abaixo do centro dos dormentes), em função da 
altura do lastro, é dada pela seguinte equação: 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
DIMENSIONAMENTO - ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
variação das pressões máximas no lastro 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
DIMENSIONAMENTO - ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
Faixa de socaria 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
DIMENSIONAMENTO - ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
DIMENSIONAMENTO - ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
Coeficiente dinâmico 
ou de impacto 
Cd = 1,4 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
DIMENSIONAMENTO - ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
DIMENSIONAMENTO - ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
%P0 
h (mm) 
120% 
200 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
DIMENSIONAMENTO - ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
DIMENSIONAMENTO - ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
DIMENSIONAMENTO - ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
DIMENSIONAMENTO - ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
37 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
EXEMPLO – DIMENSIONAR A ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
 
 
DADOS: 
 
• Peso por eixo: 20 toneladas 
• Dimensões do dormente: 2,00 x 0,20 x 0,16 
• Coeficiente de impacto: 1,4 (coeficiente dinâmico) 
• Faixa de socaria: 70 cm (c) 
• Distância entre eixos da locomotiva: 2,20 m (d) 
• Número de dormentes por km: 1750 
• CBR do sublastro: 20% 
 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
38 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
EXEMPLO – DIMENSIONAR A ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Coeficiente dinâmico ou de impacto Cd=1,4 
d = Distância entre eixos da locomotiva 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
EXEMPLO – DIMENSIONAR A ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
40 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
EXEMPLO – DIMENSIONAR A ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Temos que: 
 
 
 ou 
Fator de segurança: 5 a 6 
N = 5,5 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
41 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
EXEMPLO – DIMENSIONAR A ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
 
 
 
 
 
 
 
E graficamente??? 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
42 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
EXEMPLO – DIMENSIONAR A ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
 
 
 
 
 
 
 
250 
 
No diagrama de pressões de Talbot, para 
 k = 98% tira-se h = 25 cm. 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
43 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
LASTRO 
EXEMPLO – DIMENSIONAR A ALTURA DO LASTRO SOB O DORMENTE 
 
 
Admitindo-se a mesma lei de distribuição de pressões através do sublastro (o que é 
suficiente para fins práticos) e uma altura de 20 cm para este, verifiquemos qual a 
pressão na base do sublastro (leito). 
 
 
 
 
 
44 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
 
 
DORMENTES 
 
Ferrovias 
 
AULA 04.3 
Ferrovias 30/11/2014 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE45 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES 
(Especificação de material Dormente de madeira para AMV - nº 80-EM-031A-58-8013 – e 
Dormente monobloco de concreto protendido – nº 80-EM-031A-58-8014 - VALEC) 
 
Têm a finalidade de, além de fixar os trilhos na medida da bitola ou das 
bitolas, o caso de via em bitola mista, como definido em projeto, transmitir os 
esforços exercidos sobre os trilhos para o lastro e, daí, para a plataforma do 
leito estradal. 
 
SUB-LASTRO 
Plataforma - Infraestrutura 
Lastro Suporte dos trilhos 
Dormente 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
46 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES 
(Especificação de material Dormente de madeira para AMV - nº 80-EM-031A-58-8013 – e 
Dormente monobloco de concreto protendido – nº 80-EM-031A-58-8014 - VALEC) 
 
Para que o dormente cumpra a sua finalidade, será necessário: 
 
• Suas dimensões (comprimento e largura) forneçam superfície de apoio 
suficiente para que a taxa de trabalho no lastro não ultrapasse os limites 
relativos a esse material. 
 
• Sua espessura lhe dê rigidez necessária (permitindo alguma elasticidade) 
 
• Tenha suficiente resistência aos esforços solicitantes 
 
• Tenha Durabilidade 
 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES 
(Especificação de material Dormente de madeira para AMV - nº 80-EM-031A-58-8013 – e 
Dormente monobloco de concreto protendido – nº 80-EM-031A-58-8014 - VALEC) 
 
Para que o dormente cumpra a sua finalidade, será necessário: 
 
• Permita (com relativa facilidade) o nivelamento do lastro (socaria) em sua 
base 
 
• Oponha-se de modo eficaz aos deslocamentos longitudinais e transversais 
da via 
 
• Permita boa fixação do trilho – uma fixação firme, sem ser excessivamente 
rígida. 
 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
48 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE MADEIRA 
(Especificação de material Dormente de madeira para AMV - nº 80-EM-031A-58-8013 - VALEC) 
 
PRINCIPAIS NORMAS REFERENTES AO EMPREGO DE DORMENTES DE 
MADEIRA 
 
 
• TB 138/NBR 6966 – Dormentes (ABNT, 1994b) 
• IVR 11 – Nomenclatura de via permanente (Rede Ferroviária Federal – SA-
RFFSA, 1978) 
• IVR 12 – Emprego de dormentes roliços (RFFSA, 1978) 
• EVR 8 – Substituição de dormentes (RFFSA, 1978) 
• NV3 250 – Especificações técnicas para fornecimento de dormente de 
madeira (RFFSA, 1978) 
• NB 11/NBR 7190 – Projeto de estruturas de madeira (ABNT, 1997) 
 
Ferrovias 30/11/2014 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE MADEIRA 
(Especificação de material Dormente de madeira para AMV - nº 80-EM-031A-58-8013 - VALEC) 
 
Dimensões (Comprimento x largura x altura) 
 
 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE MADEIRA 
(Especificação de material Dormente de madeira para AMV - nº 80-EM-031A-58-8013 - VALEC) 
 
Entalhe do dormente 
 
 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE MADEIRA 
(Especificação de material Dormente de madeira para AMV - nº 80-EM-031A-58-8013 - VALEC) 
 
• A resistência das madeiras cresce com a densidade. 
 
• Utiliza-se comumente madeira de lei (aroeira, sucupira, ipê, angico, etc.) e 
madeira mole (angelim, pau brasil, pinho, eucalipto, etc.), tendo as 
primeiras maior durabilidade e resistência. 
 
 
 
A durabilidade é função da: 
 
Qualidade da madeira, clima, drenagem, tráfego, época do ano em que a 
madeira foi cortada (no inverno há menos seiva), grau de secagem, tipo de 
fixação, lastro, existência de placa de apoio, etc. 
Madeira de lei – Primeira classe 
Madeira mole – Segunda Classe 
Madeiras com defeitos toleráveis – 3ª e 4ª Classe 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
52 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE MADEIRA 
(Especificação de material Dormente de madeira para AMV - nº 80-EM-031A-58-8013 - VALEC) 
 
DURABILIDADE 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE MADEIRA 
(Especificação de material Dormente de madeira para AMV - nº 80-EM-031A-58-8013 - VALEC) 
 
DURABILIDADE 
 
Dormente de madeira de lei: tem cerne, portanto, mais durabilidade e não 
precisa de tratamento químico. 
 
Dormente de madeira branca: tem alburno, portanto fácil apodrecimento e 
requerem tratamento químico para aumentar a vida útil. 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
54 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE MADEIRA 
(Especificação de material Dormente de madeira para AMV - nº 80-EM-031A-58-8013 - VALEC) 
 
APODRECIMENTO DA MADEIRA 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
55 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE MADEIRA 
(Especificação de material Dormente de madeira para AMV - nº 80-EM-031A-58-8013 - VALEC) 
 
APODRECIMENTO DA MADEIRA 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE MADEIRA 
(Especificação de material Dormente de madeira para AMV - nº 80-EM-031A-58-8013 - VALEC) 
 
O tratamento das madeiras resolve o apodrecimento, mas não atua na 
resistência. 
 
A escolha do material preservativo deve ser com a resistência da essência: 
 
o Produtos oleosos: creosoto (óleo obtido da destilação do alcatrão de 
hulha) e pentaclorofenol; 
 
o Sais hidrossolúveis 
 
O custo do tratamento varia 
de 60 a 100% do custo inicial 
do dormente. 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE MADEIRA 
(Especificação de material Dormente de madeira para AMV - nº 80-EM-031A-58-8013 - VALEC) 
 
TRATAMENTO DOS DORMENTES DE MADEIRA 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
58 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE MADEIRA 
(Especificação de material Dormente de madeira para AMV - nº 80-EM-031A-58-8013 - VALEC) 
 
Métodos de tratamento: 
impregnação em autoclave. 
Ferrovias 30/11/2014 
30 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
59 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE MADEIRA 
(Especificação de material Dormente de madeira para AMV - nº 80-EM-031A-58-8013 - VALEC) 
 
DURABILIDADE 
 
Fatores que devem ser considerados (vida útil): 
 
• Resistência ao apodrecimento; 
 
• Resistência ao desgaste mecânico 
 
BRASIL: Melhor essência de madeira é a SUCUPIRA 
Boa fixação, possui dureza e peso específico elevados e grande resistência ao 
apodrecimento (duração média - 30 anos na linha) 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
60 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE MADEIRA 
(Especificação de material Dormente de madeira para AMV - nº 80-EM-031A-58-8013 - VALEC) 
 
DURABILIDADE 
 
No Brasil: 
 
o Madeira de lei: 15 a 20 anos, dependendo do preservativo 
o Madeiras comuns (cerne + alburno): 5 a 6 anos, se tratado; 
o Não tratados: 2 a 10 anos 
 
No mundo: 
 
o Tratados com pentaclorofenol: 25 a 30 anos 
o Tratados com sais: 15 a 20 anos 
o Não tratados: 3 a18 anos 
Ferrovias 30/11/2014 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
61 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE MADEIRA 
(Especificação de material Dormente de madeira para AMV - nº 80-EM-031A-58-8013 - VALEC) 
 
FENDILHAMENTO 
 
Para evitar o fendilhamento da madeira, faz-se o uso de cintas galvanizadas 
ou S metálicos. 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
62 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE MADEIRA 
Ferrovias 30/11/2014 
32 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
63 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE AÇO 
 
Apresentam maior rigidez e fixação do trilho mais difícil (parafusos e 
castanhas)e tendem ao afrouxamento. 
 
• Constante manutenção 
• Dificulta a socaria do lastro (forma do dormente em U) 
Parafusos e castanhas 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
64 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE AÇO 
Ferrovias 30/11/2014 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
65 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE CONCRETO 
 
Este tipo de dormente começou a ser utilizado após a Segunda Guerra 
Mundial. 
 
Era de concreto armado, monobloco, não protendido. 
 
• Começou a aparecer fissuras próximas à seção central, causadas pela 
tração que aparece nesta região. 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
66 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE CONCRETO 
 
Atualmente temos em uso os seguintes tipos: 
 
1. Dormente de dois blocos (70 x 29 x 23 cm), com haste metálica 
interligando-os. Podem ser armados (França) ou protendidos (Suécia); 
A vida útil dos dormentes de concreto é cerca de 40 anos, se não houver 
descarrilamentos. 
Ferrovias 30/11/2014 
34 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
67 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE CONCRETO 
 
Atualmente temos em uso os seguintes tipos: 
 
2. Protendidos monobloco (NBR 11709, ABNT, 2010c) 
 
• Postencionados: protenção após a cura do concreto – sem aderência das 
barras (armadura de proteção) com o concreto. 
 A força de protensão é transferida ao elemento estrutural ancorando-se os 
cabos de protensão pré-alongados contra as extremidades do próprio 
elemento estrutural. 
 
• Pretencionados: formas contínuas, formas individuais – com aderência das 
barras com o concreto. 
 O pré-alongamento da armadura ativa é realizado antes do lançamento do 
concreto. 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
68 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE CONCRETO 
 
Atualmente temos em uso os seguintes tipos: 
 
2. Protendidos monobloco 
 
Os dormentes monoblocos protendidos possuem diversas vantagens sobre o 
tipo misto, como por exemplo: 
 
• Maior área de apoio sobre o lastro; 
• Maior peso: mais estabilidade (entretanto, maior dificuldade de 
manuseio); 
• Resistente à flexão no centro; 
• As fissuras sob efeito de carga acidental se fecham; 
• Absorve e transmite bem esforços horizontais e verticais, mesmo em caso 
de desnivelamento transversal. 
Ferrovias 30/11/2014 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
69 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES DE CONCRETO 
 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES 
 
Na escolha entre o tipos de dormente, deve-se ponderar: 
 
• Desenvolvimento da indústria do aço e da madeira; 
• Política de importação; 
• Custo: juros, renovação, manutenção, venda do material inservível; 
• Tipo de dormente que a via já utiliza. 
RESUMO 
Ferrovias 30/11/2014 
36 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
71 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
DORMENTES 
 
 
 
PESQUISAR SOBRE DIMENSIONAMENTO DE DORMENTES! 
 
ENTREGAR PRÓXIMA AULA 
 
BREVE RESUMO 
72 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
 
 
TRILHOS 
 
Ferrovias 
 
AULA 04.4 
Ferrovias 30/11/2014 
37 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
73 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
TRILHOS 
 
 
São elementos da via permanente que guiam o 
veículo no trajeto e dão sustentação ao mesmo. 
 
Funcionam como viga contínua e transferem as 
solicitações das rodas para os dormentes. 
 
Os trilhos são designados pelo peso que 
apresentam por metro linear. 
 
Exemplos: TR – 37, 45, 50, 57 e 68. 
 
Nº significa - Peso teórico (kg/m) 
74 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
15,88 mm 
bitola 
Trilho 
Dormente 
SUB-LASTRO 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
Lastro 
Plataforma - Infraestrutura 
Ferrovias 30/11/2014 
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BITOLA FERROVIÁRIA 
 
É o comprimento retilíneo ortogonal aos trilhos, paralelo ao 
plano de rolamento da via, cuja afastamento desse segmento em 
relação ao plano é de 15,88 mm. 
 
 
 
 
 
 
 
No Brasil, pelo Plano Nacional de Viação, a bitola padrão é a 
larga (1,60m), porém a que predomina é a métrica (1,00m). 
75 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
15,88 mm 
bitola Trilho 
Dormente 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
76 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
TRILHOS 
 
A geometria do perfil Vignole favorece a resistência à flexão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sabe-se que: um maior momento de inércia indica que a geometria da seção 
concentra a maior parte da massa do trilho nos pontos onde as tensões 
normais são maiores, otimizando o uso do material. 
DB 
Ferrovias 30/11/2014 
39 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
77 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
TRILHOS 
 
Funções 
 
• Sustentação e condução 
• Viga contínua 
 
Designação 
 
• Peso por metro linear (TR-37, 45, 50, 57, 68) 
 
Requisitos 
 
• Boleto (desgaste) 
• Alma (viga) 
• Patim (estabilidade) 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
78 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
TRILHOS 
 
Requisitos do Perfil Vignole 
 
• O boleto deve ser “massudo”, para que o desgaste não afete o momento 
de inércia da seção 
 
• A alma deve possui altura suficiente para resistir à flexão. 
 Quanto maior a alma, maior a distância do boleto e do patim com 
relação à linha neutra da seção  maior momento de inércia 
 Deve-se conservar uma espessura mínima na alma capaz de garantir 
adequada resistência e rigidez. 
 
• O patim não deve ser fino. Se não possuir espessura adequada pode 
acumular deformações permanentes ao longo da vida útil e provocar 
acidentes. 
Ferrovias 30/11/2014 
40 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
79 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
TRILHOS 
 
AÇO 
 
Aço 
• Comum (ferro + carbono) 
• Tratado termicamente 
• Liga (nióbio, molibdênio, etc.) 
80 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
 
 
TALAS DE JUNÇÃO 
 
Ferrovias 
 
AULA 04.5 
Ferrovias 30/11/2014 
41 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
81 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
TALAS DE JUNÇÃO 
 
São elementos que atuam na emenda mecânica dos trilhos. 
 
A junta é feita por duas talas de junção justapostas, montadas na alma do 
trilho e apertadas com quatro ou seis parafusos de alta resistência com um 
torque pré-estabelecido. 
 
Estas peças introduzem grandes esforços adicionais (vibrações, solicitações 
dinâmicas) e defeitos nas extremidades dos trilhos. Os furos são ovais para 
permitir dilatação das extremidades. 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
82 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
TALAS DE JUNÇÃO 
 
Manter a continuidade dos trilhos - já que os mesmos são fabricados nas 
dimensões de 12 m, 18 m ou 24 m. 
OBJETIVO: 
 
• Oferecer maior inércia, fazendo 
com que os trilhos se deformem 
com mais dificuldade. 
Ferrovias 30/11/2014 
42 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
83 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
TALAS DE JUNÇÃO 
 
Com relação aos dormentes, podem ser apoiadas ou em balanço (suspensa). 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
84 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
 
Os trilhos também podem ser unidos por meio de solda. 
 
Soldagem – No estaleiro 
 
• Caldeamento 
 Melhor qualidade 
 Dificuldade de levar para o local 
Ferrovias 30/11/2014 
43 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
85 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
 
Os trilhos também podem ser unidos por meio de solda. 
 
Soldagem – No local 
 
• Solda aluminotérmica 
 
 Facilidade de transporte 
 Maior custo 
 Pior qualidade 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
86 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
 
Os trilhos também podem ser unidos por meio de solda. 
 
Soldagem – No local 
 
• Caldeamento 
 
 Inovação Tecnológica 
Ferrovias 30/11/201444 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
87 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
 
Os trilhos também podem ser unidos por meio de solda. 
 
Soldagem – No local 
 
• Caldeamento 
 
Inovação Tecnológica 
 
88 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
 
 
ACESSÓRIOS DE FIXAÇÃO 
 
Ferrovias 
 
AULA 04.6 
Ferrovias 30/11/2014 
45 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
89 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
ACESSÓRIOS DE FIXAÇÃO 
 
São elementos que têm como função de: 
 
• Manter o trilho na posição correta e Garantir a bitola da via 
 
• Resistência ao deslocamento longitudinal e lateral do trilho (frenagem, 
dilatação). 
 
As cargas horizontais e verticais devem ser transferidas para os dormentes 
sem prejudicar o sistema de fixação. 
 
As fixações devem permitir a substituição dos trilhos sem afrouxar seus 
embutimentos no dormente de madeira. 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
ACESSÓRIOS DE FIXAÇÃO 
 
Rígidas - São pregos e parafusos (Tirefond). 
 
Soltam com o tempo (vibração), perdendo a capacidade de resistir a esforços 
longitudinais 
Ferrovias 30/11/2014 
46 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
91 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
ACESSÓRIOS DE FIXAÇÃO 
 
Elásticas 
 
Mantêm pressão constante sobre o trilho, não afrouxando-se com o tráfego. 
Existem diversos modelos, como a Pandrol, McKay e Vossloh. 
SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
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ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
ACESSÓRIOS DE FIXAÇÃO 
 
Elásticas 
 
Ferrovias 30/11/2014 
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SUPERESTRUTURA DE VIA PERMANENTE 
93 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
ACESSÓRIOS DE FIXAÇÃO 
 
Placas de Apoio 
 
Servem para aumentar a área de apoio do trilho no dormente 
 
Distribui a tensão do trilho no dormente. 
• Inclinação 1:40 de dentro dos trilhos 
 
Necessário para que o trilho fique inclinado do 
mesmo modo que o aro da roda (conicidade de 
1:40) 
94 
ENGENHARIA CIVIL 
Ferrovias 
 
SUPERESTRUTURA FERROVIÁRIA 
Elementos da via permanente (cont...) 
 
Trilhos curtos, longos e contínuos. 
Efeitos da temperatura nos trilhos 
Soldagem dos trilhos 
Aparelhos de mudança de Via 
 
Ferrovias 
 
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