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
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espessura do pavimento = f ( IS , N )
Índice de suporte (IS)
ISCBR = CBR
ISIG é tabelado:
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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
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Índice de suporte (IS)
Especificação dos materiais
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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
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Índice de suporte (IS)
Faixas granulométricas para base granular
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% 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)
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Eixo padrão:
Parâmetros de tráfego (N)
Função:
do tempo de duração projetado para o pavimento
da composição do tráfego que vai circular na via
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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
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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
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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
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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) + ...
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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
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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
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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”)
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Exercício
N = 103
Subleito com IS = 2
Melhoria do subleito com IS = 12
Revestimento em concreto betuminoso
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