exercicio aula 30-04

7/22/2019 Exercicio Aula 30-04

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1-SELEO DO TRILHO

Para a escolha do trilho a ser utilizado na via permanente necessrio primeiramente

determinar o coeficiente do dormente (D), em seguida o coeficiente da superestrutura, o

momento mximo de cada trilho e por fim a tenso mxima (). A escolha feita em relao

ao trilho com menor peso que atenda a seguinte condio: de < 1500 kg/cm.

1.1- Coeficiente do dormente

O coeficiente do dormente determinado em funo da seguinte equao:

D Coeficiente do dormente (kg/cm);C Coeficiente do lastro;b largura do dormente (cm);c faixa de socaria (cm)

De acordo com a Tabela 13 Caractersticas da via permanente, o coeficiente do lastro temvalor de 12 e a faixa de socaria 90 cm, e o dormente possui largura de 25 cm, logo:

1.2- Coeficiente de Superestrutura

O coeficiente da superestrutura varia de acordo com a seo do trilho escolhido,

portanto tem-se para cada trilho selecionado os seguintes coeficientes:

Em que se tem:

E Mdulo de Elasticidade (2,1x106kg/cm);I Momento de Inrcia de cada trilho;D Coeficiente do dormente (Kg/cm);a Espaamento (cm)

O coeficiente de superestrutura empregado para calcular o momento que o perfil

Vignole vai ser submetido quando a carga estiver atuando.

Para seleo do trilho necessrio conhecer as caractersticas geomtricas dos perfis de

trilhos empregados nas ferrovias brasileiras, valores que so apresentados na tabela abaixo:


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Tabela 18 - Caractersticas geomtricas dos trilhos

FONTE: RFFSA, 1991

Sero verificados trs tipos de trilhos, cujos clculos e anlises so descritas a seguir:

TR57

TR61 00

TR68

1.3- Momento mximo

O momento mximo tambm depende do trilho selecionado e seu valor calculado

pela seguinte equao:

Em que se tem:

M Momento mximo (t.cm) Coeficiente de superestrutura

PR Carga por roda (kg);Cd Coeficiente dinmico;a Espaamento (cm)

TR57

25 32 37 45 50 57 61 68

5040ASCE

6540ASCE

7540ASCE

9020ASCE

10025ASCE

115215ASCE

-13637ASCE

24,65 32,05 37,11 44,65 50,35 56,90 61,00 67,56

49,70 64,60 74,80 90,00 101,50 114,70 122,96 136,20

rea 13,23 17,16 19,87 20,58 24,51 25,22 27,85 31,35

% 42,00 42,00 42,00 36,20 38,20 34,80 36,50 36,40

rea 6,58 8,58 9,94 13,68 14,52 19,68 20,99 23,35

% 21,00 21,00 21,00 24,00 22,60 27,10 27,10 27,10

rea 11,61 15,10 17,48 22,64 25,16 27,68 28,08 31,47

% 37,00 37,00 37,00 39,80 39,20 38,10 36,40 36,50

31,42 40,84 47,29 56,90 64,19 72,58 77,45 86,12

413,70 703,40 951,50 1610,80 2039,50 2730,50 3350,60 3950,00

Boleto 81,60 120,80 149,10 205,60 247,40 295,00 341,70 391,60

Patim 86,70 129,50 162,90 249,70 291,70 360,70 410,20 463,80

3,63 4,15 4,49 5,32 5,63 6,13 6,54 7,11

Momento de Inrcia (cm4)

Mdulo de Resistncia (cm)

Raio de Girao (cm)

TABELA E TRILHOS

Tipo Brasileiro - TR

Tipo Americano

Peso Calculado (kg/m)

Peso Calculado (lb/jds)

rea Calculada daSeo (cm)

Boleto

Alma

Patim

rea Total


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TR61

TR68

1.4- Tenso Mxima

A tenso mxima tambm depende do trilho selecionado e seu valor calculado pela

seguinte equao:

Em que se tem: Tenso mxima (kg/cm);M Momento mximo (t.cm);W Mdulo de resistncia do boleto (m).

TR57

TR61

TR68 Como se pode perceber, os perfis mais delgados so os que sofrem as maiores tenses.

1.5- Trilho selecionado

A escolha do trilho feita em relao para o trilho cuja tenso mxima seja inferior a

1.500 kg/cm2. Pelos resultados alcanados, o perfil que atende a estas condies o TR 68,

cujas caractersticas esto descritas a seguir:


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Figura 17Seo transversal do trilho TR-68.

Fonte: Brasil Trilhos

Os demais valores caractersticos esto na tabela 06 Caractersticas geomtricas dos

trilhos.

2- PROJETO DO TLS

O Trilho Longo Soldado (TLS) contm um trecho central da linha onde a tenso

mxima, chamada de Zona Neutra (ZN) e, suas extremidades so chamadas de zona de

respirao (ld), descrito a seguir.

2.1- Temperatura mdia.

De acordo com Tabela 11 Caractersticas da via permanente, as temperaturas

mximas e mnimas para assentamento dos trilhos so:

Temperatura mxima 60C Temperatura mnima 10C

Considerando uma variao de 5C, pode-se calcular a temperatura mdia:


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2.2- Temperatura de assentamento

A temperatura de assentamento selecionada da seguinte forma:

Logo:

Para compresso:

Para trao:

Portanto, a escolha feita em funo do maior de

2.3- Faixa de temperatura neutra

Por fim, pode-se concluir que a faixa de temperatura neutra para assentamento dos

trilhos ser:

Isso significa que quando a temperatura aumentar, a variao de comprimento, e por

extenso, a tenso alcanar valor menor.

2.4- Reao Longitudinal da viaA resistncia longitudinal da via definida pela relao entre a resistncia da via e o

espaa mento entre dormentes, sendo assim, tem-se:

Onde se tem:

r Reao longitudinal da via (kg/m);ra Resistncia da via (kg/dormente)a Espaamento entre dormentes (cm)

Conforme Tabela 13Caractersticas da via permanente, a resistncia da via de 210

kg/dormente e o espaamento entre os dormentes de 57 cm, assim:


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2.5- Zona de respirao

A zona de respirao (ld) definida em funo da dilatao do trilho e definida por:

Em que se tem:

ld Zona de respirao (m)S rea da Seo do Trilho (cm)E Mdulo de Elasticidade (kg/cm); Coeficiente de dilatao (115x10-7);r Reao longitudinal da via (kg/m);t C

Da ento:

2.6- TLSTrilho Longo Soldado

Logo o comprimento do TLS ser:

Em que se tem:

TLS Trilho Longo Soldado (m)ld Zona de respirao (m)ZN comprimento da zona neutra (m)

Segundo a Tabela 13 Caractersticas da via permanente, o comprimento da zona

neutra ser de 280 m, logo:

Considerando que cada barra possui uma extenso de 12 m, sero necessrias ento 43

barras de 12 m para compor um TLS:

2.7- Junta de dilatao

A junta de dilatao definida pela equao a seguir:


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Em que se tem:

ld Zona de respirao (m);r Reao longitudinal da via (kg/m);S rea da Seo do Trilho (cm)E Mdulo de Elasticidade (kg/cm);

2.8- Definio da Zona Neutra

Tendo em mos o comprimento do TLS e do ld, necessrio definir o comprimento

real da Zona Neutra:

2.9- Resumo do TLS

Por fim, pode-se ter o nmero de TLS por trecho da via permanente:

Tabela 19Resumo do TLS

Trechos Comp. Trecho (m) TLS (m) TLS inteiro(No)

Sobra TLS Sobra TLS (m)

01 33.137,125 516 63 1,219 629,125

Total 33.137,125 - 63 1,219 629,125

3- RETENSIONAMENTO

3.1- Quantidade de retensores

3.1.1- Retensores no ld padro

O nmero de retensores no ld padro dado pela seguinte equao:

Em que se tem:

Nld Retensores no Ld padro (ud)N0 Nmero de TLS (ud)ld zona de respirao (m)a Espaamento entre dormentes (cm)


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Conforme Tabela das caractersticas da via permanente, o espaamento entre os

dormentes de 57 cm, e o retensionamento no ld 4x1 assim:

3.1.2- Retensores na Zona Neutra

O nmero de retensores na zona neutra dado pela seguinte equao:

( )

Em que se tem:

NZN Retensores na Zona Neutra

N0 Nmero de TLS (ud)ZN zona neutra (m)a Espaamento entre dormentes (cm)Conforme Tabela de caractersticas da via permanente, o espaamento entre os

dormentes de 57 cm, e o retensionamento na ZN 4x1/21 assim:

( )

3.1.3- Nmero total de retensores

O nmero total de retensores ser ento:

4- SOLDAS

Como o comprimento mximo do trem de transporte de TLS de 256 m, admite-se que

a situao tima para o transporte do TLS no estaleiro tenha comprimento igual metade do

TLS, ou seja, 128 m. Assim, a distribuio entre soldas em estaleiro e no campo a seguinte:

Sendo:

(14 x 2 = 28) soldas no estaleiro 02 barras solda em campo (de cada lado)


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4.1- Soldas no TLS no estaleiro



( )


5- DORMENTES

O nmero de dormentes no trecho ser dimensionado atravs da equao abaixo:

a Espaamento entre dormentes (cm)

Conforme Tabela 14 Caractersticas da via permanente, o espaamento entre os

dormentes de 65 cm, ento:

6- ACESSRIOS

Os acessrios so as placas de apoio e as fixaes elsticas, quantificadas a seguir:

6.1- Placas de Apoio

Cada dormente recebe duas placas de apoio, uma de cada lado, ento:


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6.2- Fixaes Elsticas

Cada dormente recebe quatro fixaes elsticas, logo:

6.3- Talas de juno

So aplicadas na unio entre as barras de ao ao fim de cada lado do TLS, sendo que

cada ligao so usadas 2 talas, mas como so 2 eixos de trilhos so necessrias 4 talas de

juno.

6.4- Trilho AoLiga

A quantidade de trilho ao-liga e feita da seguinte forma:

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