Aula 07 Superelevacao e Superlargura Final

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Superelevação e Superlargura
SUPERELEVACAO
superelevação = e = tg a
a
P
X
Fa
R
O
N
Y
a
Fc
ESTABILIDADE DO VEÍCULO
𝑁 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝛼 + 𝐹𝑎𝑡 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝛼 =
𝑚 ∙ 𝑉2
𝑅
𝑁 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝛼 + 𝐹𝑎𝑡 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝛼 − 𝑃 = 0
Na direção do eixo X
Na direção do eixo Y
𝑁 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝛼 + 𝑁 ∙ 𝑓 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝛼 =
𝑚 ∙ 𝑉2
𝑅
𝑁 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝛼 + 𝑁 ∙ 𝑓 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝛼 − 𝑃 = 0
SUPERELEVACAO
superelevação = e = tg a
a
P
X
Fa
R
O
N
Y
a
Fc
ESTABILIDADE DO VEÍCULO 𝑁 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝛼 + 𝑁 ∙ 𝑓 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝛼 =
𝑚 ∙ 𝑉2
𝑅
𝑁 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝛼 + 𝑁 ∙ 𝑓 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝛼 − 𝑃 = 0
𝑠𝑒𝑛𝛼 + 𝑓 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝛼
𝑐𝑜𝑠𝛼 − 𝑓 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝛼
=
𝑉2
𝑅 ∙ 𝑔
𝑡𝑔𝛼 + 𝑓
1 − 𝑓 ∙ 𝑡𝑔𝛼
=
𝑉2
𝑅 ∙ 𝑔
𝑡𝑔𝛼 ∙ 𝑓 ≪ 0
𝑔(𝑒 + 𝑓) =
𝑉2
𝑅
RAIO MÍNIMO
• Superelevação máxima
– condições climáticas: neve ou gelo (não deve ter inclinação maior 
que 8%) 
– Topografia
– região: urbana ou rural (inclinação máxima de 10%, podendo 
chegar a 12%)
– freqüência de tráfego lento (não deve ultrapassar 4 ou 6%)
• Coeficiente de atrito máximo (AASHTO)
• Ftmáx = 0,24 – Vp/800 para Vp >= 80 km/h
• Ftmáx = 0,188 – Vp/1667 para Vp <= 80 km/h
ESCOLHA DA SUPERELEVAÇÃO
gR
V
fe
2

R
G
1146

G
R
1146
 f
g
GV
e 
1146.
.2
1146.
2
g
V
K 
fGKe  .
 tmáxmáx
c
fe
V
R


127
2
min
ESCOLHA DA SUPERELEVAÇÃO
e
G
f = 0
f = fmáx
0
f fixo, relação 
entre e e G linear!
ESCOLHA DA SUPERELEVAÇÃO
e
G
0
B C
A D Gmáx
emáx
ESCOLHA DA SUPERELEVAÇÃO
e
G
0
B C
A D Gmáx
emáx
E
1
2
3
4
1: Oferecer o máximo conforto possível aos veículos que trafeguem 
na velocidade de projeto. AB ou BC
2: Oferecer o máximo conforto 
possível aos veículos que trafeguem 
na velocidade operacional. AE ou 
EC
𝑒 =
𝑉𝑚2 ∙ 𝐺
𝑔 ∙ 1146
𝑉𝑚 =
3
4
Vp
3: Escolher a superelevação de maneira que o ponto caia sempre sobre a 
diagonal – AC. Oferece mais conforto que os critérios anteriores para veículos 
que tem velocidade abaixo da média. Ex. Imigrantes e Bandeirantes.
4: Método da AASHTO, proporciona maior conforto ao s veículos que trafegam 
próximos da velocidade média de percursos Vm nas curvas horizontais de raios 
grandes ou pequenos. Mais utilizado em projeto de estardas
ESCOLHA DA SUPERELEVAÇÃO
SUPERLARGURA
SUPERLARGURA: alargamento da pista em curvas
– Dificuldade para manter o veículo sobre o eixo da faixa de tráfego
– Anel circular da trajetória dos pontos externos é mais largo que o gabarito 
transversal do veículo em tangente
– Há grande diferença entre as dimensões dos veículos, o que influi 
diretamente na superlargura. Porém, quando a estrada possui raios 
maiores que 200 m e velocidade de projeto de 60 km/h, o espaço ocupado 
pelos caminhões, por exemplo, é o mesmo
– Assumir valor 0,6 m quando L < 0,6 m. Porém, quando a superlargura for 
menor que 0,20m, é melhor desprezá-la pois:
• custo de execução elevado
• pequeno benefício
ALARGAMENTO DA PISTA NAS CURVAS
C
U
L
C
U
C
CU
U
C C
C
C
U
CIRCULAR
TRANSIÇÃO
TANGENTEZ
U
F
Lc
U
S F
VEÍCULO PADRÃO
a
b
S
F
UUF
o
c
. variação suave e contínua (dentro da transição)
. no bordo interno ou igualmente nos dois bordos
L = 2 U+ F + Z = Lc - L
U = Rc - Rc - S (anel mais largo) 
22
F = Rc + F (2 S + F) - Rc (frente do veículo) 
2
Z = V / (10 Rc ) (maior dificuldade de operação nas curvas)) 
Lc = largura da pista no trecho circular. 
U = acréscimo de largura do veículo 
devido à diferença de trajetória entre as 
rodas dianteiras e traseiras.
F = acréscimo de largura do veículo 
devido à diferença de trajetória entre a 
borda externa do pneu e a frente do 
veículo.
B = distância entre a borda 
externa do pneu traseiro e a 
lateral do veículo.
SUPERELEVAÇÃO E SUPERLARGURA
• Distribuição da Superlargura
– curvas circulares sem transição: lado interno
– com transição: lado interno ou metade de cada lado
– pintura de sinalização divisória: no meio da pista
– extensão do trecho de variação da superlargura
• de preferência coincidente com a distribuição da superelevação, mas 
geralmente menor
• Distribuição da Superelevação: (LSmin calculado pelo critério estético)
– Lt: distância entre SN e TS e entre o TS e SP (variação da inclinação transversal das faixas de 
tráfego)
• taxa de variação igual à da curva de transição
• SN (seção normal): último ponto que possui en (2%)
• SP (seção plana): ponto em que as duas faixas de tráfego passam a formar um 
único plano
VARIAÇÃO DA SEÇÃO TRANSVERSAL
• Suave e contínua
• Dentro do trecho de transição
e%
circular
transição
transição
tangente
tangente
a%
a%
a%
a%
nível
e% e%
e% a%
a%
nível
Processos de Variação:
. giro em torno do eixo da pista
. giro em torno do bordo interno
. giro em torno do bordo externo
(mais usado)
E
BE BI
DISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO
– Ponto de Giro: ponto fixo da pista (B.I., E. ou B.E)
• após SP (seção plana)
– Giro ao Redor do Eixo:
• cota do eixo não se altera (cálculo mais fácil)
• variação das cotas dos bordos é pequena
– Giro ao Redor do Bordo Interno:
• nenhum ponto da pista desce em relação ao perfil de referência 
(drenagem superficial)
• boa condição estética (superelevação mais visível)
– Giro ao Redor do Bordo Externo:
• pior processo quanto à drenagem
• bom para ramos de entroncamentos e casos de pistas duplas
DISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO
15/34
Le1 Le2
Le
a1
a2
a1= 0,25% (1:400)
a2= 0,5% (1:200)
e%
circular
transição
transição
tangente
tangente
a%
a%
a%
a%
nível
e% e%
e% a%
a%
nível
Processos de Variação:
. giro em torno do eixo da pista
. giro em torno do bordo interno
. giro em torno do bordo externo
(mais usado)
E
BE BI
DISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO
16/34
SUPERELEVAÇÃO EM VIAS COM PISTA 
DUPLA
GIRO AO REDOR DO EIXO
Só utilizado para separadores 
estreitos e valores baixos de 
superelevação. Adequado o uso 
de um separador com guias
GIRO AO REDOR DAS BORDAS
Aplicável a separadores de 
qualquer largura, sendo mais 
utilizado para os de largura média. 
São adequados tanto separadores 
de concreto quanto canteiros 
gramados
AS DUAS PISTAS TRATADAS 
SEPARADAMENTE
Aplicável a separadores de 
canteiros largos, quando o espaço 
entre as bordas e a drenagem 
central não tem inclinações muito 
fortes
e%
circular
transição
transição
tangente
tangente
a%
a%
a%
a%
nível
e% e%
e% a%
a%
nível
Processos de Variação:
. giro em torno do eixo da pista
. giro em torno do bordo interno
. giro em torno do bordo externo
(mais usado)
E
BE BI
SUPERELEVAÇÃO COM SUPERLARGURA
SUPERELEVAÇÃO COM SUPERLARGURA
VISIBILIDADE EM CURVAS HORIZONTAIS