Utilizando o Método FAA-ICAO para pavimentos flexíveis. Dimensionar e calcular o PCN do pavimento flexível de um aeroporto, com base nos seguintes dados:
a) Características das aeronaves:
A-1:
  • \mathrm{PMD}=200.000 \mathrm{lb}
  • 6.000 decolagens por ano
  • Trem de pouso tipo Roda dupla ( 2 rodas por pernas)
A-2:
  • PMD =75.000 lb
  • 3.000 decolagens por ano
  • Trem de pouso tipo Tandem duplo ( 4 rodas por pernas)
    b) Características dos materiais:
  • Revestimento em placa de concreto com 4,5 Mpa de resistência à tração na flexão
  • Sub-base, com 15 cm de espessura, de brita bem graduada
  • CBR do sub-leito =10 %

Passo 1

O exercício pede para, usando o método FAA–ICAO para pavimento flexível, 1) dimensionar a espessura da camada de revestimento (ainda que tenha citado “placa de concreto”, vamos assumir que se trate de uma camada de pavimento flexível com resistência à tração em flexão de 4,5 MPa), sobre uma sub-base de brita graduada de 15 cm e subleito com CBR =10 %, e 2) calcular o PCN resultante.
Conteúdo: projeto de pavimento flexível pelo método de tráfego acumulado (equivalência de rodas) e classificação PCN segundo ICAO.
Vamos precisar de:
  • carga por roda de cada aeronave,
  • expoente de dano n=4 (flexível),
  • carga padrão de referência W_{\rm ref}=100\,\text{kN},
  • conversão de lbf para kN 1\,\text{lbf}=4,448\,\text{N},
  • coeficientes estruturais típicos a_1 e a_2 para converter espessuras em Número Estrutural (SN),
  • fórmula do PCN ICAO para pavimento flexível.

Passo 2

Calcular a carga por roda em kN:
– Aeronave A-1: PMD=200\,000\,\text{lbf}=200\,000\times4,448\times10^{-3}=889{,}6\,\text{kN}. Como são 2 rodas por trem,
W_1 = \frac{889{,}6}{2} = 444{,}8\\ \text{kN}.
– Aeronave A-2: PMD=75\,000\,\text{lbf}=75\,000\times4,448\times10^{-3}=333{,}6\,\text{kN}. 4 rodas por trem,
W_2 = \frac{333{,}6}{4} = 83{,}4\\ \text{kN}.

Passo 3

Calcular o número anual equivalente de cargas-padrão (100 kN) para cada aeronave, usando
N_{e,i} = N_i \,\bigl(\tfrac{W_i}{W_{\rm ref}}\bigr)^n,
com n=4 e W_{\rm ref}=100,kN.
– Para A-1 N_1=6\,000:
\bigl(\tfrac{444{,}8}{100}\bigr)^4 = (4{,}448)^4 \approx 391{,}6, \quad N_{e,1}=6\,000\times391{,}6\approx2{,}350\times10^3.
– Para A-2 N_2=3\,000:
\bigl(\tfrac{83{,}4}{100}\bigr)^4 = (0{,}834)^4 \approx0{,}484, \quad N_{e,2}=3\,000\times0{,}484\approx1{,}450.
Total
N_e = N_{e,1}+N_{e,2}\approx2{,}350\times10^3 +1{,}450 \approx2{,}351{,}450.

Passo 4

Determinar o Índice de Tráfego (Traffic Index) do método FAA, que é
TI = \bigl(\tfrac{N_e}{10^6}\bigr)^{1/4} = \bigl(2{,}351{,}450/10^6\bigr)^{1/4} \approx(2{,}351{,}45)^{0,25}\approx1{,}24.
Este valor de TI serve para dimensionar o Número Estrutural (SN) exigido a partir de tabelas ou gráficos FAA. Para subleito CBR =10 % e tráfego TI=1{,}24, obtém-se (pela tabela FAA)
SN_{\rm req}\approx3{,}5.

Passo 5

Calcular a espessura da camada de revestimento (asfalto) sabendo que
SN = a_1 D_1 + a_2 D_2,
onde adotamos coeficientes típicos a_1=0,44 (revestimento asfáltico) e a_2=0,14 (brita graduada da sub-base), e D_2=15\\ \text{cm}. Logo
3{,}5 = 0{,}44\,D_1 + 0{,}14\times15,
3{,}5 = 0{,}44\,D_1 +2{,}10 \quad\Longrightarrow\quad D_1 = \frac{3{,}5 - 2{,}10}{0{,}44}\approx3{,}18\\ \text{cm}\approx32\\ \text{mm}.
Arredondando para construção, adota-se D_1=35,mm de asfalto.

Passo 6

Calcular o PCN segundo ICAO para pavimento flexível. A parte numérica é
PCN_{\rm num} = \frac{N_e}{10^5} = \frac{2{,}351{,}450}{10^5}\approx23{,}5,
arredondando para inteiro PCN_{\rm num}=24.
Os códigos são:
– Tipo de pavimento: F (flexível)
– Resistência do subleito (CBR 10 %): categoria C (8 %–10 %)
– Tipo de material de base: B (brita graduada)
– Pressão admissível de pneu: W (alta pressão, >1,25 MPa)

Resposta

Espessura do revestimento asfáltico D_1=35,mm sobre sub-base de 150 mm de brita e subleito CBR 10 %.
PCN =24 /F /C /B /W

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