DRPR 06

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MBA Engenharia Rodoviária
Professor: D.Sc. Luis Miguel Gutiérrez Klinsky
6. Dimensionamento AASHTO
1
Módulo: Dimensionamento e restauração de pavimentos rígidos
2
Método de Dimensionamento AASHTO
1962 AASHO Interim Guide for Design of Pavement Structures
AASHTO Guide of Design of Pavement Structures1986
1972 e 1981 Avaliada e revisada
Nova versão do Guia, sem mudanças para o Pav. Rígido1993
MEPDG2004
MEPDG – AASHTOWareAtual
3
Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
Base nos resultados da AASHO Road Test 
(Ottawa, Illinois, entre 1958 e 1960)
4
Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
O método prevê o cálculo do número admissível de eixos 
equivalentes que uma determinada espessura de pavimento é 
capaz de suportar
Número de Eixos Equivalentes
Transforma-se cada eixo em 
um número equivalente de 
eixos simples de rodagem 
dupla de 8,2 tf
5
Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
Número de Eixos Equivalentes
6
Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
A fórmula geral é:
Número de Eixos Equivalentes
7
Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
Procedimento normal consiste em supor uma espessura do pavimento e 
iniciar tentativas, para obter os eixos equivalentes e posteriormente 
avaliar todos os fatores adicionais ao dimensionamento
As variáveis 
são
A) Espessura
B) Serventia
C) Tráfego
D) Transferência de carga
E) Propriedades do concreto
F) Resistência do subleito
G) Drenagem
H) Confiabilidade
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
A) Espessura
• É a variável que pretende-se determinar por meio 
do dimensionamento
• Afetado diretamente por todas as variáveis 
consideradas no processo de cálculo
Espessura
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
B) Serventia
• Capacidade do pavimento em servir ao tráfego que circula na via
• Medida subjetiva da qualificação do pavimento, mas a tendência é 
poder defini-la com parâmetros objetivos
• Boas técnicas 
construtivas levam a 
índices de serventia 
iniciais (Po) de 4,7 ou 4,8
Índice de 
Serviço
Qualificação
5 Excelente 
4 Muito bom
3 Bom
2 Regular
1 Ruim
0 Intrasitável
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
B) Serventia
• Quanto melhor a técnica construtiva, maior será seu índice de 
serventia, durante um tempo maior
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
B) Serventia
• O índice de serventia final (Pt) é a qualificação que se espera no 
final da vida útil do pavimento
Serventia Final (Pt) recomendada pela AASHTO
A diferença entre ambos índices é conhecida como perda de serventia
∆𝑷𝑺𝑰 = 𝑷𝒐 − 𝑷𝒕
Pavimento Pt
Rodovias principais 2,5
Rodovias secundárias 2,0
Área industrial 1,8
Área urbana principal 1,8
Área urbana secundária 1,5
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
C) Tráfego
• É uma das variáveis mais significativas e ao mesmo tempo a que 
apresenta maior incerteza para seu cálculo
• São necessários dados precisos para obter dimensionamentos 
mais confiáveis
• Simplificado para o eixo padrão de rodas duplas de 80kN
• Fatores de carga específicos para pavimentos rígidos
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
C) Tráfego
• O mais adequado é realizar o dimensionamento para a faixa mais 
carregada ou crítica
• Existem alguns fatores que podem ser utilizados, em função do 
número de faixas de tráfego
• A AASHTO também considera a fadiga no dimensionamento
• Estabelece o número de repetições de carga para definir a vida útil 
do pavimento
Número de faixas de tráfego 
em um sentido
Porcentagem de eixos simples 
equivalentes de 82kN na faixa de projeto
1 100
2 80 - 100
3 60 - 80
4 50 - 75
14
Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
C) Tráfego
• A vida útil mínima para dimensionar um pavimento rígido é de 20 
anos, mas há possibilidade para considerar 30 ou 40 anos
• Deve-se considerar a taxa de crescimento anual, usualmente em 
função do desenvolvimento sócio-econômico
Valores usuais de taxa de crescimento
Fator de 
crescimento do 
tráfego
g = taxa de crescimento
n = anos de vida útil
Caso Taxa de crescimento
Crescimento normal 1% a 3%
Vias totalmente saturadas 0% a 1%
Com tráfego induzido* 4% a 5%
Elevado crescimento* maior a 5%
* somente durante 3 a 5 anos
𝑭𝑪𝑻 =
𝟏 + 𝒈 𝒏 − 𝟏
𝒈
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
D) Transferência de carga
• Conhecido como coeficiente de transmissão de carga (J)
• Capacidade que tem uma placa de transmitir as forças de 
cisalhamento para as placas vizinhas
• Enquanto melhor seja a transferência de cargas, melhor será o 
comportamento da placa de pavimento
• Volume de tráfego
• Emprego de barras 
de transferência
• Suporte lateral das 
placas
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
D) Transferência de carga
O emprego de barras de transferência é a melhor forma de obter 
efetividade na transferência de cargas
Utilizar quando
• Tráfego pesado > 25% do tráfego total
• Número N superior a 5x106
Junta 0% efetiva
Junta 100% efetiva
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
D) Transferência de carga
O Suporte lateral refere-se ao confinamento que contribui na redução 
dos esforços máximos que se geram no concreto devido aos 
carregamento
Faixas com largura 
superior a 4,0m
Emprego de 
acostamentos de 
concreto
Emprego guia e 
sarjeta
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
E) Propriedades do Concreto
Duas propriedades influenciam no dimensionamento e em seu 
comportamento ao longo da vida útil 
• Resistência à tração na flexão ou módulo de ruptura (MRup)
• Módulo de elasticidade do concreto (Ec)
kg/cm
2 psi
Rodovias principais 48 682,7
Rodovias secundárias 48 682,7
Área industrial 45 640,1
Área urbana principal 45 641,1
Área urbana secundária 42 597,4
MR recomendado
Tipo de pavimento
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
E) Propriedades do Concreto
A AASHTO permite utilizar a resistência a flexão média obtida por 
meio de ensaios de concretos projetados para atingir a resistência 
especificada no projeto
𝑴𝑹𝒖𝒑𝒎é𝒅𝒊𝒐 = 𝑴𝑹𝒖𝒑 𝒆𝒔𝒑𝒆𝒄𝒊𝒇𝒊𝒄𝒂𝒅𝒐 + 𝒁𝒓 × (𝒅𝒆𝒔𝒗𝒊𝒐 𝒑𝒂𝒅𝒓ã𝒐 𝒅𝒐𝑴𝑹𝒖𝒑)
Desvio padrão normal
Média
Concreto misturado in situ 6% a 12% 9,0%
Concreto misturado em central 5% a 10% 7,5%
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
E) Propriedades do Concreto
O Módulo de Elasticidade do 
Concreto (Ec) pode ser 
relacionado com a sua 
resistência à compressão (f’c)
Desvio padrão normal (Zr)
Confiabilidade R, %
Desvio padrão 
normal, Zr
50 -0,000
60 -0,253
70 -0,524
75 -0,674
80 -0,841
85 -1,037
90 -1,282
91 -1,340
92 -1,405
93 -1,476
94 -1,555
95 -1,645
96 -1,881
97 -2,054
98 -2,054
99 -2,327
99,9 -3,090
99,99 -3.750
𝑬𝒄 = 𝟐𝟏𝟎𝟎𝟎𝒙𝒇′𝒄 Τ𝟏 𝟐
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
F) Resistência do subleito
Utiliza-se como referência o módulo de reação (k) do solo, obtido 
pelo ensaio de placa e correlações com o CBR
Tipos de solos e valores aproximados de k
Tipos de solos Suporte
Faixa de valores de k 
(PCI)
Solo fino com silte e argila 
predominante
Baixo 75 - 120
Areias e mistura de areias com 
pedregulhos, com quantidades 
de silte e argila considerável
Médio 130 - 170
Areias e misturas de areias e 
pedregulhos, com poucos finos
Alto 180 - 220
Sub-base tratada com cimento Muito Alto 250 - 400
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
G) Drenagem
• Fator importante em qualquer estrutura de pavimento
• Influencia sua vida útil e o dimensionamento
• Avalia-se pelo coeficiente de drenagem (Cd)
Qualidade da drenagem
Parâmetro determinado em função do tempo que a água 
infiltrada demora em ser evacuada da estrutura do pavimento
Qualidade de drenagem Tempo que a água leva para ser evacuada
Excelente Solo libera 50% da água em 2 horas
Bom Solo libera 50% da água em 1 dia
Regular Solo libera 50% da água livre em 7 dia
Ruim Solo libera 50% da água livre em 1 mês
Péssimo A água não é evacuada
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
G) Drenagem
Exposição à saturação
Porcentagemde tempo no ano que um pavimento está exposto a 
níveis de umidade próximos à saturação (em função da precipitação 
regional)
Valores para o Coeficiente de Drenagem (Cd)
Menos de 
1%
1% a 5% 5% a 25% > 25%
Excelente 1,25 - 1,20 1,20 - 1,15 1,15 - 1,10 1,10
Bom 1,20 - 1,15 1,15 - 1,10 1,10 - 1,00 1,00
Regular 1,15 - 1,10 1,10 - 1,00 1,00 - 0,90 0,90
Ruim 1,10 - 1,00 1,00 - 0,90 0,90 - 0,80 0,80
Péssimo 1,00 - 0,90 0,90 - 0,80 0,80 - 0,70 0,70
Porcentagem do tempo que a estrutura do 
pavimento está exposta a níveis de umidade 
próximos à saturação
Qualidade de 
drenagem
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
H) Confiabilidade (R)
• Probabilidade que o sistema de pavimento se comporte de forma 
satisfatória durante sua vida útil
• Defeitos de deformação e fadiga se mantenham em níveis abaixo 
dos permissíveis
Valores recomendados
Classificação da estrada Urbano Rural
Rodovias principais 85% - 99,9% 80% - 99,9%
Rodovias arteriais 80% - 99% 75% - 99%
Estradas coletoras 80% - 95% 75% - 95%
Estradas locais 50% - 80% 50% - 80%
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
H) Confiabilidade (R)
• A confiabilidade pode se relacionar com um Fator de Segurança
• Associado a um desvio padrão (So) ou erro padrão
Valores recomendados do desvio padrão
50% 60% 70% 80% 90% 95%
0,30 1,00 1,19 1,44 1,79 2,42 3,12
0,35 1,00 1,23 1,53 1,97 2,81 3,76
0,39 1,00 1,26 1,60 2,13 3,16 4,38
0,40 1,00 1,26 1,62 2,17 3,26 4,55
Desvio 
padrão 
(So)
Confiabilidade (R)
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
• Pode ser diretamente pela aplicação da fórmula de dimensionamento, 
para determinar a espessura da placa
• Pode ser um pouco cansativo
PROCEDIMENTO DE CÁLCULO
27
Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
• Podem se aplicar ábacos de dimensionamento
PROCEDIMENTO DE CÁLCULO
Continua
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
• Podem se aplicar ábacos
de dimensionamento
PROCEDIMENTO 
DE CÁLCULO
Continuação
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
• Softwares disponíveis
PROCEDIMENTO DE CÁLCULO
1. Fazer cadastro no site
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
2. Definir e criar novo projeto 
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
3. Informar as características do projeto
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
4. Informar os parâmetros de dimensionamento
33
Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
5. Definir tráfego e carregamento
34
Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
6. Definição das características do revestimento de concreto
http://www.webcalc.com.br/conversoes/pressao.html
http://www.webcalc.com.br/conversoes/pressao.html
35
Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
6. Definição da sub-base do pavimento
Para k 1000 psi/in = 270 MPa/m
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
7. Resultados
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Método de Dimensionamento AASHTO 1993 
7. Resultados
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EXERCÍCIOS
Repetir os cálculos fazendo uma análise de sensibilidade da
espessura da placa de concreto para os seguintes cenários:
Cenário 1: Variação do tráfego:
N = 5x107 ; N = 1x108
Cenário 2: Variação do coeficiente de transferência (J)
J = 2 ; J = 4
Cenário 3: Variação da serventia final
Pt = 2,5 ; Pt = 2,0
Cenário 4: Variação do espaçamento entre juntas transversais
120in ; 200in
Cenário 5: Variação da sub-base:
Base Tratada com Asfalto ; Base Tratada com Cimento
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Método de Dimensionamento AASHTO
1962 AASHO Interim Guide for Design of Pavement Structures
AASHTO Guide of Design of Pavement Structures1986
1972 e 1981 Avaliada e revisada
Nova versão do Guia, sem mudanças para o Pav. Rígido1993
MEPDG2004
MEPDG – AASHTOWareAtual
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Método de Dimensionamento AASHTOWare
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Método de Dimensionamento AASHTOWare
Níveis de Entrada dos Dados
NÍVEL I NÍVEL II NÍVEL III
Dados obtidos de 
ensaios 
laboratoriais, 
volumes de tráfego 
e pesos obtidos em 
local próximo ao 
projeto
Emprego de 
correlações para os 
materiais, a partir de 
ensaios empíricos 
(CBR)
Emprego de valores 
estabelecidos a 
partir da experiência 
local
42
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PAVIMENTO NOVO
Dados gerais
• Vida útil do projeto
• Seleção da data de construção
• Seleção da data de abertura ao 
tráfego
43
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PAVIMENTO NOVO
Opção de selecionar os critérios 
de ruina
• IRI inicial e final
• Trincamento transversal (%)
• Escalonamento nas juntas (mm)
44
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PAVIMENTO NOVO – Seleção de Camadas e Materiais
45
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PAVIMENTO NOVO – Seleção de Camadas e Materiais
Definição das características do material de revestimento
46
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PAVIMENTO NOVO – Seleção de Camadas e Materiais
Definição das características do material de sub-base
Materiais não estabilizados Materiais estabilizados
47
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PAVIMENTO NOVO – Definição do espectro de carga do 
tráfego
48
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PAVIMENTO NOVO – Definição das características 
climáticas
49
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PAVIMENTO NOVO – Definição da estratégia de manutenção
50
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PROCESSO DE ANÁLISE
• O modelo estrutural utilizado é por elementos finitos
• Avalia-se ao longo do período de vida útil
• Prevê-se o dano mês a mês para os diversos modelos de ruina
• Trincamento transversal
• Irregularidade longitudinal
• Escalonamento
51
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PAVIMENTO NOVO – RELATÓRIO
Resumo da Estrutura do Pavimento
52
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PAVIMENTO NOVO – RELATÓRIO
Características mecânicas dos materiais ao longo do tempo
53
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PAVIMENTO NOVO – RELATÓRIO
Características mecânicas dos materiais ao longo do tempo
54
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PAVIMENTO NOVO – RELATÓRIO
Resumo dos parâmetros de tráfego
55
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PAVIMENTO NOVO – RELATÓRIO
Resumo dos parâmetros de tráfego
56
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PAVIMENTO NOVO – RELATÓRIO
Resumo dos parâmetros de clima
57
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PAVIMENTO NOVO – RELATÓRIO
Resumo dos parâmetros de ruina
58
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PAVIMENTO NOVO – RELATÓRIO
Resumo dos parâmetros de ruina
Escalonamento nas 
juntas
Irregularidade 
Longitudinal
Trincamento
59
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PAVIMENTO NOVO – RELATÓRIO
Resumo dos parâmetros de ruina ao longo do tempo
60
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PAVIMENTO NOVO – RELATÓRIO
Resumo dos parâmetros de ruina ao longo do tempo
61
Método de Dimensionamento AASHTOWare
PAVIMENTO NOVO – RELATÓRIO
Resumo dos parâmetros de ruina ao longo do tempo
62
Método de Dimensionamento AASHTOWare
Análise de sensibilidade
63
Método de Dimensionamento AASHTOWare
Análise de sensibilidade
Alargamento das placas reduz consideravelmente o trincamento
64
Método de Dimensionamento AASHTOWare
Análise de sensibilidade
Alargamento das placas reduz o escalonamento
65
Método de Dimensionamento AASHTOWare
Análise de sensibilidade
Efeito do posicionamento do carregamento na borda da 
placa
66
Método de Dimensionamento AASHTOWare
Análise de sensibilidade
Efeito do espaçamento entra as juntas transversais no escalonamento
67
Método de Dimensionamento AASHTOWare
Análise de sensibilidade
Efeito do espaçamento entra as juntas transversais na área trincada
68
Método de Dimensionamento AASHTOWare
Análise de sensibilidade
Efeito da confiabilidade no IRI
69
Método de Dimensionamento AASHTOWare
Análise de sensibilidade
Efeito das barras de transferência no IRI
70
Método de Dimensionamento AASHTOWare
Análise de sensibilidade
Efeito das barras de transferência no escalonamento
71
Método de Dimensionamento AASHTOWare
Análise de sensibilidade
Efeito da localização do carregamento
72
Método de DimensionamentoAASHTOWare
Análise de sensibilidade
Efeito da variação da temperatura ao longo do dia, em 
diversas profundidades
73
Referências Bibliográficas
(1) ABCP. (2018). Curso de Tecnologia de Pavimentos de Concreto. Módulo 2: Projeto e Dimensionamento dos Pavimentos. 
São Paulo, SP.
(2) AASHTO. (2001). 1993 Guide for Design of Pavement Structures. American Association of State Highway and 
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(3) BALBO, J. T. (2009). Pavimentos de concreto. Oficina de Textos: São Paulo.
(4) Caltrans. (2015). Concrete Pavement Guide. State of California. Department of Transportation. Division of Maintenance. 
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(5) CRONEY, P.; CRONEY, D. (1998). The design and performance of road pavements. 3rd Edition. McGraw-Hill: New York.
(6) DER/SP – Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de São Paulo. Manuais e Normas. Disponível em: 
http://www.der.sp.gov.br/Website/Acessos/Documentos/Tecnicas.aspx
(7) DNIT – Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Manual de Pavimentos Rígidos (2004). Instituto de 
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(8) DNIT – Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Manual de Recuperação de Pavimentos Rígidos (2004). 
Instituto de Pesquisas Rodoviárias (IPR). Publicação IPR 737. Rio de Janeiro, RJ.
(9) DNIT – Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Normas. Instituto de Pesquisas Rodoviárias (IPR). 
Disponível em: http://ipr.dnit.gov.br/normas-e-manuais/normas/coletanea-de-normas
(10) FAA – Federal Aviation Administration (Estados Unidos) – Manuais e Normas. Disponível em: 
https://www.faa.gov/airports/engineering/pavement_design/
(11) Guia Básico de Utilização do Cimento Portland. (2002) BT -106. Revisão 7. Associação Brasileira de Cimento Portland. 
ABCP. ISBN 85-87024-23-X. 28p. São Paulo, SP.
(12) Huang, Y. H. (2004). Pavement Analysis and Design. Segunda Edição. 2nd Edition. Prentice Hall: New Jersey.
(13) MANUAL DO CONCRETO DOSADO EM CENTRAL. (2007). Associação Brasileira das Empresas de Serviços de 
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(14) Medina, J. e Motta, L.M.G. (2005). Mecânica dos Pavimentos. Livro, 2a Edição. Rio de Janeiro, RJ.
(15) NEVILLE, A. M. (1997). Propriedades do Concreto. 2ª Edição. Editora Pini. ISBN 85-7266-068-2. São Paulo, SP.
(16) Oliveira, P. L. (2000). Projeto Estrutural de Pavimentos Rodoviários e de pisos industriais de concreto. Dissertação de 
Mestrado. Escola de Engenharia de São Carlos. Universidade de São Paulo. São Carlos, SP.
(17) VDOT. (2017). AASHTOWare Pavement ME User Manual. Virginia Department of Transportation, Pavement Design and 
Evaluation Section. Richmond, Virginia, Estados Unidos.
(18) Yoder, E. J.; Witczak, M. W. (1975). Principles of Pavement Design. Second Edition. John Wiley and sons, Inc. Estados
Unidos da América.
http://www.der.sp.gov.br/Website/Acessos/Documentos/Tecnicas.aspx
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https://www.faa.gov/airports/engineering/pavement_design/