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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2021.tde-24112021-141416
Document
Author
Full name
Felipe Hernandes Cava
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2021
Supervisor
Title in Portuguese
Análise da influência da pressão de enchimento dos pneus e da condição de aderência entre camadas no dimensionamento de pavimentos flexíveis.
Abstract in Portuguese
Os métodos de dimensionamento de pavimentos vigentes no Brasil consideram que o pavimento é solicitado por pneus com pressão de enchimento de 80psi e que as camadas são perfeitamente aderidas. Esta dissertação tem como objetivo analisar a influência da pressão de enchimento dos pneus e da condição de aderência na interface das camadas no dimensionamento estrutural dos pavimentos flexíveis. A pesquisa de campo realizada na rodovia Regis Bittencourt (BR 116/SP) mostrou que as maiores frequências da distribuição estatística ocorrem para pressões de enchimento dos pneus de 120 a 125psi. Além disso, 98,64% da amostra solicita a estrutura do pavimento em um nível de tensão e deformação superior ao que ela foi dimensionada, o que reduz a vida útil do pavimento e eleva os custos de manutenção ao longo do período de projeto. Os dados de campo permitem a conclusão de que a pressão de enchimento dos pneus independe do eixo analisado, com exceção dos eixos simples de rodas simples que apresentam uma distribuição maior de pressões de pneus com 130psi ou mais. As análises elástico-lineares, apresentadas no Capítulo 4 deste trabalho, mostraram que a redução de vida útil proporcionada pela pressão de enchimento dos pneus depende principalmente da espessura de revestimento asfáltico. Ou seja, a pressão de pneus mais frequente obtida em campo apresenta potencial de reduzir a vida útil do pavimento em 80%, 55% e 35% para espessuras de 50mm, 100mm e 150mm, respectivamente. Por meio do estudo do consumo de fadiga realizado no Capítulo 5, este trabalho mostrou que seria prudente a consideração de pressões de pneus entre 120 e 130psi para dimensionamento de pavimentos. Além disso, as espessuras mínimas de revestimento asfáltico utilizadas em projetos de pavimentação necessitam de atualizações devido a evolução tecnológica da indústria automotiva. O Capítulo 6 deste trabalho mostrou que a pressão de enchimento dos pneus e a condição de aderência entre camadas elevam os fatores de equivalência de carga, o que por sua vez aumentam o número de repetições do eixo rodoviário padrão utilizados no dimensionamento de pavimentos. Como consequência, o número de repetições do eixo rodoviário padrão, previsto no Brasil pelo critério da USACE, pode estar abaixo do real para critérios de projeto.
Title in English
Analysis of the influence of tire pressure and interlayer bonding condition in the flexible pavement design.
Abstract in English
Pavement design methods in Brazil consider that the pavement is requested by tires with pressure of 80psi and that the pavement layers are perfectly bonded. This thesis aims to analyse the influence of tire inflation pressure and interlayer bonding condition in the flexible pavement design. The field survey realized in Regis Bittencourt Highway (BR 116/SP) showed that the highest frequencies of the statistical distribution occur for tire pressures varying from 120 to 125psi. In addition, 98,64% of the sample requests the pavement structure at a level of stress and strains higher than that which it was designed, which reduces the pavement life and increases maintenance costs throughout the project period. The field data allows the conclusion that the tire pressure is independent of the analysed axle, except for single axles with single tires that present a larger distribution of tire pressure of 130psi or more. The elasticlinear analysis, presented in Chapter 4 of this work, showed that the reduction in pavement life provided by the tire pressure depends mainly on the asphalt layer thickness. In other words, the most frequent tire pressure obtained in the field has the potential to reduce pavement life by 80%, 55%, 35% for thicknesses of 50mm, 100mm and 150mm, respectively. Through the fatigue consumption study performed in Chapter 5, this word showed that it would be prudent to consider tire pressures between 120 and 130psi for pavement design. In addition, the minimum asphalt layer thicknesses used in paving projects need to be updated due to the technological evolution of the automotive industry. Chapter 6 of this work showed that the tire pressure and the layer bonding condition increases the load equivalence factors, which expand the number of equivalent standard axle in pavement design. Therefore, the equivalent axle load, predicted in Brazil by USACE, may be below the actual for design criteria.
 
Publishing Date
2021-11-25
 
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