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200794 – Pavimentos de Estradas I INTRODUÇÃO AOS CONCEITOS BÁSICOS DE UM PROJETO GEOMÉTRICO Prof. Carlos Eduardo Troccoli Pastana pastana@projeta.com.br (14) 3422-4244 AULA 3 Adaptado das Notas de Aula da Profa. Dra. Sandra Oda Adaptado Livro “ESTRADAS DE RODAGEM – PROJETO GEOMÉTRICO” – Glauco Pontes Filho 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 225/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.1 – INTRODUÇÃO: a. ESTUDOS PARA A CONSTRUÇÃO DE UMA ESTRADA • Projeto Geométrico; • Projeto de obras de terra; • Projeto de terraplenagem; • Projeto de pavimentação; • Projeto de drenagem; • Projeto de obras de arte correntes; • Projeto de obras de arte especiais; • Projeto de viabilidade econômica; • Projeto de desapropriação; PAVIMENTOS I PAVIMENTOS II 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 325/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.1 – INTRODUÇÃO: a. ESTUDOS PARA A CONSTRUÇÃO DE UMA ESTRADA • Projeto de interseções, retornos e acessos; • Projeto de sinalização; • Projeto de elementos de segurança 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 425/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.2 – FATORES QUE INFLUEM NA ESCOLHA DO TRAÇADO: • Topografia da Região Desenvolvimento de traçado em ziguezague. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 525/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.2 – FATORES QUE INFLUEM NA ESCOLHA DO TRAÇADO: • Topografia da Região Desenvolvimento de traçado em ziguezague. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 625/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.2 – FATORES QUE INFLUEM NA ESCOLHA DO TRAÇADO: • Topografia da Região Desenvolvimento de traçado acompanhando o talvegue.. TALVEGUE 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 725/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.2 – FATORES QUE INFLUEM NA ESCOLHA DO TRAÇADO: • Topografia da Região Diretriz cruzando espigão pela garganta. GARGANTA 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 825/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.2 – FATORES QUE INFLUEM NA ESCOLHA DO TRAÇADO: • Topografia da Região Desenvolvimento de traçado em região plana. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 925/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.2 – FATORES QUE INFLUEM NA ESCOLHA DO TRAÇADO: • Topografia da Região Desenvolvimento de traçado acompanhando as curvas de nível.. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 1025/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.2 – FATORES QUE INFLUEM NA ESCOLHA DO TRAÇADO: • Topografia da Região Desenvolvimento de traçado acompanhando as curvas de nível.. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 1125/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.2 – FATORES QUE INFLUEM NA ESCOLHA DO TRAÇADO: • Topografia da Região • Condições Geológicas e Geotécnicas locais; • Hidrologia da Região; • Existência de Benfeitorias no local escolhido. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 1225/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.2 – FATORES QUE INFLUEM NA ESCOLHA DO TRAÇADO: • Topografia da Região • Condições Geológicas e Geotécnicas locais; • Hidrologia da Região; • Existência de Benfeitorias no local escolhido. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 1325/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.3 – FASES DE ESTUDO DA ESTRADA: a. RECONHECIMENTO OU ANTEPROJETO 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 1425/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.3 – FASES DE ESTUDO DA ESTRADA: a. RECONHECIMENTO OU ANTEPROJETO GARGANTA 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 1525/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.3 – FASES DE ESTUDO DA ESTRADA: b. EXPLORAÇÃO: i. Lançamento do ante-projeto dos Pontos de Interseções (PI); ii. Definições das coordenadas dos PIs; iii. Marcação das Tangentes e cálculo das distâncias; iv. Locações das curvas horizontais; v. Estaqueamentos; vi. Levantamento do perfil do terreno e escolha das curvas verticais. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 1625/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.3 – FASES DE ESTUDO DA ESTRADA: c. PROJETO FINAL OU DEFINITIVO: É a fase de detalhamento de eventual alteração do ante-projeto escolhido com a respectiva memória de cálculo; Justificativa de soluções adotadas; Processos adotados; Quantificação de serviços; Especificações de materiais; Métodos de execução; Orçamento. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 1725/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.3 – FASES DE ESTUDO DA ESTRADA: d. REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DO PROJETO Planta Baixa 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 1825/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.3 – FASES DE ESTUDO DA ESTRADA: d. REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DO PROJETO Perfil Longitudinal 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 1925/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.3 – FASES DE ESTUDO DA ESTRADA: d. REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DO PROJETO Seção Transversal simples 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 2025/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.3 – FASES DE ESTUDO DA ESTRADA: d. REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DO PROJETO Seção Transversal com pista dupla 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 2125/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.3 – FASES DE ESTUDO DA ESTRADA: d. REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DO PROJETO Seção Aterro Seção Corte Seção Mista 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 2225/02/2013 0 → RODOVIAS RADIAIS; 1 → RODOVIAS LONGITUDINAIS; 2 → RODOVIAS TRANSVERSAIS; 3 → RODOVIAS DIAGONAIS; 4 → RODOVIAS DE LIGAÇÃO. 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.4 – CLASSIFICAÇÃO DAS RODOVIAS: a. QUANTO A POSIÇÃO GEOGRÁFICA 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 2325/02/2013 RADIAIS – Partem de Brasília, ligando as capitais e principais cidades. Têm a numeração de 010 a 080, no sentido horário. Ex. BR-040 (Brasília– Rio de Janeiro). 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.4 – CLASSIFICAÇÃO DAS RODOVIAS: a. QUANTO A POSIÇÃO GEOGRÁFICA 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 2425/02/2013 LONGITUDINAIS – Têm direção geral norte-sul. A numeração varia de leste para oeste, entre 100 a 199, (em Brasília 150). Ex: BR153 – Passa por Marília. 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.4 – CLASSIFICAÇÃO DAS RODOVIAS: a. QUANTO A POSIÇÃO GEOGRÁFICA 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 2525/02/2013 TRANSVERSAIS – Têm direção geral leste-oeste, sendo caracterizadas pelo algarismo 2. A numeração varia de 200 no extremo norte do País a 250 em Brasília, indo até 299 no extremo sul. Ex: BR-230 (Transamazônica) 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.4 – CLASSIFICAÇÃO DAS RODOVIAS: a. QUANTO A POSIÇÃO GEOGRÁFICA 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 2625/02/2013 DIAGONAIS PARES – Têm direção geral noroeste-sudeste (NW-SE). A numeração varia de 300 no extremo nordeste do País a 398 no extremo sudoeste (350 em Brasília). O número é obtido de modo aproximado, por interpolação. Ex: BR-364 (Inicia-se em Limeira/SP, passa por Cuiabá/MT passando por Porto Velho/RO e Rio Branco/AC). 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.4 – CLASSIFICAÇÃO DAS RODOVIAS: a. QUANTO A POSIÇÃO GEOGRÁFICA 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 2725/02/2013 DIAGONAIS ÍMPARES – Têm direção geral nordeste- sudoeste (NE-SW). A numeração varia de 301 no extremo noroeste do País a 399 no extremo sudeste (351 em Brasília). O número é obtido de modo aproximado, por interpolação. Ex: BR-319 (Liga Manaus/AM a Porto Velho/RO). 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.4 – CLASSIFICAÇÃO DAS RODOVIAS: a. QUANTO A POSIÇÃO GEOGRÁFICA 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 2825/02/2013 LIGAÇÕES – Em geral essas rodovias ligam pontos importantes das outras categorias. A numeração varia de 400 a 450 se a ligação estiver para o norte de Brasília e, 451 a 499, se para o sul de Brasília. Ex: BR-407 é a maior rodovia de ligação existente no Brasil, possuindo 1482,6 km de extensão. Tem início em Vitória da Conquista/BA e termina em Piripiri/PI. 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.4 – CLASSIFICAÇÃO DAS RODOVIAS:a. QUANTO A POSIÇÃO GEOGRÁFICA 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 2925/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.4 – CLASSIFICAÇÃO DAS RODOVIAS: a. QUANTO A POSIÇÃO GEOGRÁFICA No Estado de São Paulo, as estradas são classificadas apenas em: • LONGITUDINAIS; • TRANSVERSAIS. 330º SP330 Norte 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 3025/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.4 – CLASSIFICAÇÃO DAS RODOVIAS: a. QUANTO A POSIÇÃO GEOGRÁFICA No Estado de São Paulo, as estradas são classificadas apenas em: • LONGITUDINAIS; • TRANSVERSAIS. 330º SP330 Norte SP255 255 km 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 3125/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.4 – CLASSIFICAÇÃO DAS RODOVIAS: b. QUANTO À FUNÇÃO: • Arteriais: Proporcionam alto nível de mobilidade para grandes volumes de tráfego. • Coletoras: Atende a núcleos populacionais ou centros geradores de tráfego de menor vulto, não servidos pelo Sistema Arterial. • Locais: Constituído geralmente por rodovias de pequena extensão, destinadas basicamente a proporcionar acesso ao tráfego intra-municipal de áreas rurais 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 3225/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.4 – CLASSIFICAÇÃO DAS RODOVIAS: c. QUANTO À JURISDIÇÃO: • Federais: Via arterial e interessa diretamente à Nação, quase sempre percorrendo mais de um Estado. São construídas e mantidas pelo governo federal. • Estaduais: Ligam entre si cidades e a capital de um Estado. Atende às necessidades de um Estado, ficando contida em seu território. Têm usualmente a função de arterial ou coletora. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 3325/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.4 – CLASSIFICAÇÃO DAS RODOVIAS: c. QUANTO À JURISDIÇÃO: • Municipais: são as construídas e mantidas pelo governo municipal. São do interesse de um município ou de municípios vizinhos, atendendo ao município que a administra, principalmente. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 3425/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.4 – CLASSIFICAÇÃO DAS RODOVIAS: c. QUANTO À JURISDIÇÃO: • Vicinais: são em geral estradas municipais, pavimentadas ou não, de uma só pista, locais, e de padrão técnico modesto. Promovem a integração demográfica e territorial da região na qual se situam e possibilitam a elevação do nível de renda do setor primário. Podem também ser privadas, no caso de pertencerem a particulares.. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 3525/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.4 – CLASSIFICAÇÃO DAS RODOVIAS: d. QUANTO ÀS CONDIÇÕES TÉCNICAS: • Padronização das características técnicas das rodovias, agrupando-as em CLASSES DE PROJETO. O principal parâmetro considerado na classificação técnica ou de projeto é o VMD (volume médio diário) – quantidade de veículos/dia que passam pela rodovia. • Adotamos como critério de classificação o volume de tráfego do 10º ano após sua abertura ao tráfego (projeção), devido a dificuldade de se projetar o tráfego com a necessária confiabilidade além de 15 anos (5 para o planejamento, projeto de engenharia e construção) + 10 anos de uso. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 3625/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.4 – CLASSIFICAÇÃO DAS RODOVIAS: d. QUANTO ÀS CONDIÇÕES TÉCNICAS: CLASSES DE PROJETO CARACTERÍSTICAS CRITÉRIO DE CLASSIFICAÇÃO TÉCNICA O Via Expressa Controle total de acesso Decisão administrativa I A Pista dupla Controle parcial de acesso Os volumes de tráfego previstos ocasionarem níveis de serviço em rodovia de pista simples inferiores aos níveis C ou D B Pista simples Controle parcial de acesso Volume horário de projeto > 200 Volume médio diária (VDM) > 1400 II Pista simples VDM entre 700 e 1400 III Pista simples VDM entre 300 e 700 IV A Pista simples VDM entre 50 e 200 B Pista simples VDM < 50 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 3725/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.5 – ELEMENTOS BÁSICOS PARA PROJETO GEOMÉTRICO: a. VELOCIDADE DE PROJETO OU DIRETRIZ (Vp): • É definida como a maior velocidade com que um trecho viário pode ser percorrido com segurança, mesmo com o pavimento molhado, quando o veículo estiver submetido apenas as limitações impostas pelas características geométricas. • A velocidade de projeto deve ser coerente com a topografia da região e classe de rodovia. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 3825/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.5 – ELEMENTOS BÁSICOS PARA PROJETO GEOMÉTRICO: a. VELOCIDADE DE PROJETO OU DIRETRIZ (Vp): 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 3925/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.5 – ELEMENTOS BÁSICOS PARA PROJETO GEOMÉTRICO: b. VELOCIDADE DE OPERAÇÃO (Vo): • É a média de velocidade para todo o tráfego ou parte dele, obtida pela soma das distâncias percorridas dividida pelo tempo de percurso. Pode variar com as características geométricas, condição e característica do veículo e motorista, com as condições do pavimento, policiamento e clima. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 4025/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.5 – ELEMENTOS BÁSICOS PARA PROJETO GEOMÉTRICO: c. VEÍCULO DE PROJETO: • É o veículo teórico de uma certa categoria, cujas características físicas e operacionais representam uma envoltória das características das maioria dos veículos existentes nessa categoria. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 4125/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.5 – ELEMENTOS BÁSICOS PARA PROJETO GEOMÉTRICO: c. VEÍCULO DE PROJETO: • No Brasil, adota-se normalmente o veículo CO: Veículos comerciais rígidos, compostos de unidade tratora simples. Abrangem os caminhões e ônibus convencionais, normalmente de 2 eixos e 6 rodas. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 4225/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.5 – ELEMENTOS BÁSICOS PARA PROJETO GEOMÉTRICO: a. VEÍCULO DE PROJETO: 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 4325/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.5 – ELEMENTOS BÁSICOS PARA PROJETO GEOMÉTRICO: c. VEÍCULO DE PROJETO: 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 4425/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.5 – ELEMENTOS BÁSICOS PARA PROJETO GEOMÉTRICO: d. DISTÂNCIA DE VISIBILIDADE DE PARADA OU FRENAGEM (Df): • É a distância mínima para que um veículo que percorre a estrada, na Vp, possa parar, com segurança, antes de atingir um obstáculo em sua trajetória. Para se determinar a distância de frenagem deve-se considerar o tempo de percepção e o tempo de reação do motorista. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 4525/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.5 – ELEMENTOS BÁSICOS PARA PROJETO GEOMÉTRICO: d. DISTÂNCIA DE VISIBILIDADE DE PARADA OU FRENAGEM (Df): tr=1,5+1 = 2,5 s 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 4625/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 21 DDD f 5,2 6,3 5,21 V vtvD r VD 7,01 tr=1,5+1 = 2,5 s Logo: V Velocidade de projeto (km/h) 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 4725/02/2013 aFc Lfg v D ..2 2 2 A segunda parcela corresponde à distância percorrida desde o início da atuação do sistema de frenagem até a imobilização do veículo (D2). A energia cinética do veículo no início do processo de frenagem deve ser anulada pelo trabalho da força de atrito ao longo da distância de frenagem. Assim temos: 22 2 ..... 2 . DfgmDfP vm LL 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 4825/02/2013 LLL f V f V f V D 2558,96,328,92 ) 6,3 ( 2 2 2 2 2 Em unidades usuais, e sendo g = 9,8 m/s2, temos: )(255 2 2 if V D L Quando o trecho da estrada considerada está em rampa, a distância de frenagem em subida será menor que a determinadana equação acima, e maior em caso de descida. Para levar em conta o efeito das rampas é usada a equação abaixo: 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 4925/02/2013 O coeficiente de atrito não é o mesmo para todas as velocidades, diminuindo a medida que a velocidadde aumenta. As tabelas abaixo apresentam os valores de distância de frenagem e coeficiente de atrito, respectivamente, recomendados pelo DNER (1975). O coeficiente de atrito longitudinal (fL) adotados para projeto: 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 5025/02/2013 Assim, teremos para a distância de visibilidade de parada: )(255 70,0 2 if V VD L f Onde: fD Distância de visibilidade de parada ou frenagem (m). i V Lf Greide, em m/m ((+), se ascendente; (-) se descendente). Velocidade de projeto ou operação, em km/h. Coeficiente de atrito longitudinal pneu/pavimento. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 5125/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.5 – ELEMENTOS BÁSICOS PARA PROJETO GEOMÉTRICO: e. DISTÂNCIA DE VISIBILIDADE PARA ULTRAPASSAGEM (Du): 4321 ddddDu 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 5225/02/2013 4321 ddddDu Definições: 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 5325/02/2013 4321 ddddDu Expressões: 4321 ddddDu 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 5425/02/2013 4321 ddddDu Valores adotados para cálculo da Du pela AASHTO (1994) cVKtVD PrPs 2 .. 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 5525/02/2013 1 – ESTUDOS DE TRAÇADO: 1.5 – ELEMENTOS BÁSICOS PARA PROJETO GEOMÉTRICO: f. DISTÂNCIA DE SEGURANÇA ENTRE DOIS VEÍCULOS (Ds): Sempre que dois veículos estiverem percorrendo a mesma faixa de tráfego no mesmo sentido deverá existir entre eles uma distância mínima, de forma que se o veículo da frente frear haja espaço suficiente para que o outro veículo possa também frear e parar sem perigo de colisão com o veículo da frente. O valor do tempo de percepção e reação (tr) é da ordem de 0,75 s. rt 0,75 s (motorista atento, próximo ao veículo da frente). K 0,003 (diferentes desacelerações: o veículo detrás não percebe, de imediato, a intensidade da frenagem do veículo que vai à frente). 8,00 metros (comprimento dos veículos). rt 8.003,0.2,0 2 PPs VVD Velocidade em km/h 25/02/2013 200794 - PAVIMENTOS ESTRADAS I 56
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