Legitimate rule of law and the concept of sovereignty

Para definir o valor máximo de pré-esforço, Fmáx, a aplicar no pré-tensionamento do fio de pré- esforço recorreu-se à expressão (3.32),

(3.32)

Em que,

Fmáx é a força máxima aplicada ao fio de pré-esforço em kN fpuk é a tensão de rotura em kPa

ø é o diâmetro do fio em m

Calculando virá o indicado na expressão (3.33),

Por questões de segurança a carga será limitada a 75%, expressão (3.34)

(3.34)

Em que,

Fcálculo é a força de cálculo aplicada ao fio de pré-esforço em kN Fmáx é a força máxima aplicada ao fio de pré-esforço em kN Calculando virá o indicado na expressão (3.35),

Pelo que nos cálculos será considerada uma força de 70 kN, o que verifica o valor de pré-esforço máximo possível de aplicar, por forma a não ocorrer esmagamento do betão que é de 1.944 kN.

3.8 Considerações finais

Para a análise estrutural utilizar-se-á o veículo tipo da UICn e o Alfa Português. O veículo tipo Alfa corresponde à situação mais gravosa, que ocorre entre o fim de um vagão e o início do vagão seguinte.

Relativamente à alta velocidade de passageiros, será considerado, um veículo tipo da UICn com 250 kN/eixo.

Para a alta velocidade de mercadorias, será considerada a situação mais gravosa de utilização, que é a da via ferroviária da indústria mineira Alemã, os veículos ferroviários considerados são o veículo tipo da UICn e o Alfa com 340 kN/eixo.

A todos os veículos ferroviários, estará associado um factor de escala inteiro.

São considerados cinco modelos de laje nomeadamente: com armadura ordinária na linha neutra e bi-blocos embebidos; com armadura ordinária inferior; com armadura ordinária inferior e armadura de pré-esforço transversal; com armadura ordinária inferior e armadura de pré-esforço longitudinal e com armadura ordinária inferior e armadura de pré-esforço transversal e longitudinal. No modelo com armadura ordinária na linha neutra e bi-bloco embebidos, utilizam-se apoios discretos do carril espaçados de 60 cm. Nos restantes modelos, com armadura inferior, o apoio do carril é contínuo.

Os cinco modelos apresentam uma geometria semelhante, formando elementos monolíticos, mais duráveis. O modelo com armadura ordinária inferior, permite a mecanização do processo produtivo, com redução do custo de construção (Marques, J. 2013).

Os cinco modelos considerados vão ser utilizados em três tipos de análise. Será feita uma análise comparativa de comportamento entre o modelo com armadura ordinária na linha neutra, o modelo com armadura ordinária inferior sem pré-esforço e o com pré-esforço transversal e longitudinal. Será feita uma análise comparativa para estudar a influência entre os módulos de elasticidade da camada de apoio. Será feita uma análise de estudo do efeito da falta de camada de apoio na via. As análises efectuadas e os resultados obtidos serão apresentados nos capítulos seguintes.

Na laje com armadura na linha neutra o aço da armadura é um A500 e o betão da laje é o C30/37, enquanto o betão da travessa bi-bloco é um C55/67.

Na laje com armadura ordinária inferior, o aço da armadura ordinária, quer a laje tenha ou não pré-esforço é um aço A500 e o betão é o C45/55.

Para o cálculo do recobrimento da armadura ordinária foi considerado um período máximo, de 100 anos, obtendo-se para a situação mais gravosa, um recobrimento mínimo das armaduras ordinárias de 65 mm.

No modelo da via em laje, utilizando armadura ordinária na linha neutra, o recobrimento é de 12 cm o que cumpre o recobrimento mínimo.

Nos restantes modelos da via em laje, utilizando armadura ordinária inferior, o recobrimento é de 8 cm o que também cumpre o recobrimento mínimo.

Nas lajes com armadura ordinária inferior e pré-esforçadas os fios de pré-esforço são Ø10, aderentes e a força de pré-esforço a aplicar é de 70 kN. Para o cálculo do recobrimento foi considerado um período máximo, de 100 anos, obtendo-se um recobrimento mínimo das armaduras ordinárias de 75 mm.

Nos modelos de via em laje com armadura ordinária inferior e com pré-esforço o recobrimento é de 12 cm o que cumpre o recobrimento mínimo para pré-esforço.

Na laje com armadura ordinária inferior e com pré-esforço transversal. Os fios de pré-esforço estão localizados na linha neutra. Os fios de pré-esforço transversal estão afastados de 0,30 m o que permite que toda a laje se encontra sob influência do aço de pré-esforço (Marques, J. 2013). Na laje com armadura ordinária inferior e com pré-esforço longitudinal. Os fios de pré-esforço longitudinais estão localizados na linha neutra. Os dois fios de pré-esforço longitudinal está cada um por baixo de um carril (Marques, J. 2013).

Na laje, com armadura ordinária inferior e com pré-esforço transversal e longitudinal, os fios de pré-esforço transversal e longitudinal estão localizados na linha neutra. Os fios de pré-esforço transversal estão afastados de 0,30 m o que permite que toda a laje se encontra sob influência do aço de pré-esforço. Os dois fios de pré-esforço longitudinal está cada um por baixo de um carril. O modelo, não cumpre o requisito de afastamento mínimo vertical, de 25 mm, entre os varões de pré-esforço transversal e longitudinal, o que ao nível de cálculo não resulta em diferenças. Em obra, a laje, com armadura ordinária inferior e com pré-esforço transversal e longitudinal, à que cumprir o afastamento mínimo vertical. Pelo que os fios de pré-esforço transversal estão localizados na linha neutra, enquanto os fios de pré-esforço longitudinal se encontram 25 mm abaixo destes, o que melhora o comportamento longitudinal da laje.