Superestrutura FerroviriaTransparncia 1Superestrutura Ferroviria (1) Destinao das Ferrovias Compreendeanaturezadotransporte,aestimativa dasquantidadesatransportareasvelocidades pretendidas. Quantonaturezadostransportes,ostrensse classificam em: + Trens de carga; + Trensdepassageiros(deinterioroudelonga distncia); e + Trens urbanos. Quantosvelocidadespretendidas,ostrensse classificam em: + Trensrpidostrensmaisleves,ondea velocidadeacondicionanteoperacionalmais relevante; e + Trens pesados trens onde a capacidade de carga mais importante. Porsuavez,asquantidadesatransportar determinam: + a intensidade da circulao e + o tamanho (comprimento) dos trens. Tais aspectos influem na concepo das vias (singela ou dupla), na quantidade e espaamento de desvios, nodimensionamentodosptioseestaesena quantidade de energia a ser consumida. Superestrutura FerroviriaTransparncia 2Superestrutura Ferroviria (2) Condicionantes da via Paraatenderdestinaodaferrovia,precisoque sua via atenda a trs condicionantes fundamentais: + Resistncia; + Elasticidade; e + Continuidade geomtrica. Resistncia da via Aresistnciadaviadevesercompatvelcomas solicitaesimpostas(estticas,dinmicasede fadiga).Eladependedascondiesdosolode fundao,dosmateriaisdasobrasdeterraedas obrasdearte,edoselementosconstituintesda superestrutura ferroviria. Elasticidade da via Avianodeveserindeformvel,poisascargasque lhe so transmitidas provocariam grandes esforos de inrcia, se no fossem parcialmente absorvidas pelas propriedadeselsticasdoselementosemateriaisda superestrutura ferroviria. Continuidade geomtrica Acontinuidadegeomtricagarantidapormeiode elementosdetransio,emplantaeperfil,demodo quenenhumamudanabruscaaconteaentre trechoscontguosdavia,consideradososaspectos estticos e dinmicos. Superestrutura FerroviriaTransparncia 3Superestrutura Ferroviria (3) Conceitos e definies bsicos Superestrutura ferroviria a parte superior da via ferroviria, que suporta diretamente os esforos causados pela passagem dos veculos ferrovirios e os transmite infra-estrutura Asuperesatruturaferroviriaseconstituidostrilhos,dos dormentes e seus acessrios, do lastro e do sub-lastro. Ostrilhossoperfiladosmetlicosdeseotransversal semelhanteaoduploT,comcaractersticasdeviga,que servem de apoio, de superfcie de rolamento e de guia para os veculos ferrovirios. Osdormentestmporfunoreceber,absorveretransmitir aolastroosesforosrecebidosdostrilhos,servindo-lhesde suporte,permitindosuafixaoemantendoasuaposio relativa (bitola da via). O lastro distribui uniformemente plataforma ou ao sub-lastro osesforosrecebidosdosdormentes,impedindo-lheso deslocamento,confereelasticidadeviaelhegarante drenagem e aerao. Osub-lastroumacamadadematerialgranularcolocada sobreaplataformaacabadadeterraplenagem,coma finalidadede,almdeabsorveretransmitiros esforosprovenientesdolastro,evitarasuacontaminao pelo material fino das camadas inferiores. Superestrutura FerroviriaTransparncia 4Superestrutura Ferroviria (4) Conceitos e definies bsicos (continuao) Bitola da via A bitola a distncia medida das faces internas da parte superiordostrilhos(boletos).Elacaracterizaaposio relativaentreostrilhosesuamanutenogarantea condio fundamental do rolamento das rodas. No Brasil, empregam-se a bitola mtrica (b = 1,00 m) e a bitola larga (b= 1,60 m) Ainfra-estruturadasferroviassersempreprojetadae construda para bitola larga, a no ser nos casos de: + Vias industriais e particulares; + Variantesdeestradasexistentesemquenohaja previso de alargamento de bitola; e + Emcondiesexcepcionais,definidaspeloGoverno Federal. Asuperestruturatambmserprojetadaeconstruda para bitola larga exceto quando: + Aviaintegramalhadeoutrabitolaequenoseja ainda conveniente o alargamento; e + A infra-estrutura tiver sido construda para outra bitola. Bitola (b) Superestrutura FerroviriaTransparncia 5Superestrutura Ferroviria (5) Veculos Ferrovirios Veculos tratores: Locomotivas e automotrizes Veculos rebocados: Carros e vages Trens-unidade Superestrutura FerroviriaTransparncia 6Superestrutura Ferroviria (6) Veculos Ferrovirios (continuao) Elementos de contacto com a via Truque ferrovirio: Ascargastransmitidaspelasrodasaostrilhosso referidas como cargas por eixo. +Tara: peso prprio do veculo +Lotao: peso da carga Base rgida Rodeiro Eixo Rodas Superestrutura FerroviriaTransparncia 7Superestrutura Ferroviria (7) Elementos da superestrutura ferroviria Trilhos Paraatenderemsuafunoestrutural,ostrilhos devem possuir as seguintes propriedades: + Dureza; + Tenacidade; + Elasticidade; e + Resistncia flexo. Caractersticas dos trilhos: O perfil da seo do trilho se compe de trs partes: + Boleto: parte superior onde se apoiam as rodas; + Alma:parte mdia; e + Patim:parte inferior, de apoio nos dormentes Esteperfilchamadodetrilhovignole,porquefoi apresentadooporCharlesVignolenaInglaterraem 1836. asa Superestrutura FerroviriaTransparncia 8Superestrutura Ferroviria (8) Elementos da superestrutura ferroviria Trilhos (continuao) Classificao dos trilhos Ostrilhossoclassificadosportipos,classese qualidade (CB-23). + Tipos de trilhos Otipofornecidopelamassanominal(emkg) pela unidade de comprimento (m). Normalizao Brasileira Tipokg/m Norma equivalente dos EUA libras/jarda CB-23 TR-2524,65ASCE 504049,7 TR-3232,04ASCE 654064,6 TR-3737,10ASCE 754074,8 TR-4544,64ASCE 902090,0 TR-5050,35ASCE 10025101,5 TR-5756,90ASCE 11325114,7 TR-6867,56ASCE 13627136,2 Superestrutura FerroviriaTransparncia 9Superestrutura Ferroviria (9) Elementos da superestrutura ferroviria Trilhos (continuao) Classificao dos trilhos (continuao) + Tipos de trilhos (continuao) Caractersticasgeomtricasdassees transversais dos trilhos Caractersticas Tipos de Trilhos TR-25TR-32TR-37TR-45TR-50TR-57TR-68 rea calculada da seo (cm2) Boleto rea13,2317,1619,8720,5824,5125,5131,35 % do total 42,042,042,036,238,234,836,4 Alma rea6,588,589,9413,6814,5219,6823,35 % do total 21,021,021,024,022,627,127,1 Patim rea11,6115,1017,4822,6425,1627,6831,42 % do total 37,037,037,039,839,238,136,5 rea total31,4240,8447,2956,9064,1972,5886,12 Momento de inrcia (cm4)413,7703,4951,51.610,82.039,52.730,53.950,0 Mdulo de resistncia (cm3) Boleto81,6120,8149,1205,6247,4295,0391,6 Patim86,7129,5162,9249,7291,7360,7463,8 Raio de girao (cm)3,634,154,495,325,636,137,11 Razo do mdulo de resistncia para a rea do trilhp (cm) 2,602,953,153,633,864,064,55 Superestrutura FerroviriaTransparncia 10Superestrutura Ferroviria (10) Elementos da superestrutura ferroviria Trilhos (continuao) + Classes dos trilhos: Aclassedotrilhodependedecaractersticasque decorrem da posio de seu material no lingote de ao com o qual foi fabricado. -Trilho de classe no 1: Possuiseouniforme,emtodooseu comprimento. Retilneo. Pode apresentar defeitos julgados tolerveis. -Trilho de classe no 2: Possuidefeitosdesuperfcieemtalnmeroque no impea sua aplicao em certas condies. Possuiempenomaiordoqueaflechade106 mm para um comprimento de 72 m. A falta de identificao do trilho o enquadra nesta classe. -Trilho de classe X: Trilho do topodo lingote,que no corpo de prova representativodoensaiodeentalheefratura apresenta indciode trinca,esfoliao, cavidade, estrutura brilhante, ou de granulao fina. Superestrutura FerroviriaTransparncia 11Superestrutura Ferroviria (11) Elementos da superestrutura ferroviria Trilhos (continuao) + Qualidade dos trilhos Aqualidadedostrilhosdefinidapelaqualidade do ao: -Trilhosdeao-carbonosoostrilhosde qualidade corrente. -Trilhostratadosinduoeltrica,imersoem leo e tratamento por chama proporcionam maior durabilidade (1,5 a 3,5 vezes a do ao-carbono). -Trilhos de ligas especiais ao combbinado com silcio, mangans, cromo, vandio, nibio etc. Fornecimento dos trilhos Afabricaodetrilhospadronizadanos comprimentos de 12, 18 e 24 metros. As tolerncias so as seguintes: + Trilhosde12m:at11%daencomendacom comprimentos entre 7,80 e 11,70 m. + Trilhosde18m:at11%daencomendacom comprimentos entre 12,00 e 17,70 m. + Trilhosde24m:at15%daencomendacom comprimentos entre 15,90 e 23,70 m. Superestrutura FerroviriaTransparncia 12Superestrutura Ferroviria (12) Elementos da superestrutura ferroviria Trilhos (continuao) Furao dos trilhos Ostrilhospodemserfornecidosfuradosemsuas extremidades, para permitir que sejam acoplados por meio de talas de juno. Podem ser sem furos, com dois ou com trs furos em uma ou em ambas as extremidades. Designao dos trilhos O trilho designado pelo tipo, separado por um trao deuniodoseucomprimentonominal,seguidoda quantidadedefurosedaindicaoseemapenas umaounasduaspontas,tambmseparadaspor trao de unio. Exemplos: TR-68 24 c | 6: Trilho tipo TR-68, com 24 metros e 6 furos, 3 em cada ponta. TR-57 18 c | 2: Trilho tipo TR-57, com 18 metros e 2 furos em uma ponta. TR-3712s|:TrilhotipoTR-37,com12metros, sem furos. Superestrutura FerroviriaTransparncia 13Superestrutura Ferroviria (13) Elementos da superestrutura ferroviria Trilhos (continuao) Marcao dos trilhos Os trilhos so marcados: + Em um dos lados da alma, por laminao, com; -a marca do fabricante; -o pas de origem; -seforocaso,comaindicaodeprocessode resfriamento controlado (RC); -oprocessodefabricao(tipodeforno):T (Thomas), B (Bessemer),M(Martin), E (Eltrico) e SM (Siemens- Martin); -o tipo (TR); e -o ano e o ms de fabricao. Exemplo: CSN Brasil RC SM TR-57 1985 - IIII + Nooutroladodaalmadotrilho,porestampagem, com: -nmero da corrida; -letra indicativa da posio no lingote; e -nmero do lingote, por ordem de lingotamento. Exemplo: 05200 B 15 Superestrutura FerroviriaTransparncia 14Superestrutura Ferroviria (14) Elementos da superestrutura ferroviria Trilhos (continuao) Marcao dos trilhos (continuao) + Emambosostopos(nocentrodoboleto),por estampagem, com as classes X ou 2 (o trilho no 1 no marcado. Otopodostrilhosno2pintadodebrancoeodos trilhos X, de marron. O topo dos trilhos no 1 pintado de: -azul,quandotiveremocomprimentopadro encomendado e constituindo uma orridacom teor de carbono 5 pontos acima do percentual especificado. -verde, quando estiverem com comprimento inferior ao especificado; e -amarelo,quandoforoprimeirotrilho(A)decada lingote; A cor indica como o trilho ser empregado na via: -Trilhosemcor:empregoemqualquervia, preferencialmente em tangentes; -Trilho de topo azul: emprego preferencial nas curvas; -Trilho de topo verde: emprego em qualquer via; -Trilho de topo amarelo: evitar o emprego em locais de difcil inspeo; -Trilhodetopobranco:empregosomenteemviasde baixa intensidade de trfego e e, desvios; e -Trilhodetopomarron:empregosomenteemvias secundrias e desvios. Superestrutura FerroviriaTransparncia 15Superestrutura Ferroviria (15) Elementos da superestrutura ferroviria Trilhos (continuao) Substituio dos trilhos + Por defeitos: -falhas de fabricao; -manipulao descuidada; -implantao mal efetuada; -conservao deficiente; -operao inadequada do trfego; e -cargas excessivas + Por avarias: -existnciadefraturascompletasoufendase fissuras que possam levar fratura; -decorrentesdapassagemderodasdefeituosas ou fraturadas; e -decorrentesdeacidentesnavia(trilhostorcidos ou quebrados) + Por desgaste ou fadiga: -decorrente da ao do trfego; -das condies do traado; e -da conservao e da qualidade da via. Superestrutura FerroviriaTransparncia 16Superestrutura Ferroviria (16) Elementos da superestrutura ferroviria Trilhos (continuao) Vida til dos trilhos + Vida til dos trilhos em funo do desgaste: |.|

\| t==k DW 932 , 1 VUTi81 i565 , 0onde: VUT = vida til do trilho (em anos) W = peso do trilho (em kg/m) D = densidade anual de trfego (em MTB) k1 = funo do tipo do trilho k2 = funo da velocidade de operao k3 = funo da rampa k4 = funo do raio de curva k5 = funo da carga por eixo k6 = funo do tipo de transporte (trem padro) k7 = funodascondiesdedrenagem,da plataforma,damanutenoedas caractersticas do lastro k8 = funo da bitola e da sinuosidade do traado: L LL L Ikt ct c y8++= onde:Iy = 0,94 para bitola mtrica Iy = 1,18 para bitola larga Lc = extenso em curvas Lt = extenso em tangentes Superestrutura FerroviriaTransparncia 17Superestrutura Ferroviria (17) Elementos da superestrutura ferroviria Trilhos (continuao) Vida til dos trilhos (continuao) + Vida til dos trilhos em funo da fadiga: |.|

\|=iiiNB1VUT onde VUT = vida til do trilho (em anos) Bi = totaldeciclosaplicadosviacomacargai (MTBA milhes de toneladas brutas anuais) Ni = totaldeciclosqueprovocaafadigapelaao da carga i (em MTB) A vida til ser estimada em funo do maior entre os dois valores. Superestrutura FerroviriaTransparncia 18Superestrutura Ferroviria (18) Elementos da superestrutura ferroviria Acessrios de fixao dos trilhosTalas de juno: So peas destinadas a propiciar a juno dos trilhos quandonoseempregarasoldagemdasbarras, mantendo-oscomoumavigacontnuaem nivelamento e alinhamento. Suaclassificaoamesmadostrilhosaosquais sero adaptadas (TR-45, TR-57 etc.). Superestrutura FerroviriaTransparncia 19Superestrutura Ferroviria (19) Elementos da superestrutura ferroviria Dormentes Paraatendersuafuno,osdormentesdevem atender aos seguintes requisitos: + Oferecerresistnciaaosesforosrecebidosdos trilhos; + Transmitiresforoscompatveiscomacapacidade de suporte do lastro; + Fixarostrilhos,evitandodeslocamentos transversais e longitudinais; + Manter a bitola da via; + Permitir o adensamento do lastro; + Facilitarasubstituiodaspeasdefixaodos trilhos; e + Possuir durabilidade; Materiais para dormentes: + Madeira + Ao + Concreto Superestrutura FerroviriaTransparncia 20Superestrutura Ferroviria (20) Elementos da superestrutura ferroviria Dormentes Dormentes de madeira: Qualidades dos dormentes de madeira: + Poucopesado,facilitandoomanuseio,otransporte,a carga, a descarga e a aplicao na via + nicosaassegurar,semdispositivosespeciais,o isolamentoeltricoentreasduaslinhasdetrilhos, facilitando o emprego dos circuitos de via na sinalizao automtica; e + Reaproveitamentopossvel,emcasodeacidentede descarrilamento, quando no muito danificados. Problemas no emprego de dormentes de madeira: + Apodrecimentoprogressivoerpido(quandosem tratamento), diminuindo a durabilidade; + Apresentamaiordesgastemecnicocrnicodoqueos dormentesdeoutrosmateriais,pelaaodopatimdo trilhoouda placadeapoio,oqueobrigarestaurao peridica do entalhe; e + Escassezdemadeirasdequalidade,quedemorama ser renovadas. Superestrutura FerroviriaTransparncia 21Superestrutura Ferroviria (21) Elementos da superestrutura ferroviria Dormentes Dormentes de madeira (continuao): Classificao dos dormentes de madeira (EB-101) +1a categoria: Madeira de lei, puro cerne, sem defeitos Uma das faces serradas (face inferior) +2a categoria: Madeira de lei, puro cerne, com defeitos tolerveis Semdefeitos,comcomdistribuiouniformedealburno em todas as faces Dormentes que no se enquadrem como de 1a categoria, por no possuirem uma das faces serradas +3a categoria Madeira de lei ou madeira branca, com defeitos tolerveis Distribuio desuniforme de alburno +Refugo Dormentesquenoseenquadrememnenhunmadas trs categorias. Dimenses nominais dos dormentes de madeira: Bitola (m) Comprimento (m)Largura (m)Altura (m) MnimoMximoMnimoMximoMnimoMximo 1,0001,902,00 0,220,240,160,171,4352,552,65 1,6002,652,80 Superestrutura FerroviriaTransparncia 22Superestrutura Ferroviria (22) Elementos da superestrutura ferroviria Dormentes Dormentes de ao: Qualidades dos dormentes de ao + Leveza (peso entre 70 e 80 kg) + Fcil assentamento + Boa ancoragem, devido sua forma Problemas no emprego dos dormentes de ao + Porsermetlico,dificultaoisolamentoentreas linhas de trilhos + Produz rudo quando da passagem dos veculos + No se adaptam a qualquer perfil de trilho + Custo mais elevado. Nohnormalizaobrasileiraparadormentesde ao. Superestrutura FerroviriaTransparncia 23Superestrutura Ferroviria (23) Elementos da superestrutura ferroviria Dormentes Dormentes de concreto: Tipos de dormentes de concreto: +Monobloco (armado ou protendido) +Bi-bloco +Articulados Superestrutura FerroviriaTransparncia 24Superestrutura Ferroviria (24) Elementos da superestrutura ferroviria Dormentes Dormentes de concreto: Qualidades dos dormentes de concreto: + Caracterizam-sepelauniformidadedesua constituio + Conferemmaiorrobustezvia,proporcionando maior resistncia + Conferemmaiorestabilidadevia,commaior segurana para o trfego e melhores condies de manuteno + Possuemmaiorcapacidadedeabsorodos esforos transversais + Possuemmaiordurabilidade(vidatilduasatrs vezes superior ao dormente de madeira) + Oferecem possibilidades praticamente ilimitadas de produo, cujos custos so mais precisos Problemas no emprego de dormentes de concreto: + Necessitam de maior investimento financeiro inicial + Requeremequipamentosespeciaisecarosparao seu manuseio + Obrigam a uma manuteno maior dos trilhos + So quebradios, exigindo assentamento perfeito e no resistem a grandes impactos Superestrutura FerroviriaTransparncia 25Superestrutura Ferroviria (25) Elementos da superestrutura ferroviria Acessrios de fixao dos trilhos aos dormentes Pregos ou grampos de linha: Peasdestinadasafixarrigidamenteostrilhosaos dormentes de madeira. Os tipos mais empregados so: + Prego cabea de barata + Prego cabea de cachorro Caractersticas: + Boaresistncialateral,mantendoa bitola + Baixaresistnciaaoarrancamento (emtornode2.200kgf),conduzindo a folgas com a passagem do trfego Tirefes ou Tirefonds: Parafusosderoscasoberbacomamesma funo dos pregos de linha.Caractersticas: + Menor resistncia lateral do que o prego + Maiorresistnciaaoarrancamento(7.000 kgf), prendendo melhor o trilho ao dormente Superestrutura FerroviriaTransparncia 26Superestrutura Ferroviria (26) Elementos da superestrutura ferroviria Acessriosdefixaodostrilhosaosdormentes (continuao) Grampo elstico simples (rueping): Peadestinadapregaodostrilhos aosdormentesequebuscaretardaro aparecimento das folgas. Caractersticas: + Confere maior estabilidade via + Suprimeoempregoderetensorspela maiorresistncialongitudinal(400a 1.500 kgf) + Sua substituio somente necessria quandoperdesuaspropriedades elsticas. Grampo elstico duplo: Temamesmafunodogramposimples,sendo cravado no dormente ou encaixado na placa de apoio. Superestrutura FerroviriaTransparncia 27Superestrutura Ferroviria (27) Elementos da superestrutura ferroviria Acessriosdefixaodostrilhosaosdormentes (continuao) Placas de apoio: Peasdestinadasaoassentamentodotrilhosobreo dormente. Permitemdistribuiodapressodostrilhossobre uma superfcie maior do dormente. Impedemqueo patim, soba ao de foras laterais, exera solicitaes horizontais sobre a pregao. Aumentam a vida til dos dormentes. Reduzem o custo de conservao da via. As placas de apoio so classificadas de acordo com o tipo de trilho assentado (PA-45, PA-57 etc.). Superestrutura FerroviriaTransparncia 28Superestrutura Ferroviria (28) Elementos da superestrutura ferroviria Acessrios de fixao dos trilhos aos dormentes Fixaes indiretas: Fixam o trilho placa de apoio e esta ao dormente. + Fixao GEO Consiste em uma placa de apoio fixada ao dormente porquatrotirefonds,comnervurasnasquaisse encaixamascabeasdosparafusosqueapertam umacastanhacontraopatimdotrilho.Entreas castanhaseasporcascolocam-searruelasque tornam a fixao elstica. Aplica-se a dormentes de madeira e de concreto. + Fixao PANDROL Consisteemumgrampo deaodemolaquese encaixa em furos da placa de apoio prpria. Aplica-se tambmadormentesde madeira e de concreto. Superestrutura FerroviriaTransparncia 29Superestrutura Ferroviria (29) Elementos da superestrutura ferroviria Acessrios de fixao dos trilhos aos dormentesFixaes indiretas (continuao): +Fixaes para dormentes de concreto Fixao C.S.3 Fixao F.I.S.T. Fixao DENICK Fixao R.N. Superestrutura FerroviriaTransparncia 30Superestrutura Ferroviria (30) Elementos da superestrutura ferroviria Acessrios de fixao dos trilhos aos dormentesRetensores: Peas que transferem aos dormentes os esforos que tendem a deslocar o trilho na direo longitudinal. Seuempregoindispensvelnasfixaesrgidas, enquantoque,comaselsticas,apenas complementa o retensionamento da pregao. Caractersticas + Possui poder de retenso superior resistncia do lastro ao deslocamento do dormente + Pea nica a ser adaptada ao trilho + Possibilidade de reaplicao. Superestrutura FerroviriaTransparncia 31Superestrutura Ferroviria (31) Elementos da superestrutura ferroviria Lastro Caractersticas e condies para o lastro: +Resistnciaaosesforostransmitidospelosdormentese aos golpes da socaria +Durabilidade contra a abraso e ao intemperismo +Custo compatvel +Fcil obteno +Facilidade de manuteno +Estarlivredematerialpulverulentoedeargilas,para garantir a permeabilidade e a elasticidade. Materiais empregados como lastro: +Pedra britada (o melhor) +Escria de alto forno fragmentada +Pedregulhos +Cascalho +Laterita +Areia grossa Parmetros do lastro de pedra britada: +Granulometria: de 25 a 64 mm +Marra especfica aparente maior que 2,4 kg/cm3 +Absoro de gua menor que 1% +Porosidade aparente menor que 2% +Resistncia ao desgaste (Ensaio de Los Angeles): Lastro de 1a categoria: s 40% Lastro de 2a categoria: s 50% +Resistncia compresso superior a 100 Mpa +Teor de argila inferior a 0,5% + Teor de materiais pulverulentos inferior a 1%. Superestrutura FerroviriaTransparncia 32Superestrutura Ferroviria (32) Elementos da superestrutura ferroviria Sub-lastro Caractersticas e condies para o sub-lastro: + Resistnciacompressocapazdeevitara penetrao dos gros do lastro + Granulometria compatvel com a do lastro + Homogeneidade + Durabilidade contra a abraso e o intemperismo + Estarlivredematerialargilosoe/oumatria orgnica + Facilidade de compactao Materiais para sub-lastro: + Solo natural compactado + Cascalho + Restos de pedreira Parmetros para o sub-lastro: +Granulometria: ( )( )525D15DSLLs onde DL(15) = dimetro de 15% do material do lastro DSL(25)=dimetrode25%domaterialdosub-lastro + Limite de liquidez s 25 + ndice de plasticidade s 6 + ndice de grupo = 0 Superestrutura FerroviriaTransparncia 33Superestrutura Ferroviria (33) Ao do trfego sobre a via ferroviria Ainflunciadapassagemdotrfegosobreo comportamento estrutural da via ferroviria decorre + Dacargaporeixodosveculosedafreqnciade sua aplicao: Determinamacapacidadedesuporteea resistncia fadiga e ao desgaste. + Da velocidade de circulao dos veculos: Introduzemacrscimosscargasestticasdevido aos efeitos da ao dinmica conjunta das cargas e das velocidades. Aaodinmicaconjuntadascargasedas velocidades resultado dos movimentos parasitas. Os movimentos parasitas so movimentos de rotao oudetranslaoemrelaosdireesvertical, horizontaltransversalehorizontallongitudinal,que ocorrem durante o deslocamento dos veculos. Superestrutura FerroviriaTransparncia 34Superestrutura Ferroviria (34) Ao do trfego sobre a via ferroviria Movimentos parasitas Galope: Movimentoderotaoemtornodoeixohorizontal transversal. Balano (roulis): Movimentoderotaoemtornodoeixohorizontal longitudinal. Serpenteamento (lacet): Movimento de rotao em torno do eixo vertical. Trepidao ou martelamento: Movimento de translao segundo o eixo vertical. Recuo ou reptao): Movimentodetranslaosegundooeixohorizontal longitudinal. Movimento lateral: Movimentodetranslaosegundooeixohorizontal transversal. Osmovimentosparasitasdecorremdefatores inerentes aos veculos e das condies da via. + Fatoresdosveculos:aodosmotores,inrcias internas, defeitos nas rodas. + Fatoresdavia:perfillongitudinal,defeitosde construo e manuteno. Superestrutura FerroviriaTransparncia 35Superestrutura Ferroviria (35) Ao do trfego sobre a via ferroviria Esforos sobre a via + Cargas estticas (trem parado) + Cargasdevidasaomovimento:acrscimoss cargas estticas devidas velocidade. Esforos verticais sobre a via: Comdireonormalsuperfciedavia,produzem tenses de compresso e de flexo, decorrentes de: + Cargas estticas; + Foracentrfugavertical(geradaporqualquer massa excntrica do veculo); + Movimento de galope; + Movimento de balano (roulis); + Movimento de trepidao; + Superelevaodavia(sobrecargaemumdos trilhos); + Defeitos da via; + Defeitos do material rodante; + Ventos(quandoapresentamumacomponente vertical). Superestrutura FerroviriaTransparncia 36Superestrutura Ferroviria (36) Ao do trfego sobre a via ferroviria Esforos sobre a via (continuao) Esforos longitudinais sobre a via: Agemnadireolongitudinaldostrilhos,produzindo tenses axiais de compresso e de trao devidas a: + Dilatao dos trilhos; + Movimentodereptao(tensescausadaspela deformaoelsticadostrilhosdevidapassagem das rodas); + Componentelongitudinaldogolpedasrodasnotopo dos trilhos em juntas arriadas; + Aodoesforotrator(componentehorizontalda aderncia); + Componente axial do atrito da roda com o trilho; + Frenagem(ocasionaumaforadeatritolongitudinal no sentido do movimento); Esforos transversais sobre a via: Agemperpendicularmentedireodaviaeso causados por: + Componente horizontal transversal da fora centrfuga gerada por massas excntricas do material rodante; + Movimento de lacet + Vento; + Deficincias no alinhamento da via Superestrutura FerroviriaTransparncia 37Superestrutura Ferroviria (37) Ao do trfego sobre a via ferroviria Esforos sobre a via (continuao) Determinaodassobrecargasdevidasao movimento dos veculos: Coeficiente de impacto (coeficiente dinmico): Acrscimodasolicitaoestticadevidoao movimento do veculo: Valores experimentais mais consagrados: +AREA (Frmula de Driessen) 000 . 30V1k2d+ = onde: kd = coeficiente de impacto V = velocidade (em km/h) +RFFSA (IVR-7-10/78 pg. 14): 000 . 60V1k2d+ =+AAR: DV209 , 0 1kd+ = onde: D (dimetro da roda (em cm) +Ferrovias alems (Frmula de Schramm): 000 . 000 . 10V5 , 1000 . 100V5 , 41k3 2d + =Superestrutura FerroviriaTransparncia 38Superestrutura Ferroviria (38) Ao do trfego sobre a via ferroviria Esforos sobre a via (continuao) Determinaodassobrecargasdevidasao movimento dos veculos: Coeficiente de impacto (coeficiente dinmico): +Frmula de Eisenmann (empregada no Metr-RJ) Kd = 1 + t . sonde t = coeficiente de confiabilidade: t = 1 para confiabilidade de 68,3% t = 2 para confiabilidade de 95,4% t = 3 para confiabilidade de 99,7% s = coeficiente de qualidade da via: s = 0,1o para superestrutura excelente s = 0,2o para superestrutura razovel s = 0,3o para superestrutura ruim Para V s 60 km/h: o =1,0Para 60 km/h < V s 140 km/h 14060 V0 , 1+ = oSuperestrutura FerroviriaTransparncia 39Superestrutura Ferroviria (39) Ao do trfego sobre a via ferroviria Esforos sobre a via (continuao) Determinaodassobrecargasdevidasao movimento dos veculos: Coeficiente de impacto (coeficiente dinmico): +Frmula do Comit D-71 da ORE (TGV): |.|

\|+((

|.|

\|+ + =100Vk100V017 , 0 1 , 0 b . a 1k3 3donde a = coeficientefunodascondiesderigidezda via: a = 1,3 para V s 140 km/h a = 1,2 para 140 km/h < V s 200 km/h b = coeficientefunododesempenhodos veculos de trao: b = 2,0 para locomotivas com V s 140 km/h b = 1,5paralocomotivascom140km/h