AULA 12 b DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS (1)

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UNIILURIO
Departamento de Engenharia Civil 
VIAS, TRÁFEGO E SEGURANÇA RODOVIÁRIA (VTSR)
ANO 2017
Amâncio Cabral Mabongue
amanciocabral@gmail.com
PAVIMENTOS RODOVIARIOS
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS
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Evolução do estado de um pavimentos
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS
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DIMENSIONAMENTO
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DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS
CONCEITO
Pavimento pode ser definido como sendo uma combinação de
camadas sobre o leito do pavimento (roadbed) ou fundação, com a
função de proteger o material da fundação, para que este suporte tanto
as camadas do pavimento bem como as acções do tráfego.
OBJECTIVO
O objetivo do dimensionamento de pavimentos é obter o pavimento
mais económico, que satisfaça os requisitos estruturais,
providenciando simultaneamente uma superfície de rolamento cómoda
e segura, durante o período de vida do pavimento.
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 Comparação em termos de custos de várias soluções de 
pavimentação
Período de análise do projecto
Período de dimensionamento
 Período durante o qual se deve assegurar o serviço em
condições mínimas, minimizando a necessidade de
conservação
 Construção
 Conservação
 Custos suportados pelos utentes
 Pavimento flexiveis 20 a 30 anos
 Pavimentos rigidos mais de 40 anos
 Custos suportados pelos utentes
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS
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Construção faseada
 Períodos de dimensionamento mais curtos
 Ajuste à evolução do tráfego e / ou condições de serviço 
O Dimensionar do pavimento consiste em:
 calcular as espessuras das camadas
 especificar as características dos materiais dessas
camadas
Por forma a limitar, durante o período de dimensionamento,
a ocorrência de degradações; Tendo em atenção os
materiais e processos construtivos disponíveis; Com a maior
economia possível
DIMENSIONAMENTO
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ALGORITMO DE DIMENSIONAMENTO
1. Caracterização das solicitações;
2. Caracterização dos materiais disponíveis;
3. Adopção de uma estrutura (materiais e espessuras das
camadas);
4. Análise estrutural do pavimento: caracterizando o estado
de tensões e deformações nos pontos críticos;
5. Comparar os valores calculados com os valores
admissíveis, definidos pelos critérios de ruína;
6. Ajustamento da estrutura (dimensões e ou materiais);
7. Análise económico das soluções tecnicamente viáveis
8. Estrutura Final
DIMENSIONAMENTO
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+
DIMENSIONAMENTO
Evolução
 Até II GG (anos 40 do século 20) dimensionamento
empírico
 Na II GG dimensionamento semi-empírico (método de
CBR em aeródromos estendido à rede rodoviária)
 Tabelas de cálculo de tensão-deformação para
relacionar com a necessidade de espessura (cálculo
complexo pouco aplicável)
 Finais anos dos anos 50 do século 20: ensaio
rodoviário AASHO à escala real.
 Com base no ensaio AASHO vários métodos (ábacos e
catálogos) expeditos foram adoptados pelas
administrações em todo o mundo
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DIMENSIONAMENTO
Evolução
 Anos 80 do século 20 desenvolvimento de métodos empírico-
mecanicistas (Shell, Nottingham, Asphalt Institute, Manual da
AASHTO, etc) dando oriegem a tabelas de aplicação e depois
nos anos 90 a software apropriado. Muito baseados em
comportamentos elástico-lineares.
 Até aos dias de hoje essas metodologias são aplicadas na
prática, tendo-se introduzido alguns melhoramentos. São
metodologias aceites em muitos países.
 A tentativa mais séria de introduzir um método empirico-
mecanicista que integre a experiência e a investigação dos
últimos 30 anos é o Mechanistic-Empirical Pavement Design
Guide (MEPDG) da AASHTO. Provavelmente será utilizado em
todo o mundo nós próximos 5 anos, com as adaptações feitas a
cada país
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DIMENSIONAMENTO
Duas abordagens mais comuns:
-Metodos mecanicistas: 
-Metodos empíricos: 
-Metodo empirico-mecanicista: Conjugando a 
experiencia e a insvestigação
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Funcionamento Estrutural
DIMENSIONAMENTO
Sob acção das cargas transmitidas pelas rodas, o pavimento,
deforma-se, de acordo com o estado de tensões instalado em
cada ponto e de acordo co as características de
deformabilidade dos materiais das camadas
 As camadas coesivas (camadas betuminosas e camadas
ligadas com cimento), são sujeitas à tensões e extensões
verticais de compressão e na maior parte do campo de
de tensões, à tensões e extensões horizontais de
tracção e de compressão
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Funcionamento Estrutural
DIMENSIONAMENTO
 As camadas de material não coerente, sujeitas à tensões e
extensões de compressão e de corte.
 Quando a roda se afasta, as tensões e extensões diminuem e
se “anulam” e o pavimento recupera a sua forma inicial.
 Na realidade fica uma pequena deformação permanente, visto
os materiais que constituem o pavimento não serem
perfeitamente elásticos
 As sucessivas passagens, ou seja aplicações sucessivas das
extensões, acabam por produzir a rotura ao fim de um número
de aplicações. O fenómeno conhecido por Fadiga dos
materiais
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Funcionamento Estrutural
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Funcionamento Estrutural
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NP EN 1097-2
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NP EN 12697-11
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Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura
Camadas 
betuminosas
Sub-base g.
cm(20 )
MACOPAV ASPHALT INSTITUTE
Dimensionamento Expedito
Dimensionamento
BASE BETUMINOSA
Sub-base g.
)(20 cm
Base granular
(20 cm)
Camadas 
betuminosas
BASE GRANULAR
Camadas 
betuminosas
BETUMINOSAS
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