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by Lúcia Helena

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Controle de Camadas com Viga Benkelman - Deflexões versus Módulo de Resiliência - Artigo.

foto - Controle de Camadas com Viga Benkelman - Deflexões versus Módulo de Resiliência - Artigo. por Maurício Malanconi em 30/11/2016
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O emprego de viga Benkelman no controle tecnológico de Camada Final de Terraplenagem (CFT) é algo corriqueiro em obras de pavimentação. 

Os projetos de pavimento que utilizam a Teoria de Sistema de Camadas Elásticas (TSCE) ou a Análise Mecanicista no dimensionamento das estruturas indicam a deflexão máxima sobre a Camada Final de Terraplenagem, ou seja, o limite de alerta sobre o qual não se deve liberar a execução das camadas do pavimento (reforço, sub-base, base e revestimento).

Na prática, a Viga Benkelman mede o deslocamento vertical sofrido na superfície de análise, quando submetido a um carregamento. 

Como maneira de ilustrar a técnica e de fornecer uma ideia da magnitude de deflexão, calculamos e apresentamos no Quadro 1 alguns resultados de deflexão para diferentes cenários de rigidez do subleito (ou da CFT). Neste estudo, optamos por variar o Módulo de Resiliência de 100 a 900 kgf/cm² ou, utilizando como referência a correlação de Heukelon & Klomp, para CBR variando de 1,0% a 9,0%.

 

Quadro 1. Deflexões Obtidas para diferentes Módulos de Resiliência do Subleito.

Módulo de Resiliência do Subleito

CBR 
(Heukelon & Klomp)

Coeficiente Poison

Deflexão na CFT (x 10-2 mm)

100 kgf/cm²

1,0%

0,4

894

150 kgf/cm²

1,5%

0,4

596

200 kgf/cm²

2,0%

0,4

447

250 kgf/cm²

2,5%

0,4

357

300 kgf/cm²

3,0%

0,4

298

350 kgf/cm²

3,5%

0,4

255

400 kgf/cm²

4,0%

0,4

223

450 kgf/cm²

4,5%

0,4

199

500 kgf/cm²

5,0%

0,4

179

550 kgf/cm²

5,5%

0,4

162

600 kgf/cm²

6,0%

0,4

149

650 kgf/cm²

6,5%

0,4

137

700 kgf/cm²

7,0%

0,4

128

750 kgf/cm²

7,5%

0,4

119

800 kgf/cm²

8,0%

0,4

112

850 kgf/cm²

8,5%

0,4

105

900 kgf/cm²

9,0%

0,4

99


Os valores de deflexão (centésimos de milímetro) apresentados no quadro acima foram obtidos com auxílio do ELSYM 5, programa de análise mais popular, e com a aplicação das cargas e dos espaçamentos indicados na Figura 1, parâmetros característicos de um Eixo Simples de Rodas Duplas (ESRD), eixo padrão, com carga total de 8,2 toneladas distribuídas em quatro rodas com pressão de 5,6 kgf/cm².

 


Figura 1. Carregamento, Eixo Simples de Rodas Duplas (ESRD). 

 

Como é possível observar no Quadro 1, o comportamento em termos de deflexão varia com a rigidez do solo utilizado na Camada Final de Terraplenagem. Como exemplo para um solo com comportamento de 200 kgf/cm² (ou CBR de 2,0%) a deflexão é de 447 centésimos de milímetro, enquanto que para uma rigidez de 900 kgf/cm² (ou CBR de 9,0%), a deflexão é de 99 centésimos de milímetro.

É importante ressaltar que para se obter a deflexão especificada no projeto, o controle tecnológico convencional (ensaios de massa específica aparente in situ e a determinação do grau de compactação) é imprescindível pois, como a deflexão está diretamente relacionada com a rigidez da camada, a deflexão especificada no projeto só será obtida em campo, se a obra atingir a densidade máxima obtida nos ensaios de referência.



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