EA Exercicios

Prévia do material em texto

ESTRADAS E AEROPORTOS – EXERCÍCIOS 
 
1) Dada uma estrutura de pavimento, determinar qual o tráfego que ela suporta, conforme 
o método do DNER / DNIT. 
 
 
CBUQ 5 cm K = 2,0
PMQ 7,5 cm K = 1,7
BGS 15 cm K = 1,0
Subleito (CBR > 7%)
SOLUÇÃO: 
A) a ta uivalente Determinar   espessura to l eq
௧ ൅ ௌ஻ ܪ ൌ ܴ · ܭோ ܤ · ܭ஻ ൅ ݄ௌ஻ · ܭ
· 1,7 ൅ 15 · 1 ܪ௧ ൌ 5 · 2 ൅ 7,5
ܪ௧ ൌ 37,75 ܿ݉ 
B) Determinar o número N através do ábaco de dimensionamento com base no Ht e no 
CBR do subleito. 
Conforme figura a seguir, N = aproximadamente 3 x 104 solicitações do eixo padrão de 
80 kN. 
   
 
 
   
2) Dimensionar  estrutura  de  pavimento  para  suportar  tráfego  médio  (N  =  5  x  106 
solicitações). A estrutura deve ter base de PMQ (espessura mínima = 7,5 cm; espessura 
máxima  =  15  cm)  e  sub‐base  de  solo‐brita  (espessura  mínima  =  12  cm;  espessura 
máxima = 25 cm). O CBR do subleito foi determinado através de ensaios e é igual a 10%. 
 
SOLUÇÃO: 
A) Determinar a espessura total equivalente no gráfico, com base no Número N e no CBR. 
 
Conforme figura, Ht é aproximadamente igual a 42 cm. 
 
   
B) Determinar a espessura do revestimento, com base na tabela de espessuras mínimas 
para o revestimento betuminoso com base no volume de tráfego. 
N Espessura mínima de 
revestimento betuminoso 
N < 1 x 106 Tratamento superficial 
106 < N < 5 x 106 CBUQ – 5 cm 
5 x 106 < N < 1 x 107 CBUQ – 7,5 cm 
1 x 107 < N < 5 x 107 CBUQ – 10 cm 
N > 5 x 107 CBUQ – 12,5 cm 
 
Conforme tabela, R = 5 cm. 
 
C) s a da base, resolvendo a primeira inequação. Determinar a e pessur
ܴ · ܭோ ൅ ܤ · ܭ஻ ൒ ܪݐ 
5 · 2 ൅ ܤ · 1,7 ൒ 42 ՜ ܤ ൒ 18 ܿ݉ 
Como B calculado é maior que a espessura máxima permitida, é necessária a utilização 
de uma camada de sub‐base.  
Portanto, deve‐se ler no ábaco a espessura H20, que significa a espessura total 
necessária em termos de material granular acima da camada de sub‐base, que tem, 
por definição, CBR maior ou igual a 20%. 
Do ábaco (apresentado a seguir), lê‐se H20 = 25 cm. Para a determinação da base, 
 substitui‐s  pelo H20. agora e o Ht
ܴ · ܭோ ൅ ܤ · ܭ஻ ൒ ܪݐ 
 5 · 2 ൅ ܤ · 1,7 ൒ 25 ՜ ܤ ൒ 8,8 ܿ݉
՜ ܣ݀݋ݐܽ െ ݏ݁, ݁݊ݐã݋, ܤ ൌ 9 ܿ݉ 
D)  s e, resolvendo a segunda inequação. Determinar a espessura da ub‐bas
݄ௌܴ · ܭோ ൅ ܤ · ܭ஻ ൅ ஻ · ܭௌ஻ ൒ ܪݐ 
൒ 16,7 ܿ݉ 5 · 2 ൅ 9 · 1,7 ൅ ݄ௌ஻ · 1 ൒ 42 ՜ ݄ௌ஻
՜ ܣ݀݋ݐܽ െ ݏ݁, ݁݊ݐã݋, ݄ௌ஻ ൌ 17 ܿ݉ 
 
 
 
E) Estrutura resultante: 
 
CBUQ 5 cm
PMQ 9 cm
Solo Brita 17 cm
Subleito (CBR > 10%)
 
   
3) Idem para N = 5 x 107 solicitações.  
A estrutura deve  ter base de CCR  (espessura variável entre 10 e 22 cm; K = 1,7); sub‐
base  de  BGS  (espessura  variável  entre  10  e  25  cm;  K  =  1,0)  e  reforço  de  solo‐brita 
(espessura  variável  entre  12  e  25  cm;  K  =  1,0).  O  CBR  do  subleito  foi  determinado 
através de ensaios e é igual a 7%. 
SOLUÇÃO: 
A) Determinar a espessura total equivalente no gráfico, com base no Número N e no CBR. 
 
Conforme figura, Ht é aproximadamente igual a 59 cm. 
 
   
B) Determinar a espessura do revestimento, com base na tabela de espessuras mínimas 
para o revestimento betuminoso com base no volume de tráfego. 
N Espessura mínima de 
revestimento betuminoso 
N < 1 x 106 Tratamento superficial 
106 < N < 5 x 106 CBUQ – 5 cm 
5 x 106 < N < 1 x 107 CBUQ – 7,5 cm 
1 x 107 < N < 5 x 107 CBUQ – 10 cm 
N > 5 x 107 CBUQ – 12,5 cm 
 
Conforme tabela, R = 10 cm. 
 
C) s a da base, resolvendo a primeira inequação. Determinar a e pessur
 ܴ · ܭோ ൅ ܤ · ܭ஻ ൒ ܪݐ
10 · 2 ൅ ܤ · 1,7 ൒ 59 ՜ ܤ ൒ 23ܿ݉ 
Como B calculado é ligeiramente maior que a espessura máxima permitida, é 
necessária a utilização de uma camada de sub‐base.  
Portanto, deve‐se ler no ábaco a espessura H20, que significa a espessura total 
necessária em termos de material granular acima da camada de sub‐base, que tem, 
por definição, CBR maior ou igual a 20%. 
Do ábaco (apresentado a seguir), lê‐se H20 = 29 cm. Para a determinação da base, 
 substitui‐s  pelo H20. agora e o Ht
ܴ · ܭோ ൅ ܤ · ܭ஻ ൒ ܪݐ 
10 · 2 ൅ ܤ · 1,7 ൒ 29 ՜ ܤ ൒ 5,3 ܿ݉ 
Como B é inferior ao mínimo, adotar B = 10 cm. 
 
D)  s e, resolvendo a segunda inequação. Determinar a espessura da ub‐bas
ܭ ஻ ·ܴ · ܭோ ൅ ܤ · ஻ ൅ ݄ௌ ܭௌ஻ ൒ ܪݐ 
1 ௌ஻ ൒ 21 ܿ݉ 10 · 2 ൅ 10 · 1,7 ൅ ݄ௌ஻ · ൒ 58 ՜ ݄
՜ ܣ݀݋ݐܽ െ ݏ݁, ݁݊ݐã݋, ݄ௌ஻ ൌ 21 ܿ݉ 
Como hSB é menor que a espessura máxima permitida, não é necessária camada de 
reforço do subleito. 
 
 
 
E) Estrutura resultante: 
 
CBUQ 10 cm
CCR 10 cm
BGS 21 cm
Subleito (CBR > 7%)
Observação importante: na prática, para a conclusão do projeto, após o dimensionamento é 
necessária uma análise das tensões e deformações geradas no interior da estrutura em função 
da aplicação da carga do tráfego. Essa análise é denominada ”Análise Mecanicista” ou 
“Análise Mecanística”.