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ESTRADAS PROF. MS. EMMANUELLE LORENA UNIDADE II PROFESSOR EMMANUELLE LORENA ▪Engenheira Civil – 2003 UPE; ▪Mestre em Engenharia Ambiental – 2018 UFRPE; ▪Doutoranda em Desenvolvimento e Meio Ambiente – UFPE – 2022; ▪Atuação em projetos, planejamento, execução e controle de obras; ▪Edificações e Estradas. @manulorena_eng UNIDADE DE APRENDIZAGEM II EMMANUELLE LORENA ▪ Introdução aos elementos do projeto geométrico ▪Projeto em planta UNIDADE 2 ▪Perfil longitudinal ▪Seções transversais Introdução aos elementos do projeto geométrico ▪ As curvas devem ter o maior raio possível; ▪ A rampa máxima deve ser empregada em casos particulares e com a menor extensão possível; ▪ A visibilidade do motorista deve ser assegurada em todo o trajeto, sobretudo em trechos com interseções e em curvas horizontais e verticais; ▪ Devem ser compensados os cortes e aterros; ▪ As distâncias de transporte devem ser as menores possíveis. CURVA DE RAIOS LONGOS E TANGENTES CURTAS PROJETO GEOMÉTRICO ELEMENTOS Diagrama 1. Elementos geométricos de uma estrada. Fonte: PONTES FILHO, 1998, p. 30. (Adaptado). ▪o projeto em planta deve conter o eixo da estrada, as bordas da pista, pontos notáveis do alinhamento horizontal, a localização e limite das obras de arte recorrentes, especiais e de contenção (muros de arrimo, por exemplo) e as linhas indicativas dos limites aproximados da terraplenagem nos limites da faixa de domínio ▪ Velocidade diretriz: ou velocidade de projeto, é selecionada para fins de projeto da via, condicionando as características da mesma; ▪ Tangente: trecho retilíneo do eixo da estrada; ▪ Ponto de interseção (pi): ponto em que se cortam os prolongamentos de duas tangentes sucessivas; ▪ Deflexão ou ângulo de deflexão (∅): ângulo com centro no 𝑃𝐼 que o prolongamento de uma tangente cria com a tangente seguinte. Pode se posicionar à direita ou à esquerda, conforme a orientação da segunda tangente e pelo sentido do estaqueamento; PROJETO GEOMÉTRICO PROJETO EM PLANTA ▪O traçado deve acompanhar a topografia da região, alterando-a quando necessário; ▪Características geológicas e geotécnicas dos terrenos Introdução: atravessados, problemas de desapropriações, topografia da região, etc, obrigam o uso de inúmeras curvas no traçado; ▪Mais importante que poucas curvas são ter curvas de raio grande. PROJETO GEOMÉTRICO CURVA CIRCULAR SIMPLES O eixo de uma rodovia é constituído por uma poligonal aberta, cujos alinhamentos são concordados em seus vértices por meio de curvas horizontais. A curva circular de concordância horizontal são comumente chamadas de curvas circular, e são todas as curvas simples (de uma projeto geométrico de rodovias e vias urbanas. https://engenhariacivilfsp.files.wordpress.com/2014/09/aula3.pdf PROJETO GEOMÉTRICO CURVA CIRCULAR SIMPLES ▪As tangentes devem ser concordantes através de curvas, suavizando os traçados. No projeto geométrico rodoviário podemos observar: a) O projeto sempre compreenderá trechos retos e curvos que são denominadas, respectivamente, por tangentes e curvas; b) O eixo da rodovia possui um ponto de origem e um sentido de percurso definidos; c) No projeto dos elementos planimétricos, a exemplo dos procedimentos topográficos, as distâncias são sempre tomadas horizontalmente, sendo expressas em metros, com a precisão padronizada de 0,01m. PROJETO GEOMÉTRICO CURVA CIRCULAR SIMPLES ▪CONCEITO DE TANGENTES (T): ▪ São os segmentos de retas que vão do PC ao PI ou do PI ao PT (não confundir com a extensão do trecho em tangente entre duas curvas consecutivas). PROJETO GEOMÉTRICO CURVA CIRCULAR SIMPLES Combinação: elementos em planta e em perfil: Buscar a continuidade espacial dos traçados, mediante intencional e criteriosa coordenação dos seus elementos geométricos constituintes, em especial dos elementos planimétricos e altimétricos. Deve-se marcar pontos sucessivos ao longo do eixo, eu servirão, inclusive, para fins de posterior materialização da rodovia em campo. Esses pontos são denominados de estacas, marcados a cada 20,0m ou 50,0 m de distância, dependendo do nível de precisão que se desejar, a partir da origem do projeto, e enumerados sequencialmente, processo conhecido por estaqueamento do eixo. Ponto de Partida: PP= 0 - início do projeto - estaca 0 PROJETO GEOMÉTRICO ESTAQUEAMENTO PROJETO GEOMÉTRICO ESTAQUEAMENTO ESTACAS = 20M ▪estacas quebradas, – que são nomeados conforme o exemplo: 20 + 2,87 m Trechos curvos com raios entre 100,0m e 600,0m, devem ser marcados com pontos distantes 10,0m entre si. Com raios de curva inferiores a 100,0m, os comprimentos máximos de corda devem ser de 5,0m, sendo caracterizados os pontos correspondentes às estacas inteiras e às estacas múltiplas de 5,0m. PROJETO GEOMÉTRICO CORDA PC- Ponto de curva-Ponto de contato entre o fim da tangente e o começo da curva circular. PT - Ponto de tangente- Ponto de contato entre o fim da curva circular e o começo da tangente seguinte. T- Tangentes externas- São os segmentos retos das tangentes originais, compreendidas entre PC e PT. R- Raio da Curva- Distância do centro da curva ao ponto PC e PT. α- Deflexão- Ângulo formado pelo prolongamento de um alinhamento e o alinhamento seguinte, com orientação do sentido direito ou esquerdo. PI- Ponto de Interseção – Ponto onde se interceptam as tangentes que serão concordadas pela curva. C- Corda – Distância reta entre PC e o PT. AC- Ângulo Central – Ângulo formado pelos raios que passam pelos extremos do arco da curva, ou seja pelos pontos PC e PT. PROJETO GEOMÉTRICO ELEMENTOS Concordância com curva circular simples: Cálculo da Concordância: 1) Conhecidos: elementos da poligonal, os comprimentos dos alinhamentos e os ângulos de deflexão nos vértices. 2) Ângulo Central (AC) numericamente igual à deflexão (I), AC = I 3) Falta para a definição geométrica da concordância - o raio da curva circular a ser utilizada. PROJETO GEOMÉTRICO ELEMENTOS Ângulo Deflexão: quando duas tangentes do eixo projetado coincidem com duas tangentes da exploração, não será preciso recalcular a deflexão, pois o ângulo já foi determinado e permanece o mesmo. Caso contrário, será necessário encontrá-lo, pelos seguintes métodos: PROJETO GEOMÉTRICO ELEMENTOS Concordância com curva circular simples: Quanto maior for o raio da curva circular, melhor será a concordância para o usuário. Limitações de ordem prática = 5.000,00m. Curvas com raios superiores tendem a se confundir visualmente com tangentes. Geometria das curvas circulares: Obedecidos esses limites – ajustar as condições topográficas locais - minimizar as intervenções. Fixado o raio de curva, a concordância poderá ser calculada analiticamente ou usando outra ferramenta, como o programa AutoCad. PROJETO GEOMÉTRICO ELEMENTOS Tangente Exterior (T): São os segmentos de reta que vão do PC ao PI e do PT ao PI (expressa em metros). https://engenhariacivilfsp.files.wordpress.com/2014/09/aula3.pdf Raio da curva circular (R): É o raio do arco do círculo empregado na concordância, expresso em metros. É um elemento selecionado por ocasião do projeto, de acordo com as características técnicas da rodovia e da topografia da região. É o comprimento do arco do círculo que vai desde o PC ao PT PROJETO GEOMÉTRICO ELEMENTOS Concordância com curva circular simples: Exemplo: Deseja-se fazer a concordâncias com curvas circulares simples do projeto de um eixo, com os alinhamentos definidos na forma da figura abaixo, no qual se queira efetuar as concordâncias com os raios de curva R1 = 200,00 m e R 2 = 250,00 m PROJETO GEOMÉTRICO ELEMENTOS Concordância com curva circular simples: Resultado analítico: R1=200; AC=24º12’40” ou AC=24.21111 dec R2=250; AC=32º49’50” ou AC=32.83055 dec PROJETO GEOMÉTRICO ELEMENTOS https://engenhariacivilfsp.files.wordpress.com/2014/09/aula3.pdf PROJETO GEOMÉTRICO ELEMENTOS https://engenhariacivilfsp.files.wordpress.com/2014/09/aula3.pdfhttps://engenhariacivilfsp.files.wordpress.com/2014/09/aula3.pdf Curvas de transição é comumente a denominação das curvas compostas. É formado por um segmento de circunferência que intercala dois segmentos de outra curva pré-escolhida. São tecnicamente denominadas Curvas de Transição de Concordância Horizontal. Sem Transição: quando se utilizam dois ou mais arcos de curvas circulares de raios diferentes, para concordar os alinhamentos retos. Com Transição: quando se empregam as radióides (espiral) na concordância dos alinhamentos retos. PROJETO GEOMÉTRICO CURVAS COMPOSTA As curvas de transição são arcos de raio variável, valor infinito na tangente até valor igual ao raio da própria curva circular; este ponto, onde os raios da curva de transição e circular são iguais. A aplicabilidade da curva de concordância de transição, segundo o DNIT, é limitada à adoção de raios pequenos, ou melhor, a combinações entre raios pequenos e velocidade diretriz da rodovia. Quando o alinhamento muda instantaneamente da tangente para uma curva circular, o motorista não pode manter o veículo no centro da faixa, no início da curva. Impacto da força centrífuga em parte balanceada com a própria inércia do veiculo pode resultar se não em Curvas circulares com transição: a própria inércia do veiculo pode resultar se não em uma situação de sério perigo, pelo menos numa situação desconfortável e pouco segura. O perfil longitudinal dentro do projeto geométrico de rodovias nada mais é que a representação do eixo da estrada. PROJETO GEOMÉTRICO PERFIL LONGITUDINAL https://www.passeidireto.com/arquiv o/83347793/ot-1-aula-6-greide- parcial-1 Seção (Perfil) Transversal é a representação geométrica, no plano vertical, de alguns elementos dispostos transversalmente, em determinado ponto do eixo longitudinal da estrada. Poderemos ter seção: • Seção em corte; • Seção em aterro; • Seção mista PROJETO GEOMÉTRICO SEÇÃO TRANSVERSAIS PROJETO GEOMÉTRICO SUPERELEVAÇÃO • Superelevação: inclinação transversal imposta à chapa de rodagem ao longo das curvas de concordância horizontal, a fim de compensar o efeito da força centrífuga nos veículos. É expressa em porcentagem; Principais forças que atuam sobre o veículo em movimento: Força centrífuga(F): horizontal e atua sobre o centro de gravidade do veículo, podendo ser decomposta em tangencial à pista e normal à pista. Força de atrito: atua sobre as faces do pneus em contato com a pista, sendo “f”o coeficiente de atrito. Força peso do veículo(P): vertical e atua sobre o centro de gravidade de veículo, podendo ser decomposta em tangencial e normal à pista. PROJETO GEOMÉTRICO SUPERELEVAÇÃO PROJETO GEOMÉTRICO OUTROS ELEMENTOS Plataforma Espaço compreendido entre os pontos iniciais dos taludes. A plataforma é constituída pelas pistas de rolamento, pelos acostamentos e pelos espaços de drenagem. Espaços para drenagem: A vida útil de um pavimento apresenta-se diretamente condicionada pela existência de um sistema de drenagem eficiente que remova a água pluvial e restrinja a chegada da água subterrânea aos pavimentos. https://engenhariacivilfsp.files.wordpress.com/2014/09/aula5.pdf Talude: Forma de caracterizar a inclinação da rampa do corte ou da saia do aterro. Expresso pela relação v : h entre os catetos vertical (v) e horizontal (h) de um retângulo, cuja hipotenusa coincide com a superfície inclinada. Um talude na proporção 3:2 significa que a cada 2m de avanço no plano horizontal teremos 3m no plano vertical. Pista de Rolamento Acostamentos Criação de espaços complementares para liberdade das faixas de tráfego e eventuais paradas de ônibus; Diminuição de acidentes (formação de áreas de escape); Drenagem e proteção da borda da pista; elhoria nas condições de visibilidade nos trechos curvos horizontais. P R O J E T O G E O M É T R IC O P R O J E T O G E O M É T R IC O P R O J E T O G E O M É T R IC O PERFIL LONGITUDINAL P R O J E T O D E P A V IM E N T A Ç Ã O OBRIGADA EMMANUELLE LORENA @MANULORENA_ENGDOCENTE
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