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Prof. Erly Lima UNIDADE I Estradas e Aeroportos Os sistemas de transporte são elementos logísticos destinados à locomoção de pessoas (passageiros), bens ou cargas e serviços. Sistemas de Transporte Avaliação sistemática Planejamento Projeto Construção Manutenção Fonte: Azevedo, A. Estradas e Aeroportos. Universidade Paulista (UNIP). 2018. Terrestre: Rodoviário; Metroferroviário; Aeroviário. Aquaviário: Fluviais; Marítimos; Dutoviários. Tipos de Sistemas de Transporte Fonte: CNT, 2018 Modal Participação (%) Rodoviário 61,1 Ferroviário 20,7 Aquaviário 13,6 Dutoviário 4,2 Aéreo 0,4 Total 100,0 Elementos a considerar O projeto deve levar em consideração alguns aspectos para a sua elaboração: conhecimento sobre a demanda (composição e/ou volume); características topográficas (implantação de obras de arte especiais); avaliação do uso e ocupação do solo lindeiro; importância da via em relação à sua posição na rede viária. Todos esses critérios são fomento para o estabelecimento das classes técnica e funcional da via, as quais, por sua vez, vão nortear os critérios de projeto a serem adotados. Fases de elaboração de um projeto viário Um projeto de implantação de uma rodovia nova costuma passar pelas seguintes etapas: Projeto funcional ou estudo preliminar: tem por objetivo definir as diretrizes de traçado tecnicamente possíveis, a viabilidade física de implantação e calcular os custos. Projeto básico: aprofundamento das soluções, assegurada a viabilidade técnica e o adequado tratamento do impacto ambiental, o orçamento tem maior precisão (Lei nº 8.666/1993). Projeto executivo: são fornecidos detalhes necessários e suficientes para a execução da obra, escalas do traçado de 1:2.000 ou 1:1.000 em meio rural e 1:500 em meio urbano, orçamento detalhado. O orçamento é a materialização de quantitativos e principalmente dos custos de um empreendimento e somente poderá ser definido após a elaboração de: a) Projeto funcional. b) Projeto básico. c) Projeto executivo. d) Projeto básico ou executivo. e) Quaisquer etapas do projeto. Interatividade O orçamento é a materialização de quantitativos e principalmente dos custos de um empreendimento e somente poderá ser definido após a elaboração do: a) Projeto funcional. b) Projeto básico. c) Projeto executivo. d) Projeto básico ou executivo. e) Quaisquer etapas do projeto. Resposta A classificação viária tem por objetivo auxiliar no planejamento do desenvolvimento físico da rede viária. Tem também a funcionalidade de determinação da responsabilidade jurisdicional (federal, municipal, estadual). Tradicionalmente, há três sistemas de classificação, os quais serão discutidos adiante: Administrativa; Funcional; Técnica. Classificação de vias Principal função é determinar o nível de responsabilidade governamental pela gestão das rodovias (Federais, Estaduais, Municipais e Vicinais). Rodovias federais são identificadas pela sigla BR-XYY. O algarismo (X) indica a categoria ss, dois outros algarismos (YY) definem a posição. 0. Rodovias radiais: partem de Brasília Exemplo: BR-040 (Brasília – RJ), os outros dois algarismos variam de 05 a 95 no sentido horário. Classificação administrativa Fonte: DNIT. 2018. 1. Rodovias longitudinais: cortam o país na direção Norte-Sul. Exemplo: BR-101, BR-153, BR-174. A numeração varia de 00, no extremo leste do País, a 50, na Capital, e de 50 a 99, no extremo oeste. O número de uma rodovia longitudinal é obtido por interpolação entre 00 e 50, se a rodovia estiver a leste de Brasília, e entre 50 e 99, se estiver a oeste, em função da distância da rodovia ao meridiano da Capital Federal. Classificação administrativa Fonte: DNIT. 2018. 2. Rodovias transversais: cortam o país na direção Leste-Oeste. Exemplo: BR-230, BR-262, BR-290. A numeração varia de 00, no extremo norte do país, a 50, na Capital Federal, e de 50 a 99 no extremo sul. O número de uma rodovia transversal é obtido por interpolação, entre 00 e 50, se a rodovia estiver ao norte da Capital, e entre 50 e 99, se estiver ao sul, em função da distância da rodovia ao paralelo de Brasília. Classificação administrativa Fonte: DNIT. 2018. 3. Rodovias transversais: podem apresentar dois modos de orientação: Noroeste-Sudeste ou Nordeste-Sudoeste. Exemplo: BR-304, BR-324, BR-364. Na direção NO-SE: varia, segundo números pares, de 00, no extremo Nordeste do país, a 50, em Brasília, e de 50 a 98, no extremo Sudoeste. Na direção NE-SO: varia, segundo números ímpares, de 01, no extremo Noroeste do país, a 51, em Brasília, e de 51 a 99, no extremo Sudeste. Classificação administrativa Fonte: DNIT. 2018. 4. Rodovias de ligação: apresentam-se em qualquer direção, geralmente ligando rodovias federais ou pelo menos uma rodovia federal a cidades ou pontos importantes ou ainda a nossas fronteiras internacionais. Exemplo: BR-401 (Boa Vista/RR – Fronteira BRA/GUI), BR-407 (Piripiri/PI – BR- 116/PI e Anagé/PI), BR-470 (Navegantes/SC – Camaquã/RS), BR-488 (BR-116/SP – Santuário Nacional de Aparecida/SP). A numeração dessas rodovias varia entre 00 e 50, se a rodovia estiver ao norte do paralelo da Capital Federal, e entre 50 e 99, se estiver ao sul desta referência. Classificação administrativa Rodovias Estaduais – SP XXX Rodovias com final par: sentido longitudinal (radial) e a numeração corresponde ao azimute. Rodovias de final ímpar são transversais e o número corresponde à distância entre a diretriz da via e a cidade de São Paulo. Classificação administrativa Fonte: DER/SP, 2005. 270º 180º 90º 360º N 0º SP 330 SP 294 SP 270 SP 060 127 km 171 km 425 km SP 127 SP 425 SP 171 Está relacionada à posição hierárquica dentro da rede viária, com base na função exercida pela via. Classificação funcional Fonte: DNER, 1974. Fonte: AZEVEDO, A. Estradas e Aeroportos. Universidade Paulista (UNIP). 2018. Arterial Coletor Local MOBILIDADE ACESSO FUNÇÕES SISTEMAS MOBILIDADEACESSIBILIDADE Sistema ARTERIAL PRINCIPAL Sistema ARTERIAL SECUNDÁRIO Sistema COLETOR Sistema LOCAL O principal parâmetro para a classificação técnica é o volume de tráfego, mas a classe funcional da via também condiciona a classificação. Classificação técnica Fonte: DNER, 1999. SISTEMA CLASSE FUNCIONAL CLASSE DE PROJETO ARTERIAL Principal Primário Secundário Classes 0 e I Classes I Classes I e II COLETOR Primário Secundário Classes II e III Classes III e IV LOCAL Local Classes III e IV CLASSE CARACTERÍSTICAS CRITÉRIO 0 Via expressa (pista dupla) Controle total de acesso Decisão administrativa VDM > 5.500 (região plana, nível de serviço inferior a C) I A Pista dupla Controle parcial de acesso VDM > 5.500 (região plana, nível de serviço inferior a C) B Pista simples Controle parcial de acesso 1400 < VDM < 5500 ou Volume horário > 200 II Pista simples 700 < VDM < 1400 III Pista simples 300 < VDM < 700 IV A Pista simples 50 < VDM < 200 B Pista simples VDM < 50 Fonte: DNER, 1999. Com base nos parâmetros de volume de tráfego e de relevo da região, o DNER, hoje DNIT, estabeleceu critérios para a classificação técnica das rodovias brasileiras. Quanto às classes de projetos, analise as afirmações que seguem. I. As classes de projetos são numeradas de 0 a 4 e diferenciam-se apenas pelo controle de acesso, seja este total ou parcial. II. Cada classe de projeto tem uma velocidade diretriz recomendada, que é a menor velocidade para se percorrer a rodovia com segurança. III. Os critérios de classificação técnica para tomada de decisão entre uma rodovia I-A ou I-B avaliam, principalmente, o nível de serviço esperado e o volume de tráfego projetado. Interatividade Marque a opção correta. a) Apenas a afirmação III está correta.b) Apenas a afirmação II está correta. c) As afirmações I e II estão corretas. d) As afirmações I e III estão corretas. e) As afirmações II e III estão corretas. Interatividade Com base nos parâmetros de volume de tráfego e de relevo da região, o DNER, hoje DNIT, estabeleceu critérios para a classificação técnica das rodovias brasileiras. Quanto às classes de projetos, analise as afirmações que seguem. III. Os critérios de classificação técnica para tomada de decisão entre uma rodovia I-A ou I-B avaliam, principalmente, o nível de serviço esperado e o volume de tráfego projetado. Marque a opção correta. a) Apenas a afirmação III está correta. Resposta Estudos de tráfego – entre outras características, deseja-se conhecer: Número de veículos que circulam por uma via em um determinado período. Perfil de velocidades. Ações mútuas dos motoristas e veículos. Locais onde seus condutores desejam estacioná-los. Locais onde se concentram os acidentes de trânsito. Determinação quantitativa da capacidade das vias. Estabelecimento dos meios construtivos necessários à melhoria da circulação ou das características de seu projeto. Elementos de Projeto – Tráfego Elementos de Projeto – Tráfego Volume de tráfego: é o principal parâmetro a ser analisado em qualquer estudo. Consiste no número de veículos que passam por uma determinada seção de uma estrada num determinado intervalo de tempo, pode ser dividido em: volume anual; volume diário médio (VDM ou VMD); volume horário. Composição do tráfego: os veículos são classificados em leves (automóveis e caminhonetes) e pesados (caminhões e ônibus). Assim, tanto para análise de capacidade de vias quanto para o dimensionamento de pavimentos, incluindo fatores de equivalência no cálculo. Variações dos volumes de tráfego – as variações mais importantes ocorrem em função do tempo e de maneira cíclica: variações ao longo da hora mais carregada; variações horárias; variações diárias; variações sazonais; crescimento anual. Onde: Vp é o volume projetado no ano horizonte de projeto; Vm é o volume médio ao longo do horizonte de projeto; Vt é o volume total solicitante ao longo do período de projeto; V0 é VDM no ano inicial, t a taxa de crescimento e P o período de projeto. Elementos de Projeto – Tráfego Estimativa de crescimento linear Estimativa de crescimento geométrico Velocidade de projeto (VP) ou velocidade diretriz: utilizada para determinar as características geométricas da via como, por exemplo, raio de curva horizontal, raio de curva vertical, faixas de aceleração/desaceleração e distâncias de visibilidade. Elementos de Projeto – Velocidade CLASSE DE PROJETO VELOCIDADES DIRETRIZES PARA PROJETO (KM/H) RELEVO PLANO ONDULADO MONTANHOSO Classe 0 120 100 80 Classe I 100 80 60 Classe II 100 70 50 Classe III 80 60 40 Classe IV 80 – 60 60 – 40 40 – 30 Fonte: DNER, 1999. Velocidade operacional ou velocidade de operação: é uma variável comportamental e depende das características do segmento analisado. É obtida a partir de uma curva de frequências de velocidades praticadas pelos motoristas, Tem-se que VOPER < VP. Elementos de Projeto – Velocidade Fonte: DER/SP, 2006. Velocidades F re q u ê n c ia a c u m u la d a ( % ) 100 85 50 15 Vmin. V15 V50 V85 Vmáx. Velocidade operacional ou velocidade de operação – 4 grupos básicos de veículos de projeto: VP – veículos leves ou de passeio; CO – veículos comerciais rígidos; O – veículos comerciais rígidos longos; SR – veículos comerciais articulados ou semirreboques; RE – veículos reboques. Elementos de Projeto – Veículos de Projeto CARACTERÍSTICAS DESIGNAÇÃO DO VEÍCULO VP CO O SR RE Largura total (m) 2,1 2,6 2,6 2,6 2,6 Comprimento total (m) 5,8 9,1 12,2 16,8 19,8 Raio mínimo da roda externa dianteira (m) 7,3 12,8 12,8 13,7 13,7 Raio mínimo da roda interna dianteira (m) 4,7 8,7 7,1 6,0 6,9 Fonte: DNER, 1999. Legislação relativa às dimensões e peso dos veículos – o Código de Trânsito Brasileiro – CTB, estabelece limites de dimensões para veículos em trânsito livre: Largura máxima: 2,60m Altura máxima: 4,40m Comprimento total: Veículos simples: 14,00m Veículos articulados: 18,15m Veículos com reboque: 19,80m Elementos de Projeto – Veículos de Projeto Fonte: DER/SP, 2006 Gabarito de giro de veículos leves Veículo de projeto VP Trajetória da roda dianteira esquerda Trajetória do balanço frontal Trajetória da roda traseira esquerda 1,5 m 3,4 m 5,8 m 0,9 m 5 m0 2,13 m 5 m0 Escala Gráfica Volume médio diário (VMD) é o volume registrado em um dia (24 horas) e poderá ser utilizado para: a) Estimar receitas para implantação de pedágio. b) Determinar índices de acidentes. c) Avaliar o número de acidentes. d) Classificar os veículos. e) Distância de visibilidade de parada. Interatividade Volume médio diário (VMD) é o volume registrado em um dia (24 horas) e poderá ser utilizado para: a) Estimar receitas para implantação de pedágio. b) Determinar índices de acidentes. c) Avaliar o número de acidentes. d) Classificar os veículos. e) Distância de visibilidade de parada. Resposta A visibilidade do motorista em relação ao trecho subsequente é limitada por mudanças de direção e da declividade ao longo do traçado, o que normalmente ocorre em: curvas horizontais em trecho de corte; curvas verticais convexas; curvas verticais côncavas, onde a visibilidade é limitada pelo alcance dos faróis. Distâncias de visibilidade Fonte: Notas de Aula (UNIP) Prof. Vinícius C. Patrizzi, 2015 Fonte: Freeimages, 2018 h1 h2 Distância de Visibilidade de Parada (Dp) É a distância mínima necessária para que um veículo que percorre uma estrada possa parar antes de atingir um objeto em sua trajetória. Assim, tem-se: Onde: V é a velocidade diretriz da via; tr é o tempo de reação do motorista; f é o fator de atrito pneu-pavimento na direção longitudinal e i é a declividade da via. Distâncias de visibilidade de parada – DVP Fonte: Pontes Filho, 1998 DP Obstáculo D2D1 FrenagemPercepção e reação Considerando o tempo de reação do motorista igual a 2,5 s, a aceleração da gravidade igual a 9,8 m/s2 e a conversão de unidade da velocidade de km/h para m/s, tem-se: Distâncias de visibilidade de parada – DVP VELOCIDADE DE PROJETO (km/h) 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 FATOR DE ATRITO f 0,40 0,37 0,35 0,33 0,31 0,30 0,29 0,28 0,28 0,27 Fonte: DNER, 1999. É a distância que deve ser proporcionada ao veículo trafegando em pista simples de mão dupla para que, quando estiver trafegando atrás de um veículo mais lento, possa realizar manobra de ultrapassagem em condições aceitáveis de segurança. d1: distância percorrida pelo veículo rápido durante o tempo de percepção e reação, incluindo a aceleração inicial para deixar a faixa normal de tráfego; d2: distância percorrida pelo veículo rápido enquanto ocupa a faixa esquerda; d3: distância de segurança entre o veículo rápido e o veículo do fluxo oposto (30 a 90m); d4: distância percorrida pelo veículo que trafega no sentido oposto, igual a ⅔ d2. Distâncias de visibilidade de parada – DVU Fonte: DER/SP, 2006. O veículo em sentido oposto surge quando o veículo rápido atinge o ponto A.Veículo rápido Primeira fase Segunda fase Os valores indicados para o DVU são estabelecidos e obtidos em tabela como a do DNIT, ao lado. Distâncias de visibilidade de parada – DVU Fonte: DNER, 1999. VELOCIDADE DE PROJETO (km/h) DVU (m) 30 180 40 270 50 350 60 420 70 490 80 560 90 620 100 680 110 730 120 800 É a extensão necessária para que o motorista consiga detectar uma situação inesperada, captar informações de difícil percepção, analisar condições que ocultem ou que venham a encobrir a sua visão da rodovia e detectar condiçãode eventual perigo e risco potencial. Locais com tráfego elevado e diferentes fontes de informação. Interseções. Cruzamentos. Praças de pedágio. Fim de faixas auxiliares. Distâncias de visibilidade de tomada de decisão – DVD Fonte: Click RBS, 2018. Os valores de Distância de Visibilidade para tomada de Decisão para as manobras de parada e desvios de obstáculos podem ser obtidos em tabelas como a DNIT, com base nos estudos da AASHTO. Distâncias de visibilidade de tomada de decisão – DVD Fonte: DER/SP, 2006. VELOCIDADE DE PROJETO (km/h) CASO 1: PARADA CASO 2: DESVIO DE OBSTÁCULOS 40 50 115 50 75 145 60 95 175 70 125 200 80 155 230 90 185 275 100 225 315 110 265 335 120 305 375 Num traçado em perfil de uma rodovia, o cálculo do comprimento mínimo das curvas verticais baseia-se na determinação de alturas referenciais de visibilidade. Assim, é correto afirmar que, para as curvas: a) Côncavas, determina-se a altura da vista do motorista em relação à pista e a altura do obstáculo sobre a pista. b) Côncavas, determina-se apenas a altura do obstáculo sobre a pista. c) Convexas, determina-se apenas a altura dos faróis em relação à pista. d) Convexas, determina-se a altura da vista do motorista em relação à pista e a altura do obstáculo sobre a pista. e) Tanto para curvas côncavas como para as convexas determina-se a altura da vista do motorista em relação à pista e a altura do obstáculo sobre a pista. Interatividade Num traçado em perfil de uma rodovia, o cálculo do comprimento mínimo das curvas verticais baseia-se na determinação de alturas referenciais de visibilidade. Assim, é correto afirmar que, para as curvas: a) Côncavas, determina-se a altura da vista do motorista em relação à pista e a altura do obstáculo sobre a pista. b) Côncavas, determina-se apenas a altura do obstáculo sobre a pista. c) Convexas, determina-se apenas a altura dos faróis em relação à pista. d) Convexas, determina-se a altura da vista do motorista em relação à pista e a altura do obstáculo sobre a pista. e) Tanto para curvas côncavas como para as convexas determina-se a altura da vista do motorista em relação à pista e a altura do obstáculo sobre a pista. Resposta ATÉ A PRÓXIMA!