Avaliação da influência das variáveis climáticas no desempenho de estruturas de pavimento flexível através de critérios empírico-mecanísticos

dc.contributor.advisor1Garcia, Liosber Medina
dc.contributor.referee1Garcia, Liosber Medina
dc.contributor.referee1Silva, João Paulo Souza
dc.contributor.referee1Mendes Filho, Walter Manoel
dc.creatorCordeiro, Marcus Vinicius Soares
dc.date.accessioned2025-07-14T19:44:06Z
dc.date.available2025-07-14T19:44:06Z
dc.date.issued2025-06-25
dc.description.abstractThe Brazilian road network, predominantly composed of asphalt pavements, exhibits performance that is highly sensitive to environmental factors such as temperature, humidity, and precipitation. Empirical-mechanistic methods, such as MeDiNa and MEPDG, have been adopted to provide greater accuracy in predicting structural behavior over time. However, these methods—especially the MEPDG—lack proper calibration and adaptation to Brazil’s regional climatic data, as they were originally developed based on conditions in the United States. This research conducts a literature review of the main pavement design methods used in Brazil and abroad, comparing their approaches regarding traffic, materials, and climate. Project parameters and control variables were defined based on local conditions in the city of Goiânia (GO). For the simulations, the AASHTOWare Pavement ME Design software was employed, with its original North American climate database adapted using local meteorological information. The studied pavement structure includes asphalt surface, base, subbase, and subgrade layers, with mechanical properties determined from the literature. The simulation results provided relevant insights into rutting, alligator cracking, and the International Roughness Index (IRI). It was observed that rutting was highly sensitive to variations in temperature and wind speed, with an evaluation indicating that a 5% increase in temperature combined with a 5% reduction in wind speed could compromise up to 11.74% of the structure, especially in the surface layer, which showed variations of up to 20.54% across the simulated scenarios. Regarding alligator cracking, a significant and exponential increase over the years was noted. A noteworthy trend was identified, in which simulations with lower levels of permanent deformation generally exhibited higher cracking incidence. The same trend was observed for the IRI, which showed lower values in scenarios with higher rutting. In summary, these results highlight the importance of considering climatic criteria when applying mechanistic-empirical methods in the design of flexible pavements, especially in regions with diverse climates, such as the tropical conditions present in Goiânia.
dc.description.resumoA malha rodoviária brasileira, majoritariamente composta por pavimentos asfálticos, apresenta desempenho sensível a fatores ambientais como temperatura, umidade e precipitação. Métodos empírico-mecanísticos, têm sido adotados para oferecer maior precisão na previsão do comportamento estrutural ao longo do tempo. No entanto, tais métodos, especialmente o MEPDG, carecem de calibração e adaptação aos dados climáticos regionais do Brasil, uma vez que foram desenvolvidos com base em condições dos Estados Unidos. A pesquisa realiza um levantamento bibliográfico dos principais métodos de dimensionamento utilizados no Brasil e no exterior, comparando suas abordagens quanto ao tráfego, materiais e clima. Foram definidos parâmetros de projeto e variáveis de controle a partir das condições locais da cidade de Goiânia (GO). Para a simulação, utilizou-se o software Desing Guide 2002, adaptando sua base de dados climáticos — originalmente norte-americana — com informações meteorológicas locais. A estrutura de pavimento estudada inclui revestimento asfáltico, base, sub-base e subleito, cujas características mecânicas foram determinadas com base na literatura. Os resultados obtidos a partir das simulações forneceram informações relevantes acerca da deformação permanente na trilha de roda, do surgimento de trincas do tipo couro de jacaré e do International Roughness Index (IRI). Observou-se que a deformação permanente da trilha de roda apresentou elevada sensibilidade às variações de temperatura e velocidade do vento, na qual avaliou-se que uma elevação de temperatura, juntamente com uma redução na velocidade dos ventos, ambas com variação de 5%, pode comprometer cerca de 11,74% da estrutura, especialmente na camada de revestimento, que registrou variações de até 20,54% entre os cenários simulados. Em relação às trincas do tipo couro de jacaré, foi possível observar um crescimento acentuado ao longo dos anos, seguindo um padrão exponencial. Foi identificado uma tendência relevante, na qual simulações com menores níveis de deformação permanente apresentaram, de forma geral, maior incidência de trincamento. Essa mesma tendência foi observada no comportamento do IRI, que apresentou menores valores nas simulações com maior deformação permanente. Em síntese, estes resultados destacam a importância de, ao utilizar métodos mecanístico-empíricos no dimensionamento de pavimentos flexíveis, considerar critérios climáticos, principalmente em regiões que apresentam climas variados, como o tropical, presente na cidade de Goiânia.
dc.identifier.citationCORDEIRO, Marcus Vinicius Soares. Avaliação da influência das variáveis climáticas no desempenho de estruturas de pavimento flexível através de critérios empírico-mecanísticos. 2025. 54 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Transportes) - Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Goiás, Aparecida de Goiânia, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.bc.ufg.br//handle/ri/28036
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.courseEngenharia de Transportes (RMG)
dc.publisher.departmentFaculdade de Ciências e Tecnologia - FCT (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectPavimento flexível
dc.subjectClima
dc.subjectMecanístico-empírico
dc.subjectDesempenho do pavimento
dc.subjectFlexible pavement
dc.subjectClimate
dc.subjectMechanistic-empirical
dc.subjectPavement performance
dc.titleAvaliação da influência das variáveis climáticas no desempenho de estruturas de pavimento flexível através de critérios empírico-mecanísticos
dc.typeTrabalho de conclusão de curso de graduação (TCCG)

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