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Memória de cálculo
Nº:
0012-001_R
CLIENTE:
GOVERNO DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
Secretaria de Estado das Cidades – Subsecretaria de Infraestrutura FOLHA:
1 de 11
OBRA:
Projeto executivo de pavimentação de vias no Bairro Aldeia da Prata
TITULO:
Memória de cálculo de pavimentação
Endereço: RESPONSAVEL: Aldeia da Prata - Itaboraí/RJ (^) Thiago Santos CREA: 2006133035
ÍNDICE DE REVISÕES
REV. PROP. DESCRIÇÃO E/OU FOLHAS ATINGIDAS
0 PI EMISSÃO ORIGINAL
PRELIMINAR (PR) PARA INFORMAÇÃO (PI) PARA APROVAÇÃO (PA) PARA DETALHAMENTO (PD) LIB. P/ CONSTR. / COMPRA (PC) CONFORME COMPR./CONSTRUÍDO (CC) EMISSÃO FINAL (EF) CANCELADO (CA) REV. 0 REV. REV. B REV. C REV. D REV. E REV. F REV. G REV. H DATA (^) 31/05/ PROJETO (^) Thiago Santos EXECUÇÃO Thiago Santos VERIFICAÇÃO (^) Thiago Santos APROVAÇÃO Thiago Santos
OBRA:
Projeto executivo de pavimentação de vias no Bairro
Aldeia da Prata - Itaboraí
FOLHA:
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TÍTULO:
Memória de cálculo de pavimentação
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................... 3
2. OBJETIVO .......................................................................................................... 3
3. DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA .................................................................... 3
4. VOLUME DE TRÁFEGO .................................................................................... 3
5. ÍNDICE SUPORTE CALIFÓRNIA (ISC) ............................................................. 3
6. ESTRUTURA DO PAVIMETO ............................................................................ 4
6.1. Parâmetros de projeto ...................................................................................... 4
6.1.1. Camada de revestimento .......................................................................... 4
6.1.2. Camada de base ........................................................................................ 4
6.1.3. Camada de sub-base ................................................................................ 4
6.1.4. Camada de reforço.................................................................................... 5
6.1.5. Subleito ...................................................................................................... 5
6.2. Dimensionamento ............................................................................................. 5
OBRA:
Projeto executivo de pavimentação de vias no Bairro
Aldeia da Prata - Itaboraí
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TÍTULO:
Memória de cálculo de pavimentação
A Tabela 1 apresenta a classificação das vias e parâmetros de tráfego segundo o manual de classificação de vias [5]. Tabela 1 – Classificação das vias e parâmetros de tráfego [5]. Considerando uma via local com tráfego previsto médio, segundo orientações da Tabela 1, considera-se o número de operações de um eixo padrão (N) = 5x10^5.
5. ÍNDICE SUPORTE CALIFÓRNIA (ISC)
Para a determinação do ISC é realizado um ensaio que consiste em um método para avaliar a resistência do solo a penetração de um cilindro padronizado com relação a penetração em uma brita padrão, ou seja, compara as propriedades mecânicas de uma amostra de solo a uma brita padrão. Os resultados são apresentados de maneira percentual, sendo por exemplo, um valor de ISC de 15% significa que a resistência a penetração do solo testado é de 15% do valor da brita padronizada. O solo da região, com base em diversos ensaios realizados em seu entorno, consiste em dois tipos principais, sendo em sua grande maioria de argila arenosa e argila siltosa, mas apresenta também areia argilosa, areia fina e algumas regiões com silte arenoso. Apesar de apresentar um valor de ISC razoavelmente alto, a composição de um solo argiloso não garante capacidade suficiente para seu uso na estrutura do pavimento, sendo necessárias correções como compactação ou substituição parcial por materiais arenosos da mesma área, mesclando solo de ISC maior nas regiões com ISC menor.
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TÍTULO:
Memória de cálculo de pavimentação
Considerando os resultados históricos da região, conclui-se que o ISC médio de projeto para as regiões com solo arenoso e solo argiloso possui resultado total de 12,00 %
6. ESTRUTURA DO PAVIMENTO
O pavimento considerado neste projeto é o flexível, também conhecimento como concreto betuminoso ou asfáltico. É aquele em que todas as camadas sofrem deformação elástica significativa sob o carregamento aplicado e, portanto, a carga se distribui em parcelas aproximadamente equivalentes entre as camadas. O revestimento asfáltico em bom estado garante não só a segurança e o conforto ao rolamento, como também a impermeabilização das camadas inferiores do pavimento. Para garantir a integridade desse revestimento é necessário evitar a fadiga devida à tração na fibra inferior e assegurar que a tensão no subleito seja inferior àquela de ruptura, a fim de evitar a deformação permanente do pavimento. Como mencionado anteriormente, a deformabilidade do revestimento asfáltico é compatibilizada com as demais camadas, de forma que essas suportem o número de operações do eixo padrão para o período preconizado no projeto com perda de serventia admissível. Além disso, o método de pavimentos flexíveis, do Eng. Murillo L. de Souza, também conhecido como Método DNER/DNIT [2], lança mão de conceitos de equivalência estrutural, o que garante proteção quanto à ruptura por cisalhamento ou acumulo de deformações permanentes.
6.1. Parâmetros de projeto
Neste capítulo será apresentado todas as premissas adotadas no projeto, bem como os parâmetros de projeto, e os coeficientes que serão utilizados para o dimensionamento de cada camada de pavimento, sendo elas a camada de revestimento em concreto betuminoso, camada de base , sub-base e subleito.
6.1.1. Camada de Revestimento
O Método de Projetos de Pavimentos Flexíveis [2], que utiliza como base de cálculo o método do DNER/ DNIT, possui uma tabela de equivalência que correlaciona o número de operações do eixo padrão (N) com uma espessura mínima de revestimento betuminoso. A Tabela 4 apresenta essas relações.
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6.1.5. Subleito
Efetuar a regularização, em 15 cm de espessura, na camada subjacente às cotas finais de terraplenagem, escarificando e mesclando os materiais do subleito, de forma a homogeneizar, para obter um produto final, solo, a ser compactando a 100% do Proctor Normal, pelo Método de Ensaio DNIT 164/2013 – ME Método -A (12 golpes), para obter o ISC ≥ 12%. Caso necessário, em algum setor da área, empregar a energia de compactação “Internormal”, que é equivalente a 1,5 vezes a energia do Proctor Normal, para obter o valor de ISC desejado. Mesmo não sendo, a energia “Internormal”, utilizada oficialmente no meio rodoviário brasileiro, tem apresentado bons resultados em termos de acréscimo de resistência mecânica do solo a custos mínimos.
6.2. Dimensionamento
A espessura do revestimento asfáltico foi definida por meio da Tabela 4 retirada do Manual do DNER [2]. Já para as demais camadas, deve ser usado o ábaco do manual do DNER [2], reproduzido pela Figura 1. Figura 1 – Ábaco para definir espessura das camadas [2].
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Vale ressaltar que a espessura fornecida por este gráfico é em termos de material com K = 1,0. Portanto, para camadas onde o K ≠ 1,0, iremos multiplicar o coeficiente de equivalência estrutural da camada pela dada espessura, como é o caso da camada de base. A Figura 2 apresenta a classificação do solo e seus respectivos ISCs. Figura 2 – Ábaco para definir espessura das camadas para solos argilosos. Dando sequência no dimensionamento do pavimento, o próximo passo é definir as espessuras das camadas utilizando inequações pré-definidas no método DNER [2] e as curvas indicadas nas Figuras 1 e 2, as quais determinam a espessura de material que deve estar sobre uma camada considerando parâmetros de tráfego e de suporte dos materiais constituintes definidos no capítulo 6.1 deste documento. Para determinação da espessura sobre a camada de base (H 20 ) deverá ser utilizada a Equação 1, para obter a espessura sobre a camada de reforço do subleito (Hn) a Equação 2 deverá ser aplicada, e por fim para a espessura sobre a camada do subleito (Hm) a Equação 3 é utilizada.
(R × 𝐾ோ) + (𝐵 × 𝐾) ≥ 𝐻ଶ (Eq. 1)
(5 x 1,7) + ( 15 x 1) = 23,5 ≥ 𝟐𝟎
(R × 𝐾ோ) + (𝐵 × 𝐾) + ℎଶ ≥ 𝐻 (Eq. 2)
(5 x 1,7) + ( 15 x 1) + 15 = 38,5 ≥ 𝟑𝟓
(R × 𝐾ோ) + (𝐵 × 𝐾) + ℎଶ × 𝐾ௌ + ℎ × 𝐾ோ ≥ 𝐻 (Eq. 3)
(5 x 1,7) + ( 15 x 1) + (15 x 1) + (5 x 1) = 43,50 ≥ 𝟒𝟎
Revestimento ISC ≥ 80% Base ISC ≥ 20% Sub-base ISC ≥ 15% Reforço ISC ≥ 12% Subleito
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Memória de cálculo de pavimentação
Figura 3 – Esquemático do pavimento revestido em concreto asfáltico. 35, cm 5,0 cm Camada de Revestimento Revestimento em CBUQ: Pintura de ligação + 5 cm de capa 15,0 cm Base Base: Material Granular de jazidas próximas - ISC ≥ 80% 15,0 cm Sub-base Sub-base: Material Granular de jazidas próximas - ISC ≥ 20% 15, cm 5,0 cm Reforço do Subleito Reforço de subleito: Material local Homogeneizado - ISC ≥ 15,0% 10,0 cm Subleito Subleito regularizado, escarificar o solo mesclando - ISC ≥ 12,0%
