DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS

DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS
– Pavimentos de Estradas II DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Prof. Carlos Eduardo Troccoli Pastana (14) 1 AULA 09

200999 - Pavimentos de Estradas II
Tipos de pavimentos rígidos Concreto Simples 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Tipos de pavimentos rígidos Concreto Simples com Barras de Transferência 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Tipos de pavimentos rígidos Concreto com Armadura Distribuída Descontínua sem Função Estrutural 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Tipos de pavimentos rígidos Concreto com Armadura Contínua sem Função Estrutural 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Tipos de pavimentos rígidos Concreto Estruturalmente Armado 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Dimensionamento do pavimento de concreto Fundação CBR Contagem e classificação Tráfego Resistência Concreto 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Cargas Máximas Legais Caminhões médios 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Cargas Máximas Legais Caminhões pesados 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Cargas Máximas Legais Reboque e semi-reboque 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Juntas Longitudinais de Articulação 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Juntas Longitudinais de Construção 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Juntas Longitudinais de Construção, de encaixe macho-fêmea, bom barras de ligação. 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Juntas Transversais de retração 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Juntas Transversais de retração Barra de transferência (com sua metade + 2 cm pintada e engraxada) 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Juntas Transversais de construção planejada de topo, bom barras de transferência. 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Juntas De expansão 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Juntas Detalhe do corte e reservatório de selante das juntas 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Juntas Execução O momento correto para o primeiro corte é função da resistência do concreto nas primeiras idades e das condições climáticas do dia. 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Juntas Transversal de retração e longitudinal de construção 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Juntas Exemplo projeto geométrico 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

O método de dimensionamento de pavimento de concreto estruturalmente armados baseia-se: Determinação das tensões atuantes; Determinação dos momentos fletores, de acordo com o modelo proposto por Westergaard. 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Consideram-se duas condições de carregamento: Toma-se as cargas atuando no interior da placa (mais favorável); Leva em conta o carregamento na borda livre (mais desfavorável). 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

O cálculo estrutural é conduzido no Estádio III, de acordo com as prescrições da norma NBR 6118, considerando-se o emprego de telas soldadas produzidas com aço CA-60. Para o concreto, considera-se que sua resistência seja superior a 25 Mpa, para que tenha resistência ao desgaste compatível cm grau de solicitação imposto aos pavimentos rodoviários. O cálculo estrutural é conduzido no Estádio III, de acordo com as prescrições da norma NBR 6118, considerando-se o emprego de telas soldadas produzidas com aço CA-60. Para o concreto, considera-se que sua resistência seja superior a 25 Mpa, para que tenha resistência ao desgaste compatível cm grau de solicitação imposto aos pavimentos rodoviários. O cálculo estrutural é conduzido no Estádio III, de acordo com as prescrições da norma NBR 6118, considerando-se o emprego de telas soldadas produzidas com aço CA-60. Para o concreto, considera-se que sua resistência seja superior a 25 Mpa, para que tenha resistência ao desgaste compatível cm grau de solicitação imposto aos pavimentos rodoviários. 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

As juntas de construção e de retração deverão ser protegidas por mecanismos adequados de transferência de carga, como as barras de transferências. Considera-se sempre o emprego de sub-base, dando-se preferência às tratadas com cimento. As juntas de construção e de retração deverão ser protegidas por mecanismos adequados de transferência de carga, como as barras de transferências. Considera-se sempre o emprego de sub-base, dando-se preferência às tratadas com cimento. 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

O valor do suporte da fundação do pavimento é medido pelo coeficiente de recalque k, também denominado módulo de reação, cujo valore é determinado por meio de prova de carga estática ou, indiretamente por ensaios mais simples, como o Índice de Suporte Califórnia (CBR). Ver ÁBACO 2 e TABELA 1, 2 , 3 e 4. 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

ÁBACO 2 Relação entre Índice de Suporte Califórnia (CBR) e Coeficiente de Recalque (k) do subleito Para CBR = 13% k = 6 kg/cm2/cm 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

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FUNDAÇÃO DO PAVIMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Os pavimentos rígidos têm bom desempenho mesmo em terrenos com baixo valor de suporte, entretanto, a adoção de sub-bases confere benefícios que tornam imprescindível o seu emprego: Impedem a ocorrência do bombeamento, caracterizado pela expulsão de finos plásticos através das juntas quando da passagem de cargas pesadas e na presença de água; 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

FUNDAÇÃO DO PAVIMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Os pavimentos rígidos têm bom desempenho mesmo em terrenos com baixo valor de suporte, entretanto, a adoção de sub-bases confere benefícios que tornam imprescindível o seu emprego: Uniformizam o suporte da fundação; Promovem incremento do coeficiente de recalque da fundação, notadamente quando sã empregadas sub-bases tratadas com cimento; 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

FUNDAÇÃO DO PAVIMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Os pavimentos rígidos têm bom desempenho mesmo em terrenos com baixo valor de suporte, entretanto, a adoção de sub-bases confere benefícios que tornam imprescindível o seu emprego: Reduzem os efeitos prejudiciais de solo expansivos à estrutura do pavimento; 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

FUNDAÇÃO DO PAVIMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS As considerações relativas à erosão da sub-base, à perda de material do topo da camada acarretada pela combinação de cargas pesadas e água e à movimentações verticais diferenciais do solo, devem ser feitas considerando uma determinada perda de suporte, isto é, uma redução do valor do coeficiente de recalque k, função do tipo de sub-base que está sendo empregada, de acordo com a perda de suporte da sub-base. O valor reduzido kr, é determinado com o auxílio da figura 2. 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

FUNDAÇÃO DO PAVIMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

ANÁLISE DAS JUNTAS DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS As juntas dos pavimentos de concreto revestem-se de especial interesse em função de ser potencialmente seu ponto vulnerável, estando sujeitas à ocorrência de defeitos, tanto no desempenho como na execução. Nos pavimentos armados, o problema pode ser minimizado pela introdução de armaduras de reforço nas juntas (Barras de Transferências). 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

ANÁLISE DAS JUNTAS DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Para juntas longitudinais: Para juntas transversais: Eficiência da junta Momento da borda livre da placa 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

ANÁLISE DAS JUNTAS DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Portanto, quando a eficiência da junta for 100%, o momento atuante iguala-se ao momento interior da placa. Na ausência de dados mais específicos, é recomendável considerar a eficiência da junta em 45%; neste caso, o momento atuante será igual a: Para juntas longitudinais: 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

ANÁLISE DAS JUNTAS DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Portanto, quando a eficiência da junta for 100%, o momento atuante iguala-se ao momento interior da placa. Na ausência de dados mais específicos, é recomendável considerar a eficiência da junta em 45%; neste caso, o momento atuante será igual a: Para juntas transversais: 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

ANÁLISE DAS JUNTAS DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

ANÁLISE DAS JUNTAS DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Dimensionar um pavimento estruturalmente armado para as seguintes características: CBR do subleito = 4% Sub-base de solo melhorado com cimento com 10 cm de espessura; Concreto armado com aço CA-60, fck = 25,0 MPa e módulo de elasticidade E = MPa; Comprimento da placa : 15 metros; Coeficiente de atrito placa/sub-base: 1,7; Carga máxima em eixo simples: kN = N. Pressão de enchimento dos pneus: q = 0,7 MPa = 0,7 x 106 Pa. 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Configurações adotadas para os semi-eixos: 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Posição do carregamento em relação às bordas: 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Determinação do k no topo do sistema, considerando uma sub-base de 10 cm de espessura sobre um subleito de CBR = 4%: Determinação do k no topo do sistema, considerando uma sub-base de 10 cm de espessura sobre um subleito de CBR = 4%: Determinação do k no topo do sistema, considerando uma sub-base de 10 cm de espessura sobre um subleito de CBR = 4%: 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Determinação do k no topo do sistema, considerando uma sub-base de 10 cm de espessura sobre um subleito de CBR = 4%: Para CBR = 4% TABELA 3 k = 30 MPa/m Considerando Perda de Suporte (PS) = 0 kr = 60 Mpa/m 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENSIONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Similarmente às estruturas de concreto, deve-se arbitrar a espessura do pavimento; em função das cargas Espessura tentativa Determinação do k no topo do elevadas, recomenda-se a espessura tentativa de 16 cm. Neste caso, o raio de rigidez relativo é: Portanto: E = Mpa. h = 0,16 m. k = 60 Mpa/m 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENSIONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Similarmente às estruturas de concreto, deve-se arbitrar a espessura do pavimento; em função das cargas Espessura tentativa Determinação do k no topo do elevadas, recomenda-se a espessura tentativa de 16 cm. Neste caso, o raio de rigidez relativo é: Similarmente às estruturas de concreto, deve-se arbitrar a espessura do pavimento; em função das cargas Espessura tentativa Determinação do k no topo do elevadas, recomenda-se a espessura tentativa de 16 cm. Neste caso, o raio de rigidez relativo é: 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENSIONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Determina-se inicialmente a área de contato e as dimensões básicas para o Eixo Simples: Área de contato (A) pneu x pavimento (m2): PR= /4 N q = 0,7x106 Pa 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENSIONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Determina-se inicialmente a área de contato e as dimensões básicas para o Eixo Simples: W 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENSIONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS = 0,341 Sequência de Dimensionamento: Determinação de N no centro da placa: RODA (1) : Raio de rigidez relativa N1 = 300 0,52 (1) (2) 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Determinação de N no centro da placa: RODA (2) : N2 = 100 (1) (2) 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Determinação de N no centro da placa: RODA (2) : Nc = N1 + N2 Nc = = 400 N2 = 100 (1) (2) 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS
Sequência de Dimensionamento: Determinação de N na borda livre da placa: RODA (1) : (2) N1 = 573 0,52 (1) 07/11/2018 0,16

Sequência de Dimensionamento: Determinação de N na borda livre da placa: RODA (2) : (2) 0,52 N2 = 240 (1) 07/11/2018 0,62

Sequência de Dimensionamento: Determinação de N na borda livre da placa: RODA (2) : Nb = N1 + N2 Nb = = 813 (2) 0,52 N2 = 240 (1) 07/11/2018 0,62

DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Cálculos dos momentos: No interior da placa (Mi) em Nxm/m: Nc = 400 q = 0,7x106 Pa. l = 0,65 m 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Cálculos dos momentos: Na borda da placa (Mb) em Nxm/m: Nb = 813 q = 0,7x106 Pa. l = 0,65 m 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Determinação da armadura estrutural: Cálculo da armadura no interior da placa: k3 d = 16-3=13 cm TABELA 30 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Determinação da armadura estrutural: Cálculo da armadura no interior da placa: k3 Tela Q 283 Peso = 4,48 kgf/cm2 Fios de 6 mm nos dois sentidos Espaçamento entre fios = 10 cm d = 16-3=13 cm TABELA 30 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Determinação da armadura estrutural: Cálculo da armadura na borda da placa: TABELA 30 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Telas Soldadas Tipo Q (Aço CA-60)
2 telas Q283 Área = 2x2,83 = 5,66 cm2/m 07/11/2018

DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Determinação da armadura estrutural: Cálculo da armadura na borda da placa: TABELA 30 2 x tela Q 283 Peso = 2 x 4,48 kgf/cm2 Fios de 6 mm nos dois sentidos Espaçamento entre fios = 10 cm 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Determinação da armadura de retração: As armaduras determinadas levam em consideração apenas os esforços produzidos pelas cargas externas, não tendo sido consideradas as tensões que se originam pela movimentação da placa em função das variações térmicas, ou mesmo pela retração hidráulica. Caso se deseje empregar placas de comprimento superior ao normalmente empregado nas placas de concreto simples, que variam em torno de 5 m de comprimento, deve-se adotar armação complementar, posicionada na face superior da placa. 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Determinação da armadura de retração (As) em cm2/m: L = 15,00 m h = 16 cm f = 1,7 Telas Soldadas Q Tela Q 138 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Emendas das Armaduras: 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Detalhamento do Pavimento: Armadura Superior – Tela Q 138 Armadura Inferior – Tela Q 283 Armadura de Borda – 2 xTela Q 283 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Armadura Superior – Tela Q 138 Armadura Inferior – Tela Q 283 Armadura de Borda – 2 xTela Q 283 1. Armadura Superior: 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Armadura Superior – Tela Q 138 Armadura Inferior – Tela Q 283 Armadura de Borda – 2 xTela Q 283 2. Armadura Inferior: N2 + N3 N2 + N3 N3 Q283 (2,45x0,77m) 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Estruturalmente Armados
DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Armadura Superior – Tela Q 138 Armadura Inferior – Tela Q 283 Armadura de Borda – 2 xTela Q 283 3. Corte AA: TELA Q 283 Comprimento definido no projeto inicial Pavimento de Concreto Estruturalmente Armados 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Estruturalmente Armados
DIMENISONAMENTO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS Sequência de Dimensionamento: Armadura Superior – Tela Q 138 Armadura Inferior – Tela Q 238 Armadura de Borda – 2 xTela Q 238 4. Corte BB: TELA Q 283 TELA Q 283 Detalhe da armação da borda livre Pavimento de Concreto Estruturalmente Armados 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

FIM Boa semana !!! 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

60 60 25 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Flexão normal simples seção retangular – Valores de k3 0,280 k6 = 142,9 fck = 25 MPa 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Flexão normal simples seção retangular – Valores de k3
07/11/2018

Flexão normal simples seção retangular – Valores de k3 k6 = 70,3 fck = 25 MPa 0,291 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Telas Soldadas Tipo Q (Aço CA-60)
07/11/2018

ANÁLISE DAS JUNTAS DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADOS 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Determinação de N no centro da placa: 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

Determinação de N na borda livre da placa: 07/11/2018 Pavimentos de Estradas II

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