bom material

1. TERRAPLENAGEM
1) Um solo foi escavado e transportado em caminhão para uma área de depósito.
Sabendo-se que as densidades no corte = 1,75 e no transporte = 1,4.
Qual o valor do empolamento no material ?
Corte  Transporte do solo fofo
dc . Vc = dT .VT
T
c
T
C V
d
d
V  ( ) 0,8
1,75
1,4
  
c
T
d
d
f
1 100
1
  


 


 
f
 1 100 25%
0,8
1
   





   
2) Um moto-scraper de 20 m3 de capacidade de caçamba executa um corte de 5.000
m3 a uma distancia média de transporte de 1.500 m. Pede-se: a) O rendimento no
corte e no aterro; b) O volume do aterro compactado; c) o número de viagens dados
pelo moto-scraper; d) o tempo total para execução do corte considerando uma jornada
diária de 10 horas.
São dados:
 Motoscraper: E = 0,75; Vel. ida= 40 km/h; Vel. volta= 60 km/h; to = 3,25 min
 Solo : dc = 1,8 ; dt = 1,1 ; da = 1,6
= Solução =
a) Rendimento no corte e no atêrro: R = (Q.f.E.60) / T
. Ciclo completo: T = to + tv
tv = x/Vi + x/Vv = 1.500x60/40 + 1.500x60/60 = 3,75 min
T = 3,25 + 3,75  T = 7 min
- Rendimento medido no corte:
.Capacidade da caçamba correspondente ao material solto:
f = dt/dc = 1,1/1,8 = 0, 611
Rc = (20 x 0,611 x 0,75 x 60)/ 7,0  Rc = 78,56 m3/h
- Rendimento medido no atêrro:
.Capacidade da caçamba em relação ao atêrro : f = dt/dc = 1,1/1,6 = 0,6875
RA = (20 x 0,6875 x 0,75 x 60)/7,0  RA = 88,39 m3/h
.Volume de material solto: VC = (dt/dc) x Vt
Vt = 5.000/0,611  Vt = 8.181,8 m3
b) Volume de aterro compactado.

2. Vc . dc = VA . dA
VA = (5.000 x 1,8)/1,6  VA = 5.625 m3
c) Número de Viagens:
n = Volume total transportado/capacidade da caçamba = Vt/Q
n = 8.181,8/20  n = 409 viagens
d) Tempo para execução do corte: Jornada de 10 h/dia
R = V/t t = V/R  t = 5.000/78,56 = 63,645 h
63,645 h : 10 h/dia = 6,36 dias  1 semana
3) Uma Pá-Mecânica cuja capacidade da caçamba é de 2,0 m3 está executando
escavação com depósito lateral num ciclo completo de aproximadamente 50
segundos. Qual a sua Produção Horária ?
São conhecidos:
- Densidade no corte: 1, 6
- Densidade na caçamba: 1,2
- Eficiência = 80%
- Fator solo (k) = 0,92
- Cálculo do fator de conversão de volumes: f = dt/dc = 1,2/1,6
f = 0,75
- Cálculo da Produção Horária (Rendimento):
R =
Q f E k
T
. . . .3600
R =
2 0 0 75 0 80 0 92 3600
50
, x , x , x , x

R = 79,5 m3/h

3. 4) Calcular o número de caminhões basculantes de 6 m3, necessários ao trabalho
contínuo de uma escavadora de 1,4 m3,
para uma distancia de transporte de
3.000 metros . São dados:
Basculante: q = 6 m3 ; tf = td = 2 min ;
V1 = 40 km/h ; V2 = 60 km/h
Escavadora: Q = 1,4 m3 ; k = 0,90 ; T =
30 seg
= Solução =
a) No de caçambas (escavadora) para preencher 1 basculante :
caçambas
Qk
q
n 5
1,4 0,9
6,0
.


 
b) Tempo necessário para encher as 5 caçambas da escavadora
2,5 min ( arg )
60
5 30
60
.
t tempo de c a
nT
t m C  

 
c) Tempo total de operação dos basculantes (tb)
2,0 12 min
60 1.000 / 60
3.000
40 1000 / 60
3.000
2,5
1 2
 



      b c d b t t
V
x
V
x
t t
d) Número de caminhões basculantes necessários
N ca hões basculantes
t
t
N C
m
b
C 5,8 6 min
2,5
12
1 1  
5) Compactou-se um trecho de aterro utilizando-se um rolo pé-de-carneiro. São
conhecidos:
- Velocidade do rolo = 5 km/h
- Eficiência = 0,70
- Espessura da camada = 30 cm
- Largura total do rolo compactador = 2,0 m
- No de passadas = 10
Pede-se:
a) O rendimento do compactador:
b) Trabalhando cerca de 8 horas/dia, em quanto tempo será concluído cerca de 8.500
m3 de aterro ?
a)
n
V Lu E e
R m
. . .
  { Lu  L  0,30 ; m = 1 rolo compactador
R 178,5 m / h
10
5.000 1,70 0,70 0,30 3 
  

b)
t
V
R  t   horas
8500
178 5
47 62
,
,  t = 6 dias

4. 4) Conhecido o Diagrama de Massas do trecho de Terraplenagem mostrado abaixo,
pede-se:
a) O volume total de corte e de aterro no trecho entre as estacas 0 – 70.
b) A equipe Escavadora X caminhões para executar o trecho entre as estacas 0–15 .
c) O tempo total necessário para execução do trecho citado acima (item b).
d) O momento de transporte, em m3xdam, da compensação longitudinal do trecho.
Sâo conhecidos:
Escavadora: Q = 1,2 m3 ;
k = 0,90 ; T = 40 Seg ;
E = 0,85
Caminhão: q = 5 m3; tm+ td = 2 min
V1 = 40 km/h ; V2 = 60 km/h ;
Dist. bota-fora/empréstimo=1.000 m.
Densidades: dT = 1,2 ; dC = 1,6
Jornada de trabalho: 8 h/dia
Solução:
a) Corte (Onda ascendente):
45.000 - 15.000 = 30.000 m3
35.000 – 20.000 = 15.000 m3
VC = 45.000 m3
Aterro (Onda descendente) :
45.000 – 20.000 = 25.000
VA = 25.000 m3
b) Estaca 0 – 15  Bota-fora : 20.000 m3 f = 1,2/1,6 = 0,75
Escavadora: RE =
T
Q. f .E.k.3600
=
40
1,2x0,75x0,90x0,85x3600
 RE = 61,965 m3/h
n =
Q k
q
.
=
1,2 0,90
5
x
= 4,62  5 caçambadas para encher o basculante
tC =
60
n.T
=
60
5x40
= 3,33 min (tempo de carga do basculante) t =
v
x
tb = tC + td + tm + t1 + t2 (tempo total de operação do caminhão)
tb = 3,33 + 2 + 1,5 + 1  tb = 7,83 min
N = 1 +
c
b
t
t
= 1 +
3,33
7,83
= 3,35 ou N = 4 caminhões x 1 Escavadora
c) t =
R
V
=
61,925
20.000
= 322,76 h ou t = 40,35 dias
d) Compensação longitudinal  2 trechos : estacas 15 a 70 MT = V x d
Trecho 1: d1 = 37 – 20 = 17 est x 20 m = 340 m = 34 dam
V1 = 10.000 m3
Trecho 2: d2 = 65 – 45 = 20 est x 20 m = 400 m = 40 dam
V2 = 15.000 m3
Vol. Acumulado ( x 103 m3)
t1 =1.000x60/40x1.000 = 1,5 min
t2 = 1.000x60/60x1.000 = 1 min

5. MT = 10.000 x 34 + 15.000 x 40 = 940.000 = 94 x 104 m3 . dam
5) Calcular o número de scrapers CAT 621 B necessários para construir 540.000 m3
de aterro, em 6 meses, trabalho de 8 h por dia e Eficiência de 0,80.
Dados:
Distancia média de transporte = 250 m
dA = 1,9 t/m3 ; dT = 1,4 t/m3
Disponibilidade de trabalho considerando domingos, feriados, precipitações
pluviométricas, etc.
Meses: Jul Ago Set Out Nov Dez
18 21 22 24 23 23
= Solução =
O cálculo será feito nas seguintes etapas:
- Tempo total disponível para execução do aterro
- Produção horária da máquina
- Produção requerida para conclusão do serviço no prazo estipulado
- No de scrapers
- No de tratores (Pusher)
7.1- Calculo do tempo disponível para o serviço
Td = 18 + 21 + 22 + 24 + 23 + 23 = 131 dias ou 1.048 horas
7.2 - Produção horária do Scraper CAT 621 B
- Necessita de um Trator D8k (Dozer) para carga
- Tempo fixo: to = 1,4 min (carga, descarga, manobra)
- Capacidade da caçamba: 15,3 m3
- Vel. Ida = Vel. Volta = 18 km/h
tv =
V
x
=
18 1.000
2 250 60

 
 tv = 1,66 min
Tempo de ciclo completo : T = to + tv = 1,4 + 1,66  T = 3,1 min
Fator de conversão de volumes: corte  aterro f =
1,9
1,4
 f = 0,74
Produção horária: PH =
T
Q.E. f .60
=
3,1
15,30,800,7460
 PH = 175,3 m3/h
7.3 -- Produção requerida para conclusão do serviço no prazo
PHR =
Tempo total disponível
Volume Aterro
.. ..
..

6. PH R =
1.048
540.000
 PHR = 515,3 m3/h
7.4 - Cálculo do número de scrapers
N =
odução horária
odução requerida
Pr .
Pr .
=
175,3
515,3
= 2,94  3 scrapers
 Serão necessários 3 scrapers para executar o serviço no prazo de 6 meses.
7.5 - Calculo do número de D8k necessários para carga
Tempo de ciclo do Pusher TP: é a soma do tempo de carregamento do scraper
(tc); tempo de contato e impulso (ti); tempo de manobras e retorno (tm)
Tc = 0,7 min ; ti = 0,25 min ; tm = 0,28 min
 TP = 1,23 min
Número de scrapers acionados por um Pusher : n =
P T
T
=
1,23
3,1
= 2,52
 2,52 scrapers poderão ser acionados por um único D8k. Como o no de
scrapers é 3, calcula-se o número de D8k necessários.
n =
2,52
3
= 1,19 D8k
 Para termos uma eficiência de 100% deve ter dois D8k.

7. 6) Calcular o número de motoniveladoras CAT 120 G necessárias para espalhar
o volume correspondente a Produção horária da equipe de motoscrapers, numa
espessura de 20 cm por camada com eficiência de 0,70.
O volume corresponde ao dos 3 motoscrapers do exercício anterior.
Dados:
Comprimento da lâmina: a = 3,658 m ;
Ângulo médio de inclinação da lâmina:  = 60o
No de passadas/Faixa : 4
Velocidade média = 7 km/h
Produção horária do motoscraper: 175,3 m3/h
= Solução =
a) Calculo da área a ser coberta por hora: S =
e
V
V = 3 x 175,3 m3/h = 525,9 m3/h (Produção horária total da equipe de motoscrapers)
S =
0,20
525,9
 S = 2.629,5 m2/h
b) Calculo da Produção horária da motoniveladora: PHm =
n
V L E m  
L = a . sen   L = 3,17 m
PHm =
4
7.0003,170,70
 PHm = 3.883 m2/h
c) Número de motoniveladoras necessárias: N =
m PH
S
S =
3.883
2.629,5
= 0,68 ~ 1,0
 Será necessário apenas 1 motoniveladora para o espalhamento do material.

8. Exercícios para Resolver 1) A partir do Diagrama de massas abaixo determinar: a - o Volume do corte C1 ; o volume de aterro A2 ; b - a extensão do trecho de maior corte; c - o intervalo entre estacas dos trechos descompensados; d – o Momento de transporte devido aos empréstimos e/ou bota-foras (m3.dam) (considerar DMT = 150 m)
2) Para execução do movimento de terra da figura, foi escolhida a linha de equilíbrio (LE). Sabendo-se que os eventuais bota-foras e/ ou empréstimos terão uma distancia de transporte de 40 dam, calcular:
a) quantos m3 serão transportados do corte C1 para o aterro A1.
b) O volume do aterro A1 e do corte C2.
c) O momento de transporte do bota-fora/ ou empréstimo, em m3 . dam

9. 3) Qual o no de moto-scrapers e o tempo necessários para executar o desmonte total do corte C1 (figura acima). Dados: Q = 10 m3 ; to = 1 min; E = 90% ; Vida = 45 km/h; Vvolta = 60 km/h; dT = 1,1; dC = 1,7; jornada = 10 h/dia 4) Num aterro, após a passagem do Rolo pé-de-carneiro, foi obtida a densidade de campo igual a 1,65 pelo processo do Frasco de Areia. No ensaio de compactação com a energia do Proctor Padrão, no laboratório, o solo apresentou umidade ótima de 10%. Sabe-se que o Grau de compactação especificado para o aterro é de 94%. Pede-se: (a) Qual o valor do peso específico total úmido correspondente a umidade ótima de compactação ? ; (b) Se o grau de compactação exigido for 100%, qual o valor mínimo de densidade campo que deverá ter o aterro ? 5) Deve-se realizar serviços de movimento de terra, num volume de 535.000 m3- medidos no corte- com um equipe de moto-scrapers e num prazo de 3 meses com jornada de 10 h/dia. A velocidade média ida e volta das máquinas é de 60 km/h ; fator de eficiência 50/60 ; Pusher de 2 min de ciclo completo; Dist. Média de transporte 1.800 m; dC = 1,4 ;dT = 1,1 ; Tempo fixo (manobra+carga+descarga) = 3 min. Pede- se:
a) o tempo total, em horas, para a realização do serviço;
b) o rendimento total necessário da equipe;
c) a equipe Pusher x moto-scraper;
d) o valor da capacidade mínima das caçambas dos moto-scrapers
6) Deve-se compactar um trecho de revestimento asfaltico usando-se um rolo liso de 6,5 t. São conhecidos: Largura total do rolo = 2,5 m; eficiência = 0,80; Velocidade = 6 km/h; espessura da camada = 10 cm; Numero de passadas = 5/camada. Pede-se:
a) o rendimento da compactação.
b) em quanto será executada a compactação de 1 km de pista com largura de 7 m ?
7) Calcular o rendimento de um Dozer, montado em um trator D7 e o tempo de serviço para um volume de 5.000 m3, medido no corte. São conhecidos: Dozer: Lâmina – h = 1,1 m; L = 3,16 m Solo:  = 0,95;  = 40o; f = 0,85; E = 50/60. Resp. 2,15 m ; 91,4 m3; 55 horas 8) Três moto-scrapers Allis Chalmers 260, executam um corte de 10.000 m3 a uma distancia média de transporte de 800 m. Calcular o rendimento da equipe, o tempo aproximado de serviço, o número de moto-scrapers que podem ser acionados por um “pusher”, constituído por um trator Allis Chalmers HD-21. Dados do moto-scrapers: Q = 15,2 m3; V = 15 km/h (ida e volta); tempo fixo= 3 min; f = 0,80; E = 80%. Dados do “Pusher”: TP = 1,5 min Resp. 194,1 m3; 52 horas; 6

10. 9) Para conservação de um trecho de 20 km de estrada de terra, uma motoniveladora precisa passar oito vezes em cada lugar, na seguinte ordem: Duas primeiras passadas: V = 3 km/h Duas passadas seguintes: V = 5 km/h Duas passadas seguintes: V = 6 km/h Duas passadas seguintes: V = 7 km/h Dados: Comprimento útil da lâmina: 2,10 m; Eficiência 80%; espessura da camada 25 cm. Pede-se determinar:
a) Qual o rendimento da motoniveladora em m2/h e m3/h ?
b) Qual o tempo total de serviço, admitindo-se um fator de eficiência de 75% ?
10) Uma equipe de moto-scrapers, auxiliada por um ”pusher”, atende a um serviço de terraplenagem, constituído de um corte de 500.000 m3 e dois aterros, com 200.000 m3 e 250.000 m3, respectivamente, cujas distancias médias de transporte encontram-se indicadas na figura. São conhecidos:
Pede-se determinar:
a) As equipes pusher x moto-scrapers para cada caso;
b) Os rendimentos das equipes;
c) Os tempos necessários aos serviços (corte – aterro)
d) Adotando-se a equipe com um número menor de moto-scrapers, eliminando-se as manobras dos mesmos no corte, quais as economias de tempo ?
Resp. a) 5 e 6; b) 637 m3/h e 613,8 m3/h; c) 356 horas e 462 horas; d) 3,1 min.
Dados do solo:
Densidade no corte: 1,5
Densidade no transporte: 1,3
Densidade no aterro: 1,7
Ciclo completo do “Pusher”: 1 min
Dados do Moto-scraper:
Capacidade da caçamba: 15 m3
Velocidade de ida: 50 km/h
Velocidade de volta: 70 km/h
Tempo de manobras: 3 min
Tempo de carga e descarga: 1 min
Fator de Eficiência: 48/60