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CÁLCULOS DE PAVIMENTAÇÃO. Parâmetros. Coeficiente de Poisson

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Academic year: 2021

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CÁLCULOS DE PAVIMENTAÇÃO

Características das camadas

Camada

Parâmetros Espessura das

camadas [m] E (Mpa) Coeficiente de Poisson Material Estrutura 1 Estrutura 2 Cam ad as b et u m in o sas Camada de

desgaste 4.670 0,35 BD - Betão Betuminoso 0,05 0,05 Camada de regularização 6.167 0,35 MB - Macadame betuminoso 0,07 0,07 Cam ad as gra n u lar

es Base 400 0,35 granulometria extensa Agregado britado de 0,25 0,25 Sub-base 200 0,35 Agregado britado de

granulometria extensa 0,25 -

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Temperatura de Serviço

Temperatura média mensal*

Ano/Mês 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 TMMA (média) Janeiro 25,6 26,1 26,7 26,0 26,0 26,4 26,2 26,3 26,5 27,0 26,9 26,8 27,9 26,3 26,2 26,3 26,6 26,7 26,7 27,2 26,4 Fevereiro 25,7 26,7 27,2 26,7 26,9 26,9 26,8 26,8 26,6 27,2 27,2 27,4 29,5 27,1 26,7 27,0 27,1 26,7 27,4 27,6 27,0 Março 25,8 27,2 27,1 26,6 27,4 27,1 27,1 26,9 27,4 27,5 27,2 27,5 28,2 26,8 27,4 27,4 27,2 27,4 28,0 27,7 27,3 Abril 25,8 27,2 26,9 26,7 26,9 26,9 26,6 27,2 27,0 27,1 26,9 27,0 28,3 27,0 26,7 27,3 27,3 27,5 27,6 27,7 27,0 Maio 26,1 26,5 26,6 26,2 26,0 26,3 26,6 26,9 27,1 26,7 27,1 26,7 27,9 26,6 26,9 26,8 27,0 27,4 26,7 26,6 26,7 Junho 24,3 25,9 25,9 25,5 25,1 25,8 24,8 25,9 26,0 26,1 25,7 25,8 26,6 26,6 26,0 25,5 26,6 25,8 26,4 25,7 25,8 Julho 23,9 26,0 24,5 24,1 24,0 24,7 24,6 26,0 25,2 25,6 24,7 25,7 25,6 25,3 25,7 24,5 25,9 25,9 26,0 25,7 25,4 Agosto 24,8 25,9 25,7 25,1 25,3 25,1 24,8 25,6 25,3 26,1 25,2 25,9 25,6 25,7 25,5 24,6 26,0 26,1 25,4 25,4 25,4 Setembro 24,9 26,4 25,6 25,7 25,6 25,7 25,3 26,0 26,4 26,5 26,2 26,8 26,0 25,9 25,8 25,6 26,3 26,2 26,1 26,6 26,0 Outubro 25,4 26,5 26,1 25,5 25,8 25,3 25,8 26,3 26,0 26,1 26,0 27,5 26,0 26,2 26,1 25,9 25,9 26,8 26,2 25,9 26,0 Novembro 25,2 26,4 25,9 25,9 25,8 25,7 25,7 26,5 26,0 26,1 26,0 27,0 26,2 25,6 26,3 26,4 26,1 26,4 26,6 26,4 26,1 Dezembro 25,4 26,0 25,9 25,9 25,8 25,8 25,8 26,5 26,6 26,3 26,3 27,2 26,1 26,2 26,0 26,6 26,6 26,7 26,8 26,5 26,2

(3)

Um dos pilares fundamentais do desenvolvimento do projeto é conceber uma estrutura resiliente às mudanças climáticas. Foram analisadas as variações de temperatura expectáveis pelos cenários RCP 4.5 (cenário intermédio) e RCP 8.5 (cenário pessimista)

Tendo em consideração que os valores de temperatura mensal média têm vindo a diminuir entre o ano 2005 e o ano 2016 (conforme visível no gráfico anterior), será razoável e apropriada a aplicação de um fator corretivo menos gravoso na representação da evolução da temperatura segundo os modelos de projeção de indicadores climáticos (sejam estes correspondentes a cenários de estabilização/intermédios, como o RCP 4.5, ou cenários pessimistas, como o RCP 8.5). Neste caso, serão utilizados os valores mínimos (e não o valor médio) no intervalo de valores prováveis a adotar para cada cenário:

RCP 4.5: +0,9 RCP 8.5: +1,4 23,0 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0

Evolução da Temperatura Média Mensal

(4)

Figura 1 – Ábaco MMAT-W Figura 2 – Ábaco MMAT-RT

Mês TMMA

(média)

RCP 4.5 Ver ábaco MMAT-W RCP 8.5 Ver ábaco MMAT-W Correção (+0,9ºC) Fator de ponderação Correção (+1,4ºC) Fator de ponderação Janeiro 26,4 27,3 2,78 27,8 2,88 Fevereiro 27,0 27,9 2,92 28,4 3,16 Março 27,3 28,2 3,08 28,7 3,24 Abril 27,0 27,9 2,92 28,4 3,16 Maio 26,7 27,6 2,83 28,1 3,04 Junho 25,8 26,7 2,56 27,2 2,72 Julho 25,4 26,3 2,44 26,8 2,59 Agosto 25,4 26,3 2,44 26,8 2,59 Setembro 26,0 26,9 2,62 27,4 2,79 Outubro 26,0 26,9 2,62 27,4 2,79 Novembro 26,1 27,0 2,65 27,5 2,8 Dezembro 26,2 27,1 2,68 27,6 2,83

(5)

RCP 4.5 Fator de ponderação médio 2,67 -> Temp. média anual ponderada do ar 26,3 RCP 8.5 Fator de ponderação médio 2,82 -> Temp. média anual ponderada do ar 27,2

Temperatura de Serviço

Camada betuminosa Esp. (mm) RCP Temp. média anual ponderada (Tmix)

Desgaste 50 RCP 4.5 40,2

RCP 8.5 41,7

Regularização 70 RCP 4.5 39,4

RCP 8.5 40,8

Previsão do módulo de rigidez do betume e da mistura betuminosa

Penetração inicial do betume, Pi 15 Betume 10/20 Vel. de circulação (Km/h) 60

Tempo de aplicação de carga t (s) 0,02 OK

Temperatura de amolecimento TABr (ºC) 72,29

Penetração do betume recuperado Pr 9,75

Índice de penetração do betume IP -0,07 OK

Verificação camada desgaste TABr - Tmix (desgaste) 32,09 OK

Verificação camada regularização TABr - Tmix (regularização) 32,89 OK

Parâmetro Camada

Desgaste (BD) Regularização (MBD)

Temperatura de serviço Tmix (ºC) 40,20 39,40

Módulo de rigidez do betume Sbetume (Mpa) 19,14 21,65 OK

n 2,76 2,71

Concentração volumétrica de agregados Cv 0,88 0,88

(6)

ESTRUTURA 1

INPUT ELSYM5

LAYER MODULUS RATIO THICKNESS

1 4670000. .350 .050 M

2 6167000. .350 .070 M

3 400000. .350 .250 M

4 200000. .350 .250 M

5 100000. .400 SEMI-INFINITE

2 LOAD(S), EACH LOAD AS FOLLOWS

TOTAL LOAD... 32.50KN LOAD STRESS.... 662.00KN/M2 LOAD RADIUS.... .13M LOCATED AT LOAD X Y 1 .188 .000 2 -.188 .000 OUTPUT ELSYM5

RESULTS REQUESTED FOR SYSTEM LOCATION(S)

DEPTH(S) Z= .12 .62 X-Y POINT(S) X= .00 .19 Y= .00 .00 ELSYM5 mai/80 - 3A ELASTIC SYSTEM 1 - Z= .12 LAYER NO 2 X= .00 .19 Y= .00 .00 NORMAL STRESSES SXX .2223E+03 .1061E+04 SYY .9642E+03 .1302E+04 SZZ -.1437E+03 -.1920E+03 SHEAR STRESSES

SXY .0000E+00 .0000E+00 SXZ .0000E+00 -.2483E+02 SYZ .0000E+00 .0000E+00 PRINCIPAL STRESSES

(7)

PS 1 .9642E+03 .1302E+04

PS 2 .2223E+03 .1062E+04

PS 3

-.1437E+03 -.1925E+03 PRINCIPAL SHEAR STRESSES

PSS1 .5539E+03 .7472E+03 PSS2 .3710E+03 .1201E+03 PSS3 .1830E+03 .6271E+03 DISPLACEMENTS UX .0000E+00 .9898E-05 UY .0000E+00 .0000E+00 UZ .4448E-03 .4367E-03 NORMAL STRAINS

EXX -.1052E-04 .1091E-03 EYY .1519E-03 .1618E-03 EZZ -.9064E-04 -.1652E-03

SHEAR STRAINS

EXY .0000E+00 .0000E+00 EXZ .0000E+00 -.1087E-04 EYZ .0000E+00 .0000E+00 PRINCIPAL STRAINS

PE 1 .1519E-03 .1618E-03

PE 2 -.1052E-04 .1092E-03

PE 3 -.9064E-04 -.1654E-03

PRINCIPAL SHEAR STRAINS PSE1 .2425E-03 .3271E-03 PSE2 .1624E-03 .5258E-04 PSE3 .8012E-04 .2745E-03

ELSYM5 mai/80 - 3A ELASTIC SYSTEM 1 - Z= .62 LAYER NO 4 X= .00 .19 Y= .00 .00 NORMAL STRESSES SXX .2138E+02 .1817E+02 SYY .2430E+02 .2223E+02 SZZ -.3000E+02 -.2777E+02 SHEAR STRESSES

SXY .0000E+00 .0000E+00 SXZ .0000E+00 -.4712E+01 SYZ .0000E+00 .0000E+00 PRINCIPAL STRESSES

PS 1 .2430E+02 .2223E+02

PS 2 .2138E+02 .1865E+02

PS 3

(8)

PRINCIPAL SHEAR STRESSES PSS1 .2715E+02 .2524E+02 PSS2 .1456E+01 .1794E+01 PSS3 .2569E+02 .2345E+02 DISPLACEMENTS UX .0000E+00 .2105E-04 UY .0000E+00 .0000E+00 UZ .3091E-03 .3018E-03 NORMAL STRAINS

EXX .1169E-03 .1005E-03 EYY .1366E-03 .1280E-03 EZZ -.2300E-03 -.2095E-03

SHEAR STRAINS

EXY .0000E+00 .0000E+00 EXZ .0000E+00 -.6362E-04 EYZ .0000E+00 .0000E+00 PRINCIPAL STRAINS

PE 1 .1366E-03 .1280E-03

PE 2 .1169E-03 .1037E-03

PE 3 -.2300E-03 -.2128E-03

PRINCIPAL SHEAR STRAINS PSE1 .3665E-03 .3407E-03 PSE2 .1966E-04 .2422E-04 PSE3 .3469E-03 .3165E-03

(9)

ESTRUTURA 2

INPUT ELSYM5

LAYER MODULUS RATIO THICKNESS

1 4670000. .350 .050 M

2 6167000. .350 .070 M

3 200000. .350 .250 M

4 100000. .400 SEMI-INFINITE

2 LOAD(S), EACH LOAD AS FOLLOWS

TOTAL LOAD... 32.50KN LOAD STRESS.... 662.00KN/M2 LOAD RADIUS.... .13M LOCATED AT LOAD X Y 1 .188 .000 2 -.188 .000 OUTPUT ELSYM5

RESULTS REQUESTED FOR SYSTEM LOCATION(S)

DEPTH(S) Z= .12 .37 X-Y POINT(S) X= .00 .19 Y= .00 .00 ELSYM5 mai/80 - 3A ELASTIC SYSTEM 1 - Z= .12 LAYER NO 2 X= .00 .19 Y= .00 .00 NORMAL STRESSES SXX .6281E+03 .1512E+04

SYY .1515E+04 .1855E+04

SZZ -.1204E+03 -.1422E+03

SHEAR STRESSES

SXY .0000E+00 .0000E+00

SXZ .0000E+00 -.1874E+02

SYZ .0000E+00 .0000E+00

PRINCIPAL STRESSES

(10)

PS 2 .6281E+03 .1512E+04

PS 3 -.1204E+03 -.1424E+03

PRINCIPAL SHEAR STRESSES

PSS1 .8175E+03 .9986E+03 PSS2 .4432E+03 .1715E+03 PSS3 .3743E+03 .8271E+03 DISPLACEMENTS UX .0000E+00 .1689E-04 UY .0000E+00 .0000E+00 UZ .5791E-03 .5593E-03 NORMAL STRAINS

EXX .2273E-04 .1479E-03

EYY .2168E-03 .2230E-03

EZZ -.1411E-03 -.2141E-03

SHEAR STRAINS

EXY .0000E+00 .0000E+00

EXZ .0000E+00 -.8206E-05

EYZ .0000E+00 .0000E+00

PRINCIPAL STRAINS

PE 1 .2168E-03 .2230E-03

PE 2 .2273E-04 .1480E-03

PE 3 -.1411E-03 -.2142E-03

PRINCIPAL SHEAR STRAINS

PSE1 .3579E-03 .4372E-03

PSE2 .1940E-03 .7508E-04

PSE3 .1639E-03 .3621E-03

ELSYM5 mai/80 - 3A ELASTIC SYSTEM 1 - Z= .37 LAYER NO 3 X= .00 .19 Y= .00 .00 NORMAL STRESSES SXX .2898E+02 .2523E+02

SYY .3899E+02 .3593E+02

SZZ -.6087E+02 -.5587E+02

SHEAR STRESSES

SXY .0000E+00 .0000E+00

SXZ .0000E+00 -.9489E+01

SYZ .0000E+00 .0000E+00

PRINCIPAL STRESSES

PS 1 .3899E+02 .3593E+02

PS 2 .2898E+02 .2632E+02

PS 3 -.6087E+02 -.5696E+02

PRINCIPAL SHEAR STRESSES

PSS1 .4993E+02 .4645E+02

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PSS3 .4492E+02 .4164E+02 DISPLACEMENTS UX .0000E+00 .3319E-04 UY .0000E+00 .0000E+00 UZ .4646E-03 .4430E-03 NORMAL STRAINS

EXX .1832E-03 .1610E-03

EYY .2508E-03 .2333E-03

EZZ -.4233E-03 -.3864E-03

SHEAR STRAINS

EXY .0000E+00 .0000E+00

EXZ .0000E+00 -.1281E-03

EYZ .0000E+00 .0000E+00

PRINCIPAL STRAINS

PE 1 .2508E-03 .2333E-03

PE 2 .1832E-03 .1684E-03

PE 3 -.4233E-03 -.3938E-03

PRINCIPAL SHEAR STRAINS

PSE1 .6741E-03 .6270E-03

PSE2 .6761E-04 .6484E-04

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