Este trabalho apresenta um modelo para a verificação do trem-tipo de projeto de pontes e viadutos da norma brasileira a partir do tráfego real nas estradas. Inicialmente, apresenta-se a comparação da carga móvel da norma brasileira com o Eurocode e com as normas da AASHTO. Em seguida, apresenta-se o estado da arte no Brasil e no mundo em pesquisas na área de cargas móveis em pontes. Propõe-se um modelo de verificação do trem-tipo baseado em simulações das passagens e cargas de veículos, através do método de Monte Carlo. São utilizados dados de pesagem e de quantidades de veículos provenientes de uma rodovia concedida à iniciativa privada no interior paulista. São efetuadas análises de pontes celulares com diversos vãos, de 30 a 200 metros, sendo estudados os momentos fletores no meio do vão e forças cortantes adjacentes aos apoios, em obras isostáticas, e momentos fletores no apoio central de pontes contínuas de dois vãos. É dada maior ênfase às situações de congestionamento sobre a ponte, e são efetuadas extrapolações estatísticas para a obtenção dos esforços característicos, levando-se em conta as diferentes situações de tráfego possíveis. Por fim, é feita uma extensão ao estudo das grelhas, utilizando-se linhas de influência transversais em ponte com vão de 30 metros, sem transversinas intermediárias. / This work presents a model to verify the design traffic load model of the Brazilian code, based on real traffic at road bridges. First, it compares Brazilian load model with Eurocode 1 and AASHTO Standard and LRFD Specifications. Then, recent development and research on bridge traffic load models are presented, in Brazil and other countries. A verification model of the traffic load is proposed, based on quantity and weight vehicle simulations, using Monte Carlo method. Real traffic data of trucks, used in this work, have been collected at highways of Sao Paulo state. Box-girder bridges from 30 to 200 m spans are investigated, studying the bending moment at midspan and the shear forces near the supports, on simply supported bridges, and the bending moment at center support, on two-span continuous bridges. Traffic jam situations on the bridge are emphasyzed, and statistical extrapolations to the load effects carachteristic values are done. Finally, it presents an extension of this study to multi-beam cross sections, using transverse influence lines, in a 30 m span bridge, without transverse beams.

O fluxo de veículos de carga em centros urbanos ocasiona degradação no tráfego das vias utilizadas e na área de entorno de seus destinos. Os veículos de grande porte trafegam em geral com menor velocidade, necessitam de áreas maiores para conversões e, para não interferir no fluxo das faixas de rolamento, necessitam de locais apropriados para as operações de carga e descarga. Esta dissertação propõe um método de avaliação da interferência dos veículos de carga nas vias urbanas, para cidades brasileiras de pequeno e médio porte. O método se baseia na coleta de dados junto aos órgãos públicos e privados envolvidos com o problema. Para a aplicação do método é necessária a identificação dos veículos utilizados, das quantidades por viagem e volumes totais movimentados pelas empresas, das características geométricas e de tráfego das vias urbanas e das formas de carregamento e descarregamento dos veículos. As áreas necessárias à conversão dos veículos são comparadas com as existentes nas vias trafegadas, com o auxílio de um SIG - Sistema de Informações Geográficas e um método de computação gráfica das trajetórias dos pontos críticos. A interferência no tráfego das vias, próximas a pontos de carga e descarga, é estudada de acordo com a configuração geométrica desses pontos. Para a avaliação quantitativa dos impactos sobre os fluxos de tráfego utiliza-se o software Integration. Um exemplo em pequena escala de uso do método proposto é apresentado, e algumas soluções são sugeridas. Essa aplicação do método apresenta as restrições do cenário operacional atual e os efeitos positivos de algumas alternativas de reformulação do tráfego de veículos de carga. / The cargo vehicle flow in urban centers causes traffic degradation on the roads used and at the destination surroundings. Heavy vehicles travel in general at lower speeds, need larger areas for conversions and, in order to not interfere in the traffic flow lanes, need appropriate docks for loading and unloading. This dissertation proposes method to evaluate the interference of cargo vehicles on urban roads, of medium and small size Brazilian cities. The method is based on data collection at public and private organizations involved with the problem. The application of the method requires the identification of the vehicles used in the operation, the quantities per haul and total volumes of goods transported by the companies, the geometric characteristics and traffic volumes of the road network and the forms of loading and unloading the vehicles. The areas needed for vehicle turns are compared with the existent along the roads traveled, with the aid of a GIS (Geographic Information System) and a graphical computation method. The traffic interference close to the loading and unloading docks is studied in accordance to the geometric configuration of these points. To quantify the impact on the traffic flow the Integration software is used. A small scale example of the proposed methods utilization is presented, and some solutions are suggested. This application of the method presents the constraints of the present operational scenario and the positive effects of some alternatives of cargo vehicle flow reformulation.

O fluxo de veículos de carga em centros urbanos ocasiona degradação no tráfego das vias utilizadas e na área de entorno de seus destinos. Os veículos de grande porte trafegam em geral com menor velocidade, necessitam de áreas maiores para conversões e, para não interferir no fluxo das faixas de rolamento, necessitam de locais apropriados para as operações de carga e descarga. Esta dissertação propõe um método de avaliação da interferência dos veículos de carga nas vias urbanas, para cidades brasileiras de pequeno e médio porte. O método se baseia na coleta de dados junto aos órgãos públicos e privados envolvidos com o problema. Para a aplicação do método é necessária a identificação dos veículos utilizados, das quantidades por viagem e volumes totais movimentados pelas empresas, das características geométricas e de tráfego das vias urbanas e das formas de carregamento e descarregamento dos veículos. As áreas necessárias à conversão dos veículos são comparadas com as existentes nas vias trafegadas, com o auxílio de um SIG - Sistema de Informações Geográficas e um método de computação gráfica das trajetórias dos pontos críticos. A interferência no tráfego das vias, próximas a pontos de carga e descarga, é estudada de acordo com a configuração geométrica desses pontos. Para a avaliação quantitativa dos impactos sobre os fluxos de tráfego utiliza-se o software Integration. Um exemplo em pequena escala de uso do método proposto é apresentado, e algumas soluções são sugeridas. Essa aplicação do método apresenta as restrições do cenário operacional atual e os efeitos positivos de algumas alternativas de reformulação do tráfego de veículos de carga. / The cargo vehicle flow in urban centers causes traffic degradation on the roads used and at the destination surroundings. Heavy vehicles travel in general at lower speeds, need larger areas for conversions and, in order to not interfere in the traffic flow lanes, need appropriate docks for loading and unloading. This dissertation proposes method to evaluate the interference of cargo vehicles on urban roads, of medium and small size Brazilian cities. The method is based on data collection at public and private organizations involved with the problem. The application of the method requires the identification of the vehicles used in the operation, the quantities per haul and total volumes of goods transported by the companies, the geometric characteristics and traffic volumes of the road network and the forms of loading and unloading the vehicles. The areas needed for vehicle turns are compared with the existent along the roads traveled, with the aid of a GIS (Geographic Information System) and a graphical computation method. The traffic interference close to the loading and unloading docks is studied in accordance to the geometric configuration of these points. To quantify the impact on the traffic flow the Integration software is used. A small scale example of the proposed methods utilization is presented, and some solutions are suggested. This application of the method presents the constraints of the present operational scenario and the positive effects of some alternatives of cargo vehicle flow reformulation.

Esta tese tem por objetivo elaborar uma metodologia integrada de análise do impacto e do desenvolvimento do veículo elétrico ao longo do tempo atrelado à inserção de estações de carregamento em grandes cidades. Esta metodologia está dividida em duas etapas. A primeira representa a caracterização do veículo em termos das variáveis que determinam o seu desempenho, tais como: avaliação das velocidades em (Km/h); a distância percorrida em (Km); fonte de energia (acumuladores eletroquímicos); sistema de acionamento dos veículos elétricos determinado como motores elétricos em função da potência (W) e da Tensão (V). Ainda, metodologicamente foi desmembrado em 4 ciclos. A segunda retrata sobre um estudo voltado para inserção de estações de carregamento em uma metrópole como a cidade de São Paulo analisando o comportamento otimizado da oferta de energia elétrica na cidade em questão, diante de diferentes taxas hipotéticas de penetração de veículos elétricos, para diferentes perfis de recarga dos veículos (recarga inteligente e sem controle). Foi realizado um estudo comparativo de possíveis ganhos ambientais, econômicos, sociais e políticos com a inserção desses veículos movidos a bateria substituindo os movidos a diesel. Bons resultados, tanto do ponto de vista ambiental (dada a redução do número de emissões e de veículos), quanto de competitividade (custos em geral), puderam ser observados, ratificando e estimulando o uso desse tipo de conceito. Assim, com o intuito de promover a mobilidade elétrica com vistas à sustentabilidade do setor de transportes, surgem novas propostas de arranjos das formas de entregas nas cidades como meio de solucionar os transtornos dessa circulação de mercadorias (seja pela intrusão poluição sonora e visual, aumento do número de emissões). / This thesis aims at developing an integrated methodology for analyzing and impact the development of electric vehicle over time pegged the inclusion of charging stations in major cities. This methodology is divided into two stages. The first step is the characterization of the vehicle in terms of the variables that determine its performance such as: evaluation of speeds (km / h); energy source (electrochemical batteries); drive system of electric vehicles such as electric motors determined as a function of power (W) and voltage (V). Still, methodologically was divided into 4 cycles. The second case of the study portrays the insertion of charging stations in a metropolis like São Paulo investigating the optimal mix of electricity supply in Brazil, in the long term, for different hypothetical rates of electric vehicles penetration, and different recharging profiles for vehicles (smart and dumb recharging). Good results, either under the environmental point of view (reduction of pollution levels and of moving vehicles), or under the competitive framework (cost reduction), were observed, which endorse and stimulate the adoption of this novel concept. But, due to the growing volumes of urban cargo, mainly in the CBDs, the subject urban cargo is receiving much more attention recently, particularly when proposing measures to improve environmental conditions in these centers.

Em determinadas rotas de manufatura de componentes automotivos, principalmente de produtos do segmento rodoviário pesado, são muito comuns processos de desempeno a quente, assim como outros procedimentos como arqueamento e alinhamento de longarinas. O presente trabalho tem por objetivo traçar os principais impactos destes processos sobre os materiais ASTM A570 GR36-C e o aço de alta resistência e baixa liga norma DIN EN 10149 S700MC em uma rota de fabricação de produtos automotivos com interferência de um procedimento a quente. Esses materiais, quando submetidos a determinados ciclos térmicos para alinhamento a quente, através do aquecimento de algumas regiões pontuais e do posterior resfriamento ao ar calmo têm suas propriedades mecânicas alteradas. Para investigar estas modificações, foram reproduzidas as condições do processo atual para mapeamento de dados de temperatura para os subsequentes ensaios de laboratório. Comparando as amostras submetidas ao ciclo térmico, com as produzidas com a mesma matéria prima sem aquecimento, pode-se verificar o impacto causado pelo processo de alinhamento a quente utilizado sobre as propriedades mecânicas do material. Os resultados mostram que o aço ASTM A570 GR36-C não tem suas propriedades alteradas a ponto de inviabilizar o uso do material. Para o aço DIN EN 10149 S700MC as alterações são expressivas em todos os ciclos térmicos realizados. Com isso, ocorrem modificações na microestrutura pelo tratamento térmico ocasionando a diminuição de algumas propriedades mecânicas importantes, como tensão de escoamento, microdureza e limite de resistência à fadiga. Essas últimas variáveis foram correlacionadas e mostraram o mesmo comportamento. / In certain manufacturing routes of automotive components, especially of heavy road segment products are very common straightening processes hot, as well as other procedures such as bending and alignment of rails. This paper aims to draw the main impacts of these processes on ASTM A570 GR36-C materials and high strength low alloy steel DIN EN 10149 S700MC on a route manufacturing of automotive products with interference from a hot procedure. These materials, when subjected to certain thermal cycles to hot alignment by heating of certain individual regions and the subsequent cooling the still air have changed their mechanical properties. In order to investigate this, they were reproduced the conditions of the current process for temperature mapping data for subsequent laboratory tests. Comparing the samples subjected to thermal cycling with produced with the same raw material unheated, one can ascertain the impact caused by hot alignment process used on the mechanical properties of the material. The results show that the steel ASTM A570 GR36-C does not have its properties changed as to make the use of the material. To DIN EN 10149 S700MC Steel changes are significant in all thermal cycles performed. Thus, changes occur in the microstructure by heat treatment causing a reduction of some important mechanical properties such as yield strength, hardness and fatigue strength limit. The latter variables were correlated and showed the same behavior.

Em determinadas rotas de manufatura de componentes automotivos, principalmente de produtos do segmento rodoviário pesado, são muito comuns processos de desempeno a quente, assim como outros procedimentos como arqueamento e alinhamento de longarinas. O presente trabalho tem por objetivo traçar os principais impactos destes processos sobre os materiais ASTM A570 GR36-C e o aço de alta resistência e baixa liga norma DIN EN 10149 S700MC em uma rota de fabricação de produtos automotivos com interferência de um procedimento a quente. Esses materiais, quando submetidos a determinados ciclos térmicos para alinhamento a quente, através do aquecimento de algumas regiões pontuais e do posterior resfriamento ao ar calmo têm suas propriedades mecânicas alteradas. Para investigar estas modificações, foram reproduzidas as condições do processo atual para mapeamento de dados de temperatura para os subsequentes ensaios de laboratório. Comparando as amostras submetidas ao ciclo térmico, com as produzidas com a mesma matéria prima sem aquecimento, pode-se verificar o impacto causado pelo processo de alinhamento a quente utilizado sobre as propriedades mecânicas do material. Os resultados mostram que o aço ASTM A570 GR36-C não tem suas propriedades alteradas a ponto de inviabilizar o uso do material. Para o aço DIN EN 10149 S700MC as alterações são expressivas em todos os ciclos térmicos realizados. Com isso, ocorrem modificações na microestrutura pelo tratamento térmico ocasionando a diminuição de algumas propriedades mecânicas importantes, como tensão de escoamento, microdureza e limite de resistência à fadiga. Essas últimas variáveis foram correlacionadas e mostraram o mesmo comportamento. / In certain manufacturing routes of automotive components, especially of heavy road segment products are very common straightening processes hot, as well as other procedures such as bending and alignment of rails. This paper aims to draw the main impacts of these processes on ASTM A570 GR36-C materials and high strength low alloy steel DIN EN 10149 S700MC on a route manufacturing of automotive products with interference from a hot procedure. These materials, when subjected to certain thermal cycles to hot alignment by heating of certain individual regions and the subsequent cooling the still air have changed their mechanical properties. In order to investigate this, they were reproduced the conditions of the current process for temperature mapping data for subsequent laboratory tests. Comparing the samples subjected to thermal cycling with produced with the same raw material unheated, one can ascertain the impact caused by hot alignment process used on the mechanical properties of the material. The results show that the steel ASTM A570 GR36-C does not have its properties changed as to make the use of the material. To DIN EN 10149 S700MC Steel changes are significant in all thermal cycles performed. Thus, changes occur in the microstructure by heat treatment causing a reduction of some important mechanical properties such as yield strength, hardness and fatigue strength limit. The latter variables were correlated and showed the same behavior.

Em determinadas rotas de manufatura de componentes automotivos, principalmente de produtos do segmento rodoviário pesado, são muito comuns processos de desempeno a quente, assim como outros procedimentos como arqueamento e alinhamento de longarinas. O presente trabalho tem por objetivo traçar os principais impactos destes processos sobre os materiais ASTM A570 GR36-C e o aço de alta resistência e baixa liga norma DIN EN 10149 S700MC em uma rota de fabricação de produtos automotivos com interferência de um procedimento a quente. Esses materiais, quando submetidos a determinados ciclos térmicos para alinhamento a quente, através do aquecimento de algumas regiões pontuais e do posterior resfriamento ao ar calmo têm suas propriedades mecânicas alteradas. Para investigar estas modificações, foram reproduzidas as condições do processo atual para mapeamento de dados de temperatura para os subsequentes ensaios de laboratório. Comparando as amostras submetidas ao ciclo térmico, com as produzidas com a mesma matéria prima sem aquecimento, pode-se verificar o impacto causado pelo processo de alinhamento a quente utilizado sobre as propriedades mecânicas do material. Os resultados mostram que o aço ASTM A570 GR36-C não tem suas propriedades alteradas a ponto de inviabilizar o uso do material. Para o aço DIN EN 10149 S700MC as alterações são expressivas em todos os ciclos térmicos realizados. Com isso, ocorrem modificações na microestrutura pelo tratamento térmico ocasionando a diminuição de algumas propriedades mecânicas importantes, como tensão de escoamento, microdureza e limite de resistência à fadiga. Essas últimas variáveis foram correlacionadas e mostraram o mesmo comportamento. / In certain manufacturing routes of automotive components, especially of heavy road segment products are very common straightening processes hot, as well as other procedures such as bending and alignment of rails. This paper aims to draw the main impacts of these processes on ASTM A570 GR36-C materials and high strength low alloy steel DIN EN 10149 S700MC on a route manufacturing of automotive products with interference from a hot procedure. These materials, when subjected to certain thermal cycles to hot alignment by heating of certain individual regions and the subsequent cooling the still air have changed their mechanical properties. In order to investigate this, they were reproduced the conditions of the current process for temperature mapping data for subsequent laboratory tests. Comparing the samples subjected to thermal cycling with produced with the same raw material unheated, one can ascertain the impact caused by hot alignment process used on the mechanical properties of the material. The results show that the steel ASTM A570 GR36-C does not have its properties changed as to make the use of the material. To DIN EN 10149 S700MC Steel changes are significant in all thermal cycles performed. Thus, changes occur in the microstructure by heat treatment causing a reduction of some important mechanical properties such as yield strength, hardness and fatigue strength limit. The latter variables were correlated and showed the same behavior.

Este trabalho apresenta um modelo para a verificação do trem-tipo de projeto de pontes e viadutos da norma brasileira a partir do tráfego real nas estradas. Inicialmente, apresenta-se a comparação da carga móvel da norma brasileira com o Eurocode e com as normas da AASHTO. Em seguida, apresenta-se o estado da arte no Brasil e no mundo em pesquisas na área de cargas móveis em pontes. Propõe-se um modelo de verificação do trem-tipo baseado em simulações das passagens e cargas de veículos, através do método de Monte Carlo. São utilizados dados de pesagem e de quantidades de veículos provenientes de uma rodovia concedida à iniciativa privada no interior paulista. São efetuadas análises de pontes celulares com diversos vãos, de 30 a 200 metros, sendo estudados os momentos fletores no meio do vão e forças cortantes adjacentes aos apoios, em obras isostáticas, e momentos fletores no apoio central de pontes contínuas de dois vãos. É dada maior ênfase às situações de congestionamento sobre a ponte, e são efetuadas extrapolações estatísticas para a obtenção dos esforços característicos, levando-se em conta as diferentes situações de tráfego possíveis. Por fim, é feita uma extensão ao estudo das grelhas, utilizando-se linhas de influência transversais em ponte com vão de 30 metros, sem transversinas intermediárias. / This work presents a model to verify the design traffic load model of the Brazilian code, based on real traffic at road bridges. First, it compares Brazilian load model with Eurocode 1 and AASHTO Standard and LRFD Specifications. Then, recent development and research on bridge traffic load models are presented, in Brazil and other countries. A verification model of the traffic load is proposed, based on quantity and weight vehicle simulations, using Monte Carlo method. Real traffic data of trucks, used in this work, have been collected at highways of Sao Paulo state. Box-girder bridges from 30 to 200 m spans are investigated, studying the bending moment at midspan and the shear forces near the supports, on simply supported bridges, and the bending moment at center support, on two-span continuous bridges. Traffic jam situations on the bridge are emphasyzed, and statistical extrapolations to the load effects carachteristic values are done. Finally, it presents an extension of this study to multi-beam cross sections, using transverse influence lines, in a 30 m span bridge, without transverse beams.

O monitoramento do trânsito de veículos rodoviários de carga em vias urbanas é dependente do trabalho de profissionais que precisam estar integralmente atentos ao tráfego de uma determinada via, e assim, identificar a presença desses veículos em meio a cenas complexas. Sistemas automáticos de identificação de veículos em quadros de vídeos podem agregar valor na qualidade de vida das cidades, pois tendem a diminuir os congestionamentos e incrementam segurança ao trânsito. Nesta pesquisa, propõe-se um modelo capaz de identificar e segregar veículos rodoviários de carga em vias urbanas, por meio de técnicas de processamento e análise de vídeos, gravados por câmeras posicionadas em diversos ângulos em dispositivos de acessos a vias urbanas. O sistema foi desenvolvido em linguagem MATLAB® e foram abordadas técnicas referentes às etapas de detecção, segmentação e processamento de objetos em fundos complexos. Ao final do trabalho, o sistema é aplicado em cenários de filmagem na cidade de São Carlos - SP e os resultados obtidos são discutidos. / The monitoring of the road freight vehicles traffic on urban roads relies on the work of professionals who need to be fully aware of the traffic on a specific road, and thereby identify the presence of these vehicles in complex scenes. Automatic vehicle identification in video shots may add value to the city life quality, due to congestion diminishment and traffic security improvement. In this research, a model able to identify and segregate road freight vehicles on urban roads is proposed, by means of video analysis and processing, that were recorded by cameras positioned at different angles on highways accesses on urban roads. The system was developed using MATLAB®. Techniques related to detecting, targeting and processing steps have been used to identify objects in complex backgrounds. At the end of the work, the system is applied to several scenarios that have been filmed in the city of São Carlos - SP and the results are discussed.

O crescente desenvolvimento na indústria de transporte tornou-se um tema de pesquisa em diversos países, uma vez que as obras de arte especiais até então construídas não foram projetadas para as elevadas cargas atualmente transportadas. Mostra-se necessária uma reavaliação de como a ação do carregamento móvel é levada em consideração. Dessa forma, elaborou-se um estudo de normas e códigos de diversos países sobre o tema. Definem-se algumas combinações de veículos de cargas (CVCs) e analisam-se as conseqüências e a viabilidade do tráfego das mesmas. Essa análise é realizada através da comparação dos esforços solicitantes provocados pelas CVCs e pelos veículos previstos por normas em diversos sistemas estruturais e por meio da verificação da capacidade portante de um projeto típico. Objetivando-se encontrar uma solução que se adequasse à realidade brasileira, é elaborado um estudo sobre como outros países vêm tratando a questão das combinações de veículos de cargas especiais. Ao final do trabalho, constata-se a existência de CVCs que, apesar de atenderem às exigências estabelecidas pelo Conselho Nacional de Trânsito (CONTRAN), são incompatíveis com a as pontes da malha viária nacional. / The increasing development in the transport industry has become a research topic in several countries, once the bridges constructions built to date were not originally designed to support the ever increasing heavy loads nowadays being transported. It is thus necessary a re-evaluation of how the action of live loading is taken in consideration. A study of the codes and specifications of several countries is elaborated. It is defined some cases of combinations of special load vehicles (CVCs) and it is analyzed the consequences and viability of their traffic. This analyses is done by comparing the efforts caused by the CVC\'s to the other normative vehicles in various structural systems and by the verification of the strength capacity of a typical project. In order to find a solution in accordance with the Brazilian reality, a study is elaborated on how other countries manage the combinations of special load vehicles issue. Among other conclusions of this research, it is worth noting that there are CVC\'s that attend the standards established by the National Council of Transportation (CONTRAN) but are not compatible with the bridges of national roads.