Aula 01 Elementos básicos

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Projeto de Estradas
Prof. Celio Daroncho
Mestre em Engenharia de Transportes
Escola de Engenharia e Tecnologia
Considerações 
Iniciais 
-Projeto
-Velocidades
-Distâncias
-Classes de projeto
Projeto de Estradas
O traçado de uma estrada
 Escolha do traçado
 Anteprojeto
 Projeto Final
 Definições para projeto
 Velocidade
 Distâncias de Segurança
2Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Fatores que influenciam a escolha 
do traçado
 Topografia
 Terreno Plano
 Terreno Ondulado
 Terreno Montanhoso
 Condições geológicas e geotécnicas
 Hidrologia
 Desapropriações
 Interferências no ecossistema
3Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Anteprojeto
 Conhecimento adequado da região
 Levantamento e proposições iniciais
 Estudo antecipado em maior escala e 
sujeito a maiores erros
 Serve como base para definições mais 
apuradas
 Estudo preliminar do traçado
 Sondagem inicial (±50 m)
4Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Anteprojeto
 Escolha do traçado
 Inicialmente uma reta
 Estudos em torno desta
 Desviar de pontos complicados
 Rios
 Benfeitorias
 Áreas ecológicas
 Morros
 Vales
 Cidades
5Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Anteprojeto
 Escolha do traçado
 Privilegiar determinados pontos
 Gargantas
 Contorno de elevações íngremes
 Montante de grotas
 Seções estreitas de rios
 Travessia adequada de ferrovias
 Aproveitamento de traçados existentes
6Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Anteprojeto
 Implantação do anteprojeto
 Exame do terreno
 Identificação de pontos obrigados
 Escolhas dos pontos de interseção
 Cálculo do comprimento das tangentes
 Cálculo das deflexões
 Escolha dos melhores raios
 Cálculo dos pontos notáveis das curvas
 Cálculo do estaqueamento (20 ou 50m)
 Levantamento do perfil sob o traçado
 Definição e cálculo das curvas verticais
7Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Projeto Final
 Maior detalhamento
 Eventuais modificações
 Cálculo de todos os elementos
 Paralelo a este é feito
 Terraplenagem
 Drenagem
 Superestrutura
 Obras civis
 Paisagismo
 Serviços complementares
8Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Representação gráfica do projeto
 Planta
 Representação em escala da projeção 
da estrada sobre o plano horizontal
 Escala 1:2.000
9Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Representação gráfica do projeto
 Perfil longitudinal
 Representação do corte transversal a 
estrada feito sob o eixo de locação da 
mesma
 Contém
 Perfil do terreno
Greide de terraplenagem
Greide da pista
 Escalas
 Vertical 1:200
 Horizontal 1:2.000
10Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Representação gráfica do projeto
 Seções transversais
 Cortes perpendiculares a estrada feitos 
em cada estaca de locação (20m)
 Podem ser feitos em outros locais se 
necessário
 Representa a situação da seção
 Corte
 Aterro
 Mista
 Escala 1:200
11Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Representação gráfica do projeto
 Seções transversais
Pista simples
Pista dupla
12Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Representação gráfica do projeto
 Composição entre planta, perfil e seções
13Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Elementos básicos para o projeto
 Introdução
 Projeto é o estudo de todas as características que 
envolvem uma rodovia
 Traçado em função de leis físicas e psicológicas
 Inadequação destas características podem causar 
acidentes, sub-utilização ou sobre-utilização
 Escolha de boas característica e condições não 
representam uma diferença de custos tão elevada 
– alterações futuras elevam muito os custo de 
construção
14Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Velocidades
 Usuário desenvolve a velocidade permitida
 Velocidade depende
 Motorista  habilidade, vontade, psicologia.
 Veículo tipo, peso, potencia, conservação.
 Estrada  geometria, conservação, tráfego, clima, 
limite de velocidade, policiamento, etc.
 Sempre existirão veículos em velocidades 
diferentes em uma estrada
15Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Velocidades
 Velocidade de Projeto (Vp)
 Maior velocidade possível de se desenvolver na via, 
com segurança (veículo padrão)
 Decisiva para a escolha do padrão da estrada
 Geometria deve oferecer segurança e possibilidade 
de desenvolver esta velocidade
 Diretamente proporcional a função da estrada
 Relação velocidade de projeto, custos e tempo
 > velocidade, > custos, < tempos
 < velocidade, < custos, > tempos
 Deve-se encontrar a situação ótima
16Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
 Velocidade de Projeto (Vp)  DER-SP
Classe da rodovia VDM Tipo de terreno
Velocidade de projeto (km/h)
Desejável Mínima
E 4.401 a 50.000
Plano 120 100
Ondulado 100 80
Montanhoso 80 60
I 1.501 a 4.400
Plano 100 100
Ondulado 80 80
Montanhoso 60 60
II 501 a 1.500
Plano 80 80
Ondulado 60 60
Montanhoso 40 40
III Até 500
Plano 60 60
Ondulado 40 40
Montanhoso 30 30
Velocidades
17Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Velocidades
 Velocidade de Percurso (Vm)
 Média de todas as velocidades de todo o tráfego da 
rodovia
 Somatória das distâncias dividida pela somatória dos 
tempos de percurso
 Melhores características geométricas encorajam a se 
trafegar com maiores velocidades
 Quantidade de veículos interfere na velocidade
18Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Velocidades
 Velocidade Legal – Placas 
 Para a qual a via está liberada
 Definida por força de lei
 Baseada em diversos fatores
 Economia
 Segurança
 Política
 Sociedade
 Etc.
 No Brasil
 Max. 120 km/h
19Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade
 Extensão da estrada que pode ser vista à frente 
pelo motorista
 Diretamente relacionada com a segurança
 Cuidados especiais em acessos as rodovias
 Todos os veículos que querem entrar na estrada 
devem ser vistos a uma distância segura
 Quanto melhor a visibilidade mais segura será a 
estrada
20Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade
 Distância de Visibilidade de Frenagem (Df)
 Distância mínima necessária para que um veículo 
que percorre a estrada, na velocidade de projeto, 
consiga parar com segurança antes de atingir um 
obstáculo a sua frente
 Deve ser respeitada em toda extensão da rodovia
 Para diminuir esta distância, deve-se diminuir a 
velocidade de projeto (ou velocidade legal)
21Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade
 Distância de Visibilidade de Frenagem (Df)
 Soma de d1 e d2 
 d1 = distância de reação 
 d2 = distância de parada
 Em unidades usuais teremos
1 2Df d d 
2
0,7 0,0039
V
Df V
f i
   

1 0,7d V 
2
2 0,0039
V
d
f
 
22Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade
 Distância de Visibilidade de Frenagem (Df)
 Coeficiente de atrito – f
 Constante para determinada situação
 Influenciado por vários fatores
 Material
 Sulcos dos pneus
 Pressão dos pneus
 Tipo de pavimento
 Condição da superfície
 Presençade água
Para situação molhada o atrito é muito inferior
23Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade
 Distância de Visibilidade de Frenagem (Df)
 Coeficiente de atrito – f
 Cálculos e definições feitas pela AASHTO
 Distância ideal de frenagem
 Adotado V = Vp
 Distância mínima de frenagem
 Adotado V = Vm
24Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade
 Distância de Visibilidade de Frenagem (Df)
Velocidade 
de Projeto 
(km/h)
Velocidade Média 
de Percurso 
(km/h)
Tempo de 
reação 
(seg)
Coeficiente 
de atrito (f)
Distância de Frenagem (m)
Desejável
V = Vp
Mínima 
V = Vm
30 30 0,40 29,8 29,8
40 40 0,38 44,4 44,4
50 47 0,35 62,9 57,5
60 55 0,33 84,5 74,3
70 63 0,31 110,6 94,0
80 70 0,30 139,2 112,7
90 77 0,30 168,3 131,0
100 85 0,29 204,5 156,7
110 91 0,28 245,5 179
120 98 0,28 284,6 202,4
25Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade
 Distância de Visibilidade de Ultrapassagem (Du)
 Distância necessária para que os veículos mais 
rápidos ultrapassem os mais lentos com segurança
 Condições geométricas desfavoráveis complicam 
a ultrapassagem e geram filas no tráfego
 Possibilitar ultrapassagens a cada trecho de 2.000 
metros
 Trechos maiores diminuem a capacidade do 
tráfego
 Cálculos feitos pela AASHTO com base no 
comportamento médio dos motoristas
26Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade
 Distância de Visibilidade de Ultrapassagem (Du)
 Veículos que ultrapassa com maior velocidade
 Veículo que é ultrapassado reduz a velocidade
 Quando surge espaço suficiente a manobra inicia
 Veículo segue pela contramão com velocidade 
média de 15 km/h acima do outro veículo
 Ao retornar para a pista deve haver um espaço de 
segurança em relação ao veículo em sentido oposto
27Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade
 Distância de Visibilidade de Ultrapassagem (Du)
Grupo de velocidades (km/h) 50 a 65 66 a 80 81 a 95 96 a 110
Vel. Média de Ultrapassagem (km/h) 56,2 70,0 84,5 99,8
Manobra inicial
a = aceleração média (km/h/seg) 2,25 2,30 2,37 2,41
t1 = tempo (seg) 3,6 4,0 4,3 4,5
d1 = distância percorrida (m) 45 65 90 110
Ocupação da faixa contrária
t1 = tempo (seg) 9,3 10,0 10,7 11,3
d2 = distância percorrida (m) 145 195 250 315
Espaço de segurança – tabelado
d3 = distância de segurança (m) 30 55 75 90
Veículo que trafega no sentido oposto
d4 = distância percorrida (m) 95 130 165 210
Du = d1 + d2 + d3 + d4 (m) 315 445 580 725
Valores adotados pela AASHTO
28Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade
 Distância de Visibilidade de Ultrapassagem (Du)
Velocidade de 
projeto (km/h)
Velocidades adotadas
Distância de 
ultrapassagem 
(m)
Veículo 
ultrapassado 
(km/h)
Veículo que 
ultrapassa 
(km/h)
30 29 44 217
40 36 51 285
50 44 59 345
60 51 66 407
70 59 74 482
80 65 80 541
90 73 88 605
100 79 94 670
110 85 100 728
120 91 106 792
Valores adotados pela AASHTO
29Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Classes de Projeto
 Existem algumas diferenças entre as classes de 
projeto definidas pelo DNER (DNIT) e as definidas 
pelo DER-SP
 Normalmente estas características são definidas 
em função do tráfego que deve ser atendido para 
o 10º ano de operação da rodovia
Aula 01 - Considerações Iniciais 30
Projeto de Estradas
DNER (DNIT)
31
VDM < 50Pista SimplesB
VDM entre 50 e 200Pista SimplesA
IV
VDM entre 300 e 700Pista SimplesIII
VDM entre 700 e 1.400Pista SimplesII
Volume horário de projeto (VHP) > 200
Volume médio diário (VDM) > 1.400
Pista Simples
Controle parcial de acesso
B
Nível de serviço superior a C e D.
Pista Dupla
Controle parcial de acesso
A
I
Decisão administrativa
Via expressa
Controle total de acesso
0
Critérios de classificaçãoCaracterísticasClasse
Nível C  fluxo estável com ultrapassagens e velocidades controladas pela quantidade de veículos
Nível D  Fluxo já quase atingindo a situação crítica, velocidade bastante reduzida
Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
DNER (DNIT)
32
420560680
2,75
1
0
86
MOP
8
7
6
6
5
6
6
5
4,5
4
4
3
3
3
3
Rampa (%)
3,00
3,50
3,60
3,60
3,75
3,60
Faixa 
(m)
8
8
8
10
10
e 
(%)
25
50
80
115
210
M
50
125
170
210
345
O
125
230
375
345
540
P
Raio mínimo (m)
180
270
350
-
-
M
270
420
490
-
-
O
420
560
680
-
-
P
Du (m)
30
45
65
85
140
M
45
85
110
140
210
O
85
140
210
210
310
P
Df (m)
MOP
3
5
4
0
5
0
6
0
8
0
50
60
70
80
100
70
80
100
100
120
Vp (km/h)
B
A
IV
III
II
B
A
I
0
Classe e
Terreno
P – Terreno em região Plana
O – Terreno em região Ondulada
M – Terreno em região Montanhosa
Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
DNER (DNIT)
33
MontanhosoOnduladoPlano
35
40
50
60
80
50
60
70
80
100
70
80
100
100
120
Tipo de terreno (Vel. km/h)
VDM < 50Pista SimplesB
VDM entre 50 e 200Pista SimplesA
IV
VDM entre 300 e 700Pista SimplesIII
VDM entre 700 e 1400Pista SimplesII
VHP > 200
VDM > 1.400
Pista Simples
Controle parc. 
de acesso
B
Nível de serviço 
superior a C e D.
Pista Dupla
Controle parc. 
de acesso
A
I
Decisão administrativa
Via expressa
Controle total 
de acesso
0
CritériosCaracterísticasClasse
Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Definições para projeto
 Acostamento
 Área destinada para parada provisória
 Alinhamento horizontal
 Projeção do eixo da rodovia no plano
 Alinhamento vertical
 Greide da rodovia
 Canteiro central
 Espaço entre duas pistas
 Comprimento de transição
 Espaço destinado para o giro da pista na curva
Aula 01 - Considerações Iniciais 34
Projeto de Estradas
Definições para projeto
 Eixo
 Linha de referência em relação ao eixo
 Faixa de aceleração desaceleração
 Faixa adicional para um veículo entrar na via e 
atingir a velocidade da via
 Faixa de domínio
 Área total da rodovia – área legal destinada
 Greide
 Perfil do eixo de rotação da pista
 Acabamento da terraplenagem e do pavimento
Aula 01 - Considerações Iniciais 35