aula 7 -

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  • Superestrutura de Ferrovias Prof. Dr. Gilberto Fernandes

    Universidade Federal de Ouro Preto

    Escola de Minas DECIV

    Superestrutura de Ferrovias CIV 259

    Aula 7

    LASTRO

  • Superestrutura de Ferrovias Prof. Dr. Gilberto Fernandes

    LASTRO

    o elemento da superestrutura da ferrovia situado entre os

    dormentes e o sublastro. Deve ser uma camada de material

    permevel e resistente, onde os dormentes sero assentados.

  • Superestrutura de Ferrovias Prof. Dr. Gilberto Fernandes

    LASTRO

    Trilhos Trilhos

    LASTRO

    Dormentes Dormentes

    -

    Subleito Subleito

    Valetas Valetas

    Sublastro

  • Superestrutura de Ferrovias Prof. Dr. Gilberto Fernandes

    FUNES PRINCIPAIS

    Distribuir a carga da linha e do material rodante, uniformemente

    sobre a plataforma, com presso uniforme reduzida (sem o lastro

    os dormentes afundariam na plataforma);

    Atenuar as trepidaes resultantes da passagem dos veculos;

    Suprimir as irregularidades da plataforma, formando uma

    superfcie contnua e uniforme para os trilhos e dormentes;

    Impedir os deslocamentos dos dormentes;

    Facilitar a drenagem da superestrutura.

  • Superestrutura de Ferrovias Prof. Dr. Gilberto Fernandes

    FUNES PRINCIPAIS

    Estabilizar vertical, longitudinal e lateralmente a via;

    Assegurar o perfeito alinhamento e nivelamento dos trilhos, nas

    tangentes e no arredondamento das curvas;

    Dificultar a capilaridade (subida dgua at os dormentes);

    Dificultar o crescimento de vegetao

    Elasticidade (Funcionar como suporte elstico da via).

  • Superestrutura de Ferrovias Prof. Dr. Gilberto Fernandes

    QUALIDADES DO LASTRO

    Elasticidade limitada;

    Resistncia aos esforos transmitidos pelos dormentes;

    Dimenses que permitam o preenchimento das depresses da

    plataforma e nivelamento dos trilhos;

    Resistncia aos agentes atmosfricos;

    Permeabilidade;

    Baixa produo de p.

  • Superestrutura de Ferrovias Prof. Dr. Gilberto Fernandes

    MATERIAIS PARA LASTRO

    Terra: o mais barato, mas tambm o pior, pois ao ser saturado

    pela gua provoca desnivelamento da linha.

    Areia: tem a qualidade de ser pouco compressvel e permevel,

    mas facilmente levada pela gua e produz gros muito duros

    (quartzo), que introduzindo-se entre as partes mveis dos veculos

    produz o desgaste dos mesmos.

  • Superestrutura de Ferrovias Prof. Dr. Gilberto Fernandes

    MATERIAIS PARA LASTRO

    Cascalho: um timo tipo de lastro, principalmente quando

    quebrado, formando arestas vivas e lavado, para retirar as

    impurezas.

    Escrias: tm dureza e resistncia suficiente para serem usadas

    como lastro, principalmente prximo s usinas siderrgicas.

    Exemplo: Utilizada na Estrada de Ferro Vitria a Minas.

  • Superestrutura de Ferrovias Prof. Dr. Gilberto Fernandes

    MATERIAIS PARA LASTRO

    Pedra britada (brita no 3): o melhor tipo de lastro por ser

    resistente, permevel e inaltervel aos agentes atmosfricos e no

    produz poeira.

  • Superestrutura de Ferrovias Prof. Dr. Gilberto Fernandes

    MATERIAIS PARA LASTRO

    Pedra britada

    Deve-se escolher pedra britada oriundas de rochas duras.

    - Arenito

    - Calcrio;

    - Mrmore;

    - Dolomita;

    - Micaxisto; - Quartzito

    - Diorito;

    - Basalto;

    - Diabase;

    - Granito;

    - Gneiss

    Principais Rochas

    Nem sempre

    satisfazem s

    especificaes

  • Superestrutura de Ferrovias Prof. Dr. Gilberto Fernandes

    ESPECIFICAES

    Peso especfico: 2,7 g/cm3

    Resistncia ruptura:700 kg/cm2 (ensaio de compresso em

    cubos de 5cm de aresta)

    Solubilidade: 7 dm3 de pedra triturada e lavada. Coloca-se num

    vaso e a amostra agitada no perodo de 48 horas, durante 5

    minutos a cada 12 horas de intervalo. Se houver descolorao, a

    pedra considerada solvel e imprpria.

    Resistncia Abraso: Ensaio Los Angeles < 35%

  • Superestrutura de Ferrovias Prof. Dr. Gilberto Fernandes

    ESPECIFICAES

    Absoro: uma amostra de 230 g mergulhada em gua, durante

    certo tempo, no dever apresentar aumento de peso maior do

    que 8 g/dm3.

    Substncias Nocivas: a quantidade de substncias nocivas e

    torres de argila no deve ser maior do que 1%.

    Granulometria: Dimenses entre e 2 (2 e 6 cm) evitar

    cunhase colmatao do lastro.

  • Superestrutura de Ferrovias Prof. Dr. Gilberto Fernandes

    ESPECIFICAES PARA MATERIAIS DE LASTRO

    Distribuio granulomtrica Indicada para o Lastro

    Abertura da Malha Porcentagem

    que passa

    Porcentagem

    Acumulada Retida Polegadas Milmetros

    2 63,5 100 0

    2 50,8 90 100 0 10

    1 38 35 70 30 65

    1 25,4 0 15 85 100

    19 0 10 90 100

    12,7 0 5 95 100

    Lanar estes

    valores no

    grfico

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    ESPECIFICAES PARA MATERIAIS DE LASTRO

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    10 20 30 40 50 60 70

    Porc

    enta

    gem

    Retida

    Acum

    ula

    da

    Abertura da Malha (mm)

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    ESPECIFICAO PARA MATERIAIS DE LASTRO

    Resistncia Abraso

    Amostra representativa de 5 kg, limpa e seca;

    Coloca-se a amostra na mquina juntamente com 12 bolas de

    ao pesando cada uma delas 390 a 445 gramas;

    Velocidade do tambor dever ser de 30 a 33 rotaes por minuto;

    Do-se 500 revolues;

    Por fim, passa-se a amostra na peneira nmero 12 (1,68 mm) e

    pesa-se a quantidade retida.

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    ESPECIFICAO PARA MATERIAIS DE LASTRO

    A porcentagem de desgaste em relao ao peso inicial da

    amostra ou coeficiente de desgaste Los Angeles, ser:

    100P

    PrPCLA

    Peso da amostra

    (5 kg)

    Peso do material

    retido na peneira

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    DIMENSIONAMENTO DO LASTRO E DO SUBLASTRO

    PRESSO EM FUNO DA PROFUNDIDADE

    o1,25hP

    h

    53,87P sh PP

    h = profundidade em cm

    Po = presso na face inferior dos dormentes em kgf/cm2

    Ph = presso na profundidade h em kgf/cm2

    Ps = presso admissvel no sublastro (kgf/cm2)

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    DIMENSIONAMENTO DO LASTRO E DO SUBLASTRO

    PRESSO NA FACE INFERIOR DOS DORMENTES

    cb

    FPo

    c c

    C = 0,70 a 0,90 m

    F = carga sobre o dormente

    b = largura do dormente

    c = distncia de apoio no sentido longitudinal do dormente

  • Superestrutura de Ferrovias Prof. Dr. Gilberto Fernandes

    DIMENSIONAMENTO DO LASTRO E DO SUBLASTRO

    O valor de F, no dever ser o peso descarregado pela roda devido

    ao fato de que em virtude da rigidez dos trilhos e deformao elstica

    da linha, h distribuio de carga para os dormentes vizinhos

    Pr = peso da roda mais pesada

    Cd = coeficiente dinmico

    d = distncia entre eixos do veculo

    a = distncia entre centros dos dormentes

    Assim,

    dCn

    PrF

    a

    dn 1,4

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    DIMENSIONAMENTO DO LASTRO E DO SUBLASTRO

    PRESSO ADMISSVEL NO SUBLASTRO

    1

    rup

    s

    PP

    Presso admissvel no

    sublastro (kgf/cm2)

    Coeficiente de

    segurana entre 2 e 3

    Presso de ruptura do

    solo (kgf/cm2) atravs de

    provas de carga

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    DIMENSIONAMENTO DO LASTRO E DO SUBLASTRO

    PRESSO ADMISSVEL NO SUBLASTRO

    Na falta de dados mais precisos sobre o valor de Prup poder

    se determinar a presso admissvel no sublastro Ps atravs do valor de

    CBR

    10070

    PCBR

    rup

    CBR100

    70Prup

    2

    rup

    s

    PP

    Obtido atravs do CBR

    Coeficiente de segurana

    entre 5 e 6 quando Prup

    for obtido por meio do

    valor de CBR

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    ALTURA MNIMA

    DO SUBLASTRO

    DIMENSIONAMENTO DO LASTRO E DO SUBLASTRO

    ALTURA DO SUBLASTRO

    Presso no sublastro deve ser menor ou igual a presso

    admissvel do solo (leito)

    leito admh PP

    leito admo1,25

    sublastrolastro

    PP)h(h

    53,87

    hmin = 20 cm

    Ensaios Laboratoriais

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    DETERMINAO DA ALTURA DO LASTRO

    O clculo da altura do lastro sob os dormentes requer a

    aplicao de dois conceitos fundamentais:

    1) Como se distribuem no lastro as presses transmitidas

    pelos dormentes;

    2) Qual a presso admissvel ou taxa de trabalho do solo

    (sublastro).

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