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40ª RAPv – Reunião Anual de Pavimentação

Rio de Janeiro, RJ - 26 a 28 de outubro de 2010

ANÁLISE DE AMOSTRA DE PESAGENS DE UMA FROTA DE VEÍCULOS
COMERCIAIS QUANTO A DISTRIBUIÇÃO DE CARGA POR EIXOS

Antonio Fortunato Marcon1; Mônica Sayoco Nishibe Moraes 2
RESUMO
A frota de veículos comerciais possui substancial influência no desenvolvimento do país, uma vez que os transportes
aquaviários e ferroviários tomam pequena parcela de participação no transporte de cargas e passageiros. É através dos
caminhões que a grande maioria dos bens é transportada, sejam produções agrícolas ou da pecuária, sejam produtos
industrializados. A análise de dados provenientes de balanças às margens das rodovias permite avaliar como esses
produtos e bens estão sendo transportados. Novos veículos com diversas configurações estão em circulação, como os
denominados bitrens e rodotrens, entretanto os veículos com as configurações tradicionais ainda ocupam grande volume
na frota nacional. Neste trabalho estão apresentadas freqüências observadas nas contagens dos diversos tipos de
veículos comerciais na balança dinâmica de Queluz, situada no quilômetro 0+800, na pista norte da Rodovia Presidente
Dutra. Os veículos foram analisados de acordo com os seus valores de peso bruto total e verificados também os
excessos em relação às cargas máximas legais por eixo, cuja indicação consta da Lei da Balança. Foram também
analisados os dados das cargas que foram pesadas separadamente em cada eixo de cada veículo e, desta forma, foi
possível observar as condições de carregamento dos veículos que transitam pela rodovia. Histogramas ilustram as
médias e as modas das ocorrências observadas nas pesagens dos caminhões, de maneira a possibilitar a caracterização
das cargas reais transportadas. Cargas em eixos similares, mas em veículos diferentes também são avaliadas de forma a
verificar oscilações de valores para caminhões de configurações diferentes.

PALAVRAS-CHAVE: carga, veículos comerciais, configurações de eixo, tráfego.

ABSTRACT
The commercial vehicles fleet has substantial influence on country's development, since waterway and railway take
small portion of contribution on goods transportation. Through trucks is the most of goods are transported, the
agricultural crops or livestock products and industrialized issues. The data analysis from weighing stations along the
highways can assess how these products and goods are being transported. New vehicles with various settings are in
circulation, such as bitrens and rodotrens, however vehicles with traditional settings still occupies a large volume in the
1

Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Santa Catarina, Brasil, Rua João Pio Duarte Silva, s/n Córrego Grande, CEP 88040-970 - Caixa Postal: 476. Fone: (48) 3331-9370, fax: (48)331-9939, e-mail: marcon@ecv.ufsc.br

2

Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Santa Catarina, Brasil, Rua João Pio Duarte Silva, s/n Córrego Grande, CEP 88040-970 - Caixa Postal: 476. Fone: (48) 3331-9370, fax: (48)331-9939, e-mail: monicarish@gmail.com
national fleet. In this paper presents the frequencies of various types of commercial vehicles observed at the weighing in
motion station near Queluz (SP) town, localized at km 0+800 of Presidente Dutra Highway. The vehicles were analyzed
according to their values of total weight and also checked the excesses in relation to maximum legal axle loads, whose
appointment comes from the Law of Balance. It was also processed data from the loads that were weighed separately
each axle of each vehicle and thus it was possible to observe the loading conditions of vehicles passing through the
highway. Histograms illustrate means and modes of occurrences observed in weighing the trucks, enabling the
characterization of the loads carried nowadays. Similar axle loads but in different vehicles are also evaluated in order to
check values in different trucks settings.

KEY WORDS: load, commercial vehicles, axle configuration, traffic.

INTRODUÇÃO
Este trabalho tem por objetivo apresentar os resultados dos estudos realizados para a caracterização
da frota de veículos comerciais quanto às cargas transportadas em suas diversas configurações, a
partir da análise de dados amostrais provenientes de pesagens de veículos na balança dinâmica de
Queluz, situada no quilômetro 0+800, na pista norte da Rodovia Presidente Dutra. As pesagens
consideradas são do período de outubro a dezembro de 2009.
Cabe salientar que os resultados ora apresentados fazem parte de uma pesquisa de mestrado em
andamento.
FROTA DE VEÍCULOS ESTUDADA
Os veículos foram classificados de acordo com a nova nomenclatura, que considera as novas
configurações de veículos atualmente em circulação no território nacional. Esta nomenclatura
atende a publicação normativa do DNIT (2009).
Dos veículos pesados no período de 13 de outubro de 2009 a 31 de dezembro de 2009 foi possível
identificar as percentagens de cada tipo de veículo em relação ao total da frota circulante. No total,
foram avaliadas 377.081 pesagens na balança dinâmica de Queluz, situada na Rodovia BR-116,
pista norte.
De acordo com Albano (2005), a pesagem através de balanças com veículos em movimento,
cresceu durante os últimos anos como tentativa de aumentar o desempenho e precisão no controle
de peso além de reduzir os custos. Estes equipamentos podem ser usados isoladamente ou em
conjunto com um posto de pesagem estática onde pode funcionar como elemento classificador dos
veículos com excesso, desviando-os para pesagem estática, se for o caso.
Destes veículos, foram destacados para a análise, aqueles que compunham mais de 1% da frota
total. Segundo esta premissa, os veículos considerados e os respectivos percentuais de participação
na frota avaliada, foram os seguintes:
Tabela 1 – Percentagens de Veículos

Veículo
3C
2S3
2C
2S2
3S3
3D4
3I3
2C2
Total

Percentagem (%)
32,77
20,83
12,23
11,95
10,82
3,54
1,94
1,66
95,74

Nota-se que os dois veículos de maior ocorrência na amostra são os caminhões com 3 eixos e os
semi-reboques com 5 eixos. No estudo desenvolvido pela Land Transportation Standards
Subcommittee (1997) são apresentados como os veículos de maior ocorrência no Canadá, semireboques com 5 eixos (51%) e semi-reboques com 6 eixos (18,5%). Nos EUA são os semi-reboque
com 5 eixos (42,2%) seguidos de caminhões de 2 eixos (35,5%) e, no Mexico, semi-reboques com
6 eixos (37,3%) e semi-reboques com 5 eixos (35,2%).
Para todos os veículos foram consideradas as pesagens de peso bruto total (PBT) e os pesos em
cada eixo para cada veículo.
ANÁLISE DO PESO BRUTO TOTAL (PBT)
O peso bruto total variou em função do tipo de veículo que estava sendo avaliado. Os valores
máximos admissíveis apresentados na Tabela 2 estão de acordo com as Resoluções 210 (2006) e
353 (2010) do CONTRAN.
Tabela 2 – Limites Máximos de PBT

Veículo

PBT (t)

2C
3C
2S2
2C2
2S3
3S3
3I3
3D4

16
23
33
36
41,5
45/48,5
45/53
45/57

PBT + tolerância
5% (t)
16,800
24,150
34,650
37,800
43,575
47,250/50,925
47,250/55,650
47,250/59,850

Para estes veículos selecionados, foram elaborados histogramas de ocorrência de cargas nos meses
de avaliação. Estes histogramas estão apresentados nas Figuras 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8.
Nessas figuras, são observados os valores de moda de carga. Em nenhum deles há simetria no
comportamento de distribuição das cargas, o que indica não haver distribuição normal. A assimetria
não é sempre para o mesmo lado e, algumas distribuições mostram a ocorrência de duas modas.
A Tabela 3 mostra o resumo de informações observadas nestes diagramas:
Tabela 3 – Parâmetros Gerais de Cargas Totais

Veículo

Lado da
Assimetria

Número de
Modas

Faixa da Moda
Principal

2C
3C
2S2
2C2
2S3
3S3
3I3
3D4

Direita
Esquerda
Direita
Direita
Esquerda
Esquerda
Esquerda
Esquerda

2
1
2
1
2
2
2
2

5t a 6t
22t a 23t
18t a 19t
18t a 19t
40t a 41t
47t a 48t
52t a 53t
56t a 57t

Faixa da
Moda
Secundária
8t a 9t
29t a 30t
35t a 36t
42t a 43t
44t a 45t
49t a 50t

Média de
Valores
8,09t
18,28t
21,61t
20,04t
34,69t
43,77t
48,56t
54,80t

O gráfico para veículos 2C, embora tenha sido indicada a ocorrência de 2 modas, pode ser também
interpretado por distribuição praticamente homogênea de valores entre 4t e 10t. Não se efetiva por
completo desta forma por ter uma ligeira queda de quantidade de veículos na faixa entre 7t e 8t.
Foram pesados veículos 2C até a faixa entre 20t e 21t, mas com poucas ocorrências de veículos
acima no peso permitido, em relação a quantidade total de caminhões desta classificação.
Os veículos 3C e 2C2 tem diagramas que apresentam moda singela. No caso dos caminhões 3C,
que representam mais de 30% da frota, verifica-se moda entre 22t e 23t para o máximo de 24,15t
sem autuação. Estes caminhões foram pesados, apresentando ocorrências variando entre 4t e 40t.
Dos caminhões que trafegavam com excesso de peso, a maioria estava com peso entre 24t e 27t.
Já no caso dos veículos 2C2, nota-se maior contribuição dos caminhões com cargas superiores a
moda do que menores que ela. Contudo, quase todos os veículos passaram abaixo da carga máxima
legal (CML) com tolerância de 5%. Mesmo assim, foi registrada a passagem de um veículo com
PBT entre 45t e 46t.
Os semi-reboques 2S2 apresentam grande incidência de pesagens entre 13t e 31t. Foram observadas
pesagens também até a faixa de 45t a 46t com raras ocorrências acima da CML. Os semi-reboques
2S3 tiveram pesagens entre 10t e 57t. Os excessos estão na maioria entre 43t e 46t. Os semireboques 3S3 apresentam carregamentos significativos entre 16t e 53t com pesagens de 12t a 63t.
Os excessos se concentram na faixa entre 51t a 53t.
Pesagens entre 18t e 65t foram encontradas para veículos 3I3. A maioria dos veículos passou com
pesos entre 44t e 55t e os excessos concentram-se entre 56t e 59t. Finalmente, para os veículos 3D4,
a faixa de pesagens ficou entre 17t e 80t. Sendo o limite de 47,25t para caminhões abaixo de
19,80m de comprimento e 59,85t para caminhões com comprimentos superiores a 19,80m, nota-se
média de valores em 54,8t e modas principal e secundária nas faixas 56t a 57t e 49t a 50t,
respectivamente. Os excessos situam-se na maioria entre 60t e 63t, considerado o limite para
veículos com comprimento superior a 19,80m.
A maioria dos veículos apresenta duas classes de modas. Indicadas como moda principal e moda
secundária. Na Tabela 3 estão apresentadas as classes onde ocorreram as maiores incidências de
veículos. Desta forma, para veículos 2C e 2S2, as modas principais estão em faixas de cargas
menores que as modas secundárias e as demais possuem moda principal com intervalos de cargas
maiores que as secundárias. Pressupõe-se nestes casos que os veículos estão trafegando com pesos
Faixa de Carga

Figura 3 – Peso Bruto Total nos Veículos 2S2
Faixa de Carga

Figura 4 – Peso Bruto Total nos Veículos 2C2

45t a 46t

43t a 44t

41t a 42t

39t a 40t

37t a 38t

35t a 36t

33t a 34t

31t a 32t

0
29t a 30t

1000

27t a 28t

Faixa de Carga

25t a 26t

2000

23t a 24t

3000

21t a 22t

Distribuição de PBT para caminhões 2S2
Out+Nov+Dez 2009

19t a 20t

Figura 1 – Peso Bruto Total nos Veículos 2C

17t a 18t

5000
38t a 39t

36t a 37t

34t a 35t

32t a 33t

30t a 31t

28t a 29t

26t a 27t

24t a 25t

22t a 23t

20t a 21t

18t a 19t

16t a 17t

14t a 15t

12t a 13t

10t a 11t

8t a 9t

0

15t a 16t

500

6t a 7t

1000

Quantidade

1500

4t a 5t

20t a 21t

19t a 20t

18t a 19t

17t a 18t

16t a 17t

15t a 16t

14t a 15t

13t a 14t

12t a 13t

11t a 12t

10t a 11t

9t a 10t

8t a 9t

7t a 8t

6t a 7t

5t a 6t

4t a 5t

3t a 4t

2t a 3t

2000

13t a 14t

4000

Quantidade

até 1t
1t a 2t

Quantidade
2500

11t a 12t

45t a 46t

43t a 44t

41t a 42t

39t a 40t

37t a 38t

35t a 36t

33t a 34t

31t a 32t

29t a 30t

27t a 28t

25t a 26t

23t a 24t

21t a 22t

19t a 20t

17t a 18t

15t a 16t

13t a 14t

11t a 12t

9t a 10t

7t a 8t

5t a 6t

3t a 4t

Quantidade

Distribuição de PBT para caminhões 2C
Out+Nov+Dez 2009
Distribuição de PBT para caminhões 3C
Out+Nov+Dez 2009

20000

15000

10000
5000
0

Faixa de Carga

Figura 2 – Peso Bruto Total nos Veículos 3C

Distribuição de PBT para caminhões 2C2
Out+Nov+Dez 2009

1400
1200
1000
800
600
400
200
0
Faixa de Carga

Figura 7 – Peso Bruto Total nos Veículos 3I3

1000
3000

800
2500

600

400

200

Quantidade

Faixa de Carga

Figura 5 – Peso Bruto Total nos Veículos 2S3

Distribuição de PBT para caminhões 3I3
Out+Nov+Dez 2009

0

Faixa de Carga

Figura 8 – Peso Bruto Total nos Veículos 3D4

62t a 63t

60t a 61t

58t a 59t

56t a 57t

54t a 55t

52t a 53t

50t a 51t

48t a 49t

46t a 47t

44t a 45t

42t a 43t

40t a 41t

38t a 39t

36t a 37t

34t a 35t

32t a 33t

30t a 31t

28t a 29t

26t a 27t

24t a 25t

22t a 23t

20t a 21t

18t a 19t

0

16t a 17t

4000
2000

14t a 15t

5000

10000
8000

4000

Quantidade

6000

12t a 13t

56t a 57t

54t a 55t

52t a 53t

50t a 51t

48t a 49t

46t a 47t

44t a 45t

42t a 43t

40t a 41t

38t a 39t

36t a 37t

34t a 35t

32t a 33t

30t a 31t

28t a 29t

26t a 27t

24t a 25t

22t a 23t

20t a 21t

18t a 19t

16t a 17t

14t a 15t

12t a 13t

10t a 11t

Quantidade
12000

17t a 18t
19t a 20t
21t a 22t
23t a 24t
25t a 26t
27t a 28t
29t a 30t
31t a 32t
33t a 34t
35t a 36t
37t a 38t
39t a 40t
41t a 42t
43t a 44t
45t a 46t
47t a 48t
49t a 50t
51t a 52t
53t a 54t
55t a 56t
57t a 58t
59t a 60t
61t a 62t
63t a 64t
65t a 66t
67t a 68t
69t a 70t
71t a 72t
73t a 74t
75t a 76t
77t a 78t
79t a 80t

64t a 65t

62t a 63t

60t a 61t

58t a 59t

56t a 57t

54t a 55t

52t a 53t

50t a 51t

48t a 49t

46t a 47t

44t a 45t

42t a 43t

40t a 41t

38t a 39t

36t a 37t

34t a 35t

32t a 33t

30t a 31t

28t a 29t

26t a 27t

24t a 25t

22t a 23t

20t a 21t

18t a 19t

Quantidade

Distribuição de PBT para caminhões 2S3
Out+Nov+Dez 2009

Distribuição de PBT para caminhões 3S3
Out+Nov+Dez 2009

3000

2000

1000
0

Faixa de Carga

Figura 6 – Peso Bruto Total nos Veículos 3S3

Distribuição de PBT para caminhões 3D4
Out+Nov+Dez 2009

2000

1500
1000
500
0
brutos totais próximos aos correspondentes à carga plena, na maioria dos casos. A maioria destes
veículos tem extensões maiores e a outra parcela destes veículos possui comprimentos menores,
trafegando com limites menores de PBT.
ANÁLISE DO PESO POR EIXO
A análise das cargas considerou também os pesos determinados por eixo, de acordo com as
configurações de cada veículo.
A Tabela 4 apresenta os valores limites de carga por eixo, de acordo com a legislação adotada pelo
CONTRAN (2006).
Tabela 4 – Limites Máximos de Carga por Eixo

Tipo de Eixo
ESRS
ESRD
ETD
ETT

Limite Máximo +
tolerância 7,5% (t)
6,4500
10,7500
18,2750
27,4125

Limite Máximo (t)

Eixo simples de rodas simples
Eixo simples de rodas duplas
Eixo tanden duplo
Eixo tanden triplo

6
10
17
25,5

Os diagramas apresentados na seqüência ilustram as percentagens de veículos e suas classes de
cargas transportadas em cada eixo, em suas configurações.
Percentagens de cargas nos eixos

Percentagens de cargas nos eixos

Balança de Queluz - 2C

Balança de Queluz - 3C
40.0

30.0

35.0

Percentagens (%)

Percentagens (%)

35.0

25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0

30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223242526272829303132

Peso (ton)
E1 (ESRS)

Peso (ton)

E2 (ESRD)

Figura 9 – Percentagens para Veículos 2C

E1 (ESRS)

E2 (ETD)

Figura 10 – Percentagens para Veículos 3C

Percentagens de cargas nos eixos

Percentagens de cargas nos eixos

Balança de Queluz - 2S2

Balança de Queluz - 2C2
70.0
Percentagens (%)

Percentagens (%)

50.0
40.0
30.0
20.0
10.0

60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0

0.0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

0

1

2

E1 (ESRS)

E2 (ESRD)

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Peso (ton)

Peso (ton)
E3 (ETD)

Figura 11 – Percentagens para Veículos 2S2

E1 (ESRS)

E2 (ESRD)

E3 (ESRD)

Figura 12 – Percentagens para Veículos 2C2

E4 (ESRD)

16
Percentagens de cargas nos eixos

Percentagens de cargas nos eixos

Balança de Queluz - 2S3

Balança de Queluz - 3S3
70.0

50.0

60.0

Percentagens (%)

Percentagens (%)

60.0

40.0
30.0
20.0
10.0
0.0

50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0

2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031323334353637

2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223242526272829303132333435

Peso (ton)

Peso (ton)

E1 (ESRS)

E2 (ESRD)

E3 (ETT)

Figura 13 – Percentagens para Veículos 2S3

E1 (ESRS)

E2 (ETD)

E3 (ETT)

Figura 14 – Percentagens para Veículos 3S3
Percentagens de cargas nos eixos

Balança de Queluz - 3I3

Balança de Queluz - 3D4
70.0

70.0
60.0

Percentagens (%)

Percentagens (%)

Percentagens de cargas nos eixos

50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

E2 (ETD)

E4 (ESRD)

50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Peso (ton)
E1 (ESRS)

60.0

Peso (ton)
E1 (ESRS)
E3 (ETD)

E3 (ESRD)

E5 (ESRD)

Figura 15 – Percentagens para Veículos 3I3

E2 (ETD)
E4 (ETD)

Figura 16 – Percentagens para Veículos 3D4

Valem os seguintes comentários a respeito dos diagramas:
Caminhões 2C
A percentagem maior dos pesos dos eixos dianteiros (ESRS) está no entorno de 2,5t. Possui
assimetria a direita com muita contribuição percentual entre 3t e 5t. Para os eixos traseiros (ESRD)
a maior percentagem de valores de pesos por eixo está entre 3t e 4t. Também apresenta assimetria
para a direita com significativa parcela de eixos entre 4t e 8t. Este veículo está apresentado na
Figura 9.
Caminhões 3C
A percentagem maior de cargas por eixo dos eixos dianteiros (ESRS) encontra-se no entorno de
4,5t. Possui assimetria a direita com muita contribuição percentual entre 5t e 7t. Para os eixos
traseiros (ETD) a maior percentagem de cargas por eixo está entre 17t e 18t. Apresenta assimetria
para a esquerda com percentuais de cargas quase uniformemente distribuídas entre 5t e 14t. Este
veículo está apresentado na Figura 10.
Semi-Reboques 2S2
A percentagem maior de valores de cargas dos eixos dianteiros (ESRS) está no entorno de 4,5t.
Possui assimetria a direita com muita contribuição percentual dos pesos dos eixos entre 5t e 6t. Para
os eixos traseiros (ESRD) a maior percentagem de pesos por eixo está entre 6t e 7t. Também
apresenta assimetria para a direita com patamar menor de pesos por eixo entre 9t e 10t. Os eixos
traseiros (ETD) têm sua maior percentual pesos por eixo entre 6t e 9t, com assimetria a direita e
patamar inferior de cargas entre 13t e 15t. As características de carga por eixo deste veículo estão
apresentadas na Figura 11.
Reboques 2C2
A percentagem maior de carga dos eixos dianteiros (ESRS) está no entorno de 4,5t. Possui ligeira
assimetria a direita. Este veículos possuem 3 eixos do tipo ESRD, sendo que a maior percentagem
de carga do primeiro está entre 6t e 7t, no caso do segundo e do terceiro entre 3t e 4t. Todos
apresentam ligeira assimetria para a direita. As características de carga por eixo deste veículo estão
apresentadas na Figura 12.
Semi-Reboques 2S3
A percentagem maior de carga dos eixos dianteiros (ESRS) está no entorno de 5,5t. Possui
assimetria à esquerda. Para os eixos traseiros (ESRD) a maior percentagem de carga está entre 9t e
10t. Também apresenta assimetria para a esquerda. Para os eixos traseiros (ETT) a maior
percentagem de cargas por eixo está entre 25t e 26t, com assimetria acentuada a esquerda. As
características de carga por eixo deste veículo estão apresentadas na Figura 13.
Semi-Reboques 3S3
A percentagem maior de carga dos eixos dianteiros (ESRS) está no entorno de 5,5t. Para os eixos
traseiros (ETD) a maior percentagem de carga está entre 15t e 17t. Apresenta assimetria para a
esquerda. Os eixos traseiros (ETT) têm sua maior contribuição entre 25t e 26t, com assimetria a
esquerda. As características de carga por eixo deste veículo estão apresentadas na Figura 14.
Semi-Reboques 3I3
A percentagem maior de carga dos eixos dianteiros (ESRS) está no entorno de 5,5t. Possui ligeira
assimetria a direita. Este veículos possui mais 4 eixos, o primeiro do tipo ETD e os demais, ESRD.
O ETD tem moda em 17,5t de carga com grande contribuição de cargas menores, como mostra pela
assimetria da curva para a esquerda. Os três eixos ESRD têm comportamentos muito semelhantes e
trafegam na maioria com cargas entre 9t e 11t. As curvas possuem assimetria a esquerda indicando
contribuições de cargas inferiores. As características de carga por eixo deste veículo estão
apresentadas na Figura 15.
Reboques 3D4
A percentagem maior de cargas nos eixos dianteiros (ESRS) também está no entorno de 5,5t. Possui
assimetria a direita, indicando contribuição de pouco mais de 30% das cargas entre 6t e 7t. Este
veículos possui mais 3 eixos do tipo ETD, com comportamentos muito semelhantes. Têm moda
com cargas no entorno de 16,5t, mas há uma grande concentração de veículos com cargas entre 17 e
18t. As características de carga por eixo deste veículo estão apresentadas na Figura 16.
As cargas por eixo também foram avaliadas comparando-se os resultados para cada tipo de eixo,
independentemente do veículo, ou seja, foram agrupados os eixos dianteiros dos veículos
considerados, constituindo-se desta forma 4 grupos de eixos: ESRS, ESRD, ETD e ETT.
Esta avaliação fornece informações importantes, dada a resposta que o pavimento dá em função da
variação de cargas que por ele trafegar. De acordo com Uhimeyer (2006), a relação entre pesos nos
eixos e o dano ao pavimento não é linear e sim exponencial. Por exemplo, um eixo simples de rodas
simples, carregado com 18.144kg (40.000lbs) causa 16 vezes mais dano que um eixo simples de
rodas simples carregando 9.072kg (9.072lbs).
Para os ESRS foram elaboradas as Figuras 17 e 18, cujas curvas mostram que as maiores
percentagens de cargas variam em função do limite de PBT de cada veículo. É mostrada uma linha
vertical indicando o valor da carga máxima por lei para o eixo ESRS. Os veículos mais leves (2C)
apresentaram maioria de eixos trafegando com carga no entorno de 2,5t. Os veículos 3C, 2S2 e
2C2, que tem PBT limite entre 20t e 40t apresentaram maiores freqüências de carga na classe entre
4t e 5t. Veículos com cargas acima de 40t indicaram maior percentual de eixos trafegando com
aproximadamente 5,5t. A maioria dos veículos passou com cargas inferiores ao limite de 6.450kg.
As Figuras 19 e 20 mostram os eixos ESRD. Entre 3t e 4t, situam-se os maiores percentuais de
veículos 2C e os 2 últimos eixos do veículo 2C2. Entre 6t e 7t, encontra-se a moda dos veículos
2S2 e o primeiro eixo do 2C2. Para os 2S3 os eixos com cargas entre 9t e 10t são a maioria. Há uma
parcela de veículos 2S3 que passaram com carga acima do permitido.
No que se refere aos veículos com ETD, o mais leve que é o 3C tem moda na classe de 7t a 8t. Os
demais veículos apresentam as maiores percentagens entre 16t e 18t. Destaca-se a ocorrência de
eixos que passaram com cargas superiores àquelas determinadas como carga máxima legal com a
tolerância.
Os 3 eixos ESRD do veículo 3I3 também tem maioria de valores de carga por eixo na faixa de 9t a
10t. Nestes eixos também se observa cargas superiores ao limite legal.
Finalmente para os eixos ETT, foram avaliados nos veículos 2S3 e 3S3. Os dois eixos possuem
comportamento semelhante, como ligeira variação de percentual da moda que está na classe entre
25t e 26t.
Eixos Simples de Rodas Simples – ESRS (eixo dianteiro)
Distribuição de cargas nos eixos
Eixo Simples de Roda Simples

Distribuição de cargas nos eixos
Eixo Simples de Roda Simples

70.00

70.00

50.00
Percentagem (%)

60.00

50.00
Percentagem (%)

60.00

40.00

30.00

40.00

30.00

20.00

20.00

10.00

10.00

0.00

0.00

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0

1

2

3

4

5

Classe de cargas (t)

2C PBT = 16,80t

3C PBT = 24,15t

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Clas se de cargas (t)

2S2 PBT = 34,65t

2C2 PBT = 37,80t

Figura 17 – ESRS para veículos com PBT menor que 40t

2S3 PBT = 43,575t

3S3 PBT = 47,25t

3I3 PBT = 47,25t

3D4 PBT = 47,25t

Figura 18 – ESRS para veículos com PBT maior que 40t

Eixos Simples de Rodas Duplas – ESRD (eixo traseiro)
Distribuição de cargas nos eixos
Eixo Simples de Rodas Duplas

60.00

Distribuição de cargas nos eixos
Eixo Simples de Rodas Duplas

35.00

30.00

50.00

Percentagem (%)

Percentagem (%)

25.00

40.00

30.00

20.00

20.00

15.00

10.00

10.00

5.00

0.00

0.00

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

0

1

2

3

4

5

6

Classe de cargas (t)

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Classe de cargas (t)

2C PBT = 16,80t

2S2 PBT = 34,65t

2C2(1) PBT = 37,80t

2C2(2) PBT = 37,80t

2C2(3) PBT = 37,80t

2S3 PBT = 43,575t

Figura 19 – ESRD para veículos com PBT menor que 45t

3I3(1) PBT = 47,25t

3I3(2) PBT = 47,25t

3I3(3) PBT = 47,25t

Figura 20 – ESRD para veículos com PBT maior que 45t
Eixos Tanden Duplo – ETD (eixo traseiro)
Distribuição de cargas nos eixos
Eixo Tanden Duplo

16.00

35.00

12.00

30.00
Percentagem (%)

14.00

Percentagem (%)

Distribuição de cargas nos eixos
Eixo Tanden Duplo

40.00

10.00
8.00
6.00

25.00
20.00
15.00

4.00

10.00

2.00

5.00

0.00

0.00
0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

0

2

4

6

8

10

Classe de cargas (t)

12

14

16

18

20

3I3 PBT = 47,25t
3C PBT = 24,15t

22

24

26

28

30

32

Classe de cargas (t)

Figura 21 – ETD para veículos com PBT menor que 40t

3S3 PBT = 47,25t

3D4(2) PBT = 47,25t

2S2 PBT = 34,65t

3D4(3) PBT = 47,25t

3D4(1) PBT = 47,25t

Figura 22 – ETD para veículos com PBT maior que 40t

Eixos Tanden Triplo – ETT (eixo traseiro)
Distribuição de cargas nos eixos
Eixo Tanden Triplo

20.00
18.00
16.00

Percentagem (%)

14.00
12.00
10.00
8.00
6.00
4.00
2.00
0.00
5

7

9

11

13

15

17

19

21

23

25

27

29

31

Classe de cargas (t)

2S3 PBT = 43,575t

3S3 PBT= 47,25t

Figura 23 – ETT

CONSIDERAÇÕES FINAIS
A distribuição dos valores de PBT nos veículos com maior número de passagens pela balança de
Queluz no período de outubro a dezembro de 2009 indica histogramas com assimetrias, não
obedecendo ao comportamento da curva normal. As assimetrias nem sempre são para o mesmo lado
e não possuem a mesma tendência de comportamento. A maioria dos veículos aponta a ocorrência
de duas modas, sugerindo que os veículos nem sempre estão trafegando a carga plena.
Os excessos de carga ocorrem em todos os tipos de veículos. Estes excessos geralmente ficam em
faixas contíguas àquela do limite da CML, estando a maioria dos veículos nesta condição com 1 a 2
toneladas acima da CML.
Eixos de mesma configuração constituintes de um mesmo veículo tendem a apresentar
comportamentos semelhantes no que se refere aos pesos das cargas transportadas. A exceção ficou
para o 2C2 onde o segundo eixo simples de rodas duplas apresentou percentagem de ocorrência de
carga em faixa maior do que a faixa de as cargas dos demais.
Eixos de mesma configuração, mas encontrados em veículos diferentes tendem a apresentar modas
em cargas menores nos veículos cujo PBT limite são menores. Desta forma, embora o limite de
carga para uma determinada configuração (ESRS, ERSD, ETD ou ETT) seja sempre o mesmo
valor, as modas de carregamentos flutuam para mais ou para menos dependendo da capacidade que
o veículo tem de carga.
Os excessos de cargas ocorrem principalmente nos eixos traseiros. Atribui-se este fato ao modo de
distribuição das cargas adotadas pelos transportadores ou operadores dos veículos. Destacam-se
excessos em eixos ESRD que chegam a mais de 6% no caso dos veículos 3I3.
AGRADECIMENTO
Agradecimentos a Concessionária NovaDutra pelo apoio e auxílio dispensados.
DEDICATÓRIA
Este trabalho é dedicado ao Dr Armando Martins Pereira (in memorian), pelo grande homem que
foi e pela extraordinária contribuição deixada à humanidade. São inúmeros os trabalhos que
realizou, contribuindo de forma inestimável à área de pavimentação de vias. Dentre os grandes
trabalhos que realizou, destacam-se as metodologias DNER PRO-008 (atual DNIT 006/2003 PRO)
para avaliação de superfície de pavimentos flexíveis e semi-rígidos, DNER PRO-10 para
dimensionamento de reforços de pavimentos e também o trabalho Análise crítica dos fatores de
equivalência adotados pelo DNER e sua adequação às rodovias de tráfego pesado. Este trabalho de
tese foi apresentado para ingresso como professor titular do Departamento de Transportes,
Universidade Federal do Paraná em 1985 e foi publicado no Boletim Técnico número 11 da ABPv.
BIBLIOGRAFIA
ALBANO, J.F., Efeitos dos Excessos de Cargas sobre a Durabilidade de Pavimentos – Tese de
Doutorado pela UFRGS, 2005, Brasil.
CONTRAN – “Resolução 210 de 13 de novembro de 2006”, Conselho Nacional de Trânsito –
Ministério das Cidades, novembro de 2006, Brasil.
CONTRAN – “Resolução 353 de 24 de junho de 2010”, Conselho Nacional de Trânsito –
Ministério das Cidades, junho de 2010, Brasil.
DNIT - “Quadro de Fabricantes de Veículos”, Coordenação Geral de Operações Rodoviárias –
Diretoria de Infra-estrutura Viária, outubro de 2009, Brasil.
Land Transportation Standards Subcommittee, Working Group 2, North American Free Trade
Agreement, Harmonization of Vehicle Weight and Dimension Regulations Within NAFTA
Partnership, Report, October, 1997, EUA.
PEREIRA, A. M. Análise crítica dos fatores de equivalência adotados pelo DNER e sua adequação
às rodovias de tráfego pesado. Tese (Professor Titular) – Departamento de Transportes,
Universidade Federal do Paraná, 1985, Brasil.
UHIMEYER, J.S. et alii. Legal Loads Limits, Overweight Loads and Pavements and Bridges,
WSDOT, June, 2006, EUA.

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Análise de amostra de pesagens de uma frota de veículos

  • 1. 40ª RAPv – Reunião Anual de Pavimentação Rio de Janeiro, RJ - 26 a 28 de outubro de 2010 ANÁLISE DE AMOSTRA DE PESAGENS DE UMA FROTA DE VEÍCULOS COMERCIAIS QUANTO A DISTRIBUIÇÃO DE CARGA POR EIXOS Antonio Fortunato Marcon1; Mônica Sayoco Nishibe Moraes 2 RESUMO A frota de veículos comerciais possui substancial influência no desenvolvimento do país, uma vez que os transportes aquaviários e ferroviários tomam pequena parcela de participação no transporte de cargas e passageiros. É através dos caminhões que a grande maioria dos bens é transportada, sejam produções agrícolas ou da pecuária, sejam produtos industrializados. A análise de dados provenientes de balanças às margens das rodovias permite avaliar como esses produtos e bens estão sendo transportados. Novos veículos com diversas configurações estão em circulação, como os denominados bitrens e rodotrens, entretanto os veículos com as configurações tradicionais ainda ocupam grande volume na frota nacional. Neste trabalho estão apresentadas freqüências observadas nas contagens dos diversos tipos de veículos comerciais na balança dinâmica de Queluz, situada no quilômetro 0+800, na pista norte da Rodovia Presidente Dutra. Os veículos foram analisados de acordo com os seus valores de peso bruto total e verificados também os excessos em relação às cargas máximas legais por eixo, cuja indicação consta da Lei da Balança. Foram também analisados os dados das cargas que foram pesadas separadamente em cada eixo de cada veículo e, desta forma, foi possível observar as condições de carregamento dos veículos que transitam pela rodovia. Histogramas ilustram as médias e as modas das ocorrências observadas nas pesagens dos caminhões, de maneira a possibilitar a caracterização das cargas reais transportadas. Cargas em eixos similares, mas em veículos diferentes também são avaliadas de forma a verificar oscilações de valores para caminhões de configurações diferentes. PALAVRAS-CHAVE: carga, veículos comerciais, configurações de eixo, tráfego. ABSTRACT The commercial vehicles fleet has substantial influence on country's development, since waterway and railway take small portion of contribution on goods transportation. Through trucks is the most of goods are transported, the agricultural crops or livestock products and industrialized issues. The data analysis from weighing stations along the highways can assess how these products and goods are being transported. New vehicles with various settings are in circulation, such as bitrens and rodotrens, however vehicles with traditional settings still occupies a large volume in the 1 Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Santa Catarina, Brasil, Rua João Pio Duarte Silva, s/n Córrego Grande, CEP 88040-970 - Caixa Postal: 476. Fone: (48) 3331-9370, fax: (48)331-9939, e-mail: marcon@ecv.ufsc.br 2 Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Santa Catarina, Brasil, Rua João Pio Duarte Silva, s/n Córrego Grande, CEP 88040-970 - Caixa Postal: 476. Fone: (48) 3331-9370, fax: (48)331-9939, e-mail: monicarish@gmail.com
  • 2. national fleet. In this paper presents the frequencies of various types of commercial vehicles observed at the weighing in motion station near Queluz (SP) town, localized at km 0+800 of Presidente Dutra Highway. The vehicles were analyzed according to their values of total weight and also checked the excesses in relation to maximum legal axle loads, whose appointment comes from the Law of Balance. It was also processed data from the loads that were weighed separately each axle of each vehicle and thus it was possible to observe the loading conditions of vehicles passing through the highway. Histograms illustrate means and modes of occurrences observed in weighing the trucks, enabling the characterization of the loads carried nowadays. Similar axle loads but in different vehicles are also evaluated in order to check values in different trucks settings. KEY WORDS: load, commercial vehicles, axle configuration, traffic. INTRODUÇÃO Este trabalho tem por objetivo apresentar os resultados dos estudos realizados para a caracterização da frota de veículos comerciais quanto às cargas transportadas em suas diversas configurações, a partir da análise de dados amostrais provenientes de pesagens de veículos na balança dinâmica de Queluz, situada no quilômetro 0+800, na pista norte da Rodovia Presidente Dutra. As pesagens consideradas são do período de outubro a dezembro de 2009. Cabe salientar que os resultados ora apresentados fazem parte de uma pesquisa de mestrado em andamento. FROTA DE VEÍCULOS ESTUDADA Os veículos foram classificados de acordo com a nova nomenclatura, que considera as novas configurações de veículos atualmente em circulação no território nacional. Esta nomenclatura atende a publicação normativa do DNIT (2009). Dos veículos pesados no período de 13 de outubro de 2009 a 31 de dezembro de 2009 foi possível identificar as percentagens de cada tipo de veículo em relação ao total da frota circulante. No total, foram avaliadas 377.081 pesagens na balança dinâmica de Queluz, situada na Rodovia BR-116, pista norte. De acordo com Albano (2005), a pesagem através de balanças com veículos em movimento, cresceu durante os últimos anos como tentativa de aumentar o desempenho e precisão no controle de peso além de reduzir os custos. Estes equipamentos podem ser usados isoladamente ou em conjunto com um posto de pesagem estática onde pode funcionar como elemento classificador dos veículos com excesso, desviando-os para pesagem estática, se for o caso. Destes veículos, foram destacados para a análise, aqueles que compunham mais de 1% da frota total. Segundo esta premissa, os veículos considerados e os respectivos percentuais de participação na frota avaliada, foram os seguintes:
  • 3. Tabela 1 – Percentagens de Veículos Veículo 3C 2S3 2C 2S2 3S3 3D4 3I3 2C2 Total Percentagem (%) 32,77 20,83 12,23 11,95 10,82 3,54 1,94 1,66 95,74 Nota-se que os dois veículos de maior ocorrência na amostra são os caminhões com 3 eixos e os semi-reboques com 5 eixos. No estudo desenvolvido pela Land Transportation Standards Subcommittee (1997) são apresentados como os veículos de maior ocorrência no Canadá, semireboques com 5 eixos (51%) e semi-reboques com 6 eixos (18,5%). Nos EUA são os semi-reboque com 5 eixos (42,2%) seguidos de caminhões de 2 eixos (35,5%) e, no Mexico, semi-reboques com 6 eixos (37,3%) e semi-reboques com 5 eixos (35,2%). Para todos os veículos foram consideradas as pesagens de peso bruto total (PBT) e os pesos em cada eixo para cada veículo. ANÁLISE DO PESO BRUTO TOTAL (PBT) O peso bruto total variou em função do tipo de veículo que estava sendo avaliado. Os valores máximos admissíveis apresentados na Tabela 2 estão de acordo com as Resoluções 210 (2006) e 353 (2010) do CONTRAN. Tabela 2 – Limites Máximos de PBT Veículo PBT (t) 2C 3C 2S2 2C2 2S3 3S3 3I3 3D4 16 23 33 36 41,5 45/48,5 45/53 45/57 PBT + tolerância 5% (t) 16,800 24,150 34,650 37,800 43,575 47,250/50,925 47,250/55,650 47,250/59,850 Para estes veículos selecionados, foram elaborados histogramas de ocorrência de cargas nos meses de avaliação. Estes histogramas estão apresentados nas Figuras 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8. Nessas figuras, são observados os valores de moda de carga. Em nenhum deles há simetria no comportamento de distribuição das cargas, o que indica não haver distribuição normal. A assimetria não é sempre para o mesmo lado e, algumas distribuições mostram a ocorrência de duas modas. A Tabela 3 mostra o resumo de informações observadas nestes diagramas:
  • 4. Tabela 3 – Parâmetros Gerais de Cargas Totais Veículo Lado da Assimetria Número de Modas Faixa da Moda Principal 2C 3C 2S2 2C2 2S3 3S3 3I3 3D4 Direita Esquerda Direita Direita Esquerda Esquerda Esquerda Esquerda 2 1 2 1 2 2 2 2 5t a 6t 22t a 23t 18t a 19t 18t a 19t 40t a 41t 47t a 48t 52t a 53t 56t a 57t Faixa da Moda Secundária 8t a 9t 29t a 30t 35t a 36t 42t a 43t 44t a 45t 49t a 50t Média de Valores 8,09t 18,28t 21,61t 20,04t 34,69t 43,77t 48,56t 54,80t O gráfico para veículos 2C, embora tenha sido indicada a ocorrência de 2 modas, pode ser também interpretado por distribuição praticamente homogênea de valores entre 4t e 10t. Não se efetiva por completo desta forma por ter uma ligeira queda de quantidade de veículos na faixa entre 7t e 8t. Foram pesados veículos 2C até a faixa entre 20t e 21t, mas com poucas ocorrências de veículos acima no peso permitido, em relação a quantidade total de caminhões desta classificação. Os veículos 3C e 2C2 tem diagramas que apresentam moda singela. No caso dos caminhões 3C, que representam mais de 30% da frota, verifica-se moda entre 22t e 23t para o máximo de 24,15t sem autuação. Estes caminhões foram pesados, apresentando ocorrências variando entre 4t e 40t. Dos caminhões que trafegavam com excesso de peso, a maioria estava com peso entre 24t e 27t. Já no caso dos veículos 2C2, nota-se maior contribuição dos caminhões com cargas superiores a moda do que menores que ela. Contudo, quase todos os veículos passaram abaixo da carga máxima legal (CML) com tolerância de 5%. Mesmo assim, foi registrada a passagem de um veículo com PBT entre 45t e 46t. Os semi-reboques 2S2 apresentam grande incidência de pesagens entre 13t e 31t. Foram observadas pesagens também até a faixa de 45t a 46t com raras ocorrências acima da CML. Os semi-reboques 2S3 tiveram pesagens entre 10t e 57t. Os excessos estão na maioria entre 43t e 46t. Os semireboques 3S3 apresentam carregamentos significativos entre 16t e 53t com pesagens de 12t a 63t. Os excessos se concentram na faixa entre 51t a 53t. Pesagens entre 18t e 65t foram encontradas para veículos 3I3. A maioria dos veículos passou com pesos entre 44t e 55t e os excessos concentram-se entre 56t e 59t. Finalmente, para os veículos 3D4, a faixa de pesagens ficou entre 17t e 80t. Sendo o limite de 47,25t para caminhões abaixo de 19,80m de comprimento e 59,85t para caminhões com comprimentos superiores a 19,80m, nota-se média de valores em 54,8t e modas principal e secundária nas faixas 56t a 57t e 49t a 50t, respectivamente. Os excessos situam-se na maioria entre 60t e 63t, considerado o limite para veículos com comprimento superior a 19,80m. A maioria dos veículos apresenta duas classes de modas. Indicadas como moda principal e moda secundária. Na Tabela 3 estão apresentadas as classes onde ocorreram as maiores incidências de veículos. Desta forma, para veículos 2C e 2S2, as modas principais estão em faixas de cargas menores que as modas secundárias e as demais possuem moda principal com intervalos de cargas maiores que as secundárias. Pressupõe-se nestes casos que os veículos estão trafegando com pesos
  • 5. Faixa de Carga Figura 3 – Peso Bruto Total nos Veículos 2S2 Faixa de Carga Figura 4 – Peso Bruto Total nos Veículos 2C2 45t a 46t 43t a 44t 41t a 42t 39t a 40t 37t a 38t 35t a 36t 33t a 34t 31t a 32t 0 29t a 30t 1000 27t a 28t Faixa de Carga 25t a 26t 2000 23t a 24t 3000 21t a 22t Distribuição de PBT para caminhões 2S2 Out+Nov+Dez 2009 19t a 20t Figura 1 – Peso Bruto Total nos Veículos 2C 17t a 18t 5000 38t a 39t 36t a 37t 34t a 35t 32t a 33t 30t a 31t 28t a 29t 26t a 27t 24t a 25t 22t a 23t 20t a 21t 18t a 19t 16t a 17t 14t a 15t 12t a 13t 10t a 11t 8t a 9t 0 15t a 16t 500 6t a 7t 1000 Quantidade 1500 4t a 5t 20t a 21t 19t a 20t 18t a 19t 17t a 18t 16t a 17t 15t a 16t 14t a 15t 13t a 14t 12t a 13t 11t a 12t 10t a 11t 9t a 10t 8t a 9t 7t a 8t 6t a 7t 5t a 6t 4t a 5t 3t a 4t 2t a 3t 2000 13t a 14t 4000 Quantidade até 1t 1t a 2t Quantidade 2500 11t a 12t 45t a 46t 43t a 44t 41t a 42t 39t a 40t 37t a 38t 35t a 36t 33t a 34t 31t a 32t 29t a 30t 27t a 28t 25t a 26t 23t a 24t 21t a 22t 19t a 20t 17t a 18t 15t a 16t 13t a 14t 11t a 12t 9t a 10t 7t a 8t 5t a 6t 3t a 4t Quantidade Distribuição de PBT para caminhões 2C Out+Nov+Dez 2009 Distribuição de PBT para caminhões 3C Out+Nov+Dez 2009 20000 15000 10000 5000 0 Faixa de Carga Figura 2 – Peso Bruto Total nos Veículos 3C Distribuição de PBT para caminhões 2C2 Out+Nov+Dez 2009 1400 1200 1000 800 600 400 200 0
  • 6. Faixa de Carga Figura 7 – Peso Bruto Total nos Veículos 3I3 1000 3000 800 2500 600 400 200 Quantidade Faixa de Carga Figura 5 – Peso Bruto Total nos Veículos 2S3 Distribuição de PBT para caminhões 3I3 Out+Nov+Dez 2009 0 Faixa de Carga Figura 8 – Peso Bruto Total nos Veículos 3D4 62t a 63t 60t a 61t 58t a 59t 56t a 57t 54t a 55t 52t a 53t 50t a 51t 48t a 49t 46t a 47t 44t a 45t 42t a 43t 40t a 41t 38t a 39t 36t a 37t 34t a 35t 32t a 33t 30t a 31t 28t a 29t 26t a 27t 24t a 25t 22t a 23t 20t a 21t 18t a 19t 0 16t a 17t 4000 2000 14t a 15t 5000 10000 8000 4000 Quantidade 6000 12t a 13t 56t a 57t 54t a 55t 52t a 53t 50t a 51t 48t a 49t 46t a 47t 44t a 45t 42t a 43t 40t a 41t 38t a 39t 36t a 37t 34t a 35t 32t a 33t 30t a 31t 28t a 29t 26t a 27t 24t a 25t 22t a 23t 20t a 21t 18t a 19t 16t a 17t 14t a 15t 12t a 13t 10t a 11t Quantidade 12000 17t a 18t 19t a 20t 21t a 22t 23t a 24t 25t a 26t 27t a 28t 29t a 30t 31t a 32t 33t a 34t 35t a 36t 37t a 38t 39t a 40t 41t a 42t 43t a 44t 45t a 46t 47t a 48t 49t a 50t 51t a 52t 53t a 54t 55t a 56t 57t a 58t 59t a 60t 61t a 62t 63t a 64t 65t a 66t 67t a 68t 69t a 70t 71t a 72t 73t a 74t 75t a 76t 77t a 78t 79t a 80t 64t a 65t 62t a 63t 60t a 61t 58t a 59t 56t a 57t 54t a 55t 52t a 53t 50t a 51t 48t a 49t 46t a 47t 44t a 45t 42t a 43t 40t a 41t 38t a 39t 36t a 37t 34t a 35t 32t a 33t 30t a 31t 28t a 29t 26t a 27t 24t a 25t 22t a 23t 20t a 21t 18t a 19t Quantidade Distribuição de PBT para caminhões 2S3 Out+Nov+Dez 2009 Distribuição de PBT para caminhões 3S3 Out+Nov+Dez 2009 3000 2000 1000 0 Faixa de Carga Figura 6 – Peso Bruto Total nos Veículos 3S3 Distribuição de PBT para caminhões 3D4 Out+Nov+Dez 2009 2000 1500 1000 500 0
  • 7. brutos totais próximos aos correspondentes à carga plena, na maioria dos casos. A maioria destes veículos tem extensões maiores e a outra parcela destes veículos possui comprimentos menores, trafegando com limites menores de PBT. ANÁLISE DO PESO POR EIXO A análise das cargas considerou também os pesos determinados por eixo, de acordo com as configurações de cada veículo. A Tabela 4 apresenta os valores limites de carga por eixo, de acordo com a legislação adotada pelo CONTRAN (2006). Tabela 4 – Limites Máximos de Carga por Eixo Tipo de Eixo ESRS ESRD ETD ETT Limite Máximo + tolerância 7,5% (t) 6,4500 10,7500 18,2750 27,4125 Limite Máximo (t) Eixo simples de rodas simples Eixo simples de rodas duplas Eixo tanden duplo Eixo tanden triplo 6 10 17 25,5 Os diagramas apresentados na seqüência ilustram as percentagens de veículos e suas classes de cargas transportadas em cada eixo, em suas configurações. Percentagens de cargas nos eixos Percentagens de cargas nos eixos Balança de Queluz - 2C Balança de Queluz - 3C 40.0 30.0 35.0 Percentagens (%) Percentagens (%) 35.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223242526272829303132 Peso (ton) E1 (ESRS) Peso (ton) E2 (ESRD) Figura 9 – Percentagens para Veículos 2C E1 (ESRS) E2 (ETD) Figura 10 – Percentagens para Veículos 3C Percentagens de cargas nos eixos Percentagens de cargas nos eixos Balança de Queluz - 2S2 Balança de Queluz - 2C2 70.0 Percentagens (%) Percentagens (%) 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 0.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 0 1 2 E1 (ESRS) E2 (ESRD) 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Peso (ton) Peso (ton) E3 (ETD) Figura 11 – Percentagens para Veículos 2S2 E1 (ESRS) E2 (ESRD) E3 (ESRD) Figura 12 – Percentagens para Veículos 2C2 E4 (ESRD) 16
  • 8. Percentagens de cargas nos eixos Percentagens de cargas nos eixos Balança de Queluz - 2S3 Balança de Queluz - 3S3 70.0 50.0 60.0 Percentagens (%) Percentagens (%) 60.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031323334353637 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223242526272829303132333435 Peso (ton) Peso (ton) E1 (ESRS) E2 (ESRD) E3 (ETT) Figura 13 – Percentagens para Veículos 2S3 E1 (ESRS) E2 (ETD) E3 (ETT) Figura 14 – Percentagens para Veículos 3S3 Percentagens de cargas nos eixos Balança de Queluz - 3I3 Balança de Queluz - 3D4 70.0 70.0 60.0 Percentagens (%) Percentagens (%) Percentagens de cargas nos eixos 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 E2 (ETD) E4 (ESRD) 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Peso (ton) E1 (ESRS) 60.0 Peso (ton) E1 (ESRS) E3 (ETD) E3 (ESRD) E5 (ESRD) Figura 15 – Percentagens para Veículos 3I3 E2 (ETD) E4 (ETD) Figura 16 – Percentagens para Veículos 3D4 Valem os seguintes comentários a respeito dos diagramas: Caminhões 2C A percentagem maior dos pesos dos eixos dianteiros (ESRS) está no entorno de 2,5t. Possui assimetria a direita com muita contribuição percentual entre 3t e 5t. Para os eixos traseiros (ESRD) a maior percentagem de valores de pesos por eixo está entre 3t e 4t. Também apresenta assimetria para a direita com significativa parcela de eixos entre 4t e 8t. Este veículo está apresentado na Figura 9. Caminhões 3C A percentagem maior de cargas por eixo dos eixos dianteiros (ESRS) encontra-se no entorno de 4,5t. Possui assimetria a direita com muita contribuição percentual entre 5t e 7t. Para os eixos traseiros (ETD) a maior percentagem de cargas por eixo está entre 17t e 18t. Apresenta assimetria para a esquerda com percentuais de cargas quase uniformemente distribuídas entre 5t e 14t. Este veículo está apresentado na Figura 10. Semi-Reboques 2S2 A percentagem maior de valores de cargas dos eixos dianteiros (ESRS) está no entorno de 4,5t. Possui assimetria a direita com muita contribuição percentual dos pesos dos eixos entre 5t e 6t. Para os eixos traseiros (ESRD) a maior percentagem de pesos por eixo está entre 6t e 7t. Também apresenta assimetria para a direita com patamar menor de pesos por eixo entre 9t e 10t. Os eixos traseiros (ETD) têm sua maior percentual pesos por eixo entre 6t e 9t, com assimetria a direita e patamar inferior de cargas entre 13t e 15t. As características de carga por eixo deste veículo estão apresentadas na Figura 11.
  • 9. Reboques 2C2 A percentagem maior de carga dos eixos dianteiros (ESRS) está no entorno de 4,5t. Possui ligeira assimetria a direita. Este veículos possuem 3 eixos do tipo ESRD, sendo que a maior percentagem de carga do primeiro está entre 6t e 7t, no caso do segundo e do terceiro entre 3t e 4t. Todos apresentam ligeira assimetria para a direita. As características de carga por eixo deste veículo estão apresentadas na Figura 12. Semi-Reboques 2S3 A percentagem maior de carga dos eixos dianteiros (ESRS) está no entorno de 5,5t. Possui assimetria à esquerda. Para os eixos traseiros (ESRD) a maior percentagem de carga está entre 9t e 10t. Também apresenta assimetria para a esquerda. Para os eixos traseiros (ETT) a maior percentagem de cargas por eixo está entre 25t e 26t, com assimetria acentuada a esquerda. As características de carga por eixo deste veículo estão apresentadas na Figura 13. Semi-Reboques 3S3 A percentagem maior de carga dos eixos dianteiros (ESRS) está no entorno de 5,5t. Para os eixos traseiros (ETD) a maior percentagem de carga está entre 15t e 17t. Apresenta assimetria para a esquerda. Os eixos traseiros (ETT) têm sua maior contribuição entre 25t e 26t, com assimetria a esquerda. As características de carga por eixo deste veículo estão apresentadas na Figura 14. Semi-Reboques 3I3 A percentagem maior de carga dos eixos dianteiros (ESRS) está no entorno de 5,5t. Possui ligeira assimetria a direita. Este veículos possui mais 4 eixos, o primeiro do tipo ETD e os demais, ESRD. O ETD tem moda em 17,5t de carga com grande contribuição de cargas menores, como mostra pela assimetria da curva para a esquerda. Os três eixos ESRD têm comportamentos muito semelhantes e trafegam na maioria com cargas entre 9t e 11t. As curvas possuem assimetria a esquerda indicando contribuições de cargas inferiores. As características de carga por eixo deste veículo estão apresentadas na Figura 15. Reboques 3D4 A percentagem maior de cargas nos eixos dianteiros (ESRS) também está no entorno de 5,5t. Possui assimetria a direita, indicando contribuição de pouco mais de 30% das cargas entre 6t e 7t. Este veículos possui mais 3 eixos do tipo ETD, com comportamentos muito semelhantes. Têm moda com cargas no entorno de 16,5t, mas há uma grande concentração de veículos com cargas entre 17 e 18t. As características de carga por eixo deste veículo estão apresentadas na Figura 16. As cargas por eixo também foram avaliadas comparando-se os resultados para cada tipo de eixo, independentemente do veículo, ou seja, foram agrupados os eixos dianteiros dos veículos considerados, constituindo-se desta forma 4 grupos de eixos: ESRS, ESRD, ETD e ETT. Esta avaliação fornece informações importantes, dada a resposta que o pavimento dá em função da variação de cargas que por ele trafegar. De acordo com Uhimeyer (2006), a relação entre pesos nos eixos e o dano ao pavimento não é linear e sim exponencial. Por exemplo, um eixo simples de rodas simples, carregado com 18.144kg (40.000lbs) causa 16 vezes mais dano que um eixo simples de rodas simples carregando 9.072kg (9.072lbs). Para os ESRS foram elaboradas as Figuras 17 e 18, cujas curvas mostram que as maiores percentagens de cargas variam em função do limite de PBT de cada veículo. É mostrada uma linha vertical indicando o valor da carga máxima por lei para o eixo ESRS. Os veículos mais leves (2C) apresentaram maioria de eixos trafegando com carga no entorno de 2,5t. Os veículos 3C, 2S2 e 2C2, que tem PBT limite entre 20t e 40t apresentaram maiores freqüências de carga na classe entre 4t e 5t. Veículos com cargas acima de 40t indicaram maior percentual de eixos trafegando com aproximadamente 5,5t. A maioria dos veículos passou com cargas inferiores ao limite de 6.450kg.
  • 10. As Figuras 19 e 20 mostram os eixos ESRD. Entre 3t e 4t, situam-se os maiores percentuais de veículos 2C e os 2 últimos eixos do veículo 2C2. Entre 6t e 7t, encontra-se a moda dos veículos 2S2 e o primeiro eixo do 2C2. Para os 2S3 os eixos com cargas entre 9t e 10t são a maioria. Há uma parcela de veículos 2S3 que passaram com carga acima do permitido. No que se refere aos veículos com ETD, o mais leve que é o 3C tem moda na classe de 7t a 8t. Os demais veículos apresentam as maiores percentagens entre 16t e 18t. Destaca-se a ocorrência de eixos que passaram com cargas superiores àquelas determinadas como carga máxima legal com a tolerância. Os 3 eixos ESRD do veículo 3I3 também tem maioria de valores de carga por eixo na faixa de 9t a 10t. Nestes eixos também se observa cargas superiores ao limite legal. Finalmente para os eixos ETT, foram avaliados nos veículos 2S3 e 3S3. Os dois eixos possuem comportamento semelhante, como ligeira variação de percentual da moda que está na classe entre 25t e 26t. Eixos Simples de Rodas Simples – ESRS (eixo dianteiro) Distribuição de cargas nos eixos Eixo Simples de Roda Simples Distribuição de cargas nos eixos Eixo Simples de Roda Simples 70.00 70.00 50.00 Percentagem (%) 60.00 50.00 Percentagem (%) 60.00 40.00 30.00 40.00 30.00 20.00 20.00 10.00 10.00 0.00 0.00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 0 1 2 3 4 5 Classe de cargas (t) 2C PBT = 16,80t 3C PBT = 24,15t 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Clas se de cargas (t) 2S2 PBT = 34,65t 2C2 PBT = 37,80t Figura 17 – ESRS para veículos com PBT menor que 40t 2S3 PBT = 43,575t 3S3 PBT = 47,25t 3I3 PBT = 47,25t 3D4 PBT = 47,25t Figura 18 – ESRS para veículos com PBT maior que 40t Eixos Simples de Rodas Duplas – ESRD (eixo traseiro) Distribuição de cargas nos eixos Eixo Simples de Rodas Duplas 60.00 Distribuição de cargas nos eixos Eixo Simples de Rodas Duplas 35.00 30.00 50.00 Percentagem (%) Percentagem (%) 25.00 40.00 30.00 20.00 20.00 15.00 10.00 10.00 5.00 0.00 0.00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 0 1 2 3 4 5 6 Classe de cargas (t) 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Classe de cargas (t) 2C PBT = 16,80t 2S2 PBT = 34,65t 2C2(1) PBT = 37,80t 2C2(2) PBT = 37,80t 2C2(3) PBT = 37,80t 2S3 PBT = 43,575t Figura 19 – ESRD para veículos com PBT menor que 45t 3I3(1) PBT = 47,25t 3I3(2) PBT = 47,25t 3I3(3) PBT = 47,25t Figura 20 – ESRD para veículos com PBT maior que 45t
  • 11. Eixos Tanden Duplo – ETD (eixo traseiro) Distribuição de cargas nos eixos Eixo Tanden Duplo 16.00 35.00 12.00 30.00 Percentagem (%) 14.00 Percentagem (%) Distribuição de cargas nos eixos Eixo Tanden Duplo 40.00 10.00 8.00 6.00 25.00 20.00 15.00 4.00 10.00 2.00 5.00 0.00 0.00 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 0 2 4 6 8 10 Classe de cargas (t) 12 14 16 18 20 3I3 PBT = 47,25t 3C PBT = 24,15t 22 24 26 28 30 32 Classe de cargas (t) Figura 21 – ETD para veículos com PBT menor que 40t 3S3 PBT = 47,25t 3D4(2) PBT = 47,25t 2S2 PBT = 34,65t 3D4(3) PBT = 47,25t 3D4(1) PBT = 47,25t Figura 22 – ETD para veículos com PBT maior que 40t Eixos Tanden Triplo – ETT (eixo traseiro) Distribuição de cargas nos eixos Eixo Tanden Triplo 20.00 18.00 16.00 Percentagem (%) 14.00 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Classe de cargas (t) 2S3 PBT = 43,575t 3S3 PBT= 47,25t Figura 23 – ETT CONSIDERAÇÕES FINAIS A distribuição dos valores de PBT nos veículos com maior número de passagens pela balança de Queluz no período de outubro a dezembro de 2009 indica histogramas com assimetrias, não obedecendo ao comportamento da curva normal. As assimetrias nem sempre são para o mesmo lado e não possuem a mesma tendência de comportamento. A maioria dos veículos aponta a ocorrência de duas modas, sugerindo que os veículos nem sempre estão trafegando a carga plena. Os excessos de carga ocorrem em todos os tipos de veículos. Estes excessos geralmente ficam em faixas contíguas àquela do limite da CML, estando a maioria dos veículos nesta condição com 1 a 2 toneladas acima da CML. Eixos de mesma configuração constituintes de um mesmo veículo tendem a apresentar comportamentos semelhantes no que se refere aos pesos das cargas transportadas. A exceção ficou para o 2C2 onde o segundo eixo simples de rodas duplas apresentou percentagem de ocorrência de carga em faixa maior do que a faixa de as cargas dos demais. Eixos de mesma configuração, mas encontrados em veículos diferentes tendem a apresentar modas em cargas menores nos veículos cujo PBT limite são menores. Desta forma, embora o limite de
  • 12. carga para uma determinada configuração (ESRS, ERSD, ETD ou ETT) seja sempre o mesmo valor, as modas de carregamentos flutuam para mais ou para menos dependendo da capacidade que o veículo tem de carga. Os excessos de cargas ocorrem principalmente nos eixos traseiros. Atribui-se este fato ao modo de distribuição das cargas adotadas pelos transportadores ou operadores dos veículos. Destacam-se excessos em eixos ESRD que chegam a mais de 6% no caso dos veículos 3I3. AGRADECIMENTO Agradecimentos a Concessionária NovaDutra pelo apoio e auxílio dispensados. DEDICATÓRIA Este trabalho é dedicado ao Dr Armando Martins Pereira (in memorian), pelo grande homem que foi e pela extraordinária contribuição deixada à humanidade. São inúmeros os trabalhos que realizou, contribuindo de forma inestimável à área de pavimentação de vias. Dentre os grandes trabalhos que realizou, destacam-se as metodologias DNER PRO-008 (atual DNIT 006/2003 PRO) para avaliação de superfície de pavimentos flexíveis e semi-rígidos, DNER PRO-10 para dimensionamento de reforços de pavimentos e também o trabalho Análise crítica dos fatores de equivalência adotados pelo DNER e sua adequação às rodovias de tráfego pesado. Este trabalho de tese foi apresentado para ingresso como professor titular do Departamento de Transportes, Universidade Federal do Paraná em 1985 e foi publicado no Boletim Técnico número 11 da ABPv. BIBLIOGRAFIA ALBANO, J.F., Efeitos dos Excessos de Cargas sobre a Durabilidade de Pavimentos – Tese de Doutorado pela UFRGS, 2005, Brasil. CONTRAN – “Resolução 210 de 13 de novembro de 2006”, Conselho Nacional de Trânsito – Ministério das Cidades, novembro de 2006, Brasil. CONTRAN – “Resolução 353 de 24 de junho de 2010”, Conselho Nacional de Trânsito – Ministério das Cidades, junho de 2010, Brasil. DNIT - “Quadro de Fabricantes de Veículos”, Coordenação Geral de Operações Rodoviárias – Diretoria de Infra-estrutura Viária, outubro de 2009, Brasil. Land Transportation Standards Subcommittee, Working Group 2, North American Free Trade Agreement, Harmonization of Vehicle Weight and Dimension Regulations Within NAFTA Partnership, Report, October, 1997, EUA. PEREIRA, A. M. Análise crítica dos fatores de equivalência adotados pelo DNER e sua adequação às rodovias de tráfego pesado. Tese (Professor Titular) – Departamento de Transportes, Universidade Federal do Paraná, 1985, Brasil. UHIMEYER, J.S. et alii. Legal Loads Limits, Overweight Loads and Pavements and Bridges, WSDOT, June, 2006, EUA.