Resistência da pista de pouso e decolagem

O RBAC nº 154 (ANAC, 2018, p. 21), que estabelece diretrizes para o projeto de aeródromos, define que a resistência, ou a capacidade de suporte de um pavimento, deve seguir os seguintes padrões mínimos:

a) a resistência de pavimentos destinados a aeronaves com peso de rampa superior a 5.700 kg deve ser divulgada utilizando-se o método ACN-PCN;

b) a resistência de pavimentos destinados a aeronaves com peso de rampa igual ou inferior a 5.700 kg deve ser divulgada informando-se o peso máximo permitido da aeronave e a pressão máxima permitida dos pneus.

O Método ACN/PCN foi adotado como um sistema universal simples para determinar o peso limite de aeronaves que poderiam operar sobre determinado pavimento aeroportuário por um procedimento de comparação entre o Número de Classificação da Aeronave (Aircraft Classification Number – ACN) e o Número de Classificação do Pavimento (Pavement Classification Number – PCN) (OLIVEIRA, 2009, p. 72).

Alexandre (2008, p. 26), define ACN como o efeito relativo de uma aeronave e seu determinado peso sobre um pavimento para uma categoria padrão de subleito especificado. Enquanto, o PCN é o número que expressa à capacidade de carga de um pavimento para operações sem restrição.

Dessa forma, Oliveira (2009, p. 72) salienta que o método indica que um pavimento com um determinado valor de PCN pode suportar, sem restrições, qualquer aeronave classificada com um valor de ACN igual ou inferior ao PCN informado, desde que sejam respeitadas as limitações de pressão dos seus pneus.

Através do número PCN os operadores aeroportuários conseguem avaliar a aceitabilidade da operação de determinada aeronave, visto que o mesmo destina-se a reportar a resistência relativa do pavimento. Porém, “o método não tem a finalidade de dimensionar ou a avaliar o pavimento

aeroportuário, mas não traz restrições para as metodologias utilizadas para o dimensionamento” (ALEXANDRE, 2008, p. 26).

A Advisory Circular no 150/5335-5C (FAA, 2014) especifica que o cálculo do ACN exige informações detalhadas sobre as características físicas e operacionais das aeronaves, como o centro de gravidade, peso máximo de decolagem, espaçamento entre as rodas do trem de pouso, pressão dos pneus e outros fatores.

Dependendo do tipo de pavimento são utilizados modelos matemáticos diferentes para a obtenção do ACN, os quais Oliveira (2009, p. 73) sintetizou em sua tese:

a) Para pavimentos rígidos: utilização da Teoria de Westergaard, baseada em uma placa elástica carregada sobre uma sub-base de Winkler, assumindo o concreto uma tensão de trabalho de 2,79 Mpa.

b) Para pavimentos flexíveis: fundamentado no método CBR, que emprega a solução de Boussinesq, baseada nos deslocamentos e esforços de um espaço homogêneo e isotrópico.

Dessa forma, utilizando os parâmetros definidos para cada tipo de pavimento, pode-se dizer que o ACN, numericamente, é definido como duas vezes a carga derivada de roda simples padrão, que é uma função da resistência do subleito com pressão normalizada de 1,25 Mpa, expressa em milhares de quilogramas. A fim de facilitar o entendimento, temos por roda simples padrão à interação trem-de-pouso e pavimento, matematicamente (AC 150/5335-5C, FAA, 2014).

Visto que as aeronaves podem operar com várias combinações de peso e centro de gravidade, a Internacional Civil Aviation Organization (ICAO) adotou condições operacionais padrão para determinação dos valores de ACN. Dessa forma, o ACN máximo de uma aeronave se calcula com a massa e o centro de gravidade que produzem a carga máxima do trem-de-pouso principal sobre o pavimento. Para condições específicas, os valores de ACN são os que se ajustam aos efeitos da pressão dos pneus e/ou a posição do centro de gravidade, com peso bruto especificado para a aeronave (OLIVEIRA, 2009, p. 74).

A AC 150/5335-5C (FAA, 2014) informa que é de responsabilidade dos fabricantes de aeronaves a publicação do peso máximo e informações do centro de gravidade da mesma, detalhados em seus manuais sobre as caracterísiticas das aeronaves.

Quanto à determinação numérica do PCN para um determinado pavimento, é possivel basear-se em dois procedimentos: o primeiro é o método de utilização, baseado nas operações das aeronaves sobre o pavimento. Já o segundo, refere-se a um método de avaliação técnica.

O método de utilização de aeronaves é um procedimento simples, visto que os valores de ACN para todas as aeronaves atualmente permitidas para uso de um determinado pavimento são determinados, e o maior valor de ACN é relatado como PCN. Dessa forma, este método não requer conhecimento detalhado da estrutura do pavimento (AC 150/5335-5C, FAA, 2014).

Conforme a AC 150/5335-5C (FAA, 2014), a resistência de uma seção do pavimento é difícil de resumir de maneira precisa sem levar em consideração as cargas brutas das aeronaves, frequência de operação e condições de suporte do pavimento. Assim, o método de avalição técnica tem o intuito de abordar essas e outras variáveis específicas do local, a fim de determinar a capacidade de resistência do pavimento.

O documento ainda reforça que uma avaliação bem sucedida do pavimento é aquela que atribui não só uma classificação de resistência do pavimento, mas também considera o impacto do efeito acumulado do volume de tráfego sobre a vida útil do pavimento.

Devido o valor numérico PCN ser determinado a partir da obtenção da carga bruta admissível suportada pelo pavimento, o mesmo não deve ser confundido com um parâmetro de projeto do pavimento. Para o método de avaliação técnica, deve-se considerar a frequência de operações e os níveis de tensão admissíveis, obtendo-se a carga bruta da aeronave pelo processo inverso do dimensionamento. Ademais, a partir do tráfego de todas as aeronaves, é preciso avaliar o tráfego equivalente no aeroporto (OLIVEIRA, 2009, p. 75).

Independentemente do método de obtenção, de acordo com a AC 150/5335-5C (FAA, 2014), o valor numérico do PCN indica a capacidade de resistência de um pavimento flexível em termos de carga de roda simples padrão, a uma pressão normalizada de 1,25 Mpa, além da tensão de trabalho no concreto, para pavimentos rígidos, de 2,75 Mpa.

Além do valor numérico do PCN, a notificação formal do método ACN-PCN baseia-se também nos seguintes parâmetros: tipo de pavimento, categoria de resistência do subleito, pressão

máxima admissível nos pneus e o método de avaliação utilizado. Ambos possuem códigos de utilizações, os quais são especificados nas tabelas 3, 4, 5, 6 e 7 a seguir:

Tabela 3 - Notificação do PCN - Tipo de Pavimento

Parâmetro Categoria Código

Tipo de Pavimento Rígido R

Flexível F

Fonte: AC 150/5335-5C, FAA, 2014.

Tabela 4 - Notificação do PCN - Resistência do subleito para pavimentos rígidos

Parâmetro Categoria Resistência do Subleito (CBR) Resistência do Subleito normalizada (CBR) Código Resistência do subleito – Pavimento Rígido Alta k ≥ 120 150 A Média 60 < k < 120 80 B Baixa 25 < k ≤ 60 40 C Ultra-baixa k ≤ 25 20 D Fonte: AC 150/5335-5C, FAA, 2014.

Tabela 5 - Notificação do PCN - Resistência do subleito para pavimentos flexíveis

Parâmetro Categoria Resistência do Subleito (k em MN/m³) Resistência do Subleito normalizada (k em MN/m³) Código Resistência do subleito – Pavimento Flexível Alta CBR ≥ 13 15 A Média 8 < CBR < 13 10 B Baixa 4 < CBR ≤ 8 6 C Ultra-baixa CBR ≤ 4 3 D Fonte: AC 150/5335-5C, FAA, 2014.

Tabela 6 - Notificação do PCN - Pressão máxima admissível dos pneus

Parâmetro Categoria Pressão máxima permitida

(Mpa) Código

Pressão máxima admissível dos pneus

Alta Sem limite de pressão W

Baixa Pressão limitada a 1,0 MPa Y Ultra-baixa Pressão limitada a 0,5 MPa Z

Fonte: AC 150/5335-5C, FAA, 2014.

Tabela 7 - Notificação do PCN - Método de Avaliação

Parâmetro Categoria Código

Método de Avaliação Experimental U

Técnico T

Fonte: AC 150/5335-5C, FAA, 2014.

Supondo o PCN de um pavimento flexível sobre um subleito de resistência baixa, com a pressão dos pneus limitada a 1,0 Mpa, valor de PCN 8 avaliado pelo método experimental, deverá ser informado como: PCN 8/F/C/Y/U.