ESTUDO COMPARATIVO ENTRE OS MÉTODOS EMPÍRICO E

MECANÍSTICO DO DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTO FERROVIÁRIO

Mayssa Alves da Silva

Ana Carolina da Cruz Reis Unidade de Ensino Superior Dom Bosco

RESUMO

Durante muitos anos foram utilizados métodos de dimensionamento de pavimento dotados de empirismos

(denominados empírico-convencionais), com o passar dos anos, através do aprimoramento das técnicas de

pavimentação foi apresentado o método mecanístico, que inclui vários parâmetros, que anteriormente não eram

concebidos, mas que influenciam no dimensionamento do pavimento. No presente trabalho foi estudado o

dimensionamento do pavimento de uma ferrovia hipotética, situada na região nordeste país, utilizando-se as

formulações de Schramm como modelo do método empírico e simulação numérica através do software

FERROVIA 3.0 como referência do método mecanístico, e comparou-se os resultados obtidos. A técnica convencional mostrou-se conservadora por utilizar como parâmetro o Índice de Suporte Califórnia – ISC

originado de pesquisas específicas que não refletem a realidade brasileira. O método mecanístico apresentou-se

inovador, pois considera dentre várias características, o Módulo Resiliente - MR dos materiais que irão compor o

pavimento, melhor se aproximando das condições reais de campo.

ABSTRACT

During many years were used methods of design pavement gifted empiricisms (called empirical-conventional), over the years, through the improvement of paving techniques was introduced the mechanistic method, which

includes several parameters, that previously were not conceived, but that influence the design of the pavement.

In this paper was studied the design of the pavement of a hypothetical railroad, located in the northeastern region

country, using formulations Schramm as a model of the empirical method and numerical simulation by

FERROVIA 3.0 software as reference mechanistic method was studied and compared the results obtained. The

conventional technique proved to be conservative for using as parameter the Index of Support California – ISC

originated from specific searches that do not reflect Brazilian reality. The mechanistic method presented is

innovative as it considers of several features, the module Resilient - MR material that will compose the

pavement, better approaching the real field conditions.

1. INTRODUÇÃO

O dimensionamento de um pavimento pode ser executado por dois principais métodos, o

empírico (também denominado convencional) e o mecanístico (considerado uma metodologia

avançada).

Os métodos empíricos englobam as formulações de vários autores baseados em experiências

de campo adquiridas ao longo do tempo. No entanto, ainda hoje, grande parte dos

profissionais faz uso dessa metodologia para dimensionamento do pavimento, mas existem

pesquisadores que indagam acerca da plena eficácia desses procedimentos, uma vez que não

retratam a realidade das condições de campo brasileira, pois se baseiam no Índice de Suporte

Califórnia (ISC), um ensaio também chamado de CBR - California bearing ratio, criado

especificamente para estudo da capacidade dos solos da malha ferroviária californiana, que

apresentam clima e tipos de solos diferentes do Brasil.

Já os métodos mecanísticos, possuem foco puramente científico, com base teórica suficiente

para permitir a análise completa do comportamento mecânico do pavimento ante as ações do

clima e do trânsito de veículos, que resulta no entendimento do comportamento mecânico do

conjunto (situação mais próxima da realidade das solicitações que sofre o pavimento).

O estudo teve por objetivo analisar o dimensionamento de um pavimento ferroviário pelos

métodos empírico e mecanístico e avaliar as diferenças entre eles a fim de apresentar

resultados que subsidiem profissionais do setor na escolha do método. O método empírico

será abordado pelo uso de fórmulas e teorias convencionalmente estabelecidas e de comum

uso nos projetos ferroviários (Método de Schramm). E, para o método mecanístico será feito

uso do software Ferrovia (versão 3.0) desenvolvido em 1993 e atualizado em 2002 pelo prof.

Régis Martins Rodrigues, também utilizado em algumas dissertações que envolvem a

temática, como Spada (2003) e Von der Osten (2012).

2. MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS

As metodologias atualmente utilizadas para o dimensionamento de pavimentos possuem

origem de natureza diferenciada, uma através de experiências adquiridas ao longo do tempo,

denominado de método empírico ou convencional, e a outra desenvolvida a partir da teoria da

elasticidade, utilizando ensaios que simulam os ciclos de aplicação das cargas ao pavimento,

denominado de método mecanístico.

2.1 Método Empírico (Convencional)

Segundo Medina e Motta (2005) dimensionamento convencional dos pavimentos ferroviários,

considera a resistência à ruptura por cisalhamento do subleito e que buscou-se na engenharia

rodoviária e aeroportuária o índice de suporte Califórnia para caracterizar o subleito

ferroviário. De maneira geral, convencionalmente se dimensiona o pavimento conhecendo,

primeiramente, a demanda de tráfego que o mesmo será submetido, e partir daí efetua-se o

cálculo das pressões transmitidas ao lastro e demais camadas constituintes do pavimento.

Segundo Gomes (1984), Schramm admite que as pressões no lastro se propagam segundo

uma linha de espraiamento inclinada a um ângulo ε a partir do eixo vertical do plano vertical

que secciona a via nos sentidos transversal e longitudinal. O valor de ε é estabelecido segundo

o tipo, estado e condições de umidade do lastro. Sendo: ε=40° para lastro grosso, áspero e

seco ou ε=30° para lastro fino, liso e úmido. O procedimento para o dimensionamento

empírico (convencional) das camadas do pavimento ferroviário conforme os estudos de

Schramm segue resumidamente as seguintes etapas:

1. Cálculo da tensão admissível no subleito, através da fórmula de Heukelon;

2. Cálculo da altura do lastro equivalente h (altura contada a partir da face inferior do

dormente) por meio da equação de Gerhard Schramm;

3. Cálculo da tensão atuante no topo do sublastro, reforço do subleito (se houver) e

subleito, através da fórmula de Schramm e considerando as alturas das camadas

superiores;

4. Cálculo dos valores de CBR necessários para as camadas do pavimento ferroviário

através da fórmula de Heukelon, considerando as tensões atuantes na face superior de

cada camada;

5. Cálculo das alturas reais das camadas, inserindo os valores dos ângulos e os

respectivos coeficientes de distribuição sugeridos por Schramm.

2.2 Método Mecanístico

Motta (1991) afirma que um método de dimensionamento é dito analítico ou mecanístico

quando usa uma teoria ou método de cálculo de esforços atuantes para prever as tensões e

deformações do tráfego e do clima que atuam na estrutura do pavimento, e procura

compatibilizá-las com as tensões resistentes.

Dos programas mais comumente utilizados tem-se o Geotrack e o Ferrovia 3.0, sendo que este

último foi utilizado na presente pesquisas para obtenção dos resultados pretendidos. O

software é brasileiro e foi desenvolvido em 1993, atualizado em 2002. Com base mecanística,

o programa apoia-se no método dos elementos finitos, no caso da análise dos trilhos,

dormentes e aparelhos de fixação, e método das camadas finitas para a análise das camadas do

pavimento (lastro, sublastro e subleito).

O FERROVIA 3.0, por métodos numéricos, faz a análise estrutural da via ferroviária,

calculando as tensões e deformações das camadas do pavimento. Os dados de entrada do

software são:

Dados de entrada referente à grade ferroviária: Dados gerais da Bitola (cm), espaçamento

entre dormentes (cm), e módulo de k (kgf/cm); Trilhos: módulo de elasticidade (kgf/cm²);

momento de inercia (cm4), área da seção transversal (cm²) e largura (cm); Dormentes:

módulo de elasticidade (kgf/cm²), momento de inércia (cm4), largura (cm), área da seção

(cm²), comprimento (cm) e tipo de dormente (monobloco ou bi-bloco).

Dados de entrada referente à fundação: Dados gerais: número de camadas e número de

incrementos de carga (quantas vezes o programa irá repetir os cálculos); Propriedades das

camadas: informação do número da camada, espessura (cm), coeficiente de Poisson,

coesão (kgf/cm²), ângulo de atrito (graus), número de subcamadas, e informação do tipo

de material que compõe a camada.

Dados de entrada referente às cargas aplicadas: Número de cargas a serem aplicadas,

número do ponto nodal, tipo de carga, e valor do carregamento.

O valor do módulo k (dado de entrada da grade) é referente à rigidez da fixação. De acordo

com Selig e Li (1994) apud Spada (2003), “é o parâmetro que expressa à compressão entre o

topo do trilho e a base do dormente”, dependendo do tipo de dormente ocorre variação da

rigidez da fixação, conforme Tabela 1.

Tabela 1: Valores admitidos de rigidez da fixação (Spada (2003))

Tipo de dormente Rigidez da Fixação (kN/m)

Madeira 70.000

Monobloco de concreto 170.000

Bi-bloco de concreto 253.000

O FERROVIA 3.0 considera os trilhos como sendo vigas elásticas assentes sobre 11

dormentes, conforme grade exibida na Figura 1. Segundo Von der Osten (2012) a malha de

elementos finitos os números de 1 a 121 referem-se aos pontos nodais nos dormentes, os

números 122 a 167 referem-se aos pontos nodais dos trilhos.

Os números circulados de 1 a 100 correspondem aos elementos de viga referentes aos

dormentes, os números circulados de 111 a 154 correspondem aos elementos de viga

referentes aos trilhos e os números circulados de 155 a 176 correspondem aos elementos de

fixação (molas) que conectam os trilhos aos dormentes.

Os dados de saída do programa são armazenados em pastas, onde CONTATO.DAT consta a

Pressão máxima no contato dormente-lastro, em OUTFLEX.DAT estão às tensões de tração e

de cisalhamento nos trilhos e dormentes, o esforço cortante e momento fletor nos trilhos e

dormentes, e a força de reação trilho-dormente, em RESPOSTA.DAT tem-se os dados

referentes à deflexão máxima no trilho, deflexão máxima no lastro, deslocamento dos trilhos e

deslocamento dos dormentes, e em TIESAI.DAT tem-se a tensão máxima de compressão no

topo do subleito.

Figura 1: Grade de onze dormentes com os pontos nodais, base do programa FERROVIA

3. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Para o estudo comparativo foi considerado um caso hipotético, de uma ferrovia no nordeste

do país, onde as principais características de projeto são:

Ferrovia destinada ao transporte de cargas, com capacidade para 40 toneladas por eixo;

4 (quatro) locomotivas (composição) com 6 (seis) eixos;

330 (trezentos e trinta) vagões com 4 (quatro) eixos;

27 (vinte e sete) pares de viagem por dia;

Bitola de 1,60m;

Trilhos TR-68;

Dormentes do tipo monobloco de concreto;

Período de projeto de 12 (doze) anos;

Velocidade máxima de 80 km/h;

CBR da plataforma (subleito) igual a 8%.

Para a camada de sublastro foram usados os resultados de ensaios realizados em uma jazida

situada na região estudada. Foram realizados ensaios de caracterização e Módulo Resiliente

dos solos em laboratórios idôneos. Da referida AES - Área de Empréstimo para Sublastro

(jazida) foram ensaiadas três amostras, escolheu-se os valores da amostra 3 coleta dos dados

de MR e CBR. Trata-se de cascalhos lateríticos com silte arenoso de cor amarela, que para o

ensaio de CBR apresentou resultados variando entre 6,9% e 38,1%.

Quanto ao ensaio triaxial dinâmico de carga repetida da referida amostra, obteve-se o gráfico

apresentado na Figura 2. Nota-se que valores do MR variaram entre 130 e 450 MPa e que os

valores de k1 e k2 são 1.121,5 e 0,689, tais dados foram utilizados na simulação através do

programa Ferrovia 3.0. É valido ressaltar que os ensaios utilizados são de propriedade de

empresa particular, da qual não há conhecimento da realização de ensaios com outros

parâmetros ou outros modelos de MR.

Figura 2: Resultado do ensaio triaxial dinâmico da amostra 3.

3.1 Dimensionamento pelo método empírico (convencional)

O dimensionamento do pavimento ferroviário da forma convencional foi realizado com base

em fórmulas consideradas consagradas e obedecendo as premissas estabelecidas, conforme

cálculos apresentados a seguir.

Cálculo do módulo de elasticidade do solo (Ed)

O módulo de elasticidade do solo de base (subleito), utilizando a formulação de Heukelon é:

Cálculo do número “N”

Para o cálculo do número de ciclos de aplicação de cargas durante o período de projeto (N),

será considerada uma locomotiva com 4 (quatro) composições com 6(seis) eixos e 27 (vinte e

sete) pares de viagem por dia, 330 (trezentos e trintas vagões) vagões com 4 (quatro) eixos e

também 27 (vinte e sete) pares de viagem por dia.

( )

Tensão admissível ( ) no subleito

A tensão admissível no subleito é 0,7121 kg/cm², conforme cálculo realizado através da

equação de Heukelon:

Cálculo da altura (h) - profundidade contada da parte inferior do dormente

Calcula-se a altura (h), considerando as pressões transmitidas ao subleito. Pela Fórmula de

Gerhard Schramm, será considerado K=0,6 (Constante variando em 0,4 e 0,8) e carga de 40

toneladas por eixo, sendo assim, a carga estática da roda (PR) será de PR = 40/2 x1000 PR =

20.000kg.

Considerando o coeficiente dinâmico igual a 1,43 (fórmula AREMA - Cd=1+(33.V)/100.D;

V=49,71milhas/hora e D=38 polegadas), a carga de roda será de PR =1,43x 20.000kg PR

=28.600kg. A carga máxima sobre um apoio do trilho (R) será de R= KxPR R =

0,6x28.600 R = 17.160 kg.

O ângulo (є) formado pela vertical e a linha de espraiamento das tensões será 36º (na fórmula

o ângulo deverá ser usado em radianos) e profundidade contada da parte inferior do dormente

(h), também denominada altura do lastro equivalente, apresentada na fórmula abaixo.

Onde:

Ph - pressão transmitida à profundidade h, a partir da face inferior do dormente (kg/cm²). L -

Comprimento do dormente (cm). s - distancia eixo a eixo dos trilhos (cm). b - largura do

dormente (cm). - Ângulo formado pela vertical e a linha de espraiamento das tensões (°). h -

profundidade contada da parte inferior do dormente (cm). R - Carga máxima sobre um apoio

do trilho (kg).

Tensão no topo do Sublastro

Para o cálculo será fixando à espessura do lastro em 30 cm, desta forma a tensão na face

superior do sublastro será de 3,23 kg/cm², conforme cálculos a seguir.

Tensão no topo do Reforço do subleito

Para o cálculo leva-se em consideração a altura do lastro e do sublastro, desta forma foi fixado

uma altura de 30 cm para o lastro e 25 cm para o sublastro (h será a soma destes dois valores).

A tensão na superfície superior do reforço será de:

Como a altura total h, calculada anteriormente (136,12cm), verificasse a necessidade de

reforço do subleito, com uma espessura superior a 81,12cm, considerar-se-á 81,13cm.

Tensão no topo do subleito

O lastro foi fixado em 30 cm, o sublastro em 25 cm e o reforço em 81,13 cm, h será a soma

destes três valores e a tensão atuante no subleito será 0,7120 kg/cm², conforme abaixo:

(

)

Índice de Suporte Califórnia (ISC ou CBR) necessários

Uma vez calculadas as tensões nas camadas de sublastro, reforço e subleito, calculam-se os

valores de CBR necessários às camadas, utiliza-se a fórmula de Heukelon:

Alturas reais das camadas

O método de Schramm calcula as alturas reais das camadas de lastro, sublastro e reforço. Para

encontrar os valores dessas espessuras, primeiramente, consideram-se ângulos de distribuição

de tensões e calculam-se as suas respectivas tangentes. Em seguida calculam-se os

coeficientes de distribuição com base nas tangentes encontradas (Tabela 2).

Tabela 2: Coeficientes de distribuição de tensões

Camadas Ângulos de distribuição (º) Tangente dos ângulos Coeficientes de distribuição

Lastro 40º 0,839 (0,839)/(0,839)=1,00

Sublastro 36º 0,727 (0,727)/(0,839)=0,866

Reforço do subleito 32º 0,625 (0,625)/(0,839)=0,745

As alturas reais necessárias a cada uma das camadas e as alturas a serem adotadas em campo

na hipótese de construção da ferrovia estão apresentadas na Tabela 3, as mesmas são

calculadas dividindo-se o valor da altura prefixada pelo coeficiente de distribuição definido na

Tabela 2. A Figura 3 apresenta um esquema referente à seção tipo do pavimento ferroviário

conforme resultados encontrados pelo método de dimensionamento convencional/empírico.

Tabela 3: Alturas reais das camadas - método convencional Camadas Alturas reais (cm) Alturas de campo (cm)

Lastro 30/(1,0)=30,00 30

Sublastro 25/(0,866)=28,87 30

Reforço do subleito (81,13)/(0,745)=108,94 110

Figura 3: Esquema da seção tipo – Resultado do dimensionamento pelo método convencional

3.2 Dimensionamento pelo método mecanístico

Os dados referentes às espessuras das camadas, solicitados como dados de entrada no

programa FERROVIA 3.0 foram as resultantes do dimensionamento convencional, calculados

no item anterior. Inseriu-se os dados referentes à grade, sendo dados gerais, dos trilhos e

dormentes, exibidos nas Tabelas 3 e 4. O módulo K foi de 170.000 kN/m (173.349kgf/cm),

conforme valor apresentado na Tabela 1, para dormentes do tipo monobloco de concreto.

Tabela 3: Dados gerais Bitola (cm) Distância entre dormentes (cm) Módulo K (Rigidez da fixação)

160 61 173.349

Tabela 4: Dados dos trilhos e dormentes Característica Trilho Dormente

Módulo de Elasticidade (E) - kgf/cm² 2.100.000 294.120

Momento de Inércia (I) - cm4 3920,90 23.404

Largura – cm 15,24 26,5

Área da seção – cm² 86,52 556

Comprimento – cm 280

Tipo Monobloco

As informações dos trilhos são do fabricante Comercial Forte seguindo as especificações da

AREMA e os dados dos dormentes foram baseados em informações do fabricante Dorbrás

(2008). Os dados inseridos referentes à fundação foram os apresentados nas Figuras 4 e 5

referentes às telas do software FERROVIA 3.0. É importante expor que os valores referentes

à coesão, ângulo de atrito e coeficiente de Poisson foram adotados de Von Der Osten (2012),

bem como, a espessura da camada de subleito, para fins de simulação no programa.

Figura 4: Dados do lastro e do sublastro

Figura 5: Dados do reforço do subleito e do subleito.

Os dados inseridos referentes às cargas aplicadas foram os apresentados na Tabela 5. Os

pontos escolhidos para a aplicação das cargas foram nos pontos nodais 134, 140, 157 e 163,

seguindo o critério de espaçamento entre rodas igual a 1,43m.

Tabela 5 – Dados das cargas aplicadas na grade – Força vertical Ponto 134 140 157 163

Valor -20 tf -20 tf -20 tf -20 tf

Os resultados finais fornecidos pelo programa FERROVIA 3.0 são armazenados nos arquivos

“Contato.dat, Outflex.dat, Resposta.dat e Tiesai.dat”. Alguns dos resultados que o programa

fornece, serão apresentados em forma de gráficos e tabelas. De início fez-se a conferência das

cargas aplicadas. A Tabela 6 mostra os valores referentes às reações as cargas aplicadas em

cada ponto. A soma das reações deveria ser igual à soma das cargas aplicadas, neste caso,

80.000kgf (80 ton/ vagão), na tabela verifica-se que o resultado é bem próximo deste valor.

Tabela 6: Forças de reação entre os dormentes-Trilhos

O gráfico da Figura 6 contempla os valores das pressões de contato entre dormentes e lastro,

que consiste nas tensões atuantes no topo da camada de lastro. Segundo as recomendações da

Arema (1999) apud Spada (2003) a máxima tensão de contato admitida pelo lastro é 0,4 MPa,

ou seja, 4kgf/cm². Conforme resultado obtido acima, a máxima pressão identificada é de 2,88

kgf/cm², ou seja, encontra-se dentro do limite sugerido pela AREMA.

Figura 6: Pressões de contato dormentes-lastro.

0,00E+00

5,00E-01

1,00E+00

1,50E+00

2,00E+00

2,50E+00

3,00E+00

34

37

40

43

46

49

52

55

58

61

64

67

70

73

76

79

82

85

88

91

94

97

10

0

10

3

10

6

10

9

11

2

11

5

11

8

12

1Press

ões

em

kgf/

cm

²

Pontos nodais dos dormentes

Os deslocamentos, também chamados de deflexões, podem ocorrer nos dormentes e trilhos.

Neste estudo os resultados estão apresentados nos gráficos da Figura 7, verifica-se que o

maior valor de deflexão a ser suportado pelos dormentes será de -0,12 cm, e de -0,17 cm nos

trilhos.

Figura 7: Deslocamentos nos dormentes e deslocamentos nos trilhos

São apresentados nos gráficos das Figuras 8 e 9 os valores dos momentos fletores atuantes nos

dormentes e nos trilhos. O valor máximo encontrado para os momentos fletores nos

dormentes sob os trilhos foi de 4.537,663kgf.cm, que equivale a 0,45kN.m. Quanto aos

momentos fletores no centro dos dormentes, o valor máximo foi de 35.929,49kgf.cm e não foi

encontrado momento negativo.

Figura 8: Momentos fletores nos dormente

Figura 9: Momentos fletores nos trilhos

Spada (2003) diz que a AREA (Atual AREMA), recomenda que os dormentes monobloco de

-1,40E-01

-1,20E-01

-1,00E-01

-8,00E-02

-6,00E-02

-4,00E-02

-2,00E-02

0,00E+001

11

21

31

41

51

61

71

81

91

101

111

121

Desl

oca

men

tos

em

cm

Pontos nodais dos dormentes -2,00E-01

-1,50E-01

-1,00E-01

-5,00E-02

0,00E+00

122

125

128

131

134

137

140

143

146

149

152

155

158

161

164

167

Desl

oca

men

tos

em

cm

Pontos nodais dos trilhos

-110000,00

-90000,00

-70000,00

-50000,00

-30000,00

-10000,00

10000,00

30000,00

50000,00

1 5 9

13

17

21

25

29

33

37

41

45

49

53

57

61

65

69

73

77

81

85

89

93

97

10

1

10

5

10

9

11

3

11

7

12

1

Mom

en

tos

em

kg

f.cm

Pontos nodais nos dormentes

-400000,00

-300000,00

-200000,00

-100000,00

0,00

100000,00

200000,00

122

125

128

131

134

137

140

143

146

149

152

155

158

161

164

167

Mom

en

tos

em

kgf.

cm

Ponto nodais dos trilhos

concreto sejam fabricados com capacidade de suportar um momento fletor de 34,56 kN.m sob

o trilho e 23,04 kN.m de momento negativo no centro do dormente.” Dessa forma, o momento

fletor nos pontos dos dormentes situados sob os trilhos estão dentro das indicações

supracitadas. A Figura 6 expõe as tensões atuantes no topo do sublastro, reforço e subleito.

Figura 6: Tensões verticais nas camadas elásticas

O valor da tensão na base do lastro (topo do sublastro) é de aproximadamente 1,26 kgf/cm²

(123.563,79 N/m²). No topo do reforço do subleito a tensão encontrada foi de 0,99 kgf/cm²

(97.085,84 N/m²) e no topo do subleito a tensão foi de 0,32 kgf/cm² (31.381,28 N/m²). No

dimensionamento convencional verificou-se que a tensão admissível do subleito foi de 0,712

kgf/cm² (69.823,35 N/m²), representa um valor de tensão bem acima do valor que está

atuando nesta camada pelo método mecanístico, cerca de 45% de diferença.

4. CONSIDERAÇÕES FINAIS

A presente pesquisa abordou a potencialidade do dimensionamento do pavimento ferroviário

pelo método empírico confrontado com método mecanístico. Existem diferenças

significativas entre as metodologias analisadas. O método convencional ainda é amplamente

utilizado no dimensionamento de pavimentos ferroviários no Brasil, observou-se que a

abordagem dessa técnica é dotada de formulações simplificadas e baseadas em estudos e

experiências de pesquisadores da área, como Schramm. O modelo considera apenas o valor do

CBR do subleito como característica para o dimensionamento do pavimento como um todo e

faz a análise das camadas de forma individual, descartando as interações entres as mesmas.

O método mecanístico, mostrou-se atualizado, uma vez que requer uma série de

características físicas e mecânicas dos materiais constituintes da superestrutura e

infraestrutura ferroviária, sendo ainda, subsidiado por ensaios que simulam o tráfego o qual o

material que comporá o pavimento será submetido, que tornam o método adequado para a

realidade brasileira. O método oferece uma gama de resultados que proporcionam uma análise

mais detalhada do comportamento e esforços atuantes em cada elemento que compõe a via

férrea. Por outro lado, o software não apresenta uma interface “clara” para os usuários.

A comparação numérica entre os métodos só foi possível quando se confrontou os resultados

das tensões máximas atuantes no topo de cada camada do pavimento que são valores

resultantes em ambos. Para o método mecanístico a tensão máxima atuante no subleito foi de

0,32kgf/cm²(31.381,28 N/m²) ao passo que para o convencional foi de 0,712

kgf/cm²(69.823,35 N/m²), para o reforço do subleito foi de 1,76kgf/cm²(172.597,04 N/m²)

pelo empírico e 0,99kgf/cm²(97.085,84 N/m²) para o mecanístico, e para o sublastro foi de

1,26kgf/cm²(123.563,79 N/m²) pelo mecanístico e 3,23kgf/cm²(316.754,80 N/m²) pelo

convencional. Conclui-se que o método empírico apresenta valores superdimensionados

quando comparados com os valores apresentados pelo método mecanístico. Valores para

subleito, reforço e sublastro 45%, 56% e 39%, respectivamente, maiores pelo método

convencional do que para o mecanístico. Desta forma, seria possível otimizar as camadas do

pavimento, permitindo redução de CapEx e prazo de implantação de obra.

Notou-se ainda que, outros autores chegaram a estas conclusões também para os pavimentos

rodoviários, dos quais se tem Coutinho (2011), que diz que: “apesar da metodologia do DNER

ser a mais utilizada no Brasil, a metodologia mecanística-empírica apresenta uma maior

capacidade de descrever o desempenho funcional e estrutural de um pavimento”

Nesse contexto, considera-se que os objetivos foram alcançados, uma vez que foram

analisados os dimensionamentos de um pavimento ferroviário pelos métodos supracitados,

avaliaram-se as diferenças e ofereceram-se resultados capazes de subsidiar os interessados

pela temática a escolherem o método mais adequado para o dimensionamento.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Mayssa Alves da Silva (mayssa.jc_123@hotmail.com) Ana Carolina da Cruz Reis (anakkarol@hotmail.com)

Dep. Eng. Civil, Unidade de Ensino Superior Dom Bosco, Av. Colares Moreira, nº 443, São Luí s- MA, Brasil.