00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC
Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/riufal/2152
Tipo: Dissertação
Título: Contribuição ao projeto otimizado de pavimentos rígidos pelo guia da Austroads baseado no método PCA de 1984
Título(s) alternativo(s): Contribution to the optimized project of rigid pavement by the Austroads guide based on the 1984 PCA method
Autor(es): Lira , Eduardo de Souza
Primeiro Orientador: Lages , Eduardo Nobre
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Barbirato , João Carlos Cordeiro
metadata.dc.contributor.referee1: Lima Junior, Eduardo Toledo de
metadata.dc.contributor.referee2: Motta, Laura Maria Goretti da
Resumo: O projeto de pavimento rígido simples proposto pela Portland Cement Association (PCA), em 1984, definidos os parâmetros de dimensionamento, envolve assumir uma espessura inicial da placa e em seguida usar uma série de tabelas e ábacos para verificar os dois critérios que governam o projeto: a fadiga à flexão da placa de concreto e a erosão do subleito/sub-base. Faz-se necessário que cada um desses critérios seja inferior e próximo a 100%, de forma a obter projetos seguros e econômicos, respectivamente. Caso um desses critérios ultrapasse os 100% prescritos, deve-se repetir o cálculo para uma espessura maior ou, alternativamente, manipular determinados parâmetros de projeto. Nesta perspectiva, o foco deste trabalho surgiu da hipótese de que o ajuste combinado da espessura da placa com a resistência à tração na flexão do concreto (𝑓𝑐𝑓) pode ser a solução mais econômica para o projeto, sem desconsiderar a segurança estrutural. Nasce, então, a concepção de um algoritmo computacional capaz de otimizar o projeto da placa de pavimentos rígidos simples, buscando combinar espessura e 𝑓𝑐𝑓 capazes de minimizar o custo do projeto. Em um primeiro momento isto culminou no surgimento de um Modelo Conceitual, por meio de elementos finitos, definindo-se a função objetivo custo do metro quadrado de placa de pavimentos rígidos simples (𝐶𝑝), em função da espessura e do 𝑓𝑐𝑓 otimizados, mas sem considerar fenômenos de ruptura (fadiga e erosão). Em seguida, os estudos e as pesquisas que nortearam este trabalho demostraram, finalmente, a possibilidade de se elaborar um algoritmo computacional, contemplando tais fenômenos, à luz da ideia original. É proposto um algoritmo para a otimização do projeto da placa de pavimentos rígido simples, adotando-se a função objetivo do Modelo Conceitual. Para este propósito, optou-se por usar o guia da AUSTROADS (2010), que é baseado no método PCA de 1984, e que reúne todas as equações necessárias à implementação computacional. Uma análise, com parecer conclusivo, dos efeitos no projeto otimizado quanto ao comportamento dos parâmetros envolvidos no dimensionamento, é realizada. Confirma-se a tese proposta de que o ajuste combinado da espessura da placa com a resistência possibilita a definição de projetos mais otimizados frente àqueles em que se permite o ajuste apenas na espessura da placa.
Abstract: The plain rigid pavement design proposed by the Portland Cement Association (PCA) in 1984, defined the model parameters, involves assuming an initial thickness of the slab and then using a series of tables and abacuses to verify the two criteria that govern the design: the flexural fatigue of the concrete slab and the erosion of the subgrade/subbase. It is necessary that each of these criteria be lower and close to 100%, to obtain safe and economical designs, respectively. If one of these criteria exceeds the prescribed 100%, the calculation must be repeated for a greater thickness or manipulate certain model parameters. In this perspective, the focus of this work was the hypothesis that the combined adjustment of the plate thickness with the tensile strength in the concrete bending (𝑓𝑐𝑓) may be the most economical solution for the design, as opposed to increasing the thickness, without disregarding structural safety. The design of a computational algorithm was developed to optimize the design of the rigid single deck board, seeking to combine thickness and 𝑓𝑐𝑓 capable of minimizing the cost of the design. At first, this culminated in the emergence of a conceptual model, by finite elements, defining the objective function cost of the square meter of plain rigid pavement plate (𝐶𝑝), as a function of thickness and 𝑓𝑐𝑓 optimized, but without consider phenomena of rupture (fatigue and erosion). Then, the studies and research that guided this work finally demonstrated the possibility of elaborating a computational algorithm, contemplating such phenomena, in the light of the original idea. It is proposed an algorithm for the optimization of the design of the plain rigid pavement, adopting the objective function of the conceptual model. For this purpose, we chose to use the AUSTROADS (2010) guide, which is based on the 1984 PCA method, and which brings together all the equations necessary for computational implementation. An analysis, with a conclusive opinion of the effects on the optimized design regarding the behavior of the parameters involved in the design, is performed. It is confirmed the thesis proposal that the combined adjustment of the thickness of the plate with the resistance allows the definition of designs more optimized against those in which the adjustment is allowed only in the thickness of the plate.
Palavras-chave: Pavimento de concreto
Pavimento rígido
Pavimento otimizado
Concrete pavement
Rigid pavement
Optimized design
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
Citação: LIRA, Eduardo de Souza. Contribuição ao projeto otimizado de pavimentos rígidos pelo guia da Austroads baseado no método PCA de 1984. 2017. 215 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2017.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/2152
Data do documento: 11-jul-2017
Aparece nas coleções:Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Contribuição ao projeto otimizado de pavimentos rígidos pelo guia da Austroads baseado no método PCA de 1984.pdf10.28 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.