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1Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa rodrigoalvarengarosa@gmail.com (27) 9941-3300 Estrada de Rodagem Curvas Concordância Vertical 2Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Greide • O greide consiste na representação do eixo da rodovia segundo o plano vertical. • Ele será denominado, também, o projeto em perfil ou projeto altimétrico. • Recomenda-se que a escala vertical seja dez vezes a escala horizontal. • No projeto em perfil as distâncias são sempre tomadas na horizontal. • As inclinações, rampas, são dadas em percentual. 3Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Greide • Os trechos retos do greide, considerado o sentido de estaqueamento, são denominados : – Rampa ou aclive - quando o trecho for acedente; – Contra-rampa ou declives - quando o trecho for descendente; – Plano - quando a inclinação for nula. • As curvas verticais pode ser: – Côncavas; – Convexa ou crista. 4Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Greide • Pontos singulares do greide: – PCV - Ponto de curva vertical – PIV - Ponto de Intercessão vertical – PTV - Ponto de tangência vertical. • São numerados sequencialmente desde a primeira curva até a últimas. 5Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Greide 6Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Greide • Qual a declividade do trecho entre PIV1 e PIV2, sabendo que PIV1 está na estaca 7 + 00 e PIV2 está na estaca 18 + 10 e que a cota de PIV1seja 97,985 e a de PIV2 89,935. %500,3035,0 230 050,8 )07()1018( 985,97935,89 2 −=−= − = +−+ − == H V d di 7Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Propriedades geométricas da parábola 1 - Todos o diâmetros da parábola são paralelos ao seu eixo 8Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Propriedades geométricas da parábola 2 - A taxa de variação da declividade da parábola é constante 2 . xCy = Onde: - ordenada (m) - constante da parábola (m-1) - abscissa (m) y C x xCi ..2= 9Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Propriedades geométricas da parábola 3 - A taxa de variação da declividade da parábola é constante 2 . dCo = Onde: - diferença da ordenada da parábola a uma tangente qualquer á curva (m) - constante da parábola (m-1) - distância entre as abscissas (m) o C d 10Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Propriedades geométricas da parábola • Na representação da curva vertical sabe-se que o PCV está localizado na estaca 11 + 0,00. Sabe-se que a ordenada da parábola em relação ao trecho reto do greide está localizado na estaca 15 + 10,00 e mede 1,620m. Calcule a ordenada na estaca 17 + 7,28. 11Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Propriedades geométricas da parábola ( ) ( )( ) ( )2200,1015 90.00,01100,1015. CCo =+−+=+ ( ) ( )( ) ( )2228,717 28,127.00,01128,717. CCo =+−+=+ ( ) ( )2 2 00,1015 28,717 90. 28,127. C C o o = + + ( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 2 00,101528,717 90 28,127 .620,1 90 28,127 . == ++ oo mo 240,328,717 =+ 12Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Propriedades geométricas da parábola 4 - Numa concordância com uma parábola vertical, o diâmetro que passa no PIV intercepta a corda que liga o PCV ao PTV num ponto D dividindo a corda no meio. 2 PTVPCV PIV xx x + = 13Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Propriedades geométricas da parábola 5 - Numa concordância com uma parábola vertical, a parábola intercepta o segmento ID exatamente no meio deste segmento no ponto E. PTVPCVPIV yyCy ..= ( )22. 2 PTVPCVD xx Cy += ( )PIVDE yyy += .2 1 14Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Propriedades geométricas da parábola 6 - Numa concordância com uma parábola vertical, a tangente à parábola no ponto E é paralela à corda que liga o PCV ao PTV. Assim, pode-se calcular o coeficiente angular i. ( )PTVPCVE xxCi += . 15Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo das concordâncias verticais • No cálculo deve-se definir as características da curva que vai ser utilizada, dentre outras, destacam-se: – Comprimento da curva – Determinação das ordenadas – Verificação dos raios de curvatura – Etc. 16Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • Considera-se que a concordância vertical é constituída por dois ramos de parábola, sendo o primeiro ramo aquele compreendido entre o PCV e o PIV e o segundo entre o PIV e o PTV. Cálculo das concordâncias verticais 17Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • O comprimento do primeiro ramo é representado por La e o segundo por LB. L é o comprimento total da parábola. • Todos três medidos na horizontal! Cálculo das concordâncias verticais 18Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • As diferenças de cota entre a curva vertical e os trechos retos do greide são denominadas ordenadas da parábola representadas pela letra o. • A ordenada tem valor nulo nos pontos de concordância com os trechos retos do greide (PCV e PTV). Cálculo das concordâncias verticais • E o valor máximo em PIV denominado omáx e conhecido como flecha ou ordenada máxima. 19Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • O parâmetro K é um valor que caracteriza numericamente a parábola. • Seu conhecimento permite ao projetista uma noção imediata da suavidade da curva e as condições que ela oferece de drenagem longitudinal das águas de superfície. • Define-se como: • Equação da parábola: O parâmetro de curvatura K A LK = Onde: - parâmetro K (m/%) - comprimento da parábola (m) - diferença algébrica entre as declividades nos extremos da parábola (%) K L A 2 . .200 1 x K y = Onde: - ordenada parábola (m) - abscissa da parábola (m) y x 20Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • A concordância vertical de dois trechos retos de um greide foi efetuado com uma parábola. Determine o parâmetro K. Cálculo das concordâncias verticais mL 0,200)00,010()00,020( =+−+= %000,8000,2000,6 −=−−=A %/0,25 8 200 m A LK === 21Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • Raio de curvatura da parábola • O raio mínimo da parábola ocorre exatamente no vértice da curva. Raio mínimo de curvatura K.100min =ρ Onde: - raio de curvatura da parábola (m) - declividade da curva - parâmetro K (m/%) ρ K ( ) + = K i .100 1 1 2 3 2 ρ i Onde: - raio mínimo de curvatura da parábola (m) - parâmetro K (m/%) minρ K 22Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • A concordância vertical de dois trechos retos de um greide foi efetuado com uma parábola. Calcule o raio mínimo e o raio no PCV. Cálculo das concordâncias verticais %/0,25 m A LK == ( ) mPCV 51,513.2 25.100 1 )06,0(1 2 3 2 = −+ =ρ K.100min =ρ m00,500.225.100min ==ρ ( ) + = K i .100 1 1 2 3 2 ρ 23Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • Calcule o raio no PTV Comprimento de concordância ( ) + = k i .100 1 1 2 3 2 ρ ( ) mPTV 50,501.2 25.100 1 )02,0(1 2 3 2 = −+ =ρ 24Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • No projeto de um greide rodoviário existem critérios técnicos que estabelecem limitações quanto aos comprimentos máximos e mínimos das curvas verticais. • Os critérios a serem adotados são: – Critério do mínimo valor absoluto – Critério da máxima aceleração centrífuga admissível – Critério da drenagem – Critério da distância de visibilidade • Curvas convexas • Curvas côncavas 25Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Onde: - comprimento mínimo (m) - velocidade diretriz (km/h) Cálculo do comprimento das concordâncias • Critério do mínimo valor absoluto • A prática rodoviária indica que curvas verticais muito curtas, mesmo que atendam aos outros critérios, geram greides com má aparência, muito angulosos. • O DNIT recomenda que o comprimento deve ser tal que o usuário leve pelo menos 2 segundos percorrendo a curva vertical 6,3 .2.2min V vL == minL V VL .6,0min = 26Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Critério da máxima aceleração centrifuga admissível ou critério de conforto. • Na curva vertical, o veículo fica sujeito à força de gravidade. • As normas do DNIT fixam como valores admissíveis para a aceleração radial em concordância vertical os seguintes valores – amáx = 1,5% da aceleração da gravidade para rodovias de elevado padrão; – amáx = 5,0% da aceleração da gravidade para rodovias de padrão reduzido. 27Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Critério de conforto • A aceleração radial num ponto de uma curva vertical é calculada pela fórmula: • Lembrando que tem-se que: ρ 2v a = Onde: - aceleração radial, perpendicular a pista (m/s2) - velocidade diretriz (m/s) - raio de curvatura da concordância vertical no ponto considerado (m) a v ρ K.100min =ρ max 2 min .1296 a VK = 28Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Onde: - comprimento da parábola (m) - parâmetro K para os valores máximos de aceleração (m/%) - diferença algébrica entre as declividades nos extremos da concordância (%) Cálculo do comprimento das concordâncias • Critério de conforto. • A partir do Kmin, pode-se calcular o comprimento mínimo pela fórmula: AKL .minmin = minK minL A 29Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Critério de conforto. • Os valores de Lmin podem ser calculados pela fórmula ou por Kmin na tabela fornecida pelo DNIT em função da velocidade diretriz. 30Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Para uma rodovia classe III do DNIT, em relevo plano, com elevado padrão de conforto, calcule o comprimento mínimo de acordo com o critério de conforto. 31Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Para uma rodovia classe III do DNIT, em relevo plano, com reduzido padrão de conforto, calcule o comprimento mínimo de acordo com o critério de conforto. %/1,10min mK = 8,9. 100 5 .1296 80 .1296 2 max 2 min == a VK AKL .minmin = 000,2000,6.1,10min −−=L 80,8mmin =L 32Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Para uma rodovia classe III do DNIT, em relevo plano, com elevado padrão de conforto, calcule o comprimento mínimo de acordo com o critério de conforto. %/6,33min mK = 8,9. 100 5,1 .1296 80 .1296 2 max 2 min == a VK AKL .minmin = 000,2000,6.6,33min −−=L 268,8mmin =L 33Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Critério da drenagem • É recomendável sob a ótica da drenagem assegurar declividades longitudinais iguais ou superiores a 1,000% para as sarjetas e por conseguinte para as curvas verticais. • No caso que não seja possível manter acima de 1,000%, deve-se observar o valor mínimo de 0,500%, observado o valor mínimo absoluto de 0,350%. 34Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Critério da drenagem • Quando em cristas, curvas convexas, com declividade de sinais contrários, podem ocorrer casos de declividade até igual a zero. • Nestes casos o DNIT permite que se mantenha o greide em no mínimo 0,350% em valor absoluto numa extensão máxima de 30,0m. 35Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Deve-se estabelecer nestes casos o valor máximo do parâmetro K acima do qual podem ocorrer problemas com a drenagem. )350,0(350,0 30 −− == A LK máx %/43mK máx = 36Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Critério de arredondamento • Deve-se adotar curvas com comprimento múltiplos de 20,0m. 37Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Critério da distância de visibilidade • O Critério de distância de visibilidade pode ser dividido em duas partes: – Curvas convexas – Curvas côncavas 38Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Critério da distância de visibilidade (Curvas convexas) • Na curvas convexas, a linha de visada de um motorista é interrompida devido a curvatura da pista. 39Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Critério da distância de visibilidade (Curvas convexas) • Duas situações podem ocorrer: – O motorista está dentro da curva e enxerga o obstáculo que também está dentro da curva; – O motorista está antes da curva e enxerga o obstáculo que está depois da curva; 40Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Critério da distância de visibilidade (Curvas convexas) • O motorista está dentro da curva e enxerga o obstáculo que também está dentro da curva. DLpara DA L ≥= min 2 min 412 . Onde: - comprimento mínimo da parábola (m) - diferença algébrica entre as declividades (%) - distância de visibilidade de parada (m)D minL A 41Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Critério da distância de visibilidade (Curvas convexas) • O motorista está antes da curva e enxerga o obstáculo que está depois da curva. 42Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de AlvarengaRosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Critério da distância de visibilidade (Curvas convexas) • O motorista está antes da curva e enxerga o obstáculo que está depois da curva. DLpara A DL ≤−= minmin 412 .2 Onde: - comprimento mínimo da parábola (m) - diferença algébrica entre as declividades (%) - distância de visibilidade de parada (m)D minL A 43Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Qual deve ser o comprimento mínimo da parábola a ser utilizada para a concordância de dois trechos retos de respectivamente 6,000% e 1,000%, supondo uma estrada com velocidade diretriz de 80km/h e elevado padrão 44Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias %/6,33min mK = 8,9. 100 5,1 .1296 80 .1296 2 max 2 min == a VK AKL .minmin = 000,1000,6.6,33min −=L 168,0mmin =L Critério do mínimo valor absoluto Critério de conforto 80.6,0.6,0min == VL mL 0,48min = 45Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Qual deve ser o comprimento mínimo da parábola a ser utilizada para a concordância de dois trechos retos de respectivamente 6,000% e 1,000%, supondo uma estrada com velocidade diretriz de 80km/h e elevado padrão Distância de visibilidade de parada )(.255.7,0 2 if VVD l + += )00,030,0(.255 8080.7,0 2 + +=D mmD 00,14066,139 ≈= 46Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa O que NÃO comprova e portanto não pode ser usado Cálculo do comprimento das concordâncias Visibilidade para curvas convexas: DLparaDAL ≥= min 2 min 412 . 412 00,140.16 2 min − =L ,86m372min =L DL ≥minO que comprova Visibilidade para curvas convexas: DLparaADL ≤−= minmin 412 .2 16 41200,140.2min − −=L 197,60mmin =L DL ≤min 47Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias Assim, tem-se: mL 0,48min = 168,0mmin =L ,86m372min =L Então: 240,00m7,86m32min ≈=L 48Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Critério da distância de visibilidade (Curvas Côncavas) • Na curvas côncavas, durante o dia não há limitação. • Durante a noite, fica limitada à área iluminada pelos faróis. 49Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Critério da distância de visibilidade (Curvas Côncavas) • Duas situações podem ocorrer: – Os faróis do veículo e o ponto mais distante iluminado estão dentro da curva – Os faróis do veículo que está fora da curva iluminam o ponto mais distante após a curva 50Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Critério da distância de visibilidade (Curvas Côncavas) • Os faróis do veículo e o ponto mais distante iluminado estão dentro da curva DLpara D DA L ≥ + = min 2 min .5,3122 . Onde: - comprimento mínimo da parábola (m) - diferença algébrica entre as declividades (%) - distância de visibilidade de parada (m)D minL A 51Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Critério da distância de visibilidade (Curvas Côncavas) • Os faróis do veículo que está fora da curva iluminam o ponto mais distante após a curva DLpara A DDL ≤+−= minmin .5,3122 .2 Onde: - comprimento mínimo da parábola (m) - diferença algébrica entre as declividades (%) - distância de visibilidade de parada (m)D minL A 52Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Qual deve ser o comprimento mínimo da parábola a ser utilizada para a concordância de dois trechos retos de respectivamente 1,000% e 6,000%, supondo uma estrada com velocidade diretriz de 80km/h e elevado padrão 53Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias %/6,33min mK = 8,9. 100 5,1 .1296 80 .1296 2 max 2 min == a VK AKL .minmin = 000,6000,1.6,33min −=L 168,0mmin =L Critério do mínimo valor absoluto Critério de conforto 80.6,0.6,0min == VL mL 0,48min = 54Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias Distância de visibilidade de parada )(.255.7,0 2 if VVD l + += )00,030,0(.255 8080.7,0 2 + +=D mmD 00,14066,139 ≈= 55Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa O que NÃO comprova e portanto não pode ser usado Cálculo do comprimento das concordâncias Visibilidade para curvas côncavas: 00,140.5,3122 00,140.61 2 min + − =L 160,13mmin =L DL ≥minO que comprova Visibilidade para curvas côncavas : 157,60mmin =L DL ≤min DLpara D DA L ≥ + = min 2 min .5,3122 . 61 00,140.5,312200,140.2min − + −=L DLpara A DDL ≤+−= minmin .5,3122 .2 56Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias Assim, tem-se: mL 0,48min = 168,0mmin =L 160,13mmin =L Então: 168,00mmin =L 57Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias • Outra forma de calcular: indo para o mínimo da tabela, ou seja pela velocidade média de percurso que é inferior à velocidade diretriz (70km/h). Distância de visibilidade de parada )(.255.7,0 2 if VVD l + += )00,031,0(.255 7070.7,0 2 + +=D mmD 00,11098,110 ≈= 58Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias %/72,25min mK = 8,9. 100 5,1 .1296 70 .1296 2 max 2 min == a VK AKL .minmin = 000,6000,1.72,25min −=L 128,6mmin =L Critério do mínimo valor absoluto Critério de conforto VL .6,0min = mL 0,42min = 59Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa O que NÃO comprova e portanto não pode ser usado Cálculo do comprimento das concordâncias Visibilidade para curvas côncavas: 00,110.5,3122 00,110.61 2 min + − =L 119,32mmin =L DL ≥minO que comprova Visibilidade para curvas côncavas: 118,60mmin =L DL ≤min DLpara D DA L ≥ + = min 2 min .5,3122 . 61 00,110.5,312200,110.2min − + −=L DLpara A DDL ≤+−= minmin .5,3122 .2 60Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do comprimento das concordâncias Assim, tem-se: mL 0,42min = 128,6mmin =L 119,33mmin =L Então: 128,60mmin =L 61Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo da flecha ou ordenada máxima • O caso mais comum é utilizada a parábola simples. • As ordenadas no PCV e PTV são nulas. • A máxima ordenada se encontra no PIV. 62Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo da flecha ou ordenada máxima 2 ID omáx = 2 12 1 === L L RS RI ST ID STID . 2 1 = 4 ST omáx = L i L i HSHTST . 2 1. 100 . 2 1 . 100 12 −=−= ( ) 100 .. 2 1 12 iiLST −= 63Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo da flecha ou ordenada máxima 2 ID omáx = 4 ST omáx = ( ) 100 .. 2 1 12 iiLST −= 100 . 8 AL omáx = Onde: - flecha máxima da parábola (m) - diferença algébrica entre as declividades (%) - comprimento da concordância (m)L máxo A 64Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo das ordenadas • Tendo sido calculada a flecha máxima, calculam-se as ordenadas nos demais pontos pela fórmula já vista: 2 . jbj dCo = 2 . bbmáx LCo = 2 . = b j máxj L d oo Onde: - ordenada de um ponto qualquer da parábola (m) - flecha máxima da parábola - distância do ponto qualquer ao ponto de tangência do ramo (m) - comprimento do ramo da parábola (m)bL jo jd máxo 65Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Cálculo do greide • O procedimento mais simples para o cálculo do greide consiste em: – Determinação das cotas dos trechos retos – Cálculo das ordenadas das parábolas – Calcular por soma ou subtração dos trechos retos das ordenadas das parábolas nos trechos de curva vertical – Planilhar os valores 66Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa A poligonal a seguir é o eixo projetado de uma rodovia que foi desenvolvida em relevo ondulado, na classe II do DNIT, considerando veículo tipo CO e largura de faixa igual a 3,50m. Exemplo de cálculo do greide 67Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • Velocidade diretriz Exemplo de cálculo do greide hkmV /70= Classe da Rodovia Região Plana Ondulada Montanho sa 0 120 100 80 I 100 80 60 II 100 70 50 III 80 60 40 IV 60-80 40-60 30-40 68Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • Comprimento mínimo da curva vertical Exemplo de cálculo do greide mL 0,340)00,00()00,017(1 =+−+= %000,5000,4000,11 −=−−=A %/0,68 5 340 1 1 1 mA L K === 1min1 .100 K=ρ m00,800.668.100min1 ==ρ 69Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • Raio no PCV1 e PTV1 Exemplo de cálculo do greide ( ) + = K i .100 1 1 2 3 2 ρ ( ) mPCV 6801,02 68.100 1 )01,0(1 2 3 2 1 = −+ =ρ ( ) mPTV 6816,33 68.100 1 )04,0(1 2 3 2 1 = + =ρ 70Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • Raio no PCV2 e PTV2 Exemplo de cálculo do greide ( ) + = K i .100 1 1 2 3 2 ρ ( ) mPCV 6816,33 68.100 1 )04,0(1 2 3 2 2 = −+ =ρ ( ) mPTV 6801,02 68.100 1 )01,0(1 2 3 2 2 = + =ρ 71Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Exemplo de cálculo do greide • Critério do mínimo valor absoluto (para curva 1 e 2) mL 0,42min = VL .6,0min = 70.6,0min =L 72Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Exemplo de cálculo do greide • Critério de conforto ou máxima aceleração centrifuga admissível. %/25,72min mK = 8,9. 100 5,1 .1296 70 .1296 2 max 2 min == a VK AKL .minmin = 000,4000,1.72,25min1 −−=L ,6m281min1 =L amáx = 1,5% da aceleração da gravidade para rodovias de elevado padrão; amáx = 5,0% da aceleração da gravidade para rodovias de padrão reduzido. AKL .minmin = 000,1000,4.72,25min2 −=L ,16m77min2 =L 73Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Exemplo de cálculo do greide • Critério de conforto ou máxima aceleração centrifuga admissível. %/25,7min mK = 74Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Exemplo de cálculo do greide • Critério da distância de visibilidade de parada )(.255.7,0 2 if VVD l + += )00,031,0(.255 7070.7,0 2 + +=D mmD 00,11099,110 ≈= Lembre-se: considera-se para o DNIT inclinação = 0, ou seja, está no plano 75Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa O que NÃO comprova e portanto não pode ser usado Exemplo de cálculo do greide Visibilidade para curvas côncavas: 00,110.5,3122 00,110.41 2 min1 + −− =L 119,33mmin1 =L DL ≥minO que comprova Visibilidade para curvas côncavas: 118,60mmin1 =L DL ≤min DLpara D DA L ≥ + = min 2 min .5,3122 . 41 00,110.5,312200,110.2min1 −− + −=L DLpara A DDL ≤+−= minmin .5,3122 .2 A curva 1 é côncava. 76Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa O que NÃO comprova e portanto não pode ser usado O que comprova Exemplo de cálculo do greide Visibilidade para curvas convexas: DLparaDAL ≥= min 2 min 412 . 412 00,110.14 2 min − =L m11,88min =L DL ≥min Visibilidade para curvas convexas: DLparaADL ≤−= minmin 412 .2 14 41200,110.2min − −=L ,67m28min =L DL ≤min A curva 2 é convexa. 77Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Exemplo de cálculo do greide Assim, tem-se: Então: 130,00m128,60mmin1 ≈=L ,16m77min2 =L,6m281min1 =L mL 0,42min = mL 0,42min = 119,33mmin1 =L ,67m28min2 =L 90,00m,67m28min2 ≈=L Preferencialmente (arredondar para 20,0m): m,L 00140min1 = m,L 00100min2 = 78Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Exemplo de cálculo do greide = 140,00m = 70,00m = 70,00m Curva 1. aLPIVPCV −= 11 70)020.7(1 −+=PCV mPCV 00,701 = 00,1031 +=PCV 79Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Exemplo de cálculo do greide = 140,00m = 70,00m = 70,00m Curva 1. bLPIVPTV += 11 70)020.7(1 ++=PTV mPTV 00,2101 = 00,10101 +=PTV 80Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Exemplo de cálculo do greide = 100,00m = 50,00m = 50,00m Curva 2. aLPIVPCV −= 22 50)020.17(2 −+=PCV mPCV 00,2902 = 00,10142 +=PCV 81Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Exemplo de cálculo do greide = 100,00m = 50,00m = 50,00m Curva 2. bLPIVPTV += 22 50)020.17(2 ++=PTV mPTV 00,3902 = 00,10192 +=PTV 82Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Exemplo de cálculo do greide 100 . 8 AL omáx = • Flecha máxima. 100 41 . 8 140 1 −− =máxo mo máx 88,01 = 100 14 . 8 100 2 − =máxo mo máx 38,02 = 83Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Exemplo de cálculo do greide • Cotas da curva vertical • Calcula-se as cotas dos trechos retos. • Curva côncava (curva 1) somam-se as ordenadas às cotas do trecho reto. • Curva convexa (curva 2) subtraem-se as ordenadas às cotas do trecho reto. 2 . = b j máxj L d oo 84Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Exemplo de cálculo do greide • Cotas da curva vertical = 140,00m = 70,00m = 70,00m 00,10101 +=PTV 00,1031 +=PCV 0)020.7( 101 1 −+ − = PIVyi 140 10 100 00,1 1 − = − PIVymy PIV 60,81 = )020.7()020.17( 6,82 2 +−+ − = PIVyi 200 6,8 100 4 2 − = PIVy my PIV 60,162 = 85Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Exemplo de cálculo do greide • Cotas da curva vertical = 140,00m = 70,00m = 70,00m 00,10101 +=PTV 00,1031 +=PCV )020.17()81,1820.23( 6,16 3 +−+ − = PFyi 81,138 6,16 100 00,1 − = PFy my PF 99,17= 86Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Exemplo de cálculo do greide • Cotas da curva vertical Para estaca 9 + 0,00 Para estaca 6 + 0,00 2 0,09 70 )0,0)20.9(()0,10)20.10(( .88,0 +−+ =+o 2 . = a j máxj L d oo = 140,00m = 70,00m = 70,00m 00,10101 +=PTV 00,1031 +=PCV 0,16m0,09 =+o 2 0,06 70 )0,10)20.3(()0,0)20.6(( .88,0 +−+ =+o 0,45m0,06 =+o 87Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Exemplo de cálculo do greide 88Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Exemplo de cálculo do greide
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