Pavimento de Aeroportos

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Aeroportos
Pavimento de Aeroportos
Dimensionamento de Pavimentos
Dimensionar um pavimento significa determinar a sua
espessura total, bem como as espessuras de cada
uma de suas camadas e especificar de quais
materiais devem as mesmas ser constituídas.materiais devem as mesmas ser constituídas.
Conceitos Fundamentais
Pavimento:
Estrutura constituída de uma ou mais camadas de
materiais preparados ou beneficiados.
Funções do Pavimento:Funções do Pavimento:
 Distribuir as cargas do tráfego.
 Fornecer condições de conforto e segurança
operacionais.
 Resistir aos esforços horizontais (desgaste).
Tipos de Pavimentos
Pavimento Flexível:
Tipos de Pavimentos
Pavimento Rígido:
Mecânica dos Pavimentos
Características das Aeronaves: Tipos de Trem de Pouso
Para o dimensionamento do pavimento, necessitamos
definir os tipos de trem de pouso das aeronaves que
irão operar no aeroporto.
Carregamento por Roda
Para o cálculo do carregamento por roda,
consideramos que 95% do peso bruto da aeronave é
carregado pelo trem de pouso principal.
Dimensionamento de Pavimentos
Para o dimensionamento de pavimento do aeroporto,
utilizaremos o Método da Federal Aviation
Administration (AC/150/5320-6D – 7/7/95), que
consiste em:consiste em:
Dimensionamento de Pavimentos
1 – Determinar o volume de tráfego anual
(decolagens).
2 – Determinar o peso máximo de decolagem.
3 – Determinar a configuração do trem de pouso das
aeronaves que irão operar no aeroporto.
4 - Determinar a aeronave de projeto (a qual irá
influenciar na maior espessura de pavimento).
Dimensionamento de Pavimentos
5 – Determinar a capacidade de suporte do subleito
através:
• Índice de Suporte Califórnia – CBR.
• Módulo de Reação do Subleito – K.• Módulo de Reação do Subleito – K.
6 – Determinar a resistência à Flexão do Concreto
através:
• Módulo de ruptura do concreto – MR.
Dimensionamento de Pavimentos
7 - Determinar o número equivalente anual de
decolagens para aeronave de projeto, através da
expressão:
Log R1 = Log R2 x (W2/W1)1/2
sendo:
Dimensionamento de Pavimentos
R1 – Número equivalente anual de decolagens da
aeronave de projeto.
R2 – Número anual de decolagens das aeronaves
expresso em trem de pouso da aeronave de projeto.expresso em trem de pouso da aeronave de projeto.
W1 – Carga da roda da aeronave projeto.
W2 – Carga da roda das aeronaves.
Determinação da Equivalência de Partidas Anuais para a
Aeronave de Projeto
• Fatores de conversão para configuração de trem de
pouso da aeronave de projeto – (FAA).
• Projetar o pavimento de um aeroporto para a• Projetar o pavimento de um aeroporto para a
previsão de tráfego.
Determinação da Equivalência de Partidas Anuais para a
Aeronave de Projeto
Determinação da Equivalência de Partidas Anuais para a
Aeronave de Projeto
Exemplo:
Projetar um pavimento de um aeroporto para a
seguinte previsão de tráfego:seguinte previsão de tráfego:
Determinação da Equivalência de Partidas Anuais para a
Aeronave de Projeto
Aeronave
Tipo de Trem de 
Pouso
Previsão de 
decolagens
anuais
Peso Máximo de 
Decolagem
(lbs)
727-200 Duplo 9.500 190.500
727-100 Duplo 3.000 160.000
707-320-B Duplo Tandem 1.200 327.000
Determinação da Equivalência de Partidas Anuais para a
Aeronave de Projeto
1 - Foi determinada a espessura do pavimento para
cada aeronave da previsão, através das curvas de
projeto e chegou-se à conclusão que o 727 – 200
requer a maior espessura do pavimento.requer a maior espessura do pavimento.
2 - 727 – 200  Trem de pouso de roda dupla. Todas
as outras aeronaves da previsão deverão ser
transformadas para a configuração de roda dupla.
Determinação da Equivalência de Partidas Anuais para a
Aeronave de Projeto
3 - Assim as frequências serão transformadas,
aplicando-se os coeficientes, para um só tipo de trem
de pouso.
4 – Após as transformações, obtemos os valores da
tabela a seguir:
Determinação da Equivalência de Partidas Anuais para a
Aeronave de Projeto
Aeronave
Tipo de 
Trem 
Pouso
Trem 
Pouso 
Projeto
Decolagens 
Devido Trem 
de Pouso
(R2)
Carregamento 
por roda
(W2)
Carregamento 
por roda de 
Projeto
(W1)
Decolagens 
anuais de 
Aeronave de 
Projeto
(R1)
Log R1 = Log R2 x (W2/W1)1/2
727-200 Duplo Duplo 9.500
(190.500 x 0,95) / 4 
= 45.240
45.240
= 45.240
727-100 Duplo Duplo 3.000
(160.000 x 0,95) / 4 
= 38.000
45.240
707-320-B
Duplo 
Tandem
Duplo
1.200 x 1,7 = 
2.040
(327.000 x 0,95) / 8 
= 38.830
45.240
Total de decolagens anuais
Determinação da Equivalência de Partidas Anuais para a
Aeronave de Projeto
Aeronave
Tipo de 
Trem 
Pouso
Trem 
Pouso 
Projeto
Decolagens 
Devido Trem 
de Pouso
(R2)
Carregamento 
por roda
(W2)
Carregamento 
por roda de 
Projeto
(W1)
Decolagens 
anuais de 
Aeronave de 
Projeto
(R1)
Log R1 = Log R2 x (W2/W1)1/2
727-200 Duplo Duplo 9.500
(190.500 x 0,95) / 4 
= 45.240
45.240 9.500
Obs.: Log R1 = X
R1 = 10X
= 45.240
727-100 Duplo Duplo 3.000
(160.000 x 0,95) / 4 
= 38.000
45.240 1.538
707-320-B
Duplo 
Tandem
Duplo
1.200 x 1,7 = 
2.040
(327.000 x 0,95) / 8 
= 38.830
45.240 1.165
Total de decolagens anuais 12.203
Determinação da Equivalência de Partidas Anuais para a
Aeronave de Projeto
5 – Portanto, o pavimento será projetado para 12.203
decolagens anuais de uma aeronave de roda dupla
com 190.500 lbs de peso.
Entretanto, o projeto deve servir para a aeronave
mais pesada, dentre as que fazem parte do
tráfego, no que diz respeito à profundidade de
compactação, a espessura do revestimento, à
drenagem, etc.
• Camadas do Pavimento:
a) Revestimento: NSMA (Norma de Sistema do
Ministério da Aeronáutica) 85 – 2.
b) Base: NSMA 85 – 2.
Dimensionamento e Pavimento Flexível
b) Base: NSMA 85 – 2.
c) Sub base: NSMA 85 – 2.
d) Sub leito: NSMA 85 – 2.
• Dados a serem considerados no projeto :
Na elaboração do projeto do pavimento flexível de um
aeroporto, devemos considerar os seguintes dados:
Dimensionamento e Pavimento Flexível
a) Valor do CBR do sub- leito.
b) Valor do CBR da sub-base.
c) Peso bruto da aeronave de projeto.
Dimensionamento e Pavimento Flexível
d) Frequência anual de decolagens.
Observações:
• As curvas utilizadas indicam a espessura total do
pavimento necessária e a espessura do revestimento
Dimensionamento e Pavimento Flexível
pavimento necessária e a espessura do revestimento
(asphalt surfaces). A tabela a seguir indica a
espessura mínima da camada de base para o tipo de
aeronave e intervalo de carga de projeto.
Dimensionamento e Pavimento Flexível
• No caso de partidas anuais que excedem 25.000 a
espessura total do pavimento deve ser aumentado de
acordo com a seguir, e o revestimento em 1 polegada.
Dimensionamento e Pavimento Flexível
• As curvas são usadas para determinar a espessura
total do pavimento crítico T, e as exigências para a
espessura da camada de superfície.
Dimensionamento e Pavimento Flexível
• O fator 0,9T para o pavimento não crítico, se aplica
à base e à sub-base; a espessura da camada de
revestimento deve ser aquela que é apresentada nas
curvas de projeto (ver recomendações do AC.).
• A espessura mínima do total de pavimento não deve
ser menor do que a espessura total do pavimento
requerido para um subleito de CBR 20 na curva de
projeto apropriada.
Dimensionamento e Pavimento Flexível
• Para a estimativa da espessura do revestimento e
da base se procede da mesma forma, masutilizando
um CBR de entrada no ábaco de 20%, o resultado
final será a soma da espessura do revestimento e da
base.
• A espessura do revestimento é em função da área a
ser pavimentada, sendo dividido em área crítica e
área não crítica, a área crítica é geralmente nas
extremidades da pista.
Dimensionamento e Pavimento Flexível
extremidades da pista.
• Nos ábacos de dimensionamento é informado
conforme o tipo de trem de pouso da aeronave de
projeto a espessura mínima de revestimento asfáltico
a ser adotado.
• A espessura da base é a diferença entre a
espessura da base mais revestimento e a espessura
do revestimento.
Dimensionamento e Pavimento Flexível
• Tabelas de equivalência para projeto de reforço:
 Sub-base:
Dimensionamento e Pavimento Flexível
• Tabelas de equivalência para projeto de reforço:
 Base:
Dimensionamento e Pavimento Flexível
• Curvas de projeto de pavimentos flexíveis para
áreas críticas:
As curvas devem ser utilizadas da seguinte forma:
Dimensionamento e Pavimento Flexível
• Curvas de projeto de pavimentos flexíveis para
áreas críticas:
Dimensionamento e Pavimento Flexível
 Trem de pouso de Roda Simples.
• Curvas de projeto de pavimentos flexíveis para
áreas críticas:
Dimensionamento e Pavimento Flexível
 Roda Dupla.
• Curvas de projeto de pavimentos flexíveis para
áreas críticas:
Dimensionamento e Pavimento Flexível
 Trem de pouso Duplo Tandem.
• Curvas de projeto de pavimentos flexíveis para
áreas críticas:
Dimensionamento e Pavimento Flexível
 B747-100, SR, 200 B, C, F.
• Curvas de projeto de pavimentos flexíveis para
áreas críticas:
Dimensionamento e Pavimento Flexível
 L-1011-100, 200.
• Composição do pavimento:
Dimensionamento e Pavimento Rígido
• Sub-base: Fornecer um suporte uniforme e estável
para as placas, se exigida.
Deve ter espessura  10 cm.
Dimensionamento e Pavimento Rígido
Espessura > 10 cm somente com finalidade de
aumentar K (módulo de reação do subleito).
Método do dimensionamento do pavimento rígido:
• Determinação da aeronave tipo ou de projeto.
• Determinação da carga.
Dimensionamento e Pavimento Rígido
• Determinação da carga.
• Número de decolagens equivalente para aeronave
tipo.
Método do dimensionamento do pavimento rígido:
• Determinação dos dados para dimensionamento:
a) Resistência à tração na flexão do concreto.
Dimensionamento e Pavimento Rígido
a) Resistência à tração na flexão do concreto.
b) Coeficiente de recalque do subleito (K).
c) Peso total da aeronave.
d) Decolagens anuais da aeronave tipo.
Método do dimensionamento do pavimento rígido:
• Correção da espessura para número de decolagens
anuais superiores a 25000 (caso ocorra).
Dimensionamento e Pavimento Rígido
Método do dimensionamento do pavimento rígido:
• Determinação das áreas do pavimento:
 Críticas (espessura = T).
Dimensionamento e Pavimento Rígido
 Críticas (espessura = T).
 Não críticas (espessura = 0,9T).
Efeito da
sub-base
estabilizada
no módulo de
reação do
subleito.subleito.
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Flexível
Dimensionar a espessura do pavimento flexível para a pista de um
aeroporto, conforme os dados a seguir:
CBR do subleito: 5%
CBR da sub-base: 20%
Aeronaves – Previsão de tráfego:
Previsão Peso 
Aeronave
Tipo de 
Trem de 
Pouso
Previsão 
de 
decolagen
s anuais
Peso 
Máximo de 
Decolagem
(lbs)
727-200 Duplo 9.500 190.500
727-100 Duplo 3.000 160.000
707-320-B
Duplo 
Tandem
1.200 327.000
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Flexível
Determinação da aeronave crítica para os cálculos do projeto.
Para a determinação da aeronave crítica, devemos conhecer qual
será a aeronave que necessitará da maior espessura de
pavimento.
Usaremos os ábacos de cada aeronave, considerando um CBR
igual para todas.
Para que não ocorra nenhum engano, adotaremos para esta
etapa um CBR de 5%.
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Flexível
Aeronave 727-200 – Trem de pouso duplo:
 
42" 
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Flexível
Aeronave 727-100 – Trem de pouso duplo:
 
37" 
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Flexível
Aeronave 707-320-B – Trem de pouso duplo tandem:
 
41" 
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Flexível
Através dos ábacos, foi determinada a aeronave de projeto, sendo
a mesma a aeronave 727-200 – trem de pouso roda dupla.
A partir desta informação, deveremos passar todas as aeronaves
para trem de pouso roda dupla, obtendo-se o número de
decolagens anuais para a aeronave de projeto.
Aeronave
Tipo de 
Trem 
Pouso
Trem 
Pouso 
Projeto
Decolagens 
Devido Trem 
de Pouso
(R2)
Carregamento 
por roda
(W2)
Carregamento 
por roda de 
Projeto
(W1)
Decolagens 
anuais de 
Aeronave de 
Projeto
(R1)
Log R1 = Log R2 x (W2/W1)1/2
727-200 Duplo Duplo 9.500
(190.500 x 0,95) / 4 
= 45.240
45.240 9.500
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Flexível
= 45.240
727-100 Duplo Duplo 3.000
(160.000 x 0,95) / 4 
= 38.000
45.240 1.538
707-320-B
Duplo 
Tandem
Duplo
1.200 x 1,7 = 
2.040
(327.000 x 0,95) / 8 
= 38.830
45.240 1.165
Total de decolagens anuais 12.203
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Flexível
Determinada a aeronave de projeto (727-200 – trem de pouso
roda dupla) e o número de decolagens anuais (12.203), através
do ábaco da aeronave, determinar a espessura do pavimento.
Inicialmente será determinada a espessura total do pavimento,
através do subleito (CBR 5%).
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Flexível
 
43" 
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Flexível
Através do ábaco, obteve-se a espessura total do pavimento de
43”.
O próximo passo será determinar a espessura da base +
revestimento, utilizando o CBR da sub-base (20%).
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Flexível
 
18" 
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Flexível
Sabemos agora a espessura total do pavimento para a área
crítica, além da espessura da base + revestimento (18”) para a
aeronave de projeto.
Deve-se verificar para a aeronave mais pesada que irá operar no
aeródromo, qual é a espessura mínima do revestimento.aeródromo, qual é a espessura mínima do revestimento.
Este dado deve ser consultado no ábaco referente a aeronave
mais pesada. No caso, esta aeronave é a 707-320-B com trem de
pouso duplo tandem. No seu ábaco está indicado uma espessura
mínima de 4” de revestimento na área crítica.
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Flexível
Com todos os cálculo efetuados, determinados a espessura de
cada camada, sendo:
Espessura total do pavimento = 43”.
Espessura da base + revestimento = 18”.
Espessura do revestimento = 4”.Espessura do revestimento = 4”.
Espessura da base = 18” – 4” = 14”.
Espessura da sub-base = 43” – 18” = 25”.
Verificar na tabela de espessura mínima da base se o valor
calculado está acima do valor mínimo.
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Flexível
Espessura mínima = 8” Espessura calculada = 14”.
Portanto OK!
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Flexível
Desenhar o perfil do pavimento.
Revestimento = 4”
Base = 14”
Revestimento + 
base = 18”
• Área crítica:
Base = 14”
Sub-base = 25”
base = 18”
Total = 43”
Subleito
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Flexível
Desenhar o perfil do pavimento.
Revestimento = 3”
• Área não crítica: 0,9T para base e sub-base. O revestimento
deve ser verificado no ábaco da aeronave mais pesada.
Base = 13”
Sub-base= 23”
Revestimento + 
base = 16”
Total = 39”
Subleito
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Rígido sem a
Necessidade de sub-base Estabilizada
Dimensionar o pavimento rígido para uma pista, sabendo-se que a
aeronave tipo possui trem de pouso rodas duplas, seu peso de decolagem
é de 150.000 lbs e 25.000 decolagens anuais.
O subleito possui um coeficiente de recalque igual a 50 pci e o concreto
será dosado para atingir a tração na flexão igual a 650 psi.
Não será necessário executar a sub-base estabilizada.
Observação:
pci = pound per cubic inch (libra por polegada cúbica).
psi = pound per square inch (libra por polegada quadrada).
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Rígido sem a
Necessidade de sub-base Estabilizada
Como foi dada apenas uma aeronave que irá operar no aeródromo, não
será necessário efetuar a transformação do número de decolagens anuais
para as diversas aeronaves, como foi efetuado no exemplo anterior.
Portanto, utilizar o ábaco relativo a aeronave com trem de pouso roda
dupla.
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Rígido sem a
Necessidade de sub-base Estabilizada
 
 
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Rígido sem a
Necessidade de sub-base Estabilizada
A espessura da placa de concreto para a área crítica deverá ser de 19”,
conforme ábaco.
A seguir, desenhamos o perfil do pavimento.
Placa de concreto = 19”
Subleito
• Área crítica:
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Rígido sem a
Necessidade de sub-base Estabilizada
Subleito
• Área não crítica:
Placa de concreto = 18”
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Rígido com a
Necessidade de sub-base Estabilizada
Dimensionar o pavimento rígido para a pista anterior, com a execução de
uma sub-base estabilizada com espessura de 6”.
Como será executada uma sub-base estabilizada, devemos calcular o novo
módulo de reação (k´) no topo da sub-base, utilizando o ábaco.
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Rígido com a
Necessidade de sub-base Estabilizada
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Rígido com a
Necessidade de sub-base Estabilizada
Obtemos o valor de k´ = 115 pci.
Dimensionar a espessura da placa de concreto, utilizando o ábaco para
trem de pouso roda dupla e k´ = 115 pci.
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Rígido com a
Necessidade de sub-base Estabilizada
 
 
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Rígido com a
Necessidade de sub-base Estabilizada
A nova espessura da placa de concreto para a área crítica deverá ser de
17”, conforme ábaco.
A seguir, desenhamos o perfil do pavimento.
Placa de concreto = 17”
Sub-base estabilizada = 6”
Subleito
• Área crítica:
Exemplo: Dimensionamento de Pavimento Rígido com a
Necessidade de sub-base Estabilizada
Placa de concreto = 16”
Sub-base estabilizada = 7”
Subleito
• Área não crítica: