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Antecedentes da Ferrovia
Corinto, Grcia (600 a.C.)Corinto, Grcia (600 a.C.)
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Antecedentes da Ferrovia Grcia (600 a.C.)
PeloponesoPeloponesoPeloponeso
EspartaEspartaEsparta
CorintoCorintoCorinto
GRCIAGRCIA
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Antecedentes da Ferrovia Grcia (600 a.C.)
Istmo de CorintoIstmo de Corinto
Canal de CorintoCanal de Corinto
Peloponeso
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Wagonways (Inglaterra, 1600)
Antecedentes da Ferrovia
- vagonetes sobre rodas e trilhos de madeira -
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Revoluo
Industrial
MMquina a vaporquina a vapor(Watt 1770)(Watt 1770)
MudanMudana radical nosa radical nostransportes terrestrestransportes terrestres
Histrico da Ferrovia
17671767 primeira roda de ferroprimeira roda de ferro
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Histrico da Ferrovia
PrimeiraPrimeira locomotivalocomotiva
a vapora vapor
RichardRichard TrevithickTrevithick
(1804)(1804)
Peso 5Peso 5 tonton
velvel 5 km/h5 km/h
5 vages (105 vages (10 tonton))
trilhos em minas de carvotrilhos em minas de carvo
Invicta
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Primeira ferrovia comercial
1825Primeira viagem entreStockton e Darlington
(25 km - 1 h)
Nascimento daferrovia
1814George Stephenson1 locomotiva a vapor
(8 vages - 30 ton)
Histrico da Ferrovia
The RocketLondon Science Museum
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Breve Histrico da Ferrovia BRASIL
1835Lei imperialLei imperial
IncentivoIncentivo construconstruo de ferrovias ligando RJ a MG, RS e BAo de ferrovias ligando RJ a MG, RS e BA
D. Pedro II inaugura a 1D. Pedro II inaugura a 1 linha flinha frrea brasileirarrea brasileira(Porto de Mau(Porto de Mau Serra de PetrSerra de Petrpolis)polis)
14,5 km14,5 km 23 min (23 min (vvmedmed = 38 km/h)= 38 km/h)
1854
Baro de MauBaro de Mau11 concesso para construconcesso para construo e explorao e exploraoo
BaronesaBaronesa
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1854 a 19001854 a 1900 -- 15.000 km15.000 km
1900 a 19301900 a 1930 -- 17.000 km17.000 km
1930 a 19531930 a 1953 -- 5.000 km5.000 km
37.000 km37.000 km (Argentina 41.000km)(Argentina 41.000km)
Iniciativas no coordenadasIniciativas no coordenadas
-- diferentes bitolasdiferentes bitolas
-- ausncia de malhaausncia de malha
Conf. Int. de Berna, 1907:Conf. Int. de Berna, 1907:
bitola internacionalbitola internacional
4 p4 ps e 8,5s e 8,5 polpol
(1,435 m)(1,435 m)
Breve Histrico da Ferrovia BRASIL
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PorPor queque esseesse nnmeromero ""mmgicogico"" foifoi utilizadoutilizado??
PorquePorque foramforam feitasfeitas parapara acomodaracomodar doisdois traseirostraseiros dede cavaloscavalos!!
PorquePorque eraera estaesta aa bitolabitola dasdas ferroviasferrovias inglesasinglesas e,e, comocomo asas americanasamericanas foramforam construconstrudasdas pelospelosinglesesingleses,, estaesta foifoi aa medidamedida utilizadautilizada..
PorPor queque osos inglesesingleses usavamusavam estaesta medidamedida??
PorquePorque asas empresasempresas inglesasinglesas queque construconstruamam osos vagesvageserameram asas mesmasmesmas queque construconstruamam asas carrocarroasas, antes das, antes dasferroviasferrovias, e se, e se utilizavamutilizavam dasdas mesmasmesmas ferramentasferramentas dasdascarrocarroasas..
PorPor queque asas medidasmedidas de 4de 4 ppss e 8,5e 8,5 polegadaspolegadas parapara asas carrocarroasas??
PorquePorque aa distnciadistncia entre asentre as rodasrodas dasdas carrocarroasas deveriadeveriaservirservir parapara asas estradasestradas antigasantigas dada EuropaEuropa,, queque tinhamtinhamestaesta medidamedida..
EE porpor queque tinhamtinham estaesta medidamedida??PorquePorque essasessas estradasestradas foramforam abertasabertas pelopelo antigoantigo ImpImpriorio Romano,Romano, quandoquando dede suassuas conquistasconquistas, e, etinhamtinham asas medidasmedidas baseadasbaseadas nasnas antigasantigas bigasbigas romanasromanas..
EE porpor queque asas medidasmedidas dasdas bigasbigas foramforam definidasdefinidas assimassim??
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O nibus espacial americano, o Space Shuttle, utiliza
tanques de combustvel slido que so fabricados
pela Thiokol, em Utah. Os engenheiros que os
projetaram queriam faz-lo mais largo, porm, tinham
a limitao dos tneis das ferrovias por onde elesseriam transportados, os quais tinham suas medidas
baseadas na bitola da linha.
ConseqConseqnciancia
CorolCorolriorio::
ExistemExistem vvriasrias empresasempresas dede lideranlideranaa tecnoltecnolgicagica
queque tambtambmm tem umtem um montemonte dede coisascoisas definidasdefinidasporpor bundesbundes......
Concluso:
O exemplo mais avanado da engenharia mundial
em design e tecnologia acaba sendo afetado pelo
tamanho da bunda do cavalo da Roma antiga.
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Desestatizao da RFFSA
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Desestatizao da RFFSA
MALHA PAULISTA
NOVOESTENOVOESTE
FCAFCAMRSMRS
ALL LogsticaALL LogsticaFTCFTC
FERROBANFERROBAN
TRANSNORDESTINA LogsticaTRANSNORDESTINA Logstica
FERROESTEFERROESTE
EFC - EFVMEFC - EFVMEFAEFA
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Concessionrias ferrovirias
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Extenso da Malha Ferroviria - 2008Extenses em km
28.31451022.8974.907Subtotal
420--420VALEC
500--500FERRONORTE
1.9892832431.463FERROBAN
4.207184.189-CFN
892--892EFC
905-905-EFVM
248-248-FERROESTE
7.304117.293-ALL
164-164-FTC
1.67442-1.632MRS
8.0661567.910FCA
1.9451.945NOVOESTE
MistaMtricaLargaTotal
BitolaOperadoras
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ALL Logstica
rea de atuarea de atuao: Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Parano: Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Paran
Pontos de interconexo:Pontos de interconexo: -- FERROBAN (Ourinhos/SP e Pinhalzinho/PR)FERROBAN (Ourinhos/SP e Pinhalzinho/PR)-- FERROESTE (Guarapuava/PR)FERROESTE (Guarapuava/PR)
-- FerrocarrilesFerrocarriles -- Uruguai (Santana do Livramento/RS)Uruguai (Santana do Livramento/RS)
-- FerrocarrilesFerrocarriles -- Argentina (Uruguaiana/RS)Argentina (Uruguaiana/RS)
Cruza as fronteiras do Paraguai e Uruguai e serve o Chile por rCruza as fronteiras do Paraguai e Uruguai e serve o Chile por rodovia a partir da base logodovia a partir da base logstica intermodal destica intermodal de
MendozaMendoza, na Argentina, na Argentina
Interconexo com portos (ParanaguInterconexo com portos (Paranagu/PR, SF do Sul/SC, Porto Alegre/RS, Rio Grande/RS e Estrela/RS)/PR, SF do Sul/SC, Porto Alegre/RS, Rio Grande/RS e Estrela/RS)
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Via PermanenteVia Permanente
A Via Permanente e o Pavimento Ferrovirio
Superestrutura
Infra-estrutura
SuperestruturaSuperestrutura
InfraInfra--estruturaestrutura
Via Permanente(constituintes)
Via Permanente(constituintes)
o conjunto daso conjunto das obrasobrasciviscivis que constituemque constituemuma linha fuma linha frrearrea
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A Via Permanente
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Corte
A Via Permanente
subleito
trilholastro
sublastro
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AterroAterro
1% 1%
subleito
trilholastro
sublastro
A Via Permanente
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A SuperestruturaA Superestrutura(no Brasil)(no Brasil)
trilhotrilho
fixafixaes do trilho aoes do trilho aodormentedormente
talas de juntalas de juno, etc.o, etc.
dormentedormente
lastrolastro
sublastrosublastro
subleitosubleito
A Via Permanente
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A InfraA Infra--estruturaestrutura(no Brasil)(no Brasil)
subleito
elementos dedrenagem
taludes de cortes eaterros
obras de arte correntese especiais
subleitosubleito
elementos deelementos dedrenagemdrenagem
taludes de cortes etaludes de cortes eaterrosaterros
obras de arte correntesobras de arte correntese especiaise especiais
superficialsuperficial
profundaprofunda
A Via Permanente
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Subleito
ConstituintesConstituintes camada finalcamada final
corpo do aterrocorpo do aterro
60 cm60 cmcamada final
corpo do aterro
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O futuro?O futuro?
camada asfcamada asflticaltica
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O futuro?O futuro?
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BallastelessBallastelesstracktrack
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Sistema GETRACThe ballastless track system on asphalt
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O futuro?O futuro?
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Projeto de pavimentosProjeto de pavimentos
Regras prticas / tabelas Mtodos empricos (CBR, IG, etc.)
Tenso de cisalhamento / deflexo mxima
Regresses baseadas em desempenho de pistas experimentais
Emprico mecanstico
Mecanstico (solues numricas, elementos finitos, etc.)
Regras prticas / tabelas Mtodos empricos (CBR, IG, etc.)
Tenso de cisalhamento / deflexo mxima
Regresses baseadas em desempenho de pistas experimentais
Emprico mecanstico
Mecanstico (solues numricas, elementos finitos, etc.)
HistricoHistrico
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Onde estamos?Onde estamos?
EMPRICOEMPEMPRICORICO MECANSTICO - EMPRICOMECANMECANSTICOSTICO -- EMPEMPRICORICO MECANSTICOMECANMECANSTICOSTICO
Estado-da-arteEstadoEstado--dada--artearteEstado-da-prticaEstadoEstado--dada--prprticatica
PrPrtica atualtica atual Ainda???Ainda???
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Conceitos deConceitos de
MECNICA DOS PAVIMENTOSMECNICA DOS PAVIMENTOSaplicados a ferroviasaplicados a ferrovias
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3) O pavimento como sistema de camadas
4) Tenses e deformaes em pavimentos
. Pavimento com 1 a n camadas
5) Deformabilidade dos solos e agregados. Ensaios de carga repetida
Mdulo de Resilincia
1) A Mecnica dos Pavimentos
2) Modelos simplificados tradicionais
ROTEIROROTEIRO
Mecnica dos Pavimentos aplicadaMecnica dos Pavimentos aplicada ferroviasferrovias
D fi i D fi i
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DefinioDefinio
A MECNICA DOS PAVIMENTOS uma disciplina da engenharia civil que estudaos pavimentos como sistemas em camadas, sujeitos s cargas dos veculos. Faz-se o
clculo de tenses, deformaes e deslocamentos, conhecidos os parmetros de
deformabilidade, geralmente com utilizao de programas de computador. Verifica-se o
nmero de aplicaes de carga que leva o pavimento ruptura. Variaes sazonais edirias de temperatura e umidade do subleito e das camadas do pavimento podem ser
consideradas na sua resposta s cargas do trfego. Ensaios dinmicos ou de cargas
repetidas dos solos do subleito e das demais camadas fornecem os parmetros de
deformabilidade necessrios ao dimensionamento. Ensaios de campo, deflectometria,
medies com sensores de fora, deslocamento e temperatura, pesagens de veculos eavaliao de defeitos em pavimento completam o quadro de dados experimentais
necessrios calibrao dos modelos de desempenho estrutural. Novos materiais podem
ser avaliados no comportamento estrutural do pavimento. Fazem-se previses e
o empirismo deixa de predominar, mas fica na dose certa.
(Medina, J.; Mecnica dos Pavimentos, Ed UFRJ, 2 edio, 2005)
D fi i Definio
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A Mecnica dos Pavimentos uma disciplina da engenharia civil que estuda os
pavimentos como sistemas em camadas e sujeitos s cargas dos veculos. Faz-se o
clculo de tenses, deformaes e deslocamentos, conhecidos os parmetros de
deformabilidade, geralmente com utilizao de programas de computador. Verifica-se
o nmero de aplicaes de carga que leva o pavimento ruptura. Variaes sazonais e
dirias de temperatura e umidade do subleito e das camadas do pavimento podem ser
consideradas na sua resposta s cargas do trfego. Ensaios dinmicos ou de cargas
repetidas dos solos do subleito e das demais camadas fornecem os parmetros de
deformabilidade necessrios ao dimensionamento. Ensaios de campo, deflectometria,medies com sensores de fora, deslocamento e temperatura, pesagens de veculos
e avaliao de defeitos em pavimento completam o quadro de dados experimentais
necessrios calibrao dos modelos de desempenho estrutural. Novos materiais
podem ser avaliados no comportamento estrutural do pavimento. Fazem-se previses
e o empirismo deixa de predominar, mas fica na dose certa.
(Medina, J.; Mecnica dos Pavimentos, Ed UFRJ, 2 Ed, 2005)
DefinioDefinio
DefinioDefinio
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A Mecnica dos Pavimentos uma disciplina da engenharia civil que estuda os
pavimentos como sistemas em camadas e sujeitos s cargas dos veculos. Faz-se o
clculo de tenses, deformaes e deslocamentos, conhecidos os parmetros de
deformabilidade, geralmente com utilizao de programas de computador. Verifica-se
o nmero de aplicaes de carga que leva o pavimento ruptura. Variaes sazonais e
dirias de temperatura e umidade do subleito e das camadas do pavimento podem ser
consideradas na sua resposta s cargas do trfego. Ensaios dinmicos ou de cargas
repetidas dos solos do subleito e das demais camadas fornecem os parmetros de
deformabilidade necessrios ao dimensionamento. Ensaios de campo, deflectometria,medies com sensores de fora, deslocamento e temperatura, pesagens de veculos
e avaliao de defeitos em pavimento completam o quadro de dados experimentais
necessrios calibrao dos modelos de desempenho estrutural. Novos materiais
podem ser avaliados no comportamento estrutural do pavimento. Fazem-se previses
e o empirismo deixa de predominar, mas fica na dose certa.
(Medina, J.; Mecnica dos Pavimentos, Ed UFRJ, 2 Ed, 2005)
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DefinioDefinio
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A Mecnica dos Pavimentos uma disciplina da engenharia civil que estuda os
pavimentos como sistemas em camadas e sujeitos s cargas dos veculos. Faz-se o
clculo de tenses, deformaes e deslocamentos, conhecidos os parmetros de
deformabilidade, geralmente com utilizao de programas de computador. Verifica-se
o nmero de aplicaes de carga que leva o pavimento ruptura. Variaes sazonais e
dirias de temperatura e umidade do subleito e das camadas do pavimento podem ser
consideradas na sua resposta s cargas do trfego. Ensaios dinmicos ou de cargas
repetidas dos solos do subleito e das demais camadas fornecem os parmetros de
deformabilidade necessrios ao dimensionamento. Ensaios de campo, deflectometria,medies com sensores de fora, deslocamento e temperatura, pesagens de veculos
e avaliao de defeitos em pavimento completam o quadro de dados experimentais
necessrios calibrao dos modelos de desempenho estrutural. Novos materiais
podem ser avaliados no comportamento estrutural do pavimento. Fazem-se previses
e o empirismo deixa de predominar, mas fica na dose certa.
(Medina, J.; Mecnica dos Pavimentos, Ed UFRJ, 2 Ed, 2005)
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A Mecnica dos Pavimentos uma disciplina da engenharia civil que estuda os
pavimentos como sistemas em camadas e sujeitos s cargas dos veculos. Faz-se o
clculo de tenses, deformaes e deslocamentos, conhecidos os parmetros de
deformabilidade, geralmente com utilizao de programas de computador. Verifica-se
o nmero de aplicaes de carga que leva o pavimento ruptura. Variaes sazonais e
dirias de temperatura e umidade do subleito e das camadas do pavimento podem ser
consideradas na sua resposta s cargas do trfego. Ensaios dinmicos ou de cargas
repetidas dos solos do subleito e das demais camadas fornecem os parmetros de
deformabilidade necessrios ao dimensionamento. Ensaios de campo, deflectometria,medies com sensores de fora, deslocamento e temperatura, pesagens de veculos
e avaliao de defeitos em pavimento completam o quadro de dados experimentais
necessrios calibrao dos modelos de desempenho estrutural. Novos materiais
podem ser avaliados no comportamento estrutural do pavimento. Fazem-se previses
e o empirismo deixa de predominar, mas fica na dose certa.
(Medina, J.; Mecnica dos Pavimentos, Ed UFRJ, 2 Ed, 2005)
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A Mecnica dos Pavimentos uma disciplina da engenharia civil que estuda os
pavimentos como sistemas em camadas e sujeitos s cargas dos veculos. Faz-se o
clculo de tenses, deformaes e deslocamentos, conhecidos os parmetros de
deformabilidade, geralmente com utilizao de programas de computador. Verifica-se
o nmero de aplicaes de carga que leva o pavimento ruptura. Variaes sazonais e
dirias de temperatura e umidade do subleito e das camadas do pavimento podem ser
consideradas na sua resposta s cargas do trfego. Ensaios dinmicos ou de cargas
repetidas dos solos do subleito e das demais camadas fornecem os parmetros de
deformabilidade necessrios ao dimensionamento. Ensaios de campo, deflectometria,medies com sensores de fora, deslocamento e temperatura, pesagens de veculos
e avaliao de defeitos em pavimento completam o quadro de dados experimentais
necessrios calibrao dos modelos de desempenho estrutural. Novos materiais
podem ser avaliados no comportamento estrutural do pavimento. Fazem-se previses
e o empirismo deixa de predominar, mas fica na dose certa.
(Medina, J.; Mecnica dos Pavimentos, Ed UFRJ, 2 Ed, 2005)
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A Mecnica dos Pavimentos uma disciplina da engenharia civil que estuda os
pavimentos como sistemas em camadas e sujeitos s cargas dos veculos. Faz-se o
clculo de tenses, deformaes e deslocamentos, conhecidos os parmetros de
deformabilidade, geralmente com utilizao de programas de computador. Verifica-se
o nmero de aplicaes de carga que leva o pavimento ruptura. Variaes sazonais e
dirias de temperatura e umidade do subleito e das camadas do pavimento podem ser
consideradas na sua resposta s cargas do trfego. Ensaios dinmicos ou de cargas
repetidas dos solos do subleito e das demais camadas fornecem os parmetros de
deformabilidade necessrios ao dimensionamento. Ensaios de campo, deflectometria,medies com sensores de fora, deslocamento e temperatura, pesagens de veculos
e avaliao de defeitos em pavimento completam o quadro de dados experimentais
necessrios calibrao dos modelos de desempenho estrutural. Novos materiais
podem ser avaliados no comportamento estrutural do pavimento. Fazem-se previses
e o empirismo deixa de predominar, mas fica na dose certa.
(Medina, J.; Mecnica dos Pavimentos, Ed UFRJ, 2 Ed, 2005)
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(Medina, J.; Mecnica dos Pavimentos, Ed UFRJ, 2 Ed, 2005)
DefinioDefinio
A Mecnica dos Pavimentos uma disciplina da engenharia civil que estuda os
pavimentos como sistemas em camadas e sujeitos s cargas dos veculos. Faz-se o
clculo de tenses, deformaes e deslocamentos, conhecidos os parmetros de
deformabilidade, geralmente com utilizao de programas de computador. Verifica-se
o nmero de aplicaes de carga que leva o pavimento ruptura. Variaes sazonais e
dirias de temperatura e umidade do subleito e das camadas do pavimento podem ser
consideradas na sua resposta s cargas do trfego. Ensaios dinmicos ou de cargas
repetidas dos solos do subleito e das demais camadas fornecem os parmetros de
deformabilidade necessrios ao dimensionamento. Ensaios de campo, deflectometria,medies com sensores de fora, deslocamento e temperatura, pesagens de veculos
e avaliao de defeitos em pavimento completam o quadro de dados experimentais
necessrios calibrao dos modelos de desempenho estrutural. Novos materiais
podem ser avaliados no comportamento estrutural do pavimento. Fazem-se previses
e o empirismo deixa de predominar, mas fica na dose certa.
Mecnica dos PavimentosMecnica dos Pavimentos
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Mecnica dos Pavimentos
SSistemaistemade camadasde camadas (multi(multi--layered system)layered system) CCarregamento repetido de curta duraarregamento repetido de curta duraoo
CClculo de tenses e de deformalculo de tenses e de deformaes f(tres f(trfego e clima)fego e clima)
UUtilizatilizao de modelos numo de modelos numricosricos
UUtilizatilizao de parmetros obtidos em ensaios dinmicoso de parmetros obtidos em ensaios dinmicos
PParmetros de natureza probabilarmetros de natureza probabilsticastica
EEstabelecimento de critstabelecimento de critrios de rupturarios de ruptura
MModelos de previso de desempenhoodelos de previso de desempenho
vv
hh
h1
h2
0
vv
TerminologiaTerminologia
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gg
pavimento rodovipavimento rodoviriorio pavimento ferrovipavimento ferroviriorio
sub-lastro
reforo do subleito
subleito
lastro
dormentedormente
subleito
trilhotrilho
base
sub-base
reforo do subleito
subleito
revestimento
capacapa
binderbinder
Principais diferenPrincipais diferenasas
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pp
adeso entre as camadasrevestimento asfltico base sub.base
adeso entre as camadasrevestimento asfltico base sub.base
RodoviasRodovias Vias frreasVias frreas
eventuais espaos vazios no sistematrilho / dormente / lastro
eventuais espaos vazios no sistematrilho / dormente / lastro
trfego distribudo transversalmente pista (cobertura)
trfego distribudo transversalmente pista (cobertura) trfego em uma nica trilhatrfego em uma nica trilha
grande variao na magnitude e freqnciadas cargas
grande variao na magnitude e freqnciadas cargas menor incerteza do carregamentomenor incerteza do carregamento
mecanismos de ruptura:trincamento por fadiga do revestimento e
deformao plstico
mecanismos de ruptura:trincamento por fadiga do revestimento e
deformao plstico
mecanismos de ruptura:
desgaste dos trilhos, deformao plstica(desnivelamento)
mecanismos de ruptura:desgaste dos trilhos, deformao plstica
(desnivelamento)
mecanismo de transmisso de carga:interao pneu revestimento
mecanismo de transmisso de carga:interao pneu revestimento
mecanismo de transmisso de carga:roda trilho dormente lastro
mecanismo de transmisso de carga:roda trilho dormente lastro
Tenses nos pavimentos ferrovirios
Tenses nos pavimentos ferrovirios
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V1V1 V2V2
V4V4V3V3
V5V5 V6V6
H1H1 H2H2
H3H3 H4H4
H5H5 H6H6
LASTRO
SUB-LASTRO
REFORO SL
h1
h2
h3
SUBLEITO
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Contato rodaContato roda -- trilhotrilho
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2b
aab
b
2a
baPp
=2
3max
elipse de contatoelipse de contato (H. Hertz)(H. Hertz)
Tenses no subleitoTenses no subleito
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SUBLEITO SUBLEITO
estrutura com baixa rigidez estrutura com elevada rigidez
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Associao de molasAssociao de molas
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Dificuldade: relacionar os coeficientes de mola com os elementDificuldade: relacionar os coeficientes de mola com os elementosos
trilho
dormente
lastro
Kt
Kd
KLCL
Modelo FModelo Fsicosico Modelo AnalModelo Analticotico
Mtodo dos elementos finitosMtodo dos elementos finitos
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dificuldade de obtendificuldade de obteno dos parmetros dos materiaiso dos parmetros dos materiais
dificuldade de simuladificuldade de simulao do contato dormenteo do contato dormente -- lastrolastro
Viga sobre base elViga sobre base elsticastica WincklerWinckler(1867)(1867)
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PP
EJEJ
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Modelos simplificados tradicionaisModelos simplificados tradicionais
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presso no lastro = coeficiente de lastro x deflexopresso no lastro = coeficiente de lastro x deflexo
[F][L]-2 [F][L]-3 [L]
pi = C . yi
Ri = D . yi reareao no dormente = coeficiente de dormente x deflexoo no dormente = coeficiente de dormente x deflexo
[L][F][L]-1[F]
WinklerWinkler (1867)(1867) viga contviga contnua sobre base elnua sobre base elsticastica ZimmermannZimmermann (1888)(1888) aplicao via frrea (modelo dede WinklerWinkler))
KK KK KK KK KK KK KK KK
yyii
PP
ppii = C .= C . yyiiRRii = D.= D.yyii
Modelo deModelo de ZimmermannZimmermann
-
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yy
pp
FF
p = C.yp = C.y
bb
presso de contatopresso de contatodormentedormente--lastrolastro
aa
[ ]32
cmkgcm
cmkg
y
pC ===
C = 2 .......... linhas com infraC = 2 .......... linhas com infra--estrutura ruimestrutura ruim
C = 5 .......... linhas com infraC = 5 .......... linhas com infra--estrutura mestrutura mdiadiaC = 10 ........ linhas com infraC = 10 ........ linhas com infra--estrutura muito boaestrutura muito boa
coeficiente de lastrocoeficiente de lastro
C = 0,275 h + 0,972 ....... infraC = 0,275 h + 0,972 ....... infra--estrutura ruimestrutura ruim
C = 0,194 h + 0,101 ....... infraC = 0,194 h + 0,101 ....... infra--estrutura mestrutura mdiadia
C = 0,106 h + 0,212 ....... infraC = 0,106 h + 0,212 ....... infra--estrutura muito boaestrutura muito boa(h = espessura do lastro)(h = espessura do lastro)
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Modelos simplificados tradicionaisModelos simplificados tradicionais
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pi = u.yipi = u.yi
u =u = MMDULO DA VIADULO DA VIA (m(mdulo de elasticidadedulo de elasticidade [F][L][F][L]--22))f (tipo, espaf (tipo, espaamento e dimenses dos dormentes,amento e dimenses dos dormentes,espessura do lastro, condiespessura do lastro, condies de socaria e rigidez does de socaria e rigidez do
subleito)subleito)
reareao por unidade de comprimento do trilhoo por unidade de comprimento do trilho
ppii ... [F][L]-1
TimoshenkoTimoshenko (1915)(1915) viga sobre apoios discretos elviga sobre apoios discretos elsticossticos TalbotTalbot (AREA(AREA -- 1918)1918) viga sobre apoios elviga sobre apoios elsticos contsticos contnuosnuos
HutterHutter (1955)(1955) apoios descontapoios descontnuosnuos apoios contapoios contnuosnuos
yyii
1 m1 m
PP
uu uu uu uu uu uu uu uu
-
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Modelo deModelo de TalbotTalbot
PP
-
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( ))xsenx(cose
EIuPy x +=
41
364
No ponto x = 0No ponto x = 0
( )mximadeflexo
EIu
Py ==
41
30
64
mximofletormomentou
EIPM =
=
41
064
0
41
0
64
y.umetropormximareao
EI
uPp ==
=
SoluSoluo geralo geral
PP
xx
yy yy00
pp00
uu
-
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Modelo deModelo de TalbotTalbot
-
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( )mximadeflexo
EIuPy ==
41
30
64
3
1
4
0 64
1
=
EIyPu
viadarigidezKy
P==
0
ObtenObteno indireta do mo indireta do mdulo da viadulo da via
PPxx
yy yy00
uu
-
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Modelo simplificadoModelo simplificado(AREA)(AREA)
-
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30.00030.000 lblb
distribuio da cargapelos dormentes vizinhos
Modelo simplificado AREA
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1 2 3 4
pontos de solicitao mxima no dormente, lastro e subleito
pontos de momento fletor mximo no trilho
Hipteses
roda posicionada na vertical de um dormente contribuio das rodas adjacentes nas reaes, deflexes e tenses despreza efeito das rodas afastadas mais de 100 pol
FFrmularmuladede TalbotTalbot(1919)(1919)
-
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0
chh
lastrolastro
251
0816
,c h
, =
cc == pressopresso sob o centro do dormente (sob o centro do dormente (lblb/pol/pol22))00 == pressopresso mmdia uniformedia uniforme na base do dormente (na base do dormente (lblb/pol/pol22))h =h = profundidade abaixo da base do dormente (pol)profundidade abaixo da base do dormente (pol)
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FFrmula dermula de TalbotTalbot
-
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PP
bb
PP
socariasocaria
c=0,70 a 0,90 mc=0,70 a 0,90 m
Carga no dormenteCarga no dormente
dr C
nPP =
PPrr = peso da roda mais pesada= peso da roda mais pesada
dormentesdoscentrosentredistncia
eixosentredistncia
a
dn ==
CCdd = coeficiente de impacto dinmico (AREA)= coeficiente de impacto dinmico (AREA)
41
00030
1
2
,.
vCd +=
v (km/h)v (km/h)
dd
aa
PPrrPPrrcoeficiente redutorcoeficiente redutor
ExemploExemplo
- peso por eixo 20 ton- dimenses do dormente 2,0 x 0,20 x 0,16 m- coeficiente de impacto 1,4- faixa de socaria 70 cm
-
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pp- distncia entre eixos locomotiva 2,20 m- nmero de dormentes por km 1750- CBR do sublastro 20%
m,a 5701750
1000==-- espaespaamento do dormenteamento do dormente
863570
202,
,
,
a
dn ===-- coeficiente redutorcoeficiente redutor
-- carga no dormentecarga no dormente kg..
,
.C
n
PP d
r627341
863
00010===
-- tenso na base do dormentetenso na base do dormente 20
59127020
6273cmkg,
x
.
c.b
P===
255255100
2070
100
70cmkg,
,xx
nCBRadm ===-- presso admisspresso admissvel novel no sublastrosublastro
-- espessura do lastroespessura do lastro cm,h,
,x,h
h
, ,adm,c
724552
591287538753 251251
0=
FFrmula dermula de TalbotTalbot
-
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PP PP
Tenses no sublastroTenses no sublastro
chh
)cmkg(adm,h
,c
2
251
08753
=
0
Valor deValor de admadm = ?= ?