EN 16727 Aplicações Ferroviárias - Trilhos - Barreiras de Ruído e Dispositivos Relacionados que Afetam a Propagação do Som Aéreo - Desempenho Não Acústico

A norma europeia “EN 16727 Aplicações ferroviárias - Via - Barreiras acústicas e dispositivos relacionados que afetam a propagação do som aéreo - Desempenho não acústico” consiste nas seguintes subseções publicadas sob o mesmo título:

• A norma "EN 16727-1 Parte 1: Desempenho mecânico sob cargas estáticas - Método de cálculo e ensaio" aplica-se apenas a barreiras acústicas constituídas por postes como elementos estruturais e painéis como elementos acústicos (por exemplo, fabricados em metal, madeira, plástico ou painéis de concreto). Aplica-se também ao revestimento acústico de paredes existentes e ao revestimento acústico parcial ou total de trilhos ferroviários.

É importante que os elementos acústicos sejam testados em conjunto com os elementos estruturais para garantir que a barreira acústica seja representativa do uso pretendido. Esta norma fornece critérios para validar barreiras acústicas ferroviárias e dispositivos relacionados com base no desempenho mecânico básico sob condições de exposição padrão, independentemente dos materiais utilizados.

Esta norma inclui uma série de condições e requisitos opcionais para permitir uma ampla variedade de aplicações na Europa. Aspectos individuais de desempenho são abordados separadamente nos anexos. Esta norma fornece métodos de ensaio e critérios para avaliar barreiras acústicas ferroviárias quanto ao seu desempenho mecânico e estabilidade sob carga estática.

Barreiras acústicas e dispositivos relacionados que afetam a propagação do som aéreo estão sujeitos a impactos permanentes, variáveis ​​ou acidentais, conforme especificado na norma EN 1990. Esta norma permite a avaliação dos efeitos das forças resultantes do peso próprio, das cargas de pressão atmosférica e das cargas de impacto que podem atuar sobre a barreira acústica e seus componentes. É essencial que o comportamento estrutural da barreira acústica seja avaliado sob combinações de impactos permanentes, variáveis ​​e acidentais para evitar tensões excessivas no material, separação de elementos dos pilares estruturais e deflexão excessiva que possam afetar sua eficácia acústica e durabilidade.

Os diferentes materiais utilizados no projeto de uma barreira acústica devem ser quimicamente compatíveis e não afetar negativamente as propriedades uns dos outros. Danos menores, principalmente causados ​​por pedras de lastro ou outros detritos da passagem de trens, podem ser tolerados, mas requisitos de segurança, ambientais e funcionais devem ser considerados.

As propriedades de fragmentação são abordadas na norma EN 16727-3. Quando há falta de informações de projeto ou dúvidas sobre os parâmetros necessários para testes ou cálculos para validar um projeto, investigações adicionais e estudos geotécnicos são necessários para obter os valores necessários para garantir a segurança e a usabilidade de toda a barreira acústica. Em alguns países, a força dinâmica da neve ejetada por equipamentos utilizados na limpeza de trilhos no inverno deve ser levada em consideração.

• A norma EN 16727-2-1 Parte 2-1: Desempenho mecânico sob carga dinâmica causada pela passagem de trens - Resistência à fadiga descreve os requisitos básicos para a verificação dos estados limites último e de serviço e da resistência à fadiga de barreiras acústicas ou seus componentes por meio de métodos analíticos e ensaios. Métodos analíticos podem ser utilizados para determinar valores característicos e de projeto. Nos casos em que informações suficientes não estejam disponíveis, o procedimento analítico pode ser combinado com os resultados dos ensaios.

Esta norma fornece os seguintes tipos de procedimentos de teste:

• Testes em pequenas amostras para identificar categorias detalhadas que podem não ser cobertas pelos Eurocódigos (procedimento de validação A).
• Ensaio em um elemento genérico para definir o estado limite de fadiga (procedimento de verificação B).
• Testes em escala real sob uma carga representativa específica para determinar a resistência à fadiga de componentes de barreira acústica para condições de carga definidas (procedimento de validação C). Este procedimento é fornecido como uma alternativa aos procedimentos de validação A e B.

A passagem de trens cria uma onda de pressão de ar que impacta as barreiras acústicas colocadas ao longo dos trilhos. É essencial que as barreiras acústicas suportem esse impacto sem que nenhum componente se desloque ou se solte de forma insegura. Elas devem ser projetadas de acordo com os requisitos especificados nos estados limites último, de serviço e de fadiga. Quando não houver regras de projeto ou experiência suficiente com componentes, o projeto deve ser baseado em cálculos e ensaios realizados para fornecer informações sobre as propriedades e a resistência à fadiga do componente para o projeto nos estados limites último e de serviço. Esta norma se aplica a componentes de barreira acústica ou a barreiras acústicas consideradas como um todo.

Quando o projeto puder ser realizado com modelos analíticos, a verificação de fundações, pilares e painéis deve estar em conformidade com os Eurocódigos ou documentos de avaliação europeus relevantes. Os elementos de aço e alumínio devem ser projetados de acordo com as séries de normas EN 1993 e EN 1999.

• A EN 16727-2-2 Parte 2-2: Desempenho mecânico sob carga dinâmica causada pela passagem de trens - Método de cálculo define a carga em barreiras acústicas devido à onda de pressão atmosférica especificada na EN 1991-2, as localizações relevantes do padrão de carga e as forças internas. As formas verticais e horizontais da onda de pressão atmosférica e os efeitos dinâmicos são levados em consideração. O método de cálculo descrito nesta norma foi desenvolvido para barreiras acústicas com construção em pilares e painéis sobre fundações de estacas. Também pode ser utilizado quando o material de cobertura é fixado a uma estrutura rígida. Para estruturas com fundações de estacas, uma fórmula empírica para determinar a frequência natural está incluída no apêndice da norma (Anexo A). O Anexo B também inclui um exemplo da aplicação do método de cálculo para determinar as forças e momentos internos que atuam no pilar central. O projeto de barreiras acústicas (por exemplo, resistência à fadiga) não faz parte desta norma.

A passagem de trens cria mudanças de pressão na forma de ondas de pressão de ar que impactam as barreiras acústicas colocadas na borda dos trilhos. As barreiras acústicas devem suportar esse impacto sem que nenhum componente se quebre ou se desloque, o que poderia representar um risco à segurança dos trens ou pessoas que passam. Esta norma fornece um método de cálculo para avaliar a capacidade de barreiras acústicas de postes e painéis com fundações de estacas para resistir a essa mudança de pressão e leva em consideração a resposta dinâmica da estrutura. A onda de pressão de ar gerada pela passagem de um trem é descrita em termos de duas cargas de bloco na EN 1991-2. Para calcular efeitos estáticos e dinâmicos realistas em barreiras acústicas, é necessário considerar a forma da onda de pressão de ar e seus efeitos dinâmicos.

• A EN 16727-3 Parte 3: Requisitos gerais de segurança e ambientais descreve os requisitos mínimos e outros critérios para avaliar o desempenho geral de segurança e ambiental de barreiras acústicas e dispositivos relacionados que afetam a propagação do som aéreo em condições típicas de via. Os requisitos para condições mais exigentes são avaliados pelo projetista. Métodos de teste apropriados são fornecidos quando necessário, mas, para alguns aspectos, uma declaração das propriedades do material pode ser necessária para informar os projetistas. O tratamento de cada aspecto é discutido separadamente nos anexos desta norma (Anexos A a G).

Barreiras acústicas e dispositivos relacionados instalados ao longo dos trilhos ferroviários que afetam a propagação do som aéreo não devem, enquanto cumprem sua função principal, representar um risco para os usuários ferroviários, outros transeuntes ou o meio ambiente em geral. Barreiras acústicas e dispositivos relacionados não devem facilitar a propagação do fogo a partir de lados adjacentes ou terreno adjacente. Além disso, a resistência ao fogo que atenda a padrões específicos pode ser necessária para minimizar o risco para edifícios adjacentes ou para usuários ferroviários em corredores estreitos. Barreiras acústicas e dispositivos relacionados não devem refletir a luz em direção aos maquinistas de forma que coloque em risco a segurança ferroviária. Eles devem ser construídos com materiais que não emitam fumaças ou efluentes nocivos, sejam de processos naturais ou industriais ou como resultado de incêndio. As barreiras acústicas devem fornecer um meio de escape para os usuários ferroviários e acesso para os operadores em caso de emergência. Barreiras acústicas e dispositivos relacionados que afetam a propagação do som aéreo geralmente não são esperados para suportar impactos de veículos; no entanto, os projetistas podem usar informações sobre as consequências de tais cargas de impacto para determinar os requisitos para a proteção de usuários ferroviários e transeuntes.

As normas EN 16727 são consideradas importantes pelos seguintes motivos:

• Segurança e integridade estrutural: As barreiras acústicas devem suportar pressões estáticas e dinâmicas significativas, incluindo ondas de pressão atmosférica geradas pela passagem de trens. Sem um projeto padrão, essas estruturas podem falhar inesperadamente, representando um risco para passageiros, pessoal de manutenção e comunidades próximas.
• Durabilidade e resistência à fadiga: Ciclos repetidos de carga (de trens que passam) podem danificar os componentes da barreira. A Seção 2-1 garante que as barreiras permaneçam eficazes ao longo do tempo, sem falhas relacionadas à fadiga.
• Consistência entre países: como uma norma europeia, é obrigatória para todos os estados-membros do CEN e garante abordagens técnicas harmonizadas e interoperabilidade em toda a rede ferroviária europeia.
• Prática de engenharia informada: Esses padrões fornecem receitas de cálculo, procedimentos de teste e exemplos suplementares para orientar projetistas e engenheiros em diferentes situações e materiais, reduzindo a incerteza e aumentando a confiabilidade.

As vantagens práticas dessas normas são as seguintes:

• Projeto seguro, durável e eficaz de barreiras acústicas ferroviárias em termos de desempenho mecânico.
• Prevenção de falhas estruturais que possam colocar em risco as operações ferroviárias ou a infraestrutura próxima.
• Especificações de engenharia harmonizadas em vários países simplificam projetos ferroviários transfronteiriços.
• Requisitos claros para cálculos de projeto e testes físicos ajudam os fabricantes a cumprir as estruturas regulatórias.

Como resultado, as normas EN 16727 garantem que as estruturas de redução de ruído ao longo das ferrovias não sejam apenas acusticamente eficazes, mas também mecanicamente robustas e seguras durante toda a sua vida útil operacional — um requisito essencial para o projeto de infraestrutura ferroviária moderna e a conformidade regulatória.

Nossa organização, que há anos apoia empresas de todos os setores por meio de uma ampla gama de atividades de teste, medição, análise e avaliação, conta com uma equipe sólida de colaboradores que acompanham de perto os desenvolvimentos globais em ciência e tecnologia e se aprimoram constantemente. Nesse contexto, também prestamos serviços de teste em conformidade com a norma "EN 16727 Aplicações ferroviárias - Via - Barreiras acústicas e dispositivos relacionados que afetam a propagação do som aéreo - Desempenho não acústico".