Considerações de parâmetros de curvatura da bacia de deformação e do número estrutural no dimensionamento de reforço de pavimentos flexíveis.
| Ano de defesa: | 2001 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3138/tde-13032025-134149/ |
Resumo: | O sistema rodoviário é responsável por 80% do valor comercial das cargas transportadas no Brasil, cujo parque rodoviário é estimado em 200 bilhões de reais, sendo gastos cerca de 400 milhões de reais por ano em sua manutenção. Assim, observa-se a importância da busca de modelos de dimensionamento de reforços estruturais que diagnostiquem satisfatoriamente o comportamento mecânico da estrutura, visando reabilitá-la adequadamente a partir de critérios técnicos atuais e garantir a sua durabilidade durante toda a vida útil prevista em projeto. Sabe-se que a deformação plástica excessiva do subleito e a ruptura por fadiga da camada de revestimento betuminoso são as duas maiores causas de deficiências estruturais nos pavimentos flexíveis, mas estas não são facilmente mensuráveis em campo. Os procedimentos existentes para o dimensionamento de reforço de pavimento flexível, como do DNER e da AASHTO, utilizam a deflexão máxima na avaliação estrutural. No entanto, sabe-se que o valor da deflexão máxima considerado isoladamente não constitui um indicador da condição estrutural do pavimento, visto que dois pavimentos podem apresentar deflexões máximas iguais, mas resultantes de diferentes curvaturas de suas camadas, demonstrando comportamentos estruturais distintos. O trabalho realizado propõe um método de reforço estrutural de pavimentos flexíveis considerando o efeito de curvatura da bacia de deformação, através da correlação do quociente entre o raio decurvatura e a deflexão máxima (R/D0), do número estrutural (SN) e do módulo resiliente do subleito (E3) com os valores admissíveis de deformação horizontal de tração do revestimento e de deformação vertical de compressão do subleito, para os dois tipos usuais de equipamentos utilizados em avaliações estruturais: a viga Benkelman e o Falling Weight Deflectometer (FWD). Ainda, são sugeridas as correções das medidas deflectométricas devido ao efeito de temperatura e da ) condição da drenagem sub-superficial, bem como a adoção de diferentes graus de confiabilidade em função da classe funcional da rodovia em análise. Observa-se que o estudo elaborado foi baseado na teoria elástica de camadas múltiplas, tendo sido empregado o programa computacional ELSYM-5. Conseqüentemente, as equações propostas são válidas para pavimentos cujos modelos se identifiquem com sistemas elásticos de três camadas, e de tal forma que os parâmetros estudados fiquem dentro da faixa de valores considerada no estudo. |
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Considerações de parâmetros de curvatura da bacia de deformação e do número estrutural no dimensionamento de reforço de pavimentos flexíveis.Untitled in englishHighway pavingPavimentação de rodoviasO sistema rodoviário é responsável por 80% do valor comercial das cargas transportadas no Brasil, cujo parque rodoviário é estimado em 200 bilhões de reais, sendo gastos cerca de 400 milhões de reais por ano em sua manutenção. Assim, observa-se a importância da busca de modelos de dimensionamento de reforços estruturais que diagnostiquem satisfatoriamente o comportamento mecânico da estrutura, visando reabilitá-la adequadamente a partir de critérios técnicos atuais e garantir a sua durabilidade durante toda a vida útil prevista em projeto. Sabe-se que a deformação plástica excessiva do subleito e a ruptura por fadiga da camada de revestimento betuminoso são as duas maiores causas de deficiências estruturais nos pavimentos flexíveis, mas estas não são facilmente mensuráveis em campo. Os procedimentos existentes para o dimensionamento de reforço de pavimento flexível, como do DNER e da AASHTO, utilizam a deflexão máxima na avaliação estrutural. No entanto, sabe-se que o valor da deflexão máxima considerado isoladamente não constitui um indicador da condição estrutural do pavimento, visto que dois pavimentos podem apresentar deflexões máximas iguais, mas resultantes de diferentes curvaturas de suas camadas, demonstrando comportamentos estruturais distintos. O trabalho realizado propõe um método de reforço estrutural de pavimentos flexíveis considerando o efeito de curvatura da bacia de deformação, através da correlação do quociente entre o raio decurvatura e a deflexão máxima (R/D0), do número estrutural (SN) e do módulo resiliente do subleito (E3) com os valores admissíveis de deformação horizontal de tração do revestimento e de deformação vertical de compressão do subleito, para os dois tipos usuais de equipamentos utilizados em avaliações estruturais: a viga Benkelman e o Falling Weight Deflectometer (FWD). Ainda, são sugeridas as correções das medidas deflectométricas devido ao efeito de temperatura e da ) condição da drenagem sub-superficial, bem como a adoção de diferentes graus de confiabilidade em função da classe funcional da rodovia em análise. Observa-se que o estudo elaborado foi baseado na teoria elástica de camadas múltiplas, tendo sido empregado o programa computacional ELSYM-5. Conseqüentemente, as equações propostas são válidas para pavimentos cujos modelos se identifiquem com sistemas elásticos de três camadas, e de tal forma que os parâmetros estudados fiquem dentro da faixa de valores considerada no estudo.The highway system is responsible for 80 percent of the commercial costs of the freight transportation in Brazil, whose highway estate is estimated in 80 billion dollars, and 160 million dollars a year are spent in its maintenance. Thus, it is noticed the importance of the search for models of design of structural reinforcements that can diagnose the mechanical behavior of the structure sufficiently, aiming for its appropriate rehabilitation, based upon current technical approaches, and guaranteeing its durability along the lifetime predicted on project. It is known that the excessive plastic deformation of the subgrade and the rupture for fatigue of the layer of the bituminous coating are the two most important causes of structural deficiencies in flexible pavements, but these are not easily measurable on field. The existent procedures for reinforcement of flexible pavement, such as the one of DNER and the one of AASHTO, use the maximum deflection in the structural evaluation. However, it is known that the value of the maximum deflection considered separately does not constitute an indicator of the structural condition of the pavement, because two different structures of pavement can present the same value for maximum deflection, but different curvatures of their layers, that demonstrate distinct structural behaviors. The accomplished work proposes a method for structural reinforcement of flexible pavements considering the effect of the curvature of thedeformation bowl, through the quotient between curvature ray and maximum deflection (R/D0), the structural number (SN) and the resilient module of the subgrade (E3), with the acceptable values for the horizontal deformation by traction of the coating and for the vertical deformation by compression of the subgrade, for the two usual types of equipments used in structural evaluation: the Benkelman Beam and the Falling Weight Deflectometer (FWD). ) It is recommended the correction of the deflectometer measures due to the temperature effect and the condition of the sub-superficial drainage, as well as the adoption of different reliability levels according to the functional class of the highway in analysis. It is observed that the elaborated study was based on the elastic theory of multiple layers, using the computer software ELSYM-5. Consequently, the proposed equations are valid for pavements whose model matches with elastic systems of three layers, and in such a way that the studied parameters remain within the range of values considered in the study.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSuzuki, Carlos YukioNagao, Eduardo Minoru2001-09-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3138/tde-13032025-134149/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-03-18T14:46:54Zoai:teses.usp.br:tde-13032025-134149Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-03-18T14:46:54Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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