AVALIAÇÃO - Superestrutura Ferroviária

Prévia do material em texto

UNEMAT – UNIVERIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO 
CÂMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP 
FACET – FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
1 
AVALIAÇÃO INDIVIDUAL – SUPERESTRUTURA FERROVIÁRIA 
 
Docente: Gustavo Benetti 
Acadêmica: Daniella Neia de Freitas 
Data: 03/06/2021 
 
Dados fixos: 
Raio da curva: 900 m; 
𝐻𝐻𝑚𝑚á𝑥𝑥: 18 cm (se o calculado passar, usar esta); 
Locomotiva diesel elétrica; 
𝑛𝑛 (coeficiente de segurança): 5; 
𝑑𝑑: 0,10 m (deslocamento CG); 
Velocidade operacional: 60 km/h; 
Curva circular simples; 
Corda: 20 m; 
Bitola: 1,6 m. 
 
Dimensione: 
1. Calcule o Grau da curva. (1 ponto) 
𝐺𝐺 = 2 ∙ 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑛𝑛 �
10
𝑅𝑅 �
= 2 ∙ 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑛𝑛 �
10
900�
= 2 ∙ 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑛𝑛 �
1
90�
⇒ 𝐺𝐺 = 1,27° 
 
2. Calcule o Desenvolvimento da curva. (1 ponto) 
𝐷𝐷 =
𝜋𝜋 ∙ 𝑅𝑅
180°
∙ 𝐴𝐴𝐴𝐴 =
𝜋𝜋 ∙ 900
180°
∙ 1,27 ⇒ 𝐷𝐷 = 20,00 𝑚𝑚 
 
3. Calcule a Superelevação (teórica e prática) e avalie a Superlargura (se há 
necessidade ou não). (2 pontos). 
Superelevação teórica: ℎ = 𝐵𝐵∙𝑉𝑉
2
127∙𝑅𝑅
= 1,6∙60
2
127∙900
⇒ ℎ = 0,050 𝑚𝑚 
Superelevação prática: ℎ𝑚𝑚á𝑥𝑥 =
𝐵𝐵
𝐻𝐻∙𝑛𝑛
�𝐵𝐵
2
− 𝑑𝑑� = 1,6
1,5∙5
�1,6
2
− 0,10� ⇒ ℎ𝑚𝑚á𝑥𝑥 ≈ 0,15 𝑚𝑚 
2 
 
Segundo a norma citada na Apostila de Ferrovias PTR 2501 da USP, curvas com raios 
superiores a 500 m não recebem Superlargura. Logo, para esta curva, cujo raio é de 
900 m, não há necessidade da mesma. 
 
4. Aceleração centrífuga. (1,5 pontos) 
𝜂𝜂 =
𝑉𝑉2
𝑅𝑅
− 𝑔𝑔 ∙
ℎ𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑚𝑚á𝑥𝑥
𝐵𝐵
=
602
900
− 9,81 ∙
0,15
1,6
⇒ 𝜂𝜂 = 3,08 3𝑚𝑚/𝑎𝑎2 
 
5. Velocidade máxima (fator de segurança). (1,5 pontos) 
𝑉𝑉𝑚𝑚á𝑥𝑥 = �127�
ℎ𝑚𝑚á𝑥𝑥
𝐵𝐵
+
𝐵𝐵
2 − 𝑑𝑑
𝐻𝐻 ∙ 𝑛𝑛 �
∙ √𝑅𝑅 
𝑉𝑉𝑚𝑚á𝑥𝑥 = �127�
0,15
1,6
+
1,6
2 − 0,10
1,5 ∙ 5 �
∙ √900 ⇒ 𝑉𝑉𝑚𝑚á𝑥𝑥 = 146,23 𝑘𝑘𝑚𝑚/ℎ 
 
6. Velocidade máxima (conforto). (1,5 pontos) 
𝑉𝑉𝑚𝑚á𝑥𝑥 = �127�
ℎ𝑚𝑚á𝑥𝑥 +
𝜂𝜂 ∙ 𝐵𝐵
𝑔𝑔
𝐵𝐵 �
∙ √𝑅𝑅 
𝑉𝑉𝑚𝑚á𝑥𝑥 = �127�
0,15 + 3,08 ∙ 1,69,81
1,6 �
∙ √900 ⇒ 𝑉𝑉𝑚𝑚á𝑥𝑥 = 215,87 𝑘𝑘𝑚𝑚/ℎ 
Como a velocidade máxima de conforto ultrapassou o critério de segurança de 146,23 
km/h, pode-se utilizar o valor de aceleração centrífuga de 𝜂𝜂 = 0,65 𝑚𝑚/𝑎𝑎2, 
recomendado para bitolas largas (de 1,6 m). Assim: 
𝑉𝑉𝑚𝑚á𝑥𝑥 = �127�
0,15 + 0,65 ∙ 1,69,81
1,6 �
∙ √900 ⇒ 𝑉𝑉𝑚𝑚á𝑥𝑥 = 135,24 𝑘𝑘𝑚𝑚/ℎ 
 
 
 
3 
 
7. Velocidade mínima em curva. (1,5 pontos) 
𝑉𝑉𝑚𝑚í𝑛𝑛 = �127�
ℎ𝑚𝑚á𝑥𝑥
𝐵𝐵
−
𝐵𝐵
2 − 𝑑𝑑
𝐻𝐻 ∙ 𝑛𝑛 �
∙ √𝑅𝑅 
𝑉𝑉𝑚𝑚í𝑛𝑛 = �127�
0,15
1,6
−
1,6
2 − 0,10
1,5 ∙ 5 �
∙ √900 ⇒ 𝑉𝑉𝑚𝑚í𝑛𝑛 = 6,90 𝑘𝑘𝑚𝑚/ℎ 
Neste caso, pode-se seguir o valor recomendado de 40 km/h. 
 
	AVALIAÇÃO INDIVIDUAL – SUPERESTRUTURA FERROVIÁRIA
	Docente: Gustavo Benetti
	Acadêmica: Daniella Neia de Freitas
	Data: 03/06/2021
	Dados fixos:
	Raio da curva: 900 m;
	,𝐻-𝑚á𝑥.: 18 cm (se o calculado passar, usar esta);
	Locomotiva diesel elétrica;
	𝑛 (coeficiente de segurança): 5;
	𝑑: 0,10 m (deslocamento CG);
	Velocidade operacional: 60 km/h;
	Curva circular simples;
	Corda: 20 m;
	Bitola: 1,6 m.
	Dimensione:
	1. Calcule o Grau da curva. (1 ponto)
	𝐺=2∙𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑛,,10-𝑅..=2∙𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑛,,10-900..=2∙𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑛,,1-90..⇒𝐺=1,27
	2. Calcule o Desenvolvimento da curva. (1 ponto)
	𝐷=,𝜋∙𝑅-180 .∙𝐴𝐶=,𝜋∙900-180 .∙1,27⇒𝐷=20,00 𝑚
	3. Calcule a Superelevação (teórica e prática) e avalie a Superlargura (se há necessidade ou não). (2 pontos).