Otimização de pavimentos

18 de outubro de 2013


Projeto de lajes de concreto ou concreto  com geometria otimizada
Resumo
Tem-se desenvolvido uma nova metodologia para a concepção de pavimentos de betão, o que reduz a espessura das lajes, optimizando o tamanho destes, tendo em conta a geometria  dos eixos do caminhão.
O desenho considera num suporte granular, tratada com cimento ou asfalto. Parece que não há aderência entre a base,  ou velho pavimento ea laje de concreto. O princípio fundamental do método de concepção envolve a concepção do tamanho da laje para não mais do que um conjunto de rodas é sobre uma laje particular, minimizando, assim, a tensão de tração na superfície crítica. As seções são construídas em um teste de grande escala e testados sob acusações acelerado concreto espessuras de 8, 15 e 20 cm. todos baseados em camadas de asfalto granuloso e não aderentes. 

Testes mostraram que uma redução nas dimensões da laje permite ser de baixa espessura, uma quantidade substancial de veios de suporte equivalentes antes de uma fenda. Lajes de concreto sobre bases granulares com uma espessura de 20 cm.não mostrou rachaduras apesar de ser testado em mais de 50 milhões dos EUA. Lajes de espessura de 15 cm apresentaram rachaduras em 12 milhões de eixos equivalentes, em média, enquanto as placas de 8 cm de espessura, resistência 75.000 eixos equivalentes antes as primeiras rachaduras. Os testes também mostraram que as placas de fibra de concreto pode suportar até 20 vezes mais tráfego antes de começar a quebrar, bem como proporcionar uma vida útil mais longa, uma vez rachado Deste desenvolveu software de design mecânico-empírica chamado OptiPave, que optimiza o desenho geométrico e a espessura das lajes de concreto, considerando as condições de cada projeto, quer meteorológicas, tráfego, camadas, e os materiais. As tensões críticas foram calculadas através da análise de elementos finitos, para diferentes condições de  cargas mecânicas e térmicas em diferentes posições. O craqueamento das placas é determinada pelo cálculo da fadiga do concreto e os modelos utilizados pelo guia de AASHTO 2007 concepção e calibração secções por ensaio em larga escala. 

A nova metodologia concebida lajes de concreto que média sete centímetros finas para vias de tráfego pesado em conexão com o design tradicional dos pavimentos AASHTO (1993). O método de projeto também é capaz de projetar pavimentos de concreto eficientes para estradas de menor volume de tráfego que não são cobertos por métodos de concepção do pavimento atuais dando uma soluções alternativas de asfalto.

1. Introdução
As dimensões típicas lajes  de concreto são 3,6 m de largura por 4,5 m de comprimento(AASHTO 93), com espessuras entre 15-35 cm, dependendo do nível de tráfego, tempo e materiais. A espessura necessária depende principalmente da carga no eixo e do número de repetições de carga força do betão, o comprimento da chapa, e as condições climáticas durante a Cura (warp construção)
A fim de reduzir os efeitos da interação da  carga e às tensões de deformação foi proposta uma nova metodologia de concepção lajes de concreto por optimização do tamanho da geometria laje definindo tráfego de camiões, como esperado ( Covarrubias, 2005). Nesta abordagem de design, os tamanhos das telhas são escolhidos de tal modo que não mais do que um conjunto de roda do veículo é superior a uma laje. Com a distribuição de cargas de múltiplas placas mecânicas, tensões de tração são reduzidas, como as tensões de deformação devido à redução do tamanho das placas. Um pavimento projetado Assim, para reduzir a espessura da camada de betão  em até 10 cm.

Para validar este novo conceito de design,  várias secções de teste foram construídos escala e testado na Universidade de Illinois, para compreender o modo de falha e resistência à fadiga deste sistema. Além disso, para generalizar o conceito de criação e os resultados dos teste sem grande escala de um grande número de variáveis ​​de entrada, a análise de stress tiveram de ser completados para ter em conta os casos que não foram testados diretamente. Os resultados da análise de tensões e de investigação em grande escala neste documento e são combinados no computador desenho do programa OptiPave. Usando tamanhos lajes menores e espessuras projeto pavimento fino exige outras modificações no fim de alcançar a vida de projeto e de manutenção que o esperado. Segue-se uma lista de configurações adicionais deve-se considerar o sistema: Devido ao aumento do número de juntas de contração eo desejo de não selar juntas de uma lâmina fina inferior a 2,5 mm de largura, deve ser utilizada para limitar a entrada de material incompressível na articulação. Devido à quantidade de juntas de contração não vedados é necessário dispor de uma base granular que é menos susceptível à água e para minimizar a probabilidade de bombagem e , portanto, serrilhado. O material de base granular fino que passa da tela 75 milímetros deve ser inferior a 8% e tem de ter uma proporção maior do que 50% de RBC. deve ser uma camada de geotêxtil entre a base e o solo natural para actuar como uma camada de separação . 

Este geotêxtil impede a penetração do aterro com a base e impede a migração de multas para o aterro de base. Devido ao grande número de cortes de serra, a transferência de carga é realizada, principalmente, pela fricção dos agregados no hastes de vedação e, portanto, e barras de empate de transferência de carga não fazem parte do projeto padrão para este sistema, exceto juntas de construção. Para evitar placas finas mover lateralmente, ser submetido à beira longitudinal acostamento de concreto, estacas (ou pinos) de aço verticais ou incorporação estrutural de fibras que foram utilizados com sucesso em projetos anteriores. Atualmente, um sistema de transferência de carga está a ser estudados especificamente para modelos de alto volume.

Tipicamente, os pavimentos de betão convencionais são de 3,5 m a 6 m de comprimento, os eixos dianteiros e traseiro aplicada simultaneamente taxas próximos juntas transversais. Esta posição da superfície de carga induz tensões de tração na parte superior do piso, especialmente quando a laje é curvada para cima. Se as secções foram cortadas ao comprimento de modo que os eixos das placas resultantes que nem frente nem traseiras são simultaneamente na mesma secção da laje (Covarrubias, 2008), as forças de tração são reduzidas significativamente na laje. Tensões e deformações estimadas na Figura 1 são baseadas numa espessura de 20 cm de betão, 1500 kg de carga, e de um diferencial de temperatura entre -15 ° C.

Figura 1. A comparação da tensão de tração de uma laje carregado mecanicamente e termicamente entre 2,25 e 4,5 m de comprimento 2.1 Análise de configuração de carregamento tensões  para reduzir o esforço de tensão provocado por a parte superior da laje de carga simultâneo, para os eixos de direção, é necessário dimensionar a placa de tal modo que cada roda ou um conjunto de rodas, uma cobra sempre laje diferentes como mostrado na Figura 2. Como existem diferentes tipos de configurações de eixos de camiões, a geometria é concebido para o tipo de veículo que tem o eixo mais crítico na utilização da estrada. 

Reduzindo tensões de tração na parte superior da laje de vida mais longa e permite uma redução na espessura da laje em relação à concepção do pavimento de betão convencional. O programa usado cartão ISLAB2000 modelo de elementos finitos para construir uma tensão que apresenta a vantagem de reduzir o tamanho e espessura da laje, o que é mostrado na figura 2. Para configurações de tensão, foram utilizados os seguintes parâmetros, 55MPa / m para o valor k, um diferencial de temperatura de -14 ° C, 290,000 rigidez concreto Kg/cm2, o coeficiente de Poisson de 0,25, eo coeficiente de expansão térmica 1x10-5 / ° C. 

Figura 2. Comparação entre o tamanho e espessura das lajes pico equivalente salienta na superfície.

O objectivo de desenvolver o programa de computador  chamado cartão OptiPave, é ser capaz de optimizar a geometria e espessura de cada placa para qualquer conjunto de clima, dos materiais, e de tráfego. Em primeiro lugar, o tamanho de a laje é selecionada de modo que apenas um conjunto de rodas está a carregar cada placa, tipicamente entre 1,4 m a 2,5 m. As tensões são calculados na parte superior e inferior da laje, para diferentes condições de entrada, ou seja, espessura, deformação, tráfego, tipo de eixo, etc. e configurações diferentes de carga, conforme mostrado na Figura 3 #.
Figura 3. Carregar posições consideradas pelas lajes como tensões de tração críticos.

Com base na tensão de tracção máxima em cada posição  de passos de carregamento permitidos para cada condição (Nijk) é calculada com base na equação de fadiga MEPDG (ARA 2007)
Nijkl = Passou permitido para a posição do eixo k, rolar i  (temperatura), o carregamento nível j, ea tensão crítica em cima e em baixo σijkl = ISLAB2000 tensões principais calculados para os eixos k posição, flambagem carga iy j, e tensão crítica em cima e em baixo
MOR = resistência à flexão de betão após 90 dias
C1 = fator de correção para a geometria da laje e espessura
C2 = fator de correção de fibra estrutural.
C3 = carga correção do fator de perímetro
Utilizando a hipótese de Miner, os danos de fadiga para  cada posição é determinada, na parte superior e na parte inferior da laje de base da seguinte fórmula:
Onde:
Fdk = dano fadiga para um determinado eixo k posição
nijk = Número de passes para a tensão local I para a condição  i, j, k
Nijk = Número de execuções permitiu a tensão local I  para a condição i, j, k
A percentagem de lajes fendidos são determinados para os  intervalos de confiança de 50% para cada posição superior e inferior, com base no modelo de dano à fadiga MEPDGcraqueamento (ARA, 2007)
Onde:
% = Porcentagem de lajes posição do eixo rachado Crackskl k  = Damage FDkl eixo ky fadiga no local de trabalho l Combinando quebra de cada posição para determinar o número total de fissuras no pavimento por 50 por cento de confiabilidade:
Onde:
TTcracks50 =% do total de lajes rachadas, 50% de confiança:
Tcracksi =% cracking lajes a partir da superfície
Tcrackss =% lajes rachou de baixo
Confiabilidade é determinada utilizando a mesma metodologia  que a MEPDG (ARA 2007) e é apresentado a seguir:
Onde:
TTcracksm =% lajes rachado, confiabilidade m%
TTcracks50 =% do total de lajes rachadas, de confiabilidade de 50%
Zr = coeficiente normal padrão para um determinado nível de confiança.
Se: Erro padrão.

Três. Validação do conceito  de design por meio do teste acelerado em pavimentos
Seções de teste em larga escala deste novo sistema de pavimento de concreto foram construídos e foram testados sob condição de carga acelerada na Universidade de Illinois. Três secções de teste de 40 m, foram construídos de modo a determinar os efeitos da espessura da laje, a rigidez da base e na mistura do pavimento do comportamento do pavimento de betão.As lajes foram construídos com dimensões de 1,8 m por 1,8 m. Um total de 14 telhas e as articulações foram testados para cada sequência de carregamento. Em cada secção de teste foram duas variáveis ​​e, portanto, sete placas e placas foram submetidas a teste para cada variável.

Não hastes de transferência colocado fardos e foram selados  juntos em qualquer seção. Nós usamos um dispositivo de teste acelerado, chamado ATLAS (Carregando Transporte Accelerated Assembly) para carregar as lajes, o que é 38 m de comprimento e pode ensaiar seções de 26 m de comprimento. Este estudo foi realizado acelerou em todas as seções, até que encontrou um nível significativo de dano por quebrar o pavimento em níveis médios e altos de severidade. Tabela N ° 2 mostra um resumo do número total de EE aplicada a cada secção e o número de placas de cracking. Na maioria dos casos, foi necessário um número significativo de sobrecarga para provocar a falha em qualquer das secções. O número de eixos equivalentes aproximados aplicados a cada seção foi calculado com base na carga fator de incremento de tráfego lateral (Cervantes e Roesler, 2009).

Os resultados dos testes mostraram que a secção de  20 cm. concreto em um granular superior resistiu número equivalente de eixos (51 milhões), sem demonstrar dano algum. Na verdade, esta seção foi cobrado para cerca de 7.400 passes por uma carga de roda de 157 kN ea laje não mostrou rachaduras. Seção de 15 cm. em uma base de 69 milhões de ficar asfalto EE antes de uma quebra significativa, enquanto uma laje de concreto de 15 cm em uma granular resistiu 15 milhões de eixos equivalentes antes rachaduras significativas. Finalmente,lajes finas 9 centímetros de espessura resistiu 75,000 230,000 EE sem fibra e fibra reforçada.

Tabela 1. Resumo dos resultados de teste acelerado nas diferentes seções
Abril. Manutenção (IRI) e faseamento
Serviciablidade do pavimento é um fator chave  na concepção e manutenção de pavimentos. Os modelos existem para prever o IRI não se aplicam diretamente ao este novo conceito de projeto concreto pavimento.  IRI obtido após a construção deve ser semelhante a um pavimento de concreto convencional, que depende principalmente em equipamentos e habilidade do contratante. Além disso, o IRI pode ser afetada de modo drásticada deformação por empenamento e que deve ser reduzido com um comprimento mais curto da placa. Uma das principais salvaguardas para reflectir o desenho TCP é a possibilidade de escalonamento no
longo prazo. Projeto, dadas as suas características, reduz  as chances de que isso aconteça, devido às seguintes razões:

A torção no produz placas escalonamento, pavimentação  projeto TCP tem cerca de um quinto do rolo com relação ao pavimento tradicional. Isto é devido ao menor tamanho da laje. À medida que o rolo é menos impressionante e IRI também o são. usar TCP base de pavimentos com menos de 8% bem. Isso faz com que as pedras grandes estão em contato com eles, de modo que a remoção do bem, no caso de presença de água, não existe qualquer alteração de volume e, portanto, não há nenhuma perda de inserção. Isso evita a ocorrência de bombagem e, assim, alterar as condições de base. Como se reduz a erosão na base são drasticamente reduzidas . aliasing lajes são menores, o que gera uma abertura de fendas nas secções mais finas. Estas fissuras têm uma melhor transferência de carga, diminuindo assim a escala.
Para tráfego leve e médio, cambaleando não é  um problema esperado pelos motivos acima mencionados.

Quando o tráfego é intenso, com muitos ciclos de carga,  você pode projetar uma solução de 2,3 metros de comprimento placas e barras de transferência de carga em locais estratégicos , onde não há risco de propagação de longo prazo. Abaixo estão os resultados do IRI e cambaleando no início e no ano de 2010 a partir de diferentes seções de pavimentos de concreto construídos em Guatemala (Tabela 2)

Até à data, não foram pavimentadas mais de 3.000.000  metros quadrados, com esta tecnologia, principalmente no Chile, Peru e Guatemala. Entre os projetos são: rodovias,estradas e pavimentos de baixo volume, ruas, calçadas fora dos centros de distribuição e estacionamentos , com uma espessura mínima de 8 cm. Todos os materiais velhos pavimentos granulares ou seriamente danificadas.


Tabela 2. Stepping IRI medições Projetos e pavimentos laje geometria otimizada em Guatemala
......
Leia mais sobre este assunto:
Para o desenvolvimento desta questão é importante para entender o comportamento de pavimentos de concreto. Por meio de medições sempre entregar resultados que são lajes deformadas ou bordas levantadas.

Esta forma assumida lajes de concreto é contrário às considerações de projeto, como eles foram projetados para trabalhar de outra maneira. Para esta condição lajes, cargas de caminhão gerar tensões de tração na face superior. O comprimento e largura das placas tem um efeito importante sobre as tensões no betão, o que é a causa de fissuras por fadiga, por mais algum tempo a laje, maior a deformação deste.

Também tem um efeito a posição das rodas sobre as lajes. Esta combinação de posição da roda e da geometria das lajes é uma inovação que vamos estudar neste relatório como substantivo otimiza os custos de manutenção, devido ao seu excelente design e implementação.

O estudo de otimização do sistema considera um caminhão tipo "normal", com um único eixo da roda dianteira e traseira eixo tandem duplo roda, e através deste exemplo, vamos otimizar o projeto da espessura da laje de pavimentos de concreto. Para este exemplo do camião, de uma redução do comprimento das placas de 4,5 metros a 1,8 metros resulta numa redução da espessura entre 6-10 cm e tensões iguais na laje de betão. A largura da laje é igual a metade do corte, ou seja, 1,8 metro.

Fatores que influenciam a um maior entortamento
Para resolver qualquer problema, precisamos saber quais são os fatores que os afetam. Para pavimentos de concreto são cinco fatores que iremos discutir:

A) Efeito da rigidez da base no balanço longo e de tensão AASHTO no desenho, é considerada óptima a partir de uma longa laje de 4,5 metros, com uma largura igual à largura da faixa. Esta dimensão da placa faz com que a etapa camião no eixo dianteiro de um bordo e os eixos traseiros na outra extremidade. No sentido transversal, as rodas de um lado do piso do veículo e perto de uma borda do outro lado ligada à outra extremidade. 

Em ambos os casos, o veículo "ferro" na laje, a gerar fissuras transversais e longitudinais. A urdidura e levante as bordas da laje, a sua base de suporte é um círculo (vermelho na figura), cujo tamanho depende da rigidez da base. Se a base é muito rígida, o círculo será pequenas e longos balanços. Isso gera alta tensão salienta na face superior, quando a laje é pisado por um caminhão. Inversamente, se a base é muito rígida, o círculo vermelho será maior e o comprimento do braço de suporte maior, portanto, neste caso, o esforço de tensão na parte superior será menor, mas aumenta o esforço de tensão na cara inferior, quando o camião pisa o centro da laje. Isso nos leva a pensar que para esta dimensão lajes, de 4,5 e 3,5 metros, a rigidez da base tem um ideal, que, como é mostrado entre rigidez CBR equivalente a entre 20 e 50%.
Contorno deformação de uma laje
Maneiras de cobrar uma laje
Inferior macia, curta saliência

B) Efeito da laje ao longo do comprimento do braço de suporte e de tensões de tracção.
Se se considerar que as chapas são em boiões com um terço do seu comprimento fora do solo, ou com suporte, podemos dizer que o comprimento do braço de suporte de uma placa de 4,5 metros a 1,5 metros. Se a laje tem um comprimento de 1,8 metros de saliência é de 60 polegadas. Você pode ver que, apenas encurtando lajes tensões de tração diminuir consideravelmente.

C) Efeito da temperatura e humidade, gradientes na urdidura
Flambagem força é produzida por uma superfície gerada por gradientes de humidade dentro da laje de construção e gradientes térmicos. A magnitude desta força é dependente do comprimento da laje. Isto significa que uma laje inferior irá deformar menos, o que significa uma redução das tensões na laje. Isto faz com que a força de deformação é gerada nas primeiras horas após o betão ter endurecido, e é produzido por uma água de superfície e gradiente térmico. Se os cortes são gerados sobre a superfície da laje pode ser a força de corte e reduzir o seu tamanho e, portanto, a deformação das lajes. Isso mostra o quão importante é serrar as placas o mais rapidamente possível, antes que ele gera a força de retração.
Placas menores têm forças de superfície mais baixas, o que reduz o empenamento
Medido em piso empenamento industrial, menos deformação em placas mostram menor

D) Efeito das barras de ligação entre as faixas na quebra
Você pode ver no gráfico abaixo, que os tirantes colocados entre as faixas na articulação longitudinal, aumentar rachaduras. Isto é porque se é permitido balançar a laje reduz o comprimento do braço de suporte, reduzindo as tensões. A placa atua como uma escala, ajustando os comprimentos salientes em volta da posição da carga e o fulcro. Para serem tie-bares, e afirmar a laje de um lado, a posição da carga assimétrica sobre o fulcro, aumentando tensões no concreto das lajes e, assim, aumentar a fadiga e diminuir a duração de consumo pavimento. Pode-se assumir um efeito similar, produzido pelas hastes de transferência de carga. Por este motivo, o novo cartão de TCP não tem ferros nas articulações das lajes, ao deixá-los balançar. Os tirantes são colocados entre as faixas para impedir a deslocação entre eles. O novo desenho resolve este colocando barras verticais pregadas para o exterior das lajes exteriores, e, assim, evitar o movimento de separar as faixas.
Comportamento com e sem tirantes

E) Tensões em Placas de curto
Vemos que em lajes através eixos tradicionais, dianteiro e traseiro e as rodas do mesmo eixo de caminhões carregados poleiro e laje nas bordas, planchándolas quando eles levantaram bordas. Esta posição das cargas de tracção gerados sobre a face superior das telhas, provocando fissuras que se iniciam a partir do topo para baixo. Quando a laje tem um comprimento menor do que a distância entre os eixos dianteiro e traseiro do camião ou uma largura menor do que a distância entre as rodas do mesmo eixo que a patente indica que o TCP, as placas são carregadas com um conjunto de rodas para a laje. Isto diminui grandemente a tensão no betão, reduzindo o consumo passado e melhorar o comportamento fadiga.

Efeito da configuração geométrica das lajes contra cargas. Cada carga é uma roda de caminhão No entanto, deve-se considerar o peso da laje de concreto. Quando a laje é carregado numa das suas extremidades, os outros aumentos, o levantamento da placa seguinte. Isto é mostrado na figura abaixo. Neste caso, o peso da laje é a tensão na face superior, ao fulcro.Considerando-se um excesso de 0,41 vezes o comprimento, medições efectuadas nos EUA, o esforço de tensão na superfície superior estão apresentados na tabela. Pode ser apreciado que os valores dessas tensões são elevados e da mesma ordem de grandeza que as tensões produzidas por cargas. Esta medida tem evitado ter finas pavimentos de concreto. Também pode ser apreciado que, encurtando as lajes, estas tensões diminuir a sua magnitude dos valores de cargas muito mais baixas. Para esta análise foi considerada uma taxa de 70% entre as lajes de transferência.
Laje de suporte da carga é compensado no chão
Posições calculada em peso das lajes para várias configurações geométricas e espessuras.
1,4 m de comprimento
1,75 m de comprimento
2,5 m de comprimento
4,5 m de comprimento
Posição cargas e dimensão das lajes

Solução para o problema de empenamento
Para resolver todos os problemas acima, no Chile, formou uma empresa que visa abordar esses fatores. Que é um software que permite otimizar nosso projeta possíveis lajes e alcançar uma maior economia de material e mais economia na manutenção, devido à quase nenhum dano que começa finalmente a laje, esta metodologia é chamado Projeto TCP, que agora avançar para descrever e explicar com exemplos e informações.
TCP projeto

Principais características do projeto TCP
• Lajes pequenas (média p ista 1,20 x 2,5 m)
• Base de dados granular (fino <6 data-blogger-escaped-15="" data-blogger-escaped-cm="" data-blogger-escaped-de="" data-blogger-escaped-div="">
• impermeável geotêxtil ou entre sub grau e base se necessário
• placas de corte fino (2 mm)
• Não necessita de selagem de juntas
• Não necessita de barras de transferência de carga ou empate entre as faixas
• confinamento lateral

O conceito de design "TCP" é que cada passo é laje de pavimentação, onde possível, para um conjunto de rodas de cada vez. Isto permite que as tensões mais elevadas para reduzir significativamente a laje com esta configuração como carga versus as dimensões dos azulejos, não há nenhum efeito "passar" de estes, mas cada placa suporta as cargas sobre as rodas, com base na chão.
Para alcançar a condição ideal, é necessário dimensionar a laje de modo que um veículo determinado padrão, ou cada conjunto de roda volante, um passo de uma laje de cada vez.Como existem diferentes tipos de veículos, é projetado para o mais prejudicial, a menos que você entenda o tráfego e é projetado para o tipo de veículo que passava majoritariamente por esta via.

Reduzir a pressão no interior da parte superior da laje, resultando em uma maior vida útil do pavimento, ou visto de um outro ponto de vista, para reduzir esta espessura para atingir o mesmo tempo de vida e de tensão obtido no desenho tradicional.

Neste último caso é quando as tensões geradas pelas cargas são menores, o que, portanto, pode utilizar um diluente concretos.

Agora vamos ver uma série de imagens que descrevem as tensões através de imagens térmicas.

Comportamento da laje carregado pelo mesmo caminhão.
Diferença entre o pano de laje de concreto 4,5 x 3,5 cm eo outro com uma laje de 1,4 x 1,75 cm de espessura = 18 cm / Delta T = -14 ° C ° Linear
Deformação = 2,41 milímetros = 0,49 centímetros de entortamento
Tensão = 14,02 kg/cm2 Tensão = 1,83 kg/cm2
Nos gráficos acima mostra como as tensões são semelhantes no pavimento, ainda que a espessura diminui consideravelmente.

Figura tensões para diferentes tamanhos de azulejos.
Usando ISLAB 2000, podemos modelar diferentes tamanhos, contra configurações de carga e geometrias de placas. Importante lajes menores nem sempre têm um melhor desempenho.
Solo Outro aspecto importante do desenho é o solo TCP modelagem. Acreditava-se que a laje de betão é suficientemente resistente para suportar as cargas dos veículos e não de perfuração tensões no caso de laje de espessura, é preferível utilizar bases moles (CBR 20% -50%) para melhorar o apoio de la no chão. Ao utilizar placas menores este efeito é menos importante porque a saliência é reduzida.

Conforme mostrado no gráfico, as lajes com espessura inferior a 12 cm, mais necessitam de base rígida e com grande quantidade de trabalho em as rodas, produzindo tensões de perfuração. É por isso que a base para estas espessuras deve ter rigidez suficiente para levar essas cargas (CBR> 80%).

New Technologies
Projeto TCP requer um maior número de cortes no pavimento, tornando-se necessário o uso de uma nova tecnologia na construção e manutenção. Entre essas tecnologias são:
1. Serras de corte slim: Eles têm sido usados ​​no Chile desde 2003 serras fina 2mm de espessura. O corte feito com esta serra tem a distinção que não precisa de junta de vedação.Principalmente porque em 2 MMNO incompressível entrada que poderia causar lascamento das arestas comuns. Nem é necessário para selar a água, explicado no próximo ponto.

Dois. De base granular, com menos de 6% de finos em peneira # 200: Devido ao número de cortes a serem pavimento não selada, é necessário ter uma base que não é afetado pela água.Base de granulado com menos de 6% de finos, as partículas são maiores parada entre elas, de modo que, quando a lavagem fina, há mudança volumétrica e uma vez que a base é confinado, não há perda de apoio .

Três. Camada impermeável entre a base e sub-nível: os solos naturais contêm tipicamente fina devido a esta, é essencial para isolar a base do terreno natural de evitar a lavagem do solo e contaminação da base.

Abril. Bares confinamento lateral: TCP considerado bom design rolando as lajes, de modo que as hastes dentro deles diminui a vida útil do pavimento. Além disso, dado o número de cortes, a colocação dos segmentos e das barras transversais não é recomendado e é caro. Para resolver este problema, o pavimento é limitado pelo exterior e evitar o deslocamento lateral do tecido. Este confinamento é a colocação de pinos de aço (barras sólidas Φ 16 mm) de 50 cm de comprimento enterrados em ambos os lados exteriores da faixa.

Sistema de Modelagem por ISLAB 2000

Design de Software TCP
• Projeto de sistema mecanicista-empírica
• Utilização ISLAB 2000 para calcular as tensões na laje, para todas as condições
• Tem havido mais de 200.000 simulações
• Incorpora geometria da laje e do tráfego no projeto.

Simulação ISLAB 2000
• ESRS £ 18.000
• EDRD £ 25.000
• Tire Pressure 8,9 kg/cm2 (130 psi)
• características médias de Concreto
• Simula uma vez que apenas um eixo dimensão lajes licenças.
• Determinar tensões cima e para baixo sobre a laje e deformação deste.

ISLAB2000 é um programa projetado especificamente para a modelagem de elementos finitos de pavimentos de concreto. Modelagem de parâmetros utilizados são:

1. Propriedades do concreto:
2. Propriedades do solo:
O solo é modelada como uma mola, com encontra K. Para determinar este valor foi usado: "Pavement Design De acordo com o método AASHTO" 1993 p.82 "para correlacionar os valores CBR necessários.
3. Posição de cargas:
Para realizar a avaliação deve considerar a posição crítica de cargas. No sentido longitudinal a pior condição é aplicada à extremidade da laje. No sentido transversal, foi avaliada em três posições: Pegada, Edge e 15 cm da borda, no caso de ampliar o projeto calçada.
4. Padrão veículo:
O caminhão escolhido para modelagem é LK2638 modelo Mercedes Benz 6x4:
As cargas por eixo são considerados o eixo padrão no Chile (7 toneladas, 11 toneladas e 18 toneladas, ESRS, DRT, EDRD respectivamente), mais de 20% de sobrecarga. A pressão dos pneus usados ​​foi de 8 kg/cm2
5. Gradiente Térmico:
Para avaliar as diferentes alternativas são consideradas equivalentes a gradientes de deformação térmica entre 5 ° C e -21 ° C.
Entortamento construção estimado equivale a um gradiente de temperatura a partir de -11 ° C, de modo que o gradiente de temperatura real deve ser adicionado essa deformação. Para fazer comparações neste trabalho foi considerado um gradiente de temperatura de flambagem equivalente a -17 ° C

Custos
O design slim permite TCP entre 6 e 10 centímetros pavimentos de concreto projetado pelo sistema AASHTO 93, reduzindo assim o custo de construção de cerca de EUA $ 25.000 por quilômetro de pista que corresponde a 20%, com uma expectativa de vida semelhante. Quando comparado com as soluções de poupança de asfalto é da mesma ordem. Segue-se uma análise de custo inicial de soluções equivalentes em ambos asfalto e concreto, com valores utilizados pelo Ministério da Habitação e Urbanísimo de Chile.
Como não há juntas de vedação, o custo de manutenção é reduzido.
Custo de Manutenção gráfico
Custos de construção

Conclusões
Em conclusão, podemos dizer que:
- O produto otimizado, considerando as melhores práticas e tecnologias para pisos de concreto.
- Reduzir o custo em 30% para pisos de concreto e 20% pavimentos asfálticos com desenhos tradicionais.
- Mecanicista modelo para calcular o desempenho do pavimento sob diferentes condições.
- Iluminação de baixo consumo de energia (30%)
- Evitar o congestionamento, mantendo
- Sem custo de manutenção de carimbos
- Fácil substituição de lajes
• Espessura do pavimento:
- As ruas da cidade de 8-12 cm.
- As estradas rurais de 12 a 15 cm.
- Rodovias> 15 cm

0 comentários:

Postar um comentário

Os comentários são muito bem vindos e importantes, mas assine com seu Nome/URL, onde trabalha e de qual estado/cidade você é.

 
Clube do Concreto | by TNB ©2010