ÁBACO DNIT.pdf

DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS PELO

MÉTODO DO DNIT

Introdução

O que é dimensionar um pavimento?

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 2

SUB-LEITO REGULARIZAÇÃO

REFORÇO DO SUB-LEITO SUB-BASE

BASE REVESTIMENTO

Introdução

O que é dimensionar um pavimento?

Estrutura em camadas:

Determinar a espessura das camadas

Objetivo:

Resistência às tensões impostas pelo tráfego

Impedir rompimento e excessivas deformações

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 3

Princípios do método

IS: índice de suporte calculado em função do índice de grupo (IG) e do CBR dos materiais utilizados

N: número de passagens de um eixo padrão durante um determinado período de tempo

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 4

espessura do pavimento = f ( IS , N )

Índice de suporte (IS)

ISCBR = CBR

ISIG é tabelado:

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 5

𝐈𝐈 = 𝐈𝐈𝐂𝐂𝐂 + 𝐈𝐈𝐈𝐈

𝟐

IG 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9-10 11-12 13-14 15-17 18-20

ISIG 20 18 15 13 12 10 9 8 7 6 5 4 3 2

(𝐈𝐈 ≤ 𝐈𝐈𝐂𝐂𝐂)

OBS: em anteprojetos, pode-se utilizar IS = ISIG quando não se dispõe

de dados de CBR

Índice de suporte (IS)

Exemplo – calcular IS

CBR = 10% e IG = 9

CBR = 12% e IG = 1

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 6

Índice de suporte (IS)

Especificação dos materiais

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 7

Revestimento

Base: IS ou CBR ≥ 80%; expansão < 0,5%; LL ≤ 25%; IP ≤ 6% Caso LL e IP sejam maiores EA ≥ 30%

Sub-base: IS ou CBR ≥ 20%; IG = 0; expansão ≤ 1%

Reforço do sub-leito: IS ou CBR < 20% e > que o sub-leito; expansão ≤ 1%

Sub-leito: CBR ≥ 2%; expansão ≤ 2%

Índice de suporte (IS)

Especificação dos materiais: Os 20 cm superiores do subleito, a camada de reforço do

subleito e a sub-base deverão ser compactadas a 100%, no

mínimo, da compactação obtida no ensaio de compactação

na energia normal

A base deverá ser compactada a 100%, no mínimo, da

compactação obtida no ensaio de compactação na energia

intermediária

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 8

Índice de suporte (IS)

Faixas granulométricas para base granular

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 9

% QUE PASSA

Peneira Para N > 5.106 Para N < 5.106

Tolerância A B C D E F

2” 100 100 - - - - ± 7

1” - 75-90 100 100 100 100 ± 7

3/8” 30-65 40-75 50-85 60-100 - - ± 7

#4 25-55 30-60 35-65 50-85 55-100 70-100 ± 5

#10 15-40 20-45 25-50 40-70 40-100 55-100 ± 5

#40 8-20 15-30 15-30 25-45 20-50 30-70 ± 2

#200 2-8 5-15 5-15 10-25 6-20 8-25 ± 2

Parâmetros de tráfego (N)

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 10

Eixo padrão:

Parâmetros de tráfego (N)

Função:

do tempo de duração projetado para o pavimento

da composição do tráfego que vai circular na via

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 11

N = Vt . FE . FC . FR

número equivalente de operações de

eixo simples padrão

volume total de tráfego

fator de eixo

fator de carga

fator climático regional

Parâmetros de tráfego (N)

Para um crescimento anual em progressão aritmética:

Volume diário médio de tráfego (Vm):

𝑽𝒎 = 𝑽𝟎. 𝟐+ 𝑷−𝟏 .𝒕𝟐

Volume total de tráfego durante o período (Vt):

𝑽𝒕 = 𝟑𝟑𝟑 .𝑷 .𝑽𝒎

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 12

Vo: VDM inicial em um sentido

P: período em anos

t: taxa de crescimento anual

Parâmetros de tráfego (N)

Para um crescimento anual em progressão geométrica:

Volume total de tráfego durante o período de projeto (Vt):

𝑽𝒕 = 𝟑𝟑𝟑 .𝑽𝟎. (𝟏+𝒕)𝑷−𝟏𝒕

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 13

Vo: VDM inicial em um sentido

P: período em anos

t: taxa de crescimento anual

Parâmetros de tráfego (N)

Exemplo – calcular Vt para os seguintes dados:

VDM atual = 500 veículos por sentido

P = 20 anos

t = 5% ao ano

Comparar os métodos de crescimento aritmético e geométrico

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 14

Parâmetros de tráfego (N)

Fator de eixo (FE):

Número de eixos correspondentes

FE = (% veíc 2 eixos . 2) + (% veíc 3 eixos . 3) +

+ (% veíc 4 eixos . 4) + ...

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 15

Parâmetros de tráfego (N)

Exemplo: calcular o FE

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 16

Carga (ton) Nº de eixos %

Eixos simples

< 5 2 72 5 2 7 7 2 3 9 2 7 11 3 5 13 3 4 15 3 1

Eixos tandem (duplo) 19 2 1

Parâmetros de tráfego (N)

Fator de carga (FC):

Número de eixos equivalentes ao eixo padrão

Cada eixo (simples, duplo ou triplo) tem um

fator de equivalência que refere-se ao dano

provocado pelo eixo padrão de 8,2 tf

Ábaco

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 17

Parâmetros de tráfego (N)

Exemplo: calcular o FC

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 19

Carga (ton) % Fator de

equivalência Equivalência de

operações

Eixos simples

< 5 72

5 7

7 3

9 7

11 5

13 4

15 1 Eixos tandem

(duplo) 19 1

Parâmetros de tráfego (N)

Exemplo: calcular o FC

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 20

Carga (ton) % Fator de

equivalência Equivalência de

operações

Eixos simples

< 5 72 -

5 7 0,1

7 3 0,5

9 7 2,0

11 5 6,0

13 4 15,0

15 1 40,0 Eixos tandem

(duplo) 19 1 15,0

Parâmetros de tráfego (N)

Exemplo: calcular o FC

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 21

Carga (ton) % Fator de

equivalência Equivalência de

operações

Eixos simples

< 5 72 - -

5 7 0,1 0,007

7 3 0,5 0,015

9 7 2,0 0,140

11 5 6,0 0,300

13 4 15,0 0,600

15 1 40,0 0,400 Eixos tandem

(duplo) 19 1 15,0 0,150

Parâmetros de tráfego (N)

Exemplo: calcular o FC

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 22

Carga (ton) % Fator de

equivalência Equivalência de

operações

Eixos simples

< 5 72 - -

5 7 0,1 0,007

7 3 0,5 0,015

9 7 2,0 0,140

11 5 6,0 0,300

13 4 15,0 0,600

15 1 40,0 0,400 Eixos tandem

(duplo) 19 1 15,0 0,150

Parâmetros de tráfego (N)

Fator climático regional (FR):

Função da altura média anual de chuva

Brasil: 0,7 ≤ FR ≤ 1,8

Na ausência de informações: FR = 1,0

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 23

Dimensionamento

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 24

Revestimento Base

Sub-base

Reforço do sub-leito

Sub-leito

R B

h20

hn

Hm

Hn

H20

IS = m

IS = n

IS = 20

CBR > 60

espessura do pavimento

= f ( IS , N ) Ábaco

Dimensionamento

Sistema de inequações:

R . kR + B . kB ≥ H20

R . kR + B . kB + h20 . kS ≥ Hn

R . kR + B . kB + h20 . kS + hn . kn ≥ Hm

k: coeficiente de equivalência estrutural

H20, Hn, Hm, R f ( N ) ábaco

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 26

Dimensionamento

R = f ( N ):

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 27

N R (mínimo)

N ≤ 1 x 106 Tratamentos superficiais betuminosos

1 x 106 < N ≤ 5 x 106 Revestimentos betuminosos com 5 cm

5 x 106 < N ≤ 1 x 107 Concreto betuminoso com 7,5 cm

1 x 107 < N ≤ 5 x 107 Concreto betuminoso com 10,0 cm

N > 5 x 107 Concreto betuminoso com 12,5 cm

Coeficiente de equivalência estrutural (k)

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 28

Material na composição do pavimento k Base ou revestimento de concreto betuminoso 2,00 Base ou revestimento pré-misturado a quente, de graduação densa 1,70 Base ou revestimento pré-misturado a frio, de graduação densa 1,40 Base ou revestimento por penetração 1,20 Base granular 1,00 Sub-base granular 0,77 Reforço do subleito 0,71 Solo-cimento com resistência à compressão (7 dias) > 45 Kg/cm2 1,70 Solo-cimento com resistência à compressão (7 dias) entre 45 e 28 Kg/cm2 1,40 Solo-cimento com resistência à compressão (7 dias) entre 28 e 21 Kg/cm2 1,20 Bases de Solo-Cal 1,20

Considerações gerais

Espessura mínima para bases granulares

igual a 10 cm

Se CBR ou IS da sub-base > 20, determinar

espessura como se esse valor fosse 20

(razão pela qual se usa “H20” e “h20”)

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 29

Exercício

N = 103

Subleito com IS = 2

Melhoria do subleito com IS = 12

Revestimento em concreto betuminoso

Dimensionamento de pavimentos pelo método do DNIT 30