CAROLINA FRANCO BUDEL
ANÁLISE TÉCNICA DA PISTA DE POUSO E DECOLAGEM DO
AEROPORTO DE IJUÍ E AVALIAÇÃO DAS NECESSIDADES DE
ENGENHARIA PARA PROVER VOOS DE AERONAVES DO TIPO 4C
Ijuí 2018
ANÁLISE TÉCNICA DA PISTA DE POUSO E DECOLAGEM DO
AEROPORTO DE IJUÍ E AVALIAÇÃO DAS NECESSIDADES DE
ENGENHARIA PARA PROVER VOOS DE AERONAVES DO TIPO 4C
Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia Civil apresentado como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Civil.
Orientador: Professor Mestre José Antônio Santana Echeverria
Ijuí/RS 2018
ANÁLISE TÉCNICA DA PISTA DE POUSO E DECOLAGEM DO
AEROPORTO DE IJUÍ E AVALIAÇÃO DAS NECESSIDADES DE
ENGENHARIA PARA PROVER VOOS DE AERONAVES DO TIPO 4C
Este Trabalho de Conclusão de Curso foi julgado adequado para a obtenção do título de ENGENHEIRO CIVIL e aprovado em sua forma final pelo professor orientador e pelo membro da banca examinadora.
Ijuí, 04 de Dezembro de 2018
Prof. Me. José Antônio Santana Echeverria Mestre pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul/UFRGS - Orientador Prof. Lia Geovana Sala Costa Coordenadora do Curso de Engenharia Civil/UNIJUÍ
BANCA EXAMINADORA Prof. Me. José Antônio Santana Echeverria (UNIJUÍ) Mestre pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul/UFRGS Prof. Me. Daiana Frank Bruxel Bohrer (UNIJUÍ) Mestre pela Universidade Federal de Santa Maria/UFSM
Aos meus pais, Cezar e Regina, pelo apoio incondicional! Meu eterno amor e agradecimento!
Agradeço primeiramente aos meus pais, Cezar e Regina, que nunca mediram esforços para garantir uma educação de qualidade a mim e aos meus irmãos, e que sempre acreditaram no meu potencial. O meu amor incondicional e eterno agradecimento.
Aos meus irmãos, Geison, Gabriela e João, àqueles que representam a certeza de que temos um ao outro e jamais estaremos sozinhos. Agradeço a Deus a oportunidade de trilhar o meu caminho ao lado de vocês!
Ao meu namorado, Mateus, que ao longo desses últimos anos foi o meu maior incentivador e apoiador das minhas escolhas. Obrigada por acreditar em mim!
Ao meu orientador, professor José Echeverria, por todo o conhecimento transmitido, disponibilidade e por pacientemente me auxiliar conforme as incertezas surgiam. És um grande profissional. Muito obrigada!
Ao Major Ricardo Cordovil, que por intermédio do professor José, através de informações e materiais deu um norte para o início deste trabalho.
As minhas amigas de longa data e as amigas da faculdade, que sempre de um jeitinho ou outro estão presentes. Obrigada pela amizade e o carinho de sempre!
A todos os meus familiares e amigos, que de uma forma ou outra contribuíram na minha caminhada.
Mesmo quando tudo parece desabar, cabe a mim decidir entre rir ou chorar, ir ou ficar, desistir ou lutar; porque descobri, no caminho incerto da vida, que o mais importante é o decidir. Cora Coralina
BUDEL, C. F. Análise técnica da pista de pouso e decolagem do Aeroporto de Ijuí e avaliação das necessidades de engenharia para prover voos de aeronaves do tipo 4C. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso. Curso de Engenharia Civil, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, Ijuí, 2018.
Por ser um meio de transporte rápido e seguro, a procura pelo transporte aéreo teve significativo crescimento nas últimas décadas. Crescimento este impulsionado principalmente pela modernização das aeronaves e a necessidade de locomoção de pessoas e grandes volumes de cargas a distâncias cada vez maiores. O desenvolvimento socioeconômico de uma cidade está diretamente ligado a presença de um aeroporto, visto que o mesmo estimula o fluxo de pessoas, bens e produtos. Com o intuito de expandir a movimentação econômica do município de Ijuí, o presente trabalho propôs a ampliação da pista de pouso e decolagem do aeroporto pertencente ao município, a fim de possibilitar a operação de aeronaves de grande porte. Para isso, após o estudo das normas referentes ao projeto e avaliação de pavimentos aeroportuários da Federal Aviation Administration – FAA, realizou-se o dimensionamento do pavimento novo bem como o da sobreposição necessária do existente, através de duas metodologias disponibilizadas pela FAA. O método tradicional é baseado em ábacos e os dados de entrada necessários são o CBR do subleito, CBR da sub-base, peso máximo de decolagem da aeronave de projeto e número de partidas anuais, sendo a aeronave de projeto aquela que necessita da maior espessura total do pavimento. O segundo dimensionamento foi realizado através do software FAARFIELD, o qual necessita dos mesmos dados de entrada do método tradicional, sendo o que os difere o fato do programa considerar a contribuição de todas as aeronaves que irão operar no aeródromo durante a vida útil do pavimento. O mesmo foi feito para a camada de sobreposição necessária para o reforço do pavimento existente. De posse dos valores de espessuras encontrados, materiais e serviços necessários, realizou-se o orçamento de cada método chegando a conclusão que o software garante mais economia e precisão. Para a verificação da viabilidade da proposta, o espaço aéreo bem como o entorno do aeródromo foi estudado, possibilitando Plano Básico de Zoneamento de Ruído Aeronáutico. Em síntese, constata-se a viabilidade da ampliação da pista de pouso e decolagem do aeroporto de Ijuí desde que atendidas as condições especificadas neste trabalho.
BUDEL, C. F. Análise técnica da pista de pouso e decolagem do Aeroporto de Ijuí e avaliação das necessidades de engenharia para prover voos de aeronaves do tipo 4C. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso. Curso de Engenharia Civil, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, Ijuí, 2018.
Being a means of fast and safe transportation, the demand for air transport has had significant growth in recent decades. This growth was mainly driven by the modernization of aircraft and the need for locomotion of people and large volumes of cargo at increasing distances. The socioeconomic development of a city is directly linked to the presence of an airport, since it stimulates the flow of people, goods and products. With the purpose of expanding the economic movement of the municipality of Ijuí, the present work proposed the expansion of the runway of landing and takeoff of the airport belonging to the municipality, in order to allow the operation of large aircraft. For this, after the study of the standards for the design and evaluation of airport pavements of the Federal Aviation Administration (FAA), the design of the new pavement was made as well as the necessary overlap of the existing one, through two methodologies made available by the FAA. The traditional method is based on abacuses and the necessary input data are the CBR of the subgrade, CBR of the sub-base, maximum takeoff weight of the design aircraft and number of annual departures, the design aircraft being the one that needs the largest thickness total floor area. The second design was carried out using the FAARFIELD software, which requires the same input data as the traditional method, which differs from the fact that the program considers the contribution of all aircraft that will operate at the aerodrome during the lifetime of the pavement. The same was done for the layer of overlap required to reinforce the existing pavement. With the values of found thicknesses, materials and necessary services, the budget of each method was reached, concluding that the software guarantees more economy and precision. In order to verify the feasibility of the proposal, the airspace and the surroundings of the aerodrome were studied, making possible the elaboration of the Basic Plan of Aeronautical Noise Zoning. In summary, it is verified the feasibility of the expansion of the landing and takeoff runway of the airport of Ijuí provided that the conditions specified in this work are met.
Figura 1 - Estrutura típica de um pavimento rígido ... 21
Figura 2 - Estrutura típica de um pavimento flexível ... 22
Figura 3 - Mecânica dos pavimentos ... 22
Figura 4 - Faixa de pista/Faixa preparada ... 28
Figura 5 - Declividades transversais para favorecimento da drenagem de água ... 35
Figura 6 - Superfície de Aproximação ... 38
Figura 7 - Superfície de Decolagem ... 39
Figura 8 - Superfície de Transição ... 39
Figura 9 - Superfície Horizontal Interna... 40
Figura 10 - Superfície Cônica ... 40
Figura 11 - Superfície Horizontal Externa ... 41
Figura 12 - Plano Básico de Zona de Proteção de Aeródromo (Classe VFR)... 42
Figura 13 - Plano Básico de Zona de Proteção de Aeródromo (Classe IRF) ... 42
Figura 14 - Curvas de Ruído de 75 e 65 dB - PBZR ... 43
Figura 15 - Seções transversais típicas do pavimento de sobreposição ... 53
Figura 16 - Aeroporto de Ijuí ... 57
Figura 17 - Aeroporto de Ijuí - Vista da cabeceira 18 ... 57
Figura 18 - Aeroporto de Passo Fundo ... 59
Figura 19 - Carregamento dos trens de pouso ... 60
Figura 20 - Características das aeronaves - Tipos de trens de pouso ... 61
Figura 21 - Ábaco utilizado pela FAA para dimensionamento de pavimento flexível 63 Figura 22 - Ábaco utilizado pela FAA para dimensionamento de pavimento rígido ... 64
Figura 23 - Tela inicial do Software FAARFIELD ... 66
Figura 24 - Modelo da estrutura do pavimento no programa ... 66
Figura 25 - Aeronave EMB-190 da empresa Embraer ... 68
Figura 26 - Aeronave EMB-195 da empresa EMBRAER ... 68
Figura 27 - Aeronave A319 da empresa Airbus ... 69
Figura 28 - Ábaco para o dimensionamento do pavimento flexível... 70
Figura 29 – Det. da espessura da combinação Revestimento + Base ... 72
Figura 30 - Tela inicial do software FAARFIELD... 74
Figura 35 - Espessuras encontradas pelo método tradicional da FAA ... 78
Figura 36 - Espessuras encontradas através do FAARFIELD ... 79
Figura 37 - Detalhamento das espessuras - Seção transversal da pista - Ábaco ... 80
Figura 38 – Det. das espessuras - Seção transversal da pista - FAARFIELD ... 80
Figura 39 - Área a ser desapropriada ... 87
Tabela 1 - Largura de pista de pouso e decolagem... 26
Tabela 2 - Código de Referência do Aeródromo ... 29
Tabela 3 - Notificação do PCN - Tipo de Pavimento ... 33
Tabela 4 - Notificação do PCN - Resistência do subleito para pavimentos rígidos ... 33
Tabela 5 - Notificação do PCN - Resistência do subleito para pavimentos flexíveis .. 33
Tabela 6 - Notificação do PCN - Pressão máxima admissível dos pneus ... 33
Tabela 7 - Notificação do PCN - Método de Avaliação ... 34
Tabela 8 - Largura da pista de táxi ... 36
Tabela 9 - Dimensões (em metros) das Curvas de Ruído de 75 e 65 dB ... 44
Tabela 10 - Usos compatíveis e incompatíveis para áreas abrangidas por PBZR ... 45
Tabela 11 - Usos compatíveis e incompatíveis para áreas abrangidas por PEZR ... 47
Tabela 12 - Fatores de Conversão dos trens de pouso ... 61
Tabela 13 - Saídas anuais do Aeroporto de Passo Fundo ... 67
Tabela 14 - Partidas anuais de acordo com a aeronave de projeto ... 71
Tabela 15 - Resumo das espessuras do pavimento flexível ... 73
Tabela 16 - Volume de materiais - Dimensionamento através do ábaco ... 81
Tabela 17 - Volume de materiais - Dimensionamento através do FAARFIELD ... 81
Tabela 18 - Área necessária para a imprimação ... 82
Tabela 19 - Área necessária para a pintura de ligação ... 82
Tabela 20 - Quantidade em litros de ligante ... 83
Tabela 21 - Valores unitários dos materiais necessários para as duas metodologias ... 83
Tabela 22 - Valores unitários dos ligantes asfálticos necessários ... 84
Tabela 23 - Quantidade de cimento asfáltico - Dimensionamento através do ábaco ... 84
Tabela 24 - Quantidade de cimento asfáltico - Dimensionamento através do FAARFIELD ... 84
Tabela 25 - Atividade auxiliar de transporte - DMT e preços unitários ... 85
Tabela 26 - Serviços de terraplenagem... 85
AC Advisory Circular
ACN Aircraft Classification Number – Número de Classificação da Aeronave ANAC Agência Nacional da Aviação Civil
ARC Aerodrome Reference Code – Código de Referência do Aeródromo ASA Área de Segurança Aeroportuária
ASDA Distância disponível para aceleração e parada CBR California Bearing Ratio
CDF Cumulative Damage Factor – Fator de Dano Cumulativo CBUQ Concreto betuminoso usinado a quente
DAP Departamento Aeroportuário FAA Federal Aviation Administration
ICAO Internacional Civil Aviation Organization
IFR Instruments Flight Rules - Regras de Voo por Instrumentos IPF Identificação do Perigo da Fauna
LDA Distância disponível para pouso
PBZPA Plano Básico de Zona de Proteção de Aeródromo PBZR Plano Básico de Zoneamento de Ruído
PCN Pavement Classification Number – Número de Classificação do Pavimento
PEZR Plano Específico de Zoneamento de Ruído PGRF Programa de Gerenciamento de Risco de Fauna RBAC Regulamento Brasileiro da Aviação Civil
TODA Distância disponível para decolagem TORA Distância disponível para decolagem VRF Visual Flight Rules - Regras de Voo Visual
1 Introdução ... 17 1.1 CONTEXTO ... 17 1.2 PROBLEMA ... 18 1.2.1 Questões de Pesquisa ... 18 1.2.2 Objetivos de Pesquisa ... 18 1.2.3 Delimitação ... 19 2 Revisão da Literatura ... 20
2.1 CLASSIFICAÇÃO E CARACTERÍSTICAS DO PAVIMENTO ... 20
2.2 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DA PISTA ... 24
2.2.1 Comprimento da pista de pouso e decolagem ... 24
2.2.2 Largura da pista de pouso e decolagem ... 26
2.2.3 Faixas de pista ... 26
2.2.4 Relação aeronave com a pista de pouso e decolagem ... 29
2.2.5 Resistência da pista de pouso e decolagem ... 30
2.2.6 Declividades, acostamentos e pistas de taxi ... 34
2.2.7 Tipo de operação, condições climáticas, topografia e aproximações ... 36
2.3 PLANO BÁSICO DE ZONA DE PROTEÇÃO DE AERÓDROMO ... 37
2.3.1 Superfície de Aproximação ... 38
2.3.2 Superfície de Decolagem ... 38
2.3.3 Superfície de Transição ... 39
2.3.4 Superfície Horizontal Interna ... 40
2.3.5 Superfície Cônica ... 40
2.3.6 Superfície Horizontal Externa ... 41
2.3.7 Vista Geral do Plano Básico de Zona de Proteção de Aeródromo... 41
2.5 PROGRAMA DE GERENCIAMENTO DE RISCO DE FAUNA ... 50
2.6 DIMENSIONAMENTO DAS CAMADAS DO PAVIMENTO ... 50
2.7 SOBREPOSIÇÃO E RECONSTRUÇÃO DO PAVIMENTO ... 51
3 MÉTODO DE PESQUISA ... 55
3.1 CLASSIFICAÇÃO DA PESQUISA ... 55
3.2 ESTRATÉGIA ... 55
3.3 CARACTERIZAÇÃO DOS AEROPORTOS ESTUDADOS ... 56
3.3.1 Aeródromo de Ijuí ... 56
3.3.2 Aeroporto de Passo Fundo ... 58
3.4 MÉTODO TRADICIONAL DA FAA A PARTIR DE ÁBACOS ... 60
3.5 METODOLOGIA ATRAVÉS DO SOFTWARE FAARFIELD ... 64
4 APLICAÇÃO DOS MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO ... 67
4.1 APLICAÇÃO DO MÉTODO TRADICIONAL DA FAA ... 67
4.1.1 Partidas anuais ... 67
4.1.2 Mix de aeronaves ... 67
4.1.2.1 EMB-190 ... 68
4.1.2.2 EMB-195 ... 68
4.1.2.3 Airbus A319 ... 69
4.1.3 Valores de CBR do subleito e da sub-base ... 69
4.1.4 Desenvolvimento do método ... 69
4.2 APLICAÇÃO DO SOFTWARE FAARFIELD ... 74
4.3 SOBREPOSIÇÃO DO PAVIMENTO- MÉTODO TRADICIONAL ... 76
4.4 SOBREPOSIÇÃO DO PAVIMENTO - SOFTWARE FAARFIELD ... 77
5.4 PLANO BÁSICO DE ZONA DE PROTEÇÃO DE AERÓDROMO ... 86
5.5 PLANO BÁSICO DE ZONEAMENTO DE RUÍDO AERONÁUTICO .... 87
6 CONCLUSÃO ... 89
REFERÊNCIAS ... 92
Anexo A – CUSTO TOTAL - MÉTODO TRADICIONAL DA FAA ... 95
Anexo B – CUSTO TOTAL - SOFTWARE FAARFIELD ... 96
Anexo C – PLANTA GERAL DA PROPOSTA DE AMPLIAÇÃO DA PISTA DE POUSO E DECOLAGEM ... 97
Anexo D – PLANO BÁSICO DE ZONEAMENTO DE RUÍDO DE AERÓDROMO...98
1 INTRODUÇÃO
1.1 CONTEXTO
O constante crescimento do setor de tráfego aéreo deve-se principalmente a dois fatores: o surgimento de novas aeronaves progressivamente mais modernas e a necessidade abundante de transporte de pessoas, bem como de grandes volumes de cargas a distâncias cada vez maiores. Fatores estes de grande importância e que tornam o setor um dos mais dinâmicos da atualidade (VIEIRA, 2015, p. 1).
Torres (2010, p. 14) destaca que, o transporte aéreo atualmente possui importante papel estimulando as relações econômicas e o intercâmbio de pessoas e mercadorias nacionalmente e internacionalmente. Proporciona mais que um simples serviço de transporte, permitindo um melhor gerenciamento do tempo visto que facilita a movimentação de bens e pessoas de uma forma rápida, tornando-se um serviço de alta procura.
Por facilitar o escoamento de bens e produtos, bem como o fluxo de pessoas na região, os aeroportos contribuem de forma benéfica para a economia da cidade em que se encontram. Possibilitam a competitividade na exportação de mercadorias, do mesmo modo que tornam as mesmas mais atrativas, oportunizando a possibilidade de novos investimentos e implantação de novas indústrias. No entanto, muitos aeroportos ainda não possuem infraestrutura adequada para atender a essa recente demanda, restringindo a expansão da economia local.
“A escolha do comprimento da pista é provavelmente a mais importante decisão a tomar quando do planejamento da área de pouso. Do comprimento da pista dependem os tipos de aeronaves que poderão utilizar o aeroporto, a sua capacidade de carga e o comprimento das etapas que elas poderão cumprir” (HORONJEFF, 1966, p. 223). Assim, sabendo-se o comprimento é possível distinguir quais aeronaves poderão utilizar a infraestrutura do aeroporto.
As características físicas quanto à resistência do pavimento também são condições de suma importância para a operacionalidade e a funcionalidade de um aeroporto. Segundo Oliveira (2009, p. 1) “os pavimentos estão entre as mais importantes estruturas de um complexo aeroportuário, considerando suas construções, instalações, equipamentos e facilidades de um modo geral”.
Sabe-se ainda que a “função primordial de qualquer pavimento, Sabe-seja aeroportuário ou rodoviário, é resistir às cargas que atuam sobre a superfície da estrutura, no sentido de evitar o seu colapso parcial ou total” (OLIVEIRA, 2009, p. 66).
1.2 PROBLEMA
O aeródromo da cidade de Ijuí, localizada no interior do estado do Rio Grande do Sul, atualmente conta com uma pista de pouso e decolagem de pavimento asfáltico flexível de 1.110 metros de comprimento e 18 metros de largura. Características estas que possibilitam apenas a operação de aeronaves de pequeno porte com peso bruto máximo de 5.700 Kg, envergadura das asas de 16 m e capacidade de dois a dez passageiros, fazendo com que o transporte aéreo regional seja basicamente movimentado pelos grandes empresários.
A fim de expandir a movimentação econômica e o fluxo de pessoas na região, visto que as dimensões atuais impõem restrições as aeronaves comerciais, evidencia-se a necessidade de ampliação da pista de pouso e decolagem do aeroporto de Ijuí, tanto geometricamente quanto estruturalmente.
Contudo, para a verificação da viabilidade da proposta de ampliação, é necessário também elaborar os Planos de Zonas de Proteção de Aeródromo e o de Zoneamento de Ruído Aeronáutico, bem como submeter o Programa de Gerenciamento de Risco de Fauna do aeródromo em questão. 1.2.1 Questões de Pesquisa
▪ Questão principal:
Quais as necessidades de dimensionamento e reforço da pista de pouso e decolagem atual do aeroporto de Ijuí com o objetivo de prover voos de aeronaves do tipo 4C?
1.2.2 Objetivos de Pesquisa ▪ Objetivo Geral:
O objetivo geral dessa pesquisa é analisar tecnicamente a pista de pouso e decolagem do aeroporto de Ijuí, levando em consideração as condições geométricas e estruturais do pavimento atual. Possui o intuito de verificar as necessidades de redimensionamento para que a mesma possa
operar voos de aeronaves do tipo 4C, possibilitando o aumento do fluxo de pessoas e o transporte de cargas na região, consequentemente movimentando a economia local.
▪ Objetivos específicos:
Como objetivos específicos dessa pesquisa podem ser listados:
• Análise técnica da geometria atual da pista de pouso e decolagem do aeroporto de Ijuí, considerando o seu comprimento e a sua largura em requisito à aeronave de projeto;
• Avaliação das necessidades de adequação e melhorias da pista de pouso e decolagem do aeroporto de Ijuí, analisando os aspectos geométricos e estruturais do pavimento; • Comparação com o aeroporto da cidade de Passo Fundo, que atualmente opera
aeronaves do tipo 4C;
• Análise do entorno do aeródromo para a elaboração dos Planos de Zona de Proteção e Plano de Zoneamento de Ruído de Aeródromo;
1.2.3 Delimitação
O presente trabalho delimita-se à análise técnica da pista de pouso e decolagem do aeroporto de Ijuí, avaliando os principais aspectos necessários para a ampliação eficiente da pista de pouso e decolagem atual a fim de possibilitar a operação de aeronaves de grande porte do tipo 4C.
2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 CLASSIFICAÇÃO E CARACTERÍSTICAS DO PAVIMENTO
O pavimento é uma estrutura constituída sobre o subleito e possui o objetivo de suportar e resistir às repetições das cargas de rodas proporcionadas pelos veículos. As tensões são redistribuídas pelas camadas do mesmo, com o propósito de sofrer as menores deformações possíveis.
Para Bernucci et al (2008, p. 9), pavimento é uma estrutura de múltiplas camadas de espessuras finitas, construída sobre a superfície final de terraplenagem, destinada a resistir aos esforços provenientes do tráfego de veículos e do clima, propiciando aos usuários melhores condições de rolamento, com economia, conforto e segurança.
Dessa forma, dimensiona-se um pavimento em função do tráfego e das condições ambientais, além das questões de economia e disponibilidade de materiais. A pavimentação tem como objetivo possibilitar um tráfego confortável e seguro, com estruturas e materiais capazes de suportar os esforços decorrentes do tráfego combinados com as condições climáticas (BALBO, 2007, p. 16).
Geralmente, o pavimento é composto pelo revestimento, base, sub-base e reforço do subleito. Balbo (2007, p. 36), destaca a importância de cada camada do pavimento, onde ambas possuem funções específicas, porém com o mesmo objetivo de proporcionar aos veículos e aos usuários condições adequadas de suporte e rolamento.
O revestimento é a camada superior com função de receber as cargas provenientes dos veículos diretamente, sem sofrer grandes deformações ou desagregação de componentes. Deve transmitir as tensões resultantes para as camadas inferiores de forma minimizada, a fim de protegê-las.
A base destina-se a resistir às ações dos veículos e transmiti-las ao subleito também de forma minimizada. Quando a camada de base exigida para desempenhar tal função é muito espessa, é comum dividi-la em duas camadas, criando-se uma sub-base com as mesmas funções, porém geralmente de menor custo.
Quanto ao reforço do subleito, nem sempre esta camada é obrigatória, visto que espessuras maiores das camadas superiores poderiam aliviar as pressões sobre um subleito mediano. No entanto, procura-se utilizá-lo por questões econômicas. Dessa forma, o reforço do subleito irá auxiliar nas funções do subleito, resistindo às solicitações com maior ordem de grandeza e exigindo menores espessuras de base e sub-base nas camadas superiores.
Da mesma maneira que para pavimentos rodoviários, os pavimentos aeroportuários classificam-se basicamente em: pavimentos rígidos e flexíveis.
O pavimento rígido é aquele em que o revestimento é uma placa de concreto de cimento Portland. Para Bernucci et al (2008, p. 9), nesses pavimentos a espessura é fixada em função da resistência à flexão das placas de concreto e das resistências das camadas subjacentes. Ainda, é usual designar-se a subcamada desse pavimento como sub-base, uma vez que a qualidade dessa camada equivale à sub-base de pavimentos asfálticos.
Figura 1 - Estrutura típica de um pavimento rígido
Fonte: Durán (2015, p. 39)
De acordo com Oliveira (2009, p. 63), os pavimentos rígidos são bastante utilizados em áreas do pátio de manobras e estacionamento de aeronaves, de veículos de serviço e equipamentos de apoio às aeronaves no solo, visto que são nessas áreas que ocorrem os serviços de reabastecimento e manutenção de aeronaves e equipamentos diversos. Indica-se o uso de pavimentos rígidos para estas finalidades devido à maior resistência química do concreto-cimento aos combustíveis, lubrificantes e óleos que, por casualidade, venham a ser derramados sobre a superfície desses pavimentos (FONSECA, 1990 apud OLIVEIRA, 2009, p. 63).
Já os pavimentos flexíveis, de acordo com Medina (1997, p. 16) são aqueles constituídos por um revestimento asfáltico, formado por material betuminoso sobre uma base granular ou de solo estabilizado granulometricamente. Quando necessário, executa-se ainda uma camada de sub-base e/ou reforço do subleito.
Figura 2 - Estrutura típica de um pavimento flexível
Fonte: Durán (2015, p. 38)
Conforme Durán (2015, p. 39), a principal diferença entre os dois tipos de pavimentos está na forma em que as cargas atuantes são distribuídas (Figura 3). No caso dos pavimentos flexíveis, a distribuição das cargas é dada de forma gradual em uma área restrita, desde a superfície até o subleito através das camadas, evitando atingirem as suas respectivas capacidades. Já os pavimentos rígidos, devido à elevada rigidez do revestimento em relação às demais camadas da estrutura, as cargas de superfície são distribuídas numa grande área, aliviando as tensões transmitidas às camadas subjacentes.
Figura 3 - Mecânica dos pavimentos
O revestimento dos pavimentos brasileiros, tanto rodoviários como aeroportuários, geralmente são produzidos através de misturas de agregados minerais de vários tamanhos e várias fontes com ligantes asfálticos. Os mesmos, de forma adequadamente proporcionada e processada garantem ao pavimento executado os requisitos de durabilidade, impermeabilidade, flexibilidade, estabilidade, resistência à derrapagem, resistência à fadiga e ao trincamento térmico, considerando o clima e o tráfego previsto para o local (BERNUCCI et al, 2008, p. 157).
A escolha do tipo de pavimento a ser executado nos aeroportos, em concordância com Dempsey (1999 apud OLIVEIRA, 2009, p. 66), ocorre em razão das características físicas de cada material e dos sinais visuais dados aos pilotos das aeronaves. As áreas de movimento correspondem às zonas escuras, em virtude dos materiais constituintes dos pavimentos flexíveis. Já as áreas de estacionamento são caracterizadas pelas zonas claras, provenientes dos pavimentos rígidos.
Por possuírem utilizações distintas, é perceptível que existem diferenças expressivas entre as características dos pavimentos aeroportuários e rodoviários. Conforme Oliveira (2009, p. 61), nos aeroportos, em contraposição ao que ocorre nas rodovias, um número menor de solicitações com cargas atuantes mais pesadas é verificado.
Medina (1997, p. 21) em sua obra, mostra as diferenças das pistas e dos veículos em rodovias e aeroportos, principalmente com relação às características geométricas, cargas, pressão dos pneumáticos, frequência de repetições e distribuição nas pistas, impacto do veículo no pavimento, ação de frenagem, geometria de rodas, dentre outras.
Em síntese, para Horonjeff (1966, p. 363), a função primordial dos pavimentos aeroportuários é a de distribuir as cargas concentradas de tal modo que a capacidade de carga das camadas inferiores, geralmente definida em função da deformação plástica máxima durante a vida útil do pavimento, não seja excedida.
Dessa forma, é imprescindível que o pavimento seja executado com materiais selecionados e processos construtivos de efetiva qualidade, para que o mesmo possua uma estrutura capaz de suportar as cargas atuantes durante a sua vida útil sem apresentar maiores problemas. Ainda, manutenções preventivas e práticas de conservação devem ser realizadas periodicamente. Contudo, sem um dimensionamento adequado e a utilização de uma metodologia apropriada, nada disso faz
sentido, evidenciando a importância da definição desses parâmetros durante a fase de projeto (OLIVEIRA, 2009, p. 67).
2.2 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DA PISTA
Para Horonjeff (1966, p. 180), um aeroporto compreende dois elementos principais: a área de pouso (pista de pouso e decolagem) e a área de terminal (pátios, estações, hangares, estacionamento de veículos). Além desses, podem ser considerados como um terceiro elemento os procedimentos e as técnicas relativas ao controle do tráfego no espaço aéreo que circunda o aeroporto. É eficiente o aeroporto no qual as capacidades dos três elementos mencionados estão aproximadamente em equilíbrio.
Dessa forma, vários fatores devem ser levados em consideração na fase de planejamento de um aeroporto. Silva (2016, p. 11) aponta os mais estudados: tipo de operação, condições climáticas, a topografia do local do aeródromo, de suas aproximações e vizinhanças e o tráfego aéreo no entorno do aeroporto.
Horonjeff (1966, p. 223), ainda ressalta a relevância quanto ao comprimento, largura e resistência da pista, para que sejam adequados aos pousos e decolagens de aeronaves de diversos tipos, com segurança, nas diversas condições meteorológicas e de técnica de pilotagem.
Além do comprimento, largura e resistência da pista de pouso e decolagem, as declividades dos pavimentos aeroportuários e a presença de acostamentos também são de suma importância. 2.2.1 Comprimento da pista de pouso e decolagem
O Regulamento Brasileiro da Aviação Civil nº 154 (ANAC, 2018, p. 24) determina que: O comprimento real de pista a ser disponibilizado para uma pista principal deve satisfazer os requisitos operacionais das aeronaves para as quais a pista é destinada e não deve ser inferior ao maior comprimento determinado ao se aplicarem as correções de condições locais para as operações e características de desempenho das aeronaves relevantes.
Estabelece ainda que, tanto os requisitos de decolagem quanto os de pouso precisam ser considerados na determinação do comprimento da pista, bem como a necessidade de se realizarem operações em ambos os sentidos da pista. Quanto às condições locais que podem vir a serem
consideradas, incluem-se a elevação, inclinação da pista, temperatura, umidade e características da superfície da pista.
No dimensionamento do comprimento da pista de pouso e decolagem necessário às operações áreas, as distâncias declaradas também devem ser levadas em consideração. De acordo com o RBAC nº 154 (ANAC, 2018, p. 228), seriam elas:
a) Pista disponível para corrida de decolagem (TORA); b) Distância disponível para decolagem (TODA);
c) Distância disponível para aceleração e parada (ASDA); d) Distância disponível para pouso (LDA).
Ainda, possíveis situações devem ser analisadas, como o caso de uma decolagem com falha de um motor, que implica em um comprimento de pista suficiente para permitir que a aeronave, mesmo com a potência reduzida, consiga levantar voo ou então seja freada até parar. Da mesma maneira, o pouso exige um comprimento suficiente para permitir uma aterragem segura, mesmo nos casos em que a aproximação final para o pouso apresente algum problema (HORRONJEFF, 1966, p. 96).
Dessa forma, “as limitações operacionais de desempenho das aeronaves exigem um comprimento de pista de pouso e decolagem suficiente para garantir que, após iniciar uma decolagem, a aeronave possa abortar ou concluir a decolagem com segurança”. Visando atender essas limitações, é possível balancear o comprimento da pista através da construção de Zonas de Parada (Stopway) e Zonas Desimpedidas (Clearway) (RBAC nº 154, ANAC, 2018, p. 226).
O mesmo Regulamento específica as zonas como:
a) Zona de parada (stopway): prolongamento do eixo da pista no sentido da decolagem, destinado e preparado como zona adequada para a parada emergencial de aeronaves. b) Zona desimpedida (clearway): área adequada sobre a qual uma aeronave pode realizar a
sua decolagem.
Portanto, o comprimento de pista balanceado refere-se a uma pista de pouso e decolagem complementada por um comprimento equivalente de uma zona desimpedida e de uma zona de
parada, ao invés de pista de pouso e decolagem como um todo. Todavia, quando a pista de pouso e decolagem não for dotada de uma dessas zonas, e se a cabeceira estiver localizada na extremidade da pista, as quatro distâncias declaradas devem ser iguais ao comprimento da pista de pouso e decolagem. (RBAC nº 154, ANAC, 2018, p. 228).
2.2.2 Largura da pista de pouso e decolagem
Quanto à largura das pistas de pouso e decolagem, a mesma não deve ser inferior à dimensão apropriada especificada na tabela abaixo, considerando a largura exterior entre as rodas do trem de pouso principal da aeronave:
Tabela 1 - Largura de pista de pouso e decolagem
Largura exterior entre as rodas do trem de pouso principal (OMGWS)
Número do Código Menor que 4,5 m Maior ou igual a 4,5 m e menor que 6 m Maior ou igual a 6 m e menor que 9 m Maior ou igual a 9 m e menor que 15 m 1 18 m 18 m 23 m - 2 23 m 23 m 30 m - 3 30 m 30 m 30 m 45 m 4 - - 45 m 45 m
Fonte: Regulamento Brasileiro da Aviação Civil nº 154 (ANAC, 2018, p. 25) 2.2.3 Faixas de pista
A Portaria 957/GC3 (BRASIL, 2015, p. 6) responsável pelas Zonas de Proteção do Aeródromo, especifica que a faixa de pista é a área definida no aeródromo que inclui a pista de pouso e as zonas de parada, se disponíveis, destinada a proteger a aeronave durante as operações de pouso e decolagem bem como reduzir o risco de danos à aeronave em caso de saída dos limites da pista.
Dessa forma, o RBAC nº 154 (ANAC, 2018, p. 32) encarregado pelo Projeto de Aeródromos, determina as seguintes dimensões da faixa de pista:
a) Quanto ao comprimento de faixas de pista de pouso e decolagem:
Uma faixa de pista deve estender-se antes da cabeceira e após o fim da pista ou da zona de parada a uma distância de, no mínimo:
I. 60 metros, onde o número de código for 2, 3 ou 4;
II. 60 metros, onde o número de código for 1 e a pista for por instrumento; e
III. 30 metros, onde o número de código for 1 e a pista for para operação visual.
b) Quanto à largura de faixas de pista de pouso e decolagem:
Uma faixa de pista contendo uma pista de aproximação de precisão ou de não-precisão, deve estender-se lateralmente ao eixo da pista a uma distância, em cada lado do eixo da pista e do seu prolongamento ao longo de todo o comprimento da faixa de pista, de, no mínimo:
I. 140 metros, onde o número de código for 3 ou 4; e II. 70 metros, onde o número de código for 1 ou 2;
Para uma faixa de pista contendo uma pista para operação visual, a mesma deve estender-se em cada um dos lados do eixo da pista e do estender-seu prolongamento ao longo de todo comprimento da faixa em uma distância de, no mínimo:
I. 75 metros onde o número de código for 3 ou 4; II. 40 metros onde o número de código for 2; e III. 30 metros onde o número de código for 1.
Porém, a porção da faixa de pista de uma pista de pouso e decolagem deve ser uma área nivelada conforme as necessidades das aeronaves para as quais a pista é destinada, a fim de proteger as mesmas em caso de saídas acidentais da pista. Por consequência, o RBAC nº 154 (ANAC, 2018,
p. 33) designa as distâncias mínimas a partir do eixo da pista e do seu prolongamento para a chamada Faixa Preparada:
a) Para operações por instrumento:
I. 105 metros, gradualmente reduzida para 75 metros nas extremidades da pista de pouso e decolagem, onde o número de código for 3 ou 4 e a pista for de aproximação de precisão;
II. 75 metros, onde o número de código for 3 ou 4; e III. 40 metros, onde o número de código for 1 ou 2; b) Para operações visuais:
I. 75 metros onde o número de código for 3 ou 4; II. 40 metros onde o número de código for 2; e III. 30 metros onde o número de código for 1;
Figura 4 - Faixa de pista/Faixa preparada
2.2.4 Relação aeronave com a pista de pouso e decolagem
Com a finalidade de identificar rapidamente as dimensões ou as funções dos aeroportos, usam-se letras ou designações para classifica-los (HORONJEFF, 1966, p. 219).
De acordo com Silva (2012, p. 37), muitos dos critérios de projeto de aeródromos são especificados com base no chamado código de referência do aeródromo (ARC – Aerodrome Reference Code). Para estes critérios, o ARC é uma medida de compatibilidade entre o aeródromo e a aeronave que ele acomoda.
O RBAC nº 154 (ANAC, 2018, p. 4) afirma que:
O propósito do código de referência é oferecer um método simples para inter-relacionar as diversas especificações sobre as características dos aeródromos, de modo a fornecer uma série de facilidades adequadas às aeronaves que irão operar no aeródromo. Porém, o código não foi desenvolvido para ser utilizado na determinação do comprimento da pista de pouso e decolagem ou dos requisitos de capacidade de suporte do pavimento. O código de referência do aeródromo é composto por dois termos, onde o primeiro se refere a uma característica de desempenho da aeronave e o segundo provem das características geométricas da mesma, conforme a tabela 2 a baixo:
Tabela 2 - Código de Referência do Aeródromo
Elemento 1 do Código Elemento 2 do Código
Número do Código Comprimento básico de pista requerido pela aeronave Letra do código Envergadura
Distância entre as rodas externas do trem de
pouso principal
1 Inferior a 800 m A Inferior a 15 m Inferior a 4,5 m
2 De 800 m a 1200 m B De 15 m a 24 m De 4,5 m a 6 m
3 De 1200 m a 1800 m C De 24 m a 36 m De 6 m a 9 m
4 1800 m e acima D De 36 m a 52 m De 9 m a 14 m
E De 52 m a 65 m De 9 m a 14 m
F De 65 m a 80 m De 14 m a 16 m Fonte: Regulamento Brasileiro da Aviação Civil nº 154 (ANAC, 2018, p. 6)
Silva (2012, p. 37) destaca também que, caso uma única aeronave possua as características mais demandantes para os dois termos do ARC, esta será a aeronave crítica, considerando-se critérios cuja base de especificação contenha somente o ARC.
2.2.5 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.
2.2.6 Declividades, acostamentos e pistas de taxi
As declividades dos pavimentos dividem-se entre declividades longitudinais e transversais, onde a primeira refere-se à inclinação do eixo da pista, que ocorre gradualmente a uma distância calculada. A última relaciona-se com a adequação do pavimento a fim de evitar o acúmulo de água em sua superfície e promover uma drenagem mais rápida (SILVA, 2016, p. 17).
O RBAC nº 154 (ANAC, 2018, p. 26) acrescenta ainda que, a declividade longitudinal é calculada dividindo-se a diferença entre a elevação máxima e a mínima, ao longo do eixo da pista de pouso e decolagem, pelo comprimento da mesma, e não deve exceder:
a) 1,25%, onde o número de código for 4; b) 1,5%, onde o número de código for 3; c) 2%, onde o número de código for 1 ou 2.
Já para as declividades transversais, conforme a figura 5 a seguir, o mesmo Regulamento estabelece que a superfície de uma pista de pouso e decolagem deve ser inclinada em direção a ambas as bordas, com o ponto mais alto localizado no eixo longitudinal da pista. As declividades transversais devem ser, preferencialmente:
a) 1,5%, onde a letra de código for C, D, E ou F; e b) 2%, onde a letra de código for A ou B;
Figura 5 - Declividades transversais para favorecimento da drenagem de água
Fonte: Regulamento Brasileiro da Aviação Civil nº 154 (ANAC, 2018, p. 28)
Quanto aos acostamentos das pistas de pouso e decolagem, os mesmos necessitam ser implantados nas pistas de códigos D, E ou F. Devem estender-se simetricamente em cada um dos lados da pista, de modo que a largura total da pista e de seus acostamentos não seja inferior a 60 metros ou, em casos específicos como em pistas de código F que operem aeronaves de quatro ou mais motores, 75 metros (RBAC nº 154, ANAC, 2018, p. 28).
É importante mencionar que, a superfície do acostamento deve estar alinhada com a superfície da pista de pouso e decolagem e sua declividade transversal não deve exceder 2,5%. Ainda, os acostamentos devem ser preparados de modo a serem capazes de, no caso de uma aeronave sair acidentalmente da pista, suportá-la sem provocar danos estruturais à mesma, bem como resistir à erosão e evitar a ingestão de materiais da superfície pelos motores das aeronaves (RBAC nº 154, ANAC, 2018, p. 29).
A infraestrutura aeroportuária conta ainda com a presença das pistas de taxi, as quais são disponibilizadas com o intuito de permitir a movimentação segura e rápida das aeronaves, tanto na entrada quanto na saída da pista de pouso e decolagem, minimizando o tempo de ocupação da mesma. Oferecem uma ligação entre as partes do aeródromo, incluindo a própria pista de pouso e decolagem e o acesso ao estacionamento das aeronaves (ANAC, 2018).
As partes retilíneas da pista de táxi não devem ter largura inferior às apresentadas na tabela 8 a seguir:
Tabela 8 - Largura da pista de táxi
Largura exterior entre as rodas do trem de pouso principal (OMGWS)
Menor que 4,5 m Maior ou igual a 4,5 m e menor que 6 m Maior ou igual a 6 m e menor que 9 m Maior ou igual a 9 m e menor que 15 m Largura de pista de táxi 7,5 m 10,5 m 15 m 23 m
Fonte: Regulamento Brasileiro da Aviação Civil nº 154 (ANAC, 2018, p. 40).
O RBAC nº 154 (ANAC, 2018, p. 40), estabelece ainda que as mudanças na direção das pistas de táxi devem ser mínimas e as mais suaves possíveis, bem como os raios das curvas devem ser compatíveis com a capacidade de manobra e com as velocidades normais de táxi das aeronaves para as quais a pista de táxi é destinada.
Em relação à resistência da pista de táxi, considerando o fato de que a mesma estará sujeita a uma densidade de tráfego maior e, como resultado da movimentação lenta e de paradas de aeronaves, a maiores esforços, deverá ser no mínimo igual a da pista de pouso e decolagem. 2.2.7 Tipo de operação, condições climáticas, topografia e aproximações
Com o intuito de determinar o tipo de operação do aeródromo, é necessário considerar se o mesmo funcionará sob todas as condições meteorológicas ou somente sobre as condições meteorológicas visuais, bem como se suas operações ocorrerão no período diurno, noturno ou durante ambos.
Quanto às condições climáticas, Silva (2016, p. 11) destaca que deve se estabelecer um estudo da distribuição de ventos da área. Através desse estudo é possível determinar o fator de utilização do aeródromo, fator este que, segundo o RBAC nº 154 (ANAC, 2018, p. 10), significa a porcentagem de tempo durante o qual uma pista de pouso e decolagem não tem sua utilização limitada devido ao componente de vento de través. O regulamento também denomina os ventos de
través como aqueles que seguem contra a lateral das aeronaves e em ângulos retos em relação ao eixo da pista, os quais, dependendo da sua intensidade podem aumentar o risco de acidentes aéreos.
Na fase de projeto, é necessário também analisar as características associadas à topografia do local do aeródromo, bem como de suas aproximações, suas vizinhanças e à conformidade das superfícies limitadoras de obstáculos. Dessa forma, será possível a determinação de um layout que proporcione proteção ao máximo, na medida do possível, de áreas como zonas residenciais contra os ruídos causados pelas aeronaves (SILVA, 2016, p. 13).
Os ventos de través e as superfícies limitadoras de obstáculos, conforme o RBAC nº 154 (ANAC, 2018, p. 23), são os dois fatores principais que afetam a determinação da orientação, da localização e do número de pistas de pouso e decolagem. O primeiro, determinada o fator de utilização da mesma, como já mencionado, e não deve ser menor que 95% para as aeronaves que esse aeródromo deve atender. O segundo requer o alinhamento da pista a fim de permitir aproximações em conformidade com essas superfícies, de modo que as trajetórias de chegada e saída das aeronaves minimizem sua interferência com áreas aprovadas para uso residencial e outras áreas sensíveis ao ruído aeronáutico na vizinhança do aeródromo, a fim de evitar problemas futuros com o ruído produzido pelas aeronaves.
2.3 PLANO BÁSICO DE ZONA DE PROTEÇÃO DE AERÓDROMO
A Portaria 957/GC3 (BRASIL, 2015, p. 8) define como Plano Básico de Zona de Proteção de Aeródromo o estudo que resulta no “conjunto de superfícies limitadoras de obstáculos que estabelecem as restrições impostas ao aproveitamento das propriedades no entorno de um aeródromo”.
As superfícies limitadoras de obstáculos do PBZPA são estabelecidas em função do tipo de operação das cabeceiras, do código de referência do aeródromo da aeronave crítica para cada cabeceira, das categorias de desempenho das aeronaves em operação ou planejadas para operar no aeródromo e do tipo de uso das cabeceiras (somente para pouso, somente para decolagem ou para ambos).
As superfícies que o plano contém são: superfície de aproximação, de decolagem, de transição, horizontal interna e cônica, ambas com a finalidade de disciplinar a ocupação do solo de modo a garantir a segurança das operações aéreas do aeródromo. (GOLDNER et al, 2010, p. 90) 2.3.1 Superfície de Aproximação
A superfície de aproximação (figura 6) é constituída por um plano inclinado anterior à cabeceira da pista que pode ser dividida em até três seções. De acordo com Goldner et al (2010, p. 91), tem por finalidade “definir a porção do espaço aéreo que deve se manter livre de obstáculos a fim de proteger as aeronaves durante a fase final de aproximação para pouso”.
Figura 6 - Superfície de Aproximação
Fonte: Portaria 957/GC3 (BRASIL, 2015, p. 73) 2.3.2 Superfície de Decolagem
A superfície de decolagem (figura 7) constitui-se por um plano inclinado a partir de uma determinada distância da cabeceira oposta à de decolagem, no sentido do prolongamento da mesma
(BRASIL, 2015, p. 16). Tem o objetivo de “proporcionar proteção às aeronaves durante a decolagem, indicando a altitude máxima permitida para os obstáculos situados em sua área de abrangência” (GOLDNER et al, 2010, p. 92).
Figura 7 - Superfície de Decolagem
Fonte: Portaria 957/GC3 (BRASIL, 2015, p. 75) 2.3.3 Superfície de Transição
“A superfície de transição consiste em uma superfície complexa ascendente ao longo das laterais da faixa de pista e parte das laterais da superfície de aproximação, inclinando-se para cima e para fora em direção à superfície horizontal interna” (BRASIL, 2015, p. 16). Goldner et al (2010, p. 93) cita que a finalidade da mesma é de “estabelecer um espaço aéreo adicional livre de obstáculos com o objetivo de proteger a fase final de aproximação e pouso em caso de desvio do eixo da pista” ou em situações de retomada de voo após falhas de procedimento de pouso.
2.3.4 Superfície Horizontal Interna
A superfície horizontal interna (figura 9) é constituída por um plano horizontal com desnível de 45 metros em relação à elevação do aeródromo, que se estende para fora dos limites das áreas de aproximação e transição. (BRASIL, 2015, p. 17). Tem a finalidade de “proteger o circuito de tráfego visual do aeródromo e as manobras que antecedem a aproximação e o pouso” (GOLDNER et al, 2010, p. 94).
Figura 9 - Superfície Horizontal Interna
Fonte: Portaria 957/GC3 (BRASIL, 2015, p. 77) 2.3.5 Superfície Cônica
A superfície cônica (figura 10) representa um plano inclinado a partir dos limites externos da superfície horizontal interna. (BRASIL, 2015, p. 17). Possui a mesma finalidade da superfície de horizontal interna.
Figura 10 - Superfície Cônica
2.3.6 Superfície Horizontal Externa
A superfície horizontal externa (figura 11) constitui-se por um plano horizontal com desnível de 150 metros em relação à elevação do aeródromo, o qual se estende para fora dos limites da área cônica. Tem o objetivo de “evitar as interferências com as rotas de chegada VFR e com os procedimentos IFR de aproximação, saída e espera” (GOLDNER et al, 2010, p. 96).
Figura 11 - Superfície Horizontal Externa
Fonte: Portaria 957/GC3 (BRASIL, 2015, p. 80)
2.3.7 Vista Geral do Plano Básico de Zona de Proteção de Aeródromo
Cada aeródromo deve confeccionar o seu próprio Plano de Zona de Proteção devido as suas particularidades de entorno, delimitando as áreas e limites verticais que as implantações podem ser autorizadas sem causar nenhum prejuízo à segurança e à regularidade das operações aéreas.
Não há como identificar as condições dos obstáculos no entorno de um aeródromo sem o Plano de Zona de Proteção, podendo o aeródromo ter as suas operações suspensas temporariamente até que apresente o plano.
As figuras 12 e 13 ilustram a vista geral do PBZPA para as classes VFR e IRF respectivamente:
Figura 12 - Plano Básico de Zona de Proteção de Aeródromo (Classe VFR)
Fonte: GOLDNER et al (2010, p. 97)
Figura 13 - Plano Básico de Zona de Proteção de Aeródromo (Classe IRF)
Fonte: GOLDNER et al (2010, p. 99)
2.4 PLANO BÁSICO DE ZONEAMENTO DE RUÍDO AERONÁUTICO
O Plano de Zoneamento de Ruído de Aeródromo (PZR) possui o intuito de preservar o desenvolvimento dos aeródromos em harmonia com as comunidades localizadas em seu entorno. Em concordância com a Agência Nacional de Aviação Civil (ANAC, 2018), “tem como objetivo representar geograficamente a área de impacto do ruído aeronáutico decorrente das operações nos aeródromos”. Podem ser classificados como Plano Básico de Zoneamento de Ruído (PBZR) e o
Plano Específico de Zoneamento de Ruído (PEZR), sendo o que os difere o movimento de aeronaves no aeroporto por ano.
O Plano Básico de Zoneamento de Ruído (PBZR) serve para aeródromos com movimento inferior a sete mil ao ano, produzindo curvas de ruído de 65 e 75 dB e não é necessário apresenta-lo à ANAC, desde que o operador do aeródromo informe a categoria e o mantenha disponível para eventual consulta ou fiscalização pela Agência. O Plano Específico de Zoneamento de Ruído (PEZR), por sua vez, é exigido para aeroportos com movimento superior a sete mil movimentos ao ano e apresentam curvas de ruído de 65, 70, 75, 80 e 85 dB, sendo a sua apresentação à ANAC obrigatória (RBAC nº 161, ANAC, 2018, p. 5).
2.4.1 Plano Básico de Zoneamento de Ruído (PBZR)
O RBAC nº 161 (ANAC, 2018, p. 6), responsável pelos Planos de Zoneamento de Ruído de Aeródromos, especifica as configurações e dimensões das curvas de ruído de 75 e 65 db do PBZR, as quais são apresentadas na Figura 14 e na Tabela 9:
Figura 14 - Curvas de Ruído de 75 e 65 dB - PBZR
Tabela 9 - Dimensões (em metros) das Curvas de Ruído de 75 e 65 dB
Movimento Anual Classe L1 R1 L2 R2
Até 400 1 70 30 90 60
De 401 a 2.000 2 240 60 440 160
De 2.001 a 4.000 3 400 100 600 300
De 4.001 a 7.000 4 550 160 700 500
Fonte: Regulamento Brasileiro da Aviação Civil nº 161 (ANAC, 2018, p. 7)
O mesmo Regulamento determina que seja de incumbência do operador do aeródromo fazer constar no PBZR a planta do mesmo, nos formatos eletrônico e impresso, em escala que possibilite a identificação de ruas e lotes da região, contendo no mínimo as coordenadas geográficas das cabeceiras da pista de pouso e decolagem, limites do sítio aeroportuário, as curvas de ruído de 75 e 65 db, escala gráfica e legenda.
2.4.2 Plano Específico de Zoneamento de Ruído (PEZR)
Quanto às cinco curvas de ruído que compõem o PEZR, o RBAC nº 161 (ANAC, 2018, p. 9) determina que as mesmas sejam calculadas por meio de um programa computacional que utilize metodologia matemática apropriada. Deve-se levar em consideração o sistema de pistas de pouso e decolagem previstos no planejamento para a expansão da infraestrutura aeroportuária, considerando a estimativa do número de movimentos e tipos de aeronaves ao final do seu horizonte de planejamento.
Além das características físicas e operacionais do aeródromo, o operador deverá considerar também, para fins de cálculo das curvas de ruído, o período noturno compreendido entre às 22 horas e 07 horas do horário local (RBAC nº 161, ANAC, 2018, p. 9).
O RBAC nº 161 (ANAC, 2018, p. 10) estabelece ainda que, para a validação das curvas de ruído elaboradas para o PEZR, o operador do aeródromo deverá encaminhar para a ANAC o relatório técnico assinado pelo profissional responsável, contendo a memória de cálculo das cinco curvas de ruído e a justificativa para os dados de entrada, bem como os arquivos gerados pelo programa computacional usado no cálculo.
Da mesma maneira que para o PBZR, deverá ser entregue a planta em escala que possibilite a identificação de ruas e lotes da região, contendo no mínimo as coordenadas geográficas das cabeceiras da pista de pouso e decolagem, limites do sítio aeroportuário, as curvas de ruído de 85, 80, 75, 70 e 65 db, localização dos pontos de testes de motor, escala gráfica e legenda contendo os dados de entrada fundamentais para a elaboração das curvas.
2.4.3 Compatibilidade do uso do solo
Conforme o RBAC nº 161 (ANAC, 2018, p. 15), após a validação do PZR na ANAC, o operador do aeródromo deve buscar ações de compatibilização do uso do solo de acordo com as Tabelas 10 e 11 (referentes ao PBZR e PEZR respectivamente), com o(s) município(s) abrangido(s) pelas curvas de ruído, assim como com a comunidade do entorno.
Tabela 10 - Usos compatíveis e incompatíveis para áreas abrangidas por PBZR
Uso do solo
Nível de Ruído médio dia-noite (Db) Abaixo de
65 65 - 75
Acima de 75 Residencial
Residências uni e multifamiliares S N (1) N
Alojamentos temporários (exemplos: hotéis, motéis e
pousadas ou empreendimentos equivalentes) S N (1) N
Locais de permanência prolongada (exemplos: presídios, orfanatos, asilos, quartéis, mosteiros, conventos, apart-hotéis, pensões ou
empreendimentos equivalentes)
S N (1) N
Usos públicos Educacional (exemplos: universidades, bibliotecas, faculdades, creches, escolas, colégios ou
empreendimentos equivalentes)
S N (1) N
Saúde (exemplos: hospitais, sanatórios, clínicas, casas de saúde, centros de reabilitação ou empreendimentos equivalentes)
S 30 N
Igrejas, auditórios e salas de concerto (exemplos: igrejas, templos, associações religiosas, centros culturais, museus, galerias de arte, cinemas, teatros ou empreendimentos equivalentes)
Serviços governamentais (exemplos: postos de atendi-mento, correios, aduanas ou empreendimentos equivalentes)
S 25 N
Transportes (exemplos: terminais rodoviários, ferroviários, aeroportuários, marítimos, de carga e passageiros ou empreendimentos equivalentes)
S 25 35
Estacionamentos (exemplo: edifício garagem ou
empreendimentos equivalentes) S 25 N
Usos comerciais e serviços Escritórios, negócios e profissional liberal
(exemplos: escritórios, salas e salões comerciais, consultórios ou empreendimentos equivalentes)
S 25 N
Comércio atacadista - materiais de construção,
equipamentos de grande porte S 25 N
Comércio varejista S 25 N
Serviços de utilidade pública (exemplos: cemitérios, crematórios, estações de tratamento de água e esgoto, reservatórios de água, geração e distribuição de energia elétrica, Corpo de Bombeiros ou empreendimentos equivalentes)
S 25 N
Serviços de comunicação (exemplos: estações de
rádio e televisão ou empreendimentos equivalentes) S 25 N Usos industriais e de produção
Indústrias em geral S 25 N
Indústrias de precisão (Exemplo: fotografia, óptica) S 25 N
Agricultura e floresta S S (3) S (4)
Criação de animais, pecuária S S (3) N
Mineração e pesca (exemplo: produção e extração de
recursos naturais) S S S
Usos recreacionais
Estádios de esportes ao ar livre, ginásios S S N
Conchas acústicas ao ar livre e anfiteatros S N N
Exposições agropecuárias e zoológicos S N N
Parques, parques de diversões, acampamentos ou
empreendimentos equivalentes S S N
Campos de golf, hípicas e parques aquáticos S 25 N
Tabela 11 - Usos compatíveis e incompatíveis para áreas abrangidas por PEZR
Uso do solo
Nível de Ruído Médio dia-noite (Db) Abaixo de 65 65 – 70 70 - 75 75 - 80 80 - 85 Acima de 85 Residencial Residências uni e multifamiliares S N (1) N (1) N N N Alojamentos temporários (exemplos: hotéis, motéis e pousadas ou empreendimentos equivalentes)
S N (1) N (1) N (1) N N
Locais de permanência prolongada (exemplos: presídios, orfanatos, asilos, quartéis, mosteiros, conventos, apart-hotéis, pensões ou empreendimentos equivalentes) S N (1) N (1) N N N Usos públicos Educacional (exemplos: universidades, bibliotecas, faculdades, creches, escolas, colégios ou empreendimentos equivalentes)
S N (1) N (1) N N N
Saúde (exemplos: hospitais, sanatórios, clínicas, casas de saúde, centros de reabilitação ou empreendimentos
equivalentes)
S 25 30 N N N
Igrejas, auditórios e salas de concerto (exemplos: igrejas, templos, associações
religiosas, centros culturais, museus, galerias de arte, cinemas, teatros ou empreendimentos equivalentes) S 25 30 N N N Serviços governamentais (exemplos: postos de atendimento, correios, aduanas ou empreendimentos equivalentes) S S 25 30 N N
