Estradas e Aeroportos NP1

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PROF. IARA NEGREIROS Fev/2017
UNIP – Universidade Paulista
Eng. Civil – Estradas e Aeroportos
ESTRADAS E AEROPORTOS 
(CONTEÚDO PARA NP1)
NOTAS DE AULA
Profa. Iara Negreiros
Fev/2017
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APRESENTAÇÃO
PROF. IARA NEGREIROS Fev/2017
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Apresentação
Profa. Iara Negreiros i.negreiros@terra.com.br
Link para o Curriculum Lattes: http://lattes.cnpq.br/2483467017206352
- mestrado em Engenharia e Planejamento Urbanos pela Escola 
Politécnica da Universidade de São Paulo (2009)
- graduação em Engenharia Civil pela Politécnica - USP (1994)
- doutoranda também pela Politécnica - USP com previsão de defesa 
de tese em 2017, no tema retrofit urbano
- participa do Comitê Urbano do CBCS – Conselho Brasileiro de 
Construção Sustentável, que atualmente estuda junto a ABNT a 
implementação da nova ISO 37120 – Sustainable Development of
Communites
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Apresentação
- professora horista da UNIP – Sorocaba, foi professora substituta da 
Universidade Federal do Amazonas e em outras faculdades 
particulares
- dissertação de mestrado recebeu o 2º lugar do Prêmio Excelência em 
Construção Sustentável, do Holcim - ANTAC (Associação Nacional 
de Tecnologia do Ambiente Construído)
- tem experiência profissional na área de facilities e manutenção 
predial (fábrica da Philips de São José dos Campos) e coordenação 
de projetos de reurbanização (Projeto Cingapura da Prefeitura de 
São Paulo)
- atua em linhas de pesquisa voltadas a cidades sustentáveis, métodos 
de avaliação ambiental urbana e retrofit urbano, com publicação de 
diversos artigos em congressos, relativos a estes temas
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Apresentação
I – EMENTA
Estabelecimento de conceitos e aplicações práticas do projeto e da construção 
de Rodovias e Aeroportos
II – OBJETIVOS GERAIS
Conceituar sistemas de vias de transporte e aeroportos, tanto no projeto como 
na construção.
III - OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Orientar a elaboração de projetos geométricos, pavimentação, drenagem e 
execução de cortes e aterros nas obras rodoviárias, bem como conceituar 
parâmetros básicos de aeroportos.
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Apresentação
IV – CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
1. Introdução
2. Projeto geométrico de vias
3. Terraplenagem
4. Pavimentos rodoviários
5. Drenagem superficial
6. Aeroportos
P2
P1
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Apresentação
V – ESTRATÉGIA DE TRABALHO
• Aulas teóricas, slides de técnicas de construção e de manutenção
• Proposição de exercícios a serem resolvidos.
• Visita técnica.
VI – AVALIAÇÃO
Provas individuais com cobrança dos exercícios propostos.
Realização de exercícios em grupo de no máx. 5 alunos em sala e 
entrega para correção.
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Apresentação
VII – BIBLIOGRAFIA
Básica:
HORONJEFF, R. e McAELVEV, F. “Planning and design of airports”, Editora Mc Graw Hill, 
1986.
FRAENKEL, B. “Engenharia Rodoviária”, Editora Guanabara II, Rio de Janeiro 1990.
PIMENTA, C.R.T. & OLIVEIRA, M.P. “Projeto Geométrico de Rodovias”, Editora Rima, 2001.
Complementar:
CARVALHO, P. “Taludes de Rodovias – Orientação para Diagnóstico e Soluções de seus 
Problemas”, IPT, São Paulo, 1991.
CEDERGREN, H. R. “Drenagem dos Pavimentos de Rodovias e Aeródromos”, Editora 
Livros Técnicos e Científicos, Rio de Janeiro, 1980. 
CEDERGREN, H. R. “Seepage, Drainage, and Flow Nets”, John Wiley & Sons. Inc. U.S.A., 
1998. 
DNIT - “Manual de Drenagem de Rodovias”, Rio de Janeiro, 2006 
SENÇO, W. “Manual de Técnicas de Pavimentação”, Volumes 1 e 2, 1a Edição, 4a Tiragem, 
Editora PINI, São Paulo, 2003.
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Apresentação
“A informação está em todo lugar. Se hoje em dia a informação é 
de graça: qual é o valor do conhecimento?“
(O ESTADO DE SP, 2009)
“A maior parte do conhecimento teórico e prático já produzido 
pela humanidade está disponível na internet, de graça e 
abertamente.(...) Não importa onde você mora, quão boa ou ruim 
é a sua escola, qual é sua condição socioeconômica: se você 
estiver conectado à rede e se organizar, pode ter acesso à 
mesma informação disponível nas melhores escolas do planeta.”
(Ronaldo Lemos, Folha de S.Paulo, 10/02/2015)
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Apresentação
Dado: “aquilo que é dado (fornecido)”. Ex.: números, cores, ou outras 
descrições simples. Dados não descrevem completamente objetos, 
expressões, funções ou propriedades, mas são ingredientes 
indispensáveis.
Informação: conectam dados entre si, consistem em dados e 
conexões, material virtual. Era da informação. Informações não 
descrevem completamente a sociedade, mas são uma importante 
abstração.
Conhecimento: é o resultado da conexão de dados e informações. 
Não é claro como dados e informações são combinados no processo 
cognitivo que resulta no conhecimento ou no domínio de um assunto.
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SUMÁRIO
1. Introdução
2. Projeto geométrico de vias
3. Terraplenagem
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1. INTRODUÇÃO
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1. Introdução
Via Appia: estrada que liga Roma ao sul da Itália (312 aC, 300 km):
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1. Introdução
Desenvolvimento das vias na Europa:
• Fins do séc. XVII: reforma da antiga rede de estradas e construção 
de novas vias. 
• Transportes de tração animal: Carruagens; Charretes; Carros de 
boi 
• Século XVIII: evolução nos métodos de construção de estradas 
(MacAdam e Telford - Inglaterra) 
• Século XIX: Locomotiva a vapor (Inglaterra - 1814) 
• 1815: primeira estrada de ferro do mundo (Stokton-Darlington) vel. = 
25 km/h; percurso = 25 km 
• aperfeiçoamento da locomotiva: EUA; França 
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1. Introdução
Stokton-Darlington em 1925 (centenário):
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1. Introdução
Desenvolvimento das vias no mundo:
• Início do século XIX: 
Vulcanização da borracha 
(Goodyear) 
• 1769: construção do 1o 
carro a vapor – Cugnot (eng. 
francês) 
• 1884: construção do motor a 
explosão (benzina) - Daimler 
• Industrialização do petróleo 
• 1888: Fabricação de 
pneumáticos (Dumlop) 
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1. Introdução
Desenvolvimento das vias no mundo:
• 1890: Construção do 
primeiro automóvel e 
aperfeiçoamento do motor a 
benzina (Eng. Penhard e 
Lavasor) 
• 1909: Henry Ford (EUA) -
construção de veículos em 
série 
• aperfeiçoamento das 
estradas (traçado e 
pavimentação) 
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1. Introdução
Desenvolvimento das vias no 
Brasil:
• 1854 - Inaugurada a “Estrada 
de ferro Mauá”, construída por 
Irineu Evangelista, o Barão de 
Mauá. Extensão = 16 km; 
Locomotiva: “Baronesa” 
• Atualmente, tem-se mais de 
37.000 km de vias férreas. 
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1. Introdução
Desenvolvimento das vias no 
Brasil:
• até 1922: Não existiam estradas 
de rodagem no país, os poucos 
veículos destinavam-se ao 
transporte urbano nas grandes 
cidades 
• 1908: Primeira viagem de 
automóvel através de caminhos de 
bois entre Rio e S. Paulo. 
• 1922: Washington Luiz, governador de SP, iniciou o desenvolvimento 
da política rodoviária no Brasil, prosseguindo em 1926 quando 
Presidente da República. 
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1. Introdução
Desenvolvimento das vias no 
Brasil:
• 1925: Segunda viagem entre Rio-
S.Paulo. Estrada melhorada com 
extensão de 580 km. Tempo de 
percurso = 144 horas 
• 1928: Pres. Washington Luiz 
inaugurou a 1a ligação entre Rio-
S.Paulo e a estrada que liga o Rio 
a Petrópolis. 
• Hoje, existem mais de 300.000 km 
de estradas de 1a, 2a e 3a classe 
(Federais, Estaduais e Municipais) 
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1. Introdução
Organização da administração pública do setor rodoviário:
• DNER = Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (até 2001)
• DNIT = Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes
• DER = Departamento de Estradas de Rodagem
• DMER = Departamento Municipal de Estradas de Rodagem
DNIT
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1. Introdução
Classificação das estradas:
1) Estradas de ferro ou vias férreas
2) Estradas ou vias de rodagem:
• Quanto à proximidade de aglomerados populacionais:
• RURAIS
• URBANAS
• Quanto à utilização: 
• PIONEIRAS 
• VICINAIS 
• TURÍSTICAS 
• COMERCIAIS OU ESTRATÉGICAS
• Quanto à função (DNIT):
• ARTERIAIS (Classes: Principal, Primárias e Secundárias)
• COLETORAS (Classes: Primária e Secundária)
• LOCAIS
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1. Introdução
Classificação funcional do sistema rodoviário do Brasil (DNIT):
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1. Introdução
Classificação das estradas:
• Quanto à jurisdição:
• LOCAIS
• MUNICIPAIS
• ESTADUAIS
• INTERESTADUAIS
• FEDERAIS 
• Quanto ao tipo de tráfego: 
• TRÁFEGO LEVE 
• TRÁFEGO MÉDIO 
• TRÁFEGO PESADO 
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1. Introdução
Classificação das estradas:
• Quanto à Orografia:
(Orografia trata do estudo do relevo da região)
• Vias em região plana: desníveis inferiores a 10m/km 
• Vias em região ondulada: desníveis acima de 10m/km e abaixo 
de 40m/km. 
• Vias em região montanhosa: desníveis de aproximadamente 
40m/km 
• Vias em região escarpada: desníveis acima de 40m/km 
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1. Introdução
Classificação das estradas:
• Quanto às condições técnicas: o critério para a classificação da 
rodovia é o tráfego que ela deverá apresentar no 10o ano após a 
abertura (VMD - Volume Médio Diário no ano-horizonte do projeto). 
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1. Introdução
Nomenclatura das rodovias:
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1. Introdução
Nomenclatura das rodovias:
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2. PROJETO 
GEOMÉTRICO DE 
VIAS
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2. Projeto Geométrico
Projeto geométrico de uma estrada: processo de correlacionar 
os seus elementos físicos com as características de operação, 
frenagem, aceleração, condições de segurança, conforto, etc. 
Fatores que influenciam na escolha do traçado:
• topografia
• condições geológicas e geotécnicas
• hidrologia da região
• benfeitorias no local: eventuais desapropriações
• interferência no meio ambiente
A escolha do traçado é sempre o resultado de uma análise de 
custo-benefício. 
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2. Projeto Geométrico
Estudos necessários para a construção de uma estrada:
• Estudos de tráfego; 
• Estudos geológicos e geotécnicos; 
• Estudos hidrológicos; 
• Estudos topográficos; 
• Projeto geométrico; 
• Projeto de terraplenagem; 
• Projeto de pavimentação; 
• Projeto de drenagem; 
• Projeto de obras de arte correntes; 
• Projeto de obras de arte especiais;
(continua...)
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2. Projeto Geométrico
Estudos necessários para a construção de uma estrada 
(continuação):
• Projeto de viabilidade econômica; 
• Projeto de desapropriação; 
• Projetos de interseções, retornos e acessos; 
• Projeto de sinalização; 
• Projeto de elementos de segurança; 
• Orçamento da obra e plano de execução; 
• Relatório de impacto ambiental. 
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2. Projeto Geométrico
Exemplo de minimização de impactos ambientais
• Passagem de animais
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2. Projeto Geométrico
Traçado:
1. Reconhecimento:
• Estudos preliminares
• AB: Diretriz geral ou 
principal 
• a, b, c, d: Pontos 
obrigatórios de 
passagem de 
condição 
• Aa , ab , bc , cd , dB: 
Diretrizes parciais 
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2. Projeto Geométrico
Traçado:
1. Reconhecimento:
trechos retilíneos
• Evitar trechos retos longos 
(2 a 3 km)
• Fadiga e cansaço
• Impacto da iluminação dos 
faróis à noite
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2. Projeto Geométrico
Traçado:
1. Reconhecimento: pontos obrigados
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2. Projeto Geométrico
Traçado:
1. Reconhecimento: pontos obrigados
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2. Projeto Geométrico
Traçado:
1. Reconhecimento: pontos obrigados
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2. Projeto Geométrico
Traçado:
1. Reconhecimento: pontos obrigados
Ponte
existente
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2. Projeto Geométrico
Traçado:
1. Reconhecimento: traçado de vale, de planície, de encosta ou 
de montanha 
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2. Projeto Geométrico
Traçado:
1. Reconhecimento: harmonia 
com a topografia do local 
(curvas de nível), minimizando 
movimentos de terra
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2. Projeto Geométrico
Traçado:
1. Reconhecimento:declividade muito íngreme
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2. Projeto Geométrico
Traçado:
1. Reconhecimento: traçado de acompanhando as curvas de 
nível
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2. Projeto Geométrico
Traçado:
1. Reconhecimento:
Representação gráfica do projeto:
• Planta
• Perfil longitudinal
• Seções transversais
• Representações complementares
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2. Projeto Geométrico
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2. Projeto Geométrico
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2. Projeto Geométrico
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2. Projeto Geométrico
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2. Projeto Geométrico
Traçado:
2. Exploração:
• Locada ou direta
• Por aerofotogrametria
• Trabalhos de escritório:
• conferência e cálculos 
• projeto da diretriz
• avaliação de custos 
• planejamento da execução
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2. Projeto Geométrico
Aerofotogrametria:
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2. Projeto Geométrico
Topografia para o projeto de estradas:
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2. Projeto Geométrico
Topografia para o projeto de estradas:
Azimute Magnético de um alinhamento (Az) 
É o ângulo que a direção deste faz com o Norte Magnético. Os 
azimutes variam de 0o a 360o e são contados a partir da ponta 
Norte da agulha no sentido dos ponteiros de um relógio. 
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2. Projeto Geométrico
Levantamento das Diretrizes de uma Estrada:
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2. Projeto Geométrico
Levantamento das Diretrizes de uma Estrada:
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2. Projeto Geométrico
Modelo Simplificado de Caderneta de Alinhamento ou 
Caderneta de Caminhamento:
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2. Projeto Geométrico
Exemplos práticos: Calcular os comprimentos e os azimutes 
dos alinhamentos da figura abaixo. Calcular também os ângulos 
de deflexão.
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2. Projeto Geométrico
Solução:
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2. Projeto Geométrico
Solução:
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2. Projeto Geométrico
Curvas horizontais:
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2. Projeto Geométrico
Curvas horizontais:
Curva simples
Curva composta sem 
transição
Curva composta com 
transição
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2. Projeto Geométrico
Curvas horizontais:
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2. Projeto Geométrico
Curvas 
horizon-
tais:
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2. Projeto Geométrico
Curvas 
horizontais:
PC: ponto de 
curva
PI: ponto de 
intersecção
PT: ponto de 
tangência
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2. Projeto Geométrico
• VP: Veículo de passageiros
• CO: Veículo comercial rígido (não articulado)
• O: Ônibus de longo percurso
• SR: Semi-reboque (ou veículo comercial articulado)
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2. Projeto Geométrico
Curvas horizontais: Limite de Raio Mínimo para projeto de 
concordância horizontal simples
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2. Projeto Geométrico
Curvas 
horizontais:
diagrama de 
raios 
consecutivos
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2. Projeto Geométrico
Curvas verticais: formulário:
• Ângulo Central (AC):
• Desenvolvimento da Curva (D):
• Tangente da Curva (T):
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2. Projeto Geométrico
Exemplos práticos: Calcular as concordâncias com curvas 
circulares simples para os alinhamentos definidos na forma da 
figura a seguir, bem como o estaqueamento, considerando-o a 
cada 20m.
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2. Projeto Geométrico
Solução:
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2. Projeto Geométrico
Solução:
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2. Projeto Geométrico
Curvas 
horizon-
tais: 
concor-
dância
com curva 
circular 
simples e 
transição 
em espiral
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2. Projeto Geométrico
Superelevação: declividade transversal da pista feita em tono do 
bordo interno, nas curvas, proporcionando maior estabilidade aos 
veículos. 
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2. Projeto Geométrico
Superelevação: distribuição na curva horizontal
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2. Projeto Geométrico
Superlargura:
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2. Projeto Geométrico
Superlargura:
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2. Projeto Geométrico
Curvas verticais:
• O GREIDE da rodovia deve resultar suave e uniforme, evitando-se 
as constantes quebras do alinhamento vertical e os pequenos 
comprimentos com rampas diferentes.
• Recomendações para projeto: greide mínimo com declividade 
igual ou superior a 1 %, e máximo:
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2. Projeto Geométrico
Curvas verticais:
PCV: ponto de curva vertical
PIV: ponto de intersecção vertical
PTV: ponto de tangência vertical
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2. Projeto Geométrico
Curvas verticais: mais utilizada a parábola de 2º grau
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2. Projeto Geométrico
Curvas verticais: tipos de curvas – côncavas e convexas
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2. Projeto Geométrico
Coordenação de curvas horizontais e verticais:
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UNIP – UniversidadePaulista
Eng. Civil – Estradas e Aeroportos
2. Projeto Geométrico
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2. Projeto Geométrico
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2. Projeto Geométrico
Curvas verticais: parábola de 2º grau
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2. Projeto Geométrico
Curvas verticais: parábola de 2º grau
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2. Projeto Geométrico
Curvas verticais: parábola de 2º grau
Flecha máxima:
Vértice:
flecha em 
qualquer ponto x 
da parábola
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2. Projeto Geométrico
Curvas verticais convexas: critério da distância de visibilidade
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2. Projeto Geométrico
Curvas verticais convexas: critério da distância de visibilidade, 
motorista e obstáculo dentro da curva (S = Dp ≤ L)
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2. Projeto Geométrico
Curvas verticais convexas: critério da distância de visibilidade, 
motorista e obstáculo fora da curva (S = Dp > L)
Δ
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2. Projeto Geométrico
Curvas verticais côncavas: critério da distância de visibilidade, 
faróis e ponto mais distante iluminado dentro da curva (S= Dp ≤ L)
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2. Projeto Geométrico
Curvas verticais côncavas: critério da distância de visibilidade, 
veículo e obstáculo fora da curva (S= Dp ≥ L)
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2. Projeto Geométrico
Exemplos práticos: Calcular os elementos notáveis da curva 
abaixo. O raio da curva vertical Rv é 3.000 m e a distância de 
visibilidade da parada é 98 m. Estaqueamento: 20 m.
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2. Projeto Geométrico
Solução:
4,12
4,12
186,49 m
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2. Projeto Geométrico
Solução:
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2. Projeto Geométrico
Solução:
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2. Projeto Geométrico
Solução:
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3. TERRAPLENAGEM
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3. Terraplenagem
Atividades de terraplenagem:
• Escavação para retirada de uma quantidade de solo natural
• Transporte desta quantidade do local de origem até um local 
de destino
• Colocação deste solo retirado da origem no local do destino
• Compactação deste solo quando se fizer necessário
• Limpeza do terreno (desmatar, limpar a faixa da estrada)
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3. Terraplenagem
Escavação e transporte:
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3. Terraplenagem
Escavação e transporte:
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3. Terraplenagem
Colocação e compactação:
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3. Terraplenagem
Colocação e compactação:
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3. Terraplenagem
Limpeza do terreno:
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3. Terraplenagem
Limpeza do terreno:
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3. Terraplenagem
Estabilização de cortes e aterros 
em terrenos desfavoráveis (rochas, 
solos moles, etc.):
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3. Terraplenagem
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3. Terraplenagem
Esquema de uma seção de corte, aterro e mista:
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3. Terraplenagem
Esquema de uma seção de corte e aterro:
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3. Terraplenagem
Cálculo de volumes:
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3. Terraplenagem
Compensação: transversal ou lateral
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3. Terraplenagem
Compensação: fator de empolamento
γs = massa específica solta
γn = massa específica natural
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3. Terraplenagem
Compensação: fator de empolamento
Material e Empolamento (%):
• Rocha detonada - E 50%
• Solo argiloso - E 40%
• Terra comum- E 25%
• Solo arenoso seco - E 12%
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3. Terraplenagem
Exemplos práticos: Em uma escavação de 50 m3 de terra 
comum, calcule o descobrir o Vs (volume de terra solta) para 
definir o transporte, o que é calculado a partir da seguinte 
fórmula, sendo que "Vc" é o volume medido no corte; e "E" é o 
empolamento:
Vs = Vc (1 + E)
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3. Terraplenagem
Solução: 
terra comum, com taxa de empolamento de 25%
Vs = 50 (1 + 0,25)
Vs = 50 x 1,25
Volume de terra solta = 62,5 m3
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3. Terraplenagem
Compensação: diagrama de massas ou de Bruckner
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3. Terraplenagem
Implantação dos pontos singulares:
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3. Terraplenagem
Exemplos práticos: Para o exemplo anterior, da curva abaixo, 
preencher as notas de terraplenagem. Os valores em negrito, na 
tabela, são conhecidos. Estaqueamento: 20 m 
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3. Terraplenagem
Solução:
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3. Terraplenagem
Solução: Nota de Serviço de Terraplenagem