Transcript DNIT Instituto de Pesquisas Rodoviárias Estudo dos Impactos do Bitrem nas Rodovias Federais Brasileiras Engo.

DNIT
Instituto de Pesquisas Rodoviárias
Estudo dos Impactos do Bitrem nas
Rodovias Federais Brasileiras
Engo. Paulo Petrassi
Coordenador do Estudo
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
Antecedentes
Estados Unidos: Surface Transportation Assistence Act de
1982: trator + 2 reboques de 8,5 m nas Rodovias
Interestaduais.
 Aumento expressivo da utilização em países de grande
extensão territorial (Estados Unidos, Canadá e Austrália) >>
grandes distâncias de transporte.
 O Brasil: grande extensão territorial e longas rotas de
transporte de safras agrícolas >> ampliação do emprego das
CVC.
 Evolução dos bitrens (ANFIR)

1999:
3.530 bitrens >> 2004: 36.412 >>> 2006: + de 100.000
2009: ?
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
Antecedentes: vantagens das CVC
Longer Combination Vehicles for Asia and Pacific Region – UNESCAP, 2007
Consumo de diesel
1.800
600.000
1.600
1.400
500.000
1.200
1.000
400.000
litros
milhares de km
Veículos-km
800
600
300.000
200.000
400
200
100.000
0
0
Veículos convencionais
CVCs
Veículos convencionais
Emissão de CO2
Custo de Transporte
3 .0 0 0
1.600
2 .50 0
1.400
1.200
2 .0 0 0
CO2 em t
Milhares de USD
CVCs
1.50 0
1.0 0 0
1.000
800
600
400
50 0
200
0
0
Veículos convencionais
CVCs
Veículos convencionais
CVCs
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
Antecedentes: legislação recente

Portaria 93/08 do DENATRAN
Portaria 86/06 do
DENATRAN
60 tipos de CVCs
homologadas
43 tipos de CVCs
homologadas
Resolução 211/06 do
CONTRAN
Resolução164/04 do
CONTRAN
Dispensa AET para o
bitrem de 7 eixos, 19,80m,
57 t
DENATRAN - Grupo Técnico
de Pesos, Dimensões e
Combinações de Veículos
Resolução 68/98 do
CONTRAN
7 tipos de CVCs
homologadas
Aumento dos
tipos de CVC
homologadas
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
Estrutura do Estudo
ESTUDOS
PROJETO GEOMÉTRICO
ACIDENTES
PONTES E VIADUTOS
PAVIMENTAÇÃO
Estudo da
acomodação das
CVC na geometria
da via
PRODUTOS
Sugestões de alteração
do corpo normativo do
DNIT quanto ao projeto
geométrico
Estudo da
influência das CVC
na variação dos
Índices e Acidentes
Restrições ao trânsito
de CVC e/ou
sinalização especial
Estudo do impacto
das CVCs sobre
pontes e viadutos
Sugestões de alteração
do corpo normativo do
DNIT quanto às OAE
Estudo do impacto
das CVC sobre o
pavimento
Sugestões de alteração do
corpo normativo do DNIT
quanto à pavimentação
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
Medidas resultantes
Exemplos de medidas imediatas visando aumento da
segurança do trânsito de CVCs nas vias existentes:
•Sinalização específica para CVCs em interseções;
•Redução de velocidade e respectiva sinalização para CVCs em
curvas;
•Restrições ao trânsito noturno em rotas específicas;
•Restrições absolutas ao trânsito em rotas específicas;
•Inspeção veicular específica para CVCs (pino-rei e 5ª roda, freios
dos reboques, sinalização, etc);
•Qualificação adequada dos motoristas.
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
Estudo do Engo
Amarílio Oliveira
CVC e projeto geométrico
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
CVC e projeto geométrico
Escopo de análise das CVCs:
PBTC
(t)
Comprimento
max (m)
Denominação
Tandem triplo
41,5
18,60
Carreta
6X2
3 eixos
isolados
53
18,60
Vanderléia
6X4
Tandem duplo
Tandem duplo
57
19,80
Bitrem de 7 eixos
6X4
Tandem duplo
Tandem
duplo
Tandem duplo
74
30,00
Rodotrem
6X4
Tandem duplo
Tandem
duplo
Tandem duplo
74
25,00
Rodotrem curto *
6X4
Tandem triplo
Tandem triplo
74
30,00
Bitrem de 9 eixos
Trator
1º reboque
4X2
Dolly
2º reboque
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem

CVC e projeto geométrico
Elementos do projeto geométrico analisados em
função das características operacionais das
CVC:
Veículo de projeto;
 Distância de visibilidade de ultrapassagem;
 Distância de visibilidade em interseções;
Reformulações  Largura de faixas em trechos tangente;
 Largura dos acostamentos;
 Superlargura nas curvas horizontais;
 Interseções;
 Faixas de aceleração e desaceleração.

DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
CVCs, projeto geométrico e operação
Veículos de Projeto
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
CVCs, projeto geométrico e operação
Distância de visibilidade de ultrapassagem
Para fins de sinalização:
• carro de passeio x carro de passeio >> tráfego de CVC não altera
Para orientação de projetistas em novas rodovias onde é
previsto grande tráfego de CVC:
• determinadas e recomendadas maiores distâncias
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
CVCs, projeto geométrico e operação
Distância de visibilidade de parada:
• são baseados em carros de passeio e não consideram
explicitamente caminhões >> não alteradas pelas CVC
Distância de visibilidade em interseções:
• determinadas novas distâncias de visibilidade
necessárias para os diversos tipos de manobra,
considerando os gaps críticos, para diversas categorias de CVC
Largura de faixa de rolamento em trecho tangente:
• sem alteração pela consideração das CVC
Largura dos acostamentos:
• se previsto acostamento freqüente de CVC, >3,00m
SUPERLARGURA - BITREM - 30,0 m
DNIT / IPR
CLASSE IVB- Região Montanhosa - R = 25 m
m
com 5,00 m - superlargura necessária
Pista Simples
Estudo
dos Impactos
do Bitrem
CVC11,87
e projeto
geométrico
Superlargura exigida pelas Normas em vigor para veículo SR para velocidade de 30 km/h - 5,00 m
Superlargura em curvas horizontais
RES=31,986m
R2=30,468m
81m
3 0,7
R 1=
RE=32,252m
R3=28,456m
R 4=17,285
m
R
3=
19
,6
19
m
R
2=
22
,4
38
m
R1=22,861m
RI=15,985m
0 ,30
6 ,65
0 ,30
0 ,30
0 ,30
0 ,30
0 ,30
8 ,42
1 6,8
7
R4
=2 6
,9 0
0m
R I=
25
,6 0
0m
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
CVCs, projeto geométrico e operação
Superlargura em curvas horizontais
• As CVCs exigem valores de superlarguras muito superiores aos
das normas em vigor para o maior veículo de projeto(o semi-reboque SR)
Região Montanhosa
L11
L12
L23
L1p
L2p
K
I
LVF
Velocidade
Diretriz (km/h)
R
Faixa externa
4,378
9,026
7,502
0,228
1,240
0,845
1,495
2,490
50
80
Faixa interna
4,378
9,026
7,502
0,228
1,240
0,845
1,495
2,490
Superlargura para SR =
1,80
Superlargura Necessária (SR) =
Pista em Tange
3,32
Classe II
Região Ondulada
L11
L12
L23
L1p
L2p
K
I
LVF
Velocidade
Diretriz (km/h)
R
Faixa externa
4,378
9,026
7,502
0,228
1,240
0,845
1,495
2,490
70
170
Faixa interna
4,378
9,026
7,502
0,228
1,240
0,845
1,495
2,490
Superlargura para SR =
1,00
Superlargura Necessária (SR) =
Pista em Tange
1,79
Classe II
Região Plana
L11
L12
L23
L1p
L2p
K
I
LVF
Velocidade
Diretriz (km/h)
R
Faixa externa
4,378
9,026
7,502
0,228
1,240
0,845
1,495
2,490
100
375
Faixa interna
4,378
9,026
7,502
0,228
1,240
0,845
1,495
2,490
Superlargura para SR =
0,60
Superlargura Necessária (SR) =
0,89
Pista em Tange
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
Interseções
• Projetos de novas interseções
deverão utilizar gabaritos
específicos para as CVCs,
definindo raios mínimos de giro e
trajetórias prevista para estes
veículos , diferentes das do
atual veículo de projeto SR.
CVC e projeto geométrico
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
CVC e acidentes
Estudo do estatístico Gil Duarte e do analista Alexandre Soares
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
CVC e acidentes
 As
CVCs causam mais acidentes e/ou aumentam
a gravidade dos acidentes???
Na literatura técnica disponível:
 Não
 Sim
 Não se conseguiu determinar diferença
estatisticamente significativa

Forkenbrock D.J / Hanley P.F. - Fatal Crash Involvement by
Multiple-trailer Trucks –- Transportation Research Part A, vol 37,
June, 2003, pgs 419/433;
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
Rotas de CVC
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
É
CVC e acidentes
necessário quantificar e caracterizar os
acidentes com CVCs e efetuar comparação com
os acidentes dos demais veículos de carga.
 A DIFICULDADE: as estatísticas do DPRF (e de
outros órgãos rodoviários do país) não
discriminam as CVCs dos demais veículos como
semi-reboques (2S2, 2S3, 3S3, etc).
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
CVC e acidentes
 1a SOLUÇÃO ADOTADA:
análise indireta – rotas
com maior incidência de tráfego de CVCs têm
maior incidência/gravidade de acidentes???
 TÉCNICA ADOTADA:
Escore de Propensão
(técnica muito utilizada na área de saúde e
introduzida na área de segurança rodoviária)
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
CVC e acidentes
ELIMINAR CONFUNDIMENTO (PAREAMENTO)
% de CVCS
Confundidores
Fator de Gravidade
Pista, Relevo, Traçado,
Condições atmosféricas,
etc.
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
CVC e acidentes
Conclusão usando a técnica do Escore de Propensão:
Pela análise pareada pelo Escore de Propensão
não foram encontradas evidências suficientes que
permitissem afirmar que:
“Rodovias com tráfego elevado de CVC tendem a ter
Fator de Gravidade de Acidentes elevado”.

DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
 2a
CVC e acidentes
SOLUÇÃO ADOTADA: utilização de dados do
DPRF do Espírito Santo onde os patrulheiros
sempre anotam número de todas as placas dos
veículos de carga acidentados.
 Inferência: veículo com mais de duas placas é
uma CVC (sem possibilidade de determinação do
tipo)
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem

CVC e acidentes
CONCLUSÃO: para a amostra analisada não há
evidência estatística de que o Índice de Acidentes das
CVC difira do Índice de Acidentes dos demais veículos
de carga.
Índice de Acidentes
Índice
70
60
50
40
30
20
10
0
CVC
Cam/Carretas
1
6
11
16
21
26
Trecho
31
36
41
46
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
CVC e pavimentação
Estudo dos Engos Alayr Falcão e Lúcio Carvalho
Formação
de trilhas
Trincas por
fadiga
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
1.1
Configurações
usuais do
tráfego
N= 10**6
N=10**7
N=10**8
Dimensionamento do Pavimento
1.2
Equivalência em termos de
tonelagem transportada no
período de 10 anos
T6
T7
T8
1.3
Simulações, alterando a configuração
estabelecida no bloco 1.1, acrescendo-se a
participação das CVCs em 10%, 20% e 30%
e assumindo-se, em cada caso, as
tonelagens estabelecidas no bloco 1.2
1.4
1.5
1.6
Não é necessário alterar o
dimensionamento do pavimento
para acomodar o tráfego de CVC
Cálculo de novos valores do
número N (9 valores)
Dimensionamento do pavimento para:
# os 3 valores de N do bloco 1.1
# os 9 valores de N do bloco 1.4
Análise comparativa considerando os
diversos dimensionamentos obtidos
4
Conclusões &
recomendações
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
CVC e pavimentos: dimensionamento
Impacto na Construção
Configuração básica de tráfego adotada (BR-158 MS)
Classe 2C
VMD
3C
146 114
Partic. 0,28 0,22
2S2 2S3 3S3 Bitrem
7 eixos
Rodo
trem
Bitrem
Σ
Σ
Σ
9 eixos Conv CVC Total
8
73
18
103
26
26
359
155
0,015
0,14
0,03
0,20
0,05
0,05
0,70
0,30
514
Dimensionamento do pavimento para participações crescentes de CVCs
Ton./
dia
VMD
% CVC
N da
USACE
Espessura total
N da
AASHTO pavim. (CBR 10)
8.130
514
1,05x107
2,84x106
8.130
490
30
35
1,07x107
2,81x106
8.130
466
1,09x107
2,76x106
8.130
442
40
45
1,10x107
2,71x106
Espessura total
pavim. (CBR 6)
42,72
42,77
57,97
58,03
42,79
42,81
58,07
58,09
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
CVC e pavimentos: análise econômica
Reconstrução
IRI
Recapeamento
Trincamento
CO = f (IRI, tipo de veículo)
Desgaste
Custo de
Conservação
Custo de
Restauração
Custo de Operação do
Veículo (CO)
Para a mesma tonelagem
de carga transportada as CVC
trazem ligeira redução
do custo total de
transporte
Custo considerado na
modelagem do HDM-4
para este Estudo
Custo de
Manutenção
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
CVC e pavimento: análise econômica
Impacto sobre manutenção da via e operação
Configuração básica de tráfego adotada (BR 267 MS)
Classe
2C
3C
2S2
2S3 3S3
Bitrem
7 eixos
Rodo
trem
VMD
159 347
68
264 296
349
5
0
1.134
354
Partic.
0,10 0,24
0,04
0,17
0,24
0
0
0,76
0,24
Aplicação do HDM-4
0,22
1.488
Custos de Manutenção + Operação em R$ 1.000
Revestimento (CBUQ): 4,00 cm Binder (CBUQ): 8,50cm
Base (Granular): 23,cm
CBR sub-leito: 10%
Tráfego atual
Bitrem
Σ
Σ
Σ
9 eixos Conv CVC Total
Montanhosa Ondulada
3.150
2.960
Período de projeto: 10 anos
Taxa de crescimento tráfego: 3%
Plana
2.961
Soma
9.071
0% CVC
3.216
3.034
3.045
9.295
25% CVC
3.149
2.960
2.962
9.071
50% CVC
3.082
2.886
2.880
8.848
75% CVC
3.018
2.814
2.800
8.632
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
CVC e pavimentos
CONCLUSÕES

Para uma mesma tonelagem transportada, a
substituição de carretas convencionais (2S2, 2S3,
3S3, etc) por CVCs:
 Não traz a necessidade de alterar o
dimensionamento do pavimento
 Os custos de Operação + Manutenção da Rodovia
são ligeiramente reduzidos (HDM-4)
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
Estudo do Engo Gilberto Filizola
TB-24-1943
CVC e OAE
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem



CVC e OAE
Estudo comparou os esforços devidos aos trenstipo de norma (TB-36 e TB-45) com os esforços das
CVCs (programa Laura da CERNE Engenharia)
CVC é carga real, ocupando uma faixa : restante do
tabuleiro com carga distribuída de norma (500
kgf/m2)
Como a carga distribuída é significativa, quanto
mais larga a ponte mais desfavorável ficou a
comparação
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem


CVC e OAE
Para pontes de até 40m de vão e largura de 10m
as CVC chegam, no máximo, a esforços
causados pelo TB-36. Em pontes de 13m de
largura, acima de 30m de vão, as CVC excedem
o carregamento do TB-36 de 8 a 15% (redução
da vida útil da ponte)
Para pontes calculadas pelo TB-45 as CVC, para
os tabuleiro estudados, levam a esforços
menores que os do trem-tipo.
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
CVC e OAE

A norma atual trata de um veículo fictício, e só um,
sobre a ponte, preenchendo-se o restante do tabuleiro
com carga uniformemente distribuída.

Outras normas (AASHTO) consideram as cargas
atuando por faixas de tráfego, o que no caso de CVCs,
poderia ser relevante (duas faixas, duas CVCs). Mesmo
com resultados da mesma ordem, esta formulação é
mais realista e mais simples para readequação ao
aumento de carga dos veículos
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
CVC e OAE: Ensaio dinâmico
Ensaio efetuado pelo LSE
Laboratório de Sistemas Estruturais
São Paulo
CVC empregado nos ensaios dinâmicos
Instalação de sensores na suspensão do CVC
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
CVC e OAE: Ensaio dinâmico
Servo-acelerômetros instalados no tabuleiro
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem
CVC e OAE: Ensaio dinâmico
Séries temporais de deslocamentos
no meio do vão central – passagem da CVC
a 30 km/h pela faixa central
Séries temporais de deslocamentos
no meio do vão central – passagem da CVC
a 30 km/h pela faixa lateral
DNIT / IPR
Estudo dos Impactos do Bitrem

CVCs e OAEs
Os coeficientes de impacto medidos para
velocidades médias entre 5 e 30 km/h
chegaram a valores de 1,88 e 1,89, valores
superiores aos especificados pela
normalização corrente para esse tipo de
estrutura (1,4).
DNIT
Instituto de Pesquisas Rodoviárias
Esclarecimentos adicionais podem ser
obtidos com a equipe do Estudo no e-mail:
[email protected]
Obrigado pela atenção