AVA I UNINOVE Projeto Geométrico de Rodovias

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Projeto Geométrico de Rodovias
ELUCIDAR AS PRINCIPAIS VARIÁVEIS INTRODUTÓRIAS AO PROJETO GEOMÉTRICO DE
RODOVIAS.
Projeto geométrico de rodovias
O projeto geométrico relaciona as características de operação, segurança, conforto e
economia com os seus elementos físicos de uma rodovia.
As principais atividades para elaboração do projeto de uma estrada são:
Elaboração do projeto - geométrico, terraplenagem, pavimentação, drenagem, obras de arte
(correntes e especiais), viabilidade econômica, desapropriação, interseções, retornos e
acessos, sinalização e elementos de segurança;
Orçamentos de obra e plano de execução;
Relatório de impacto ambiental.
Alguns fatores podem influenciar o traçado escolhido para a rodovia, tais como a
TOPOGRAFIA DA REGIÃO, CONDIÇÕES GEOLÓGICAS E GEOTÉCNICAS LOCAIS,
HIDROLOGIA DA REGIÃO e a EXISTÊNCIA DE BENFEITORIAS NO LOCAL ESCOLHIDO.
Cabe uma análise de benefícios e custos para a melhor decisão do traçado.
O método utilizado para a escolha do traçado envolve as seguintes fases: reconhecimento
ou anteprojeto; exploração e projeto final ou definitivo.
A representação gráfica do projeto geométrico de uma estrada é feita por um conjunto de
desenhos denominados: planta, perfil longitudinal e seções transversais.
A planta é a representação, em escala conveniente, da projeção da estrada sobre um plano
horizontal (Figura 1).
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Legenda: FIGURA 1: PLANTA. FONTE: PIMENTA E OLIVEIRA (2004).
O perfil longitudinal é a representação, em escala conveniente, da interseção da estrada com
a superfície cilíndrica vertical que contém o eixo da estrada (Figura 2).
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Legenda: FIGURA 2: PERFIL LONGITUDINAL. FONTE: PIMENTA E OLIVEIRA (2004).
Seções transversais são representações, em escala conveniente, de cortes da estradas feitos
por planos verticais, perpendiculares ao eixo da estrada. São normalmente localizadas em
escalas inteiras e outros pontos onde necessárias (Figura 3).
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Legenda: FIGURA 3: SEçõES TRANSVERSAIS. FONTE: PIMENTA E OLIVEIRA (2004).
Classificação das Rodovias
A primeira maneira de classificar as rodovias é quanto a jurisdição da via, ou seja, federais,
estaduais, municipais e vicinais (essas podem ser municipais ou privadas).
A classificação das estradas federais é estabelecida pelo DNIT, e, essas recebem o prefixo BR,
acrescido de três algarismos, sendo que o primeiro algarismo tem o seguinte significado:
0 - rodovias radiais
1 - rodovias longitudinais
2 - rodovias transversais
3 - rodovias diagonais
4 - rodovias de ligação
Maiores informações a respeito podem ser obtidas em
http://www.dnit.gov.br/rodovias/rodovias-federais/nomeclatura-das-rodovias-federais
(http://www.dnit.gov.br/rodovias/rodovias-federais/nomeclatura-das-rodovias-federais)
Projeto Geométrico de Rodovias 04 / 10
Todavia, é necessária uma classificação técnica relacionada à operação do tráfego
(velocidade, rampas, raios. larguras de pista e acostamento, distância de visibilidade, níveis
de serviço etc.). Além do tráfego, a importância e a função da rodovia constituem elementos
para seu enquadramento em determinada classe de projeto. As classes de projeto
recomendadas encontram-se resumidas na Tabela 1.
Tabela 1 - Classes de Projeto (Áreas Rurais)
(Fonte: DNER, 1979)
CLASSES
DE
PROJETO
CARACTERÍSTICAS CRITÉRIO DE CLASSIFICAÇÃO TÉCNICA
0
Via Expressa
Decisão AdministrativaControle Total de
Acesso
I
A
Pista Dupla
Volumes de tráfego previstos ocasionarem níveis de
serviço em rodovia de pista simples inferiores a NS C ou DControle Parcial de
Acesso
B
Pista Simples
Volume horário de projeto > 200
Volume Médio Diário (VDM) > 1400Controle Parcial de
Acesso
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
 Os volumes de tráfego bidirecionais indicados referem-se a veículos mistos e são aqueles
previstos no 10º ano após a abertura da rodovia ao tráfego.
 Volumes previstos no ano de abertura ao tráfego.
 
Elementos Básicos para o Projeto Geométrico
Velocidade
É preciso diferenciar velocidade de projeto de operacional, primeiramente.
2
2
1
2
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a) Velocidade de Projeto (V ):  ou velocidade diretriz, segundo a American Association of
State Highway and Transportation Officials (AASHTO), é a máxima velocidade que um
veículo pode manter, em um trecho da estrada, em condições normais, com segurança. A V
é fator decisivo na definição do padrão da estrada e deve ser coerente com a topografia da
região e classe de rodovia.
b) Velocidade de Operação (V ):é a média de velocidade para todo o tráfego ou parte dele,
obtida pela soma das distâncias percorridas dividida pelo tempo de percurso.
Tabela 2: Valores de velocidade de projeto recomendados pelo DNER
 
CLASSES DE PROJETO
VELOCIDADE DO PROJETO (km/h)
PLANA ONDULADA MONTANHOSA
0 100 100 80
I
A 100 80 60
B 100 80 60
II 80 70 50
III 70 60 40
IV
A 60 40 30
B 60 40 30
 
Distância de Visibilidade
A estrada tem que oferecer condições de visibilidade suficientes para que o motorista possa
desviar ou parar diante de qualquer obstáculo que possa surgir no seu percurso, ou seja, a
segurança da estrada está diretamente relacionada às condições de visibilidade. Alguns
valores devem ser respeitados para atender essas condições: distância de frenagem (D ) e
distância de ultrapassagem (D ).
a) Distância de Frenagem (D ):  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.
p
p
o
f
u
f
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Tempo de percepção é o intervalo de tempo entre o instante em que um motorista percebe
um obstáculo a sua frente e o em que decide iniciar a frenagem (~ 0,7s). Recomenda-se
adotar 1,5s.
Tempo de reação é o intervalo de tempo entre o instante em que o motorista decide frenar
e o instante em que efetivamente inicia a frenagem (~ 0,5 s). Recomenda-se adotar 1s.
D = D + D
D = 0,7v, onde V = velocidade de projeto (km/h)
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.
Efeito das rampas sobre a distância de frenagem: 
onde:
D = distância percorrida pelo veículo no intervalo de tempo entre o instante em que o
motorista vê o obstáculo e o instante em que inicia a frenagem (m)
D = distância percorrida pelo veículo durante a frenagem (m)
i = a inclinação longitudinal do trecho (rampa). A porcentagem de inclinação das rampas
será (+) nos trechos de subida, (-) nos trechos de descida.
O coeficiente de atrito (f ) não é o mesmo para todas as velocidades, diminuindo a medida
que a velocidade aumenta.
b) Distância de Visibilidade para Ultrapassagem (D ): Consiste no comprimento de estrada
necessário para que um veículo possa executar a manobra de ultrapassagem de outro
veículo com segurança. O valor mínimo para Du indica a condição mínima de visibilidade a
ser respeitada em alguns trechos da estrada.x
 
f 1 2
1
1
2
u
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Obs: trechos com mais de 2 km sem visibilidade mínima para ultrapassagem reduzem a
segurança e a capacidade de tráfego.
Expressões:
[D = d + d + d + d ]
onde:
d = 0,278 . t (V1 - m + (a . t / 2)
d = 0,278 . V . t
d = tabelado de acordo com a AASHTO.
d = (2 . d2) / 3
A tabela 3 traz valores para distância de visibilidade.Tabela 3. Valores adotados para cálculo de Du pela AASHTO (1994)
u 1 2 3 4
1 1 1
2 1 2
3
4
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Grupo de velocidades (km/h)
Vel. média de ultrapassagem (km/h)
50-65
56
66-80
70
81-95
84
96-110
99
Manobra inicial
a (km/h/s)
t (s)
d (m)
0,88
 
3,6
45
0,89
 
4,0
65
0,92
 
4,3
90
0,94
 
4,5
110
Ocupação da faixa da esquerda
t (s)
d (m)
9,6
 
145
10,0
 
195
10,7
 
205
11,3
 
315
Espaço de segurança d (m)
Veículo que trafega no sentido oposto d (m)
30
95
55
130
75
165
90
210
D = d + d + d + d (m) 315 445 580 275
 
Para maiores informações, cabe a leitura das referencias bibliográficas utilizadas para
redação desse texto.
ATIVIDADE FINAL
1
1
2 
2
3
4
u 1 2 3 4
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Todas as curvas horizontais de um traçado devem necessariamente
assegurar a visibilidade a uma distância não inferior à distância de
frenagem (D ). Distância de frenagem (D ) é a mínima distância
necessária para que um veículo que percorra a estrada na velocidade de
projeto possa parar, com segurança, antes de atingir um obstáculo na
sua trajetória. Devem ser considerados no cálculo da distância de
frenagem:
I - velocidade de projeto da via;
II - coeficiente de atrito longitudinal pneu x pavimento
III - inclinação longitudinal do trecho (rampa)
São verdadeiros os itens apresentados em:
A. Somente I
B. Somente I e II 
C. Somente I e  III
D. Somente II e III 
E. somente I , III  e II ��
REFERÊNCIA
Pimenta, Carlos R. T. Oliveira, Márcio P. Projeto geométrico de rodovias. 2. ed. São Carlos,
SP : Rima,  2004. 
Pontes Filho, Glauco. Estradas de rodagem : projeto geométrico. São Carlos : Instituto
Panamericano de Carretas,  1998
Shu, Han Lee. Introdução ao projeto geométrico de rodovias. 2. ed., rev. e amp. Florianópolis
: Ed. da UFSC,  2005.
f f
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