Projeto Geométrico de Rodovia

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Universidade Federal do Acre – UFAC
Centro De Ciências Exatas E Tecnológicas - CCET
Curso de Bacharelado em Engenharia Civil
Disciplina: Estradas I
Docente: MsC. Lauro Julião De Sousa Sobrinho
Discente: Bruno Araújo De Oliveira
		 
		 
PROJETO GEOMÉTRICO DE UMA ESTRADA
Rio Branco - Acre
Janeiro de 2015
PROJETO GEOMÉTRICO DE UMA ESTRADA
Trabalho realizado durante o Curso de Bacharelado em Engenharia Civil da Universidade Federal do Acre, para compor a nota de N2, tendo como requisito a aprovação na disciplina de Estradas I, ministrada pelo professor MsC. Lauro Julião De Sousa Sobrinho.
Rio Branco
Janeiro de 2015
INTRODUÇÃO
O presente trabalho é sobre um projeto geométrico de uma estrada, que estará situada dentro do campus Rio Branco, da Universidade Federal do Acre. Partindo do Castelo d’agua, situado próximo ao bloco “Vai quem quer” e como ponto de chegada, o Teatro Universitário.
	É objetivo deste trabalho, obtenção de conhecimentos por parte do aluno dos elementos integrantes de um projeto geométrico rodoviário, com base nas normas apresentadas em sala de aula pelo professor.
	O trabalho está organizado em cinco partes. Na primeira parte, será abortado as etapas da elaboração do projeto. Na parte dois, realizei o cálculo das curvas horizontais e verticais. Prosseguindo o trabalho, na terceira parte, foi feito os cálculos da concordância horizontal da curva 01 (um) do projeto. Após isso, na quarta parte, foi a vez de calcular os elementos de concordância vertical. Finalizando, após a obtenção de todos os dados, foi realizado o Diagrama de Bruckner.
	A metodologia usada foi pesquisa bibliográfica, enriquecida com as notas de aulas do professor Lauro Julião de Souza Sobrinho e utilização de elementos computacionais, dando suporte à elaboração do projeto final e demais gráficos.
ELABORAÇÃO DO PROJETO
Reconhecimento terrestre: foi necessário o reconhecimento terrestre da área.
Levantamento planialtimétrico: o levantamento foi todo feito a partir do estudo topográfico.
Desenho da planta do eixo de exploração: definido em sala pelo professor os pontos de partida e chegada da rodovia, sendo viável assim a confecção da planta do eixo de exploração.
Desenho da planta de locação: a partir da planta de exploração, definimos o eixo da rodovia tentando desviar de acidentes geográficos e construções. Nesta etapa é que foi feita a concordância horizontal.
Desenho do perfil longitudinal: com as cotas do eixo da rodovia fez-se um corte longitudinal na rodovia, permitindo traçar-se um greide visando a compensação, ainda que visualmente, das áreas de corte e aterro. Nesta etapa foram feitas as concordâncias verticais.
Seções transversais: são cortes transversais em cada estaca feito com o auxílio das cotas da carta topográfica, da qual foi possível, através de interpolação encontrar as cotas das estacas do eixo e das auxiliares, representando nessas seções o terreno e a cota calculada no projeto, permitindo que se calcule o volume de corte e aterro.
CÁLCULO DAS CURVAS HORIZONTAIS E VERTICAIS
Para o cálculo da concordância horizontal necessitamos saber a classe e a região da rodovia para que possamos saber o raio mínimo estabelecido por norma. Neste caso temos uma rodovia de classe II e de região plana o que nos dá um raio mínimo de 230m.
Tráfego (VDM para o 10º ano de projeto) - 1500-3000
Velocidade diretriz - 80 Km/h
Distância de visibilidade de parada (min.) – 140 (110) m
Taxa máxima de superelevação - 8,0%
Raio mínimo da curva horizontal - 230 m
Declividade longitudinal máxima – 3,0%
Largura da faixa de rolamento - 3,50 m
Largura do acostamento externo (m) (mínimo) - 2,5m – (2,0)
Gabarito mínimo vertical - 5,50
Inclinação transversal em tangente - 2,0%
Largura da faixa de domínio – 30m
O projeto em questão, com as medidas com que foi traçado o eixo da estrada, terá uma curva horizontal apenas. Prossegue-se então às concordâncias:
CONCORDÂNCIA HORIZONTAL
Cálculos dos elementos da curva 01
Raio da curva:
Adotando um R’ ≥ R mín (R mín = 230m)
R = 230 m 
Ângulo Central:
AC = α = 55˚53’17’’
Grau da Curva:
Deflexão por metro:
		
Tangente:
		
Desenvolvimento:
		
Ponto de intercessão das tangentes: 
		
Ponto de início da curva circular:
		
Ponto onde termina a curva circular:
		
Cálculo das deflexões:
		
		
		
		
		
	Estaca
	Deflexões Parciais
	Deflexões Acumuladas
	Inteira
	Fracionada
	
	
	PC
	1
	5,06
	-
	-
	 
	2
	-
	1°51'39,99"
	1°51'39,99"
	 
	3
	-
	2°29'28,6"
	4°21'8,59"
	
	4
	-
	2°29'28,6"
	6°50'37,19"
	 
	5
	-
	2°29'28,6"
	9°20'5,79"
	 
	6
	-
	2°29'28,6"
	11°49'34,39"
	PI
	7
	-
	2°29'28,6"
	14°19'2,99"
	 
	8
	-
	2°29'28,6"
	16°48'31,59"
	 
	9
	-
	2°29'28,6"
	19°18'0,19"
	 
	10
	-
	2°29'28,6"
	21°47'28,79"
	 
	11
	-
	2°29'28,6"
	24°16'57,39"
	 
	12
	-
	2°29'28,6"
	26°46'25,99"
	PT
	12
	9,41
	1°10'19,28"
	27°56'45,27"
Quadro 01 – Tabela de deflexões da Curva 01.
CONCORDÂNCIA VERTICAL
Distância dupla de Visibilidade
	
Como D2 ≥ L então adotaremos L = 220 m
Inclinações (i1 e i2)
		
	
Elementos principais
	
	
Cálculo do Emax
	
 
	Inteira
	Fracionada
	Rampa no Greide
	Greide
	de(e)
	Curva
	PCV
	9
	10
	-
	180,472
	-
	180,472
	 
	10
	-
	1,485%
	180,323
	0,015
	180,338
	 
	11
	-
	
	180,026
	0,061
	180,087
	 
	12
	-
	
	179,729
	0,137
	179,866
	 
	13
	-
	
	179,135
	0,244
	179,379
	 
	14
	-
	
	179,135
	0,381
	179,516
	PIV
	15
	-
	-
	178,838
	0,420
	179,258
	 
	16
	-
	0,109%
	178,860
	0,381
	179,241
	 
	17
	-
	
	178,882
	0,244
	179,126
	 
	18
	-
	
	178,903
	0,137
	179,040
	 
	19
	-
	
	178,925
	0,061
	178,986
	 
	20
	-
	
	178,147
	0,015
	178,162
	PTV
	20
	10
	-
	178,958
	-
	178,958
Quadro 02 – Tabela de locação da curva.
DIAGRAMA DE BRUCKNER
Com o estudo topográfico, obtemos as cotas de nível de todas as estacas e assim prosseguir ao desenho das seções transversais da estrada, calculando assim todas as áreas e possibilitando o desenho do diagrama de Bruckner.
Para encontrarmos os volumes de corte e de aterro, calculamos a área de cada seção referente a cada estaca do projeto em planta, através de métodos gráficos com o auxílio de computador, e com a área de cada seção, através da média das áreas da seção anterior com a posterior multiplicado pela distância entre elas, obtemos os valores dos volumes de corte e aterro. Com a somatória dos volumes acumulados, construímos o diagrama de Bruckner, que será apresentado em anexo, onde: em cada ponto do diagrama, a simples leitura da vertical (ordenada) nos dá o valor dos volumes acumulados até esse ponto. O ramo ascendente corresponde à corte e o descendente a aterro. Os pontos de máximo correspondem à passagem de corte para aterro e os pontos de mínimo correspondem à passagem de aterro para corte.
Toda horizontal traçada no diagrama dá os pontos de compensação entre corte e aterro.
A linha horizontal e a área limitada pelo diagrama dão o momento de transporte entre aterro e corte que se compensam. Quando há mudança da horizontal de compensação, o ramo descendente corresponde a empréstimo e o ramo ascendente a bota fora.
A obtenção da Distância Média de Transporte (DMT), procedeu-se da seguinte forma: dividiu-se ao meio o valor da ordenada (1/2 x V) máxima e traçou-se uma horizontal até localizar os pontos do diagrama, onde o valor correspondente a esta horizontal é a DMT. Procedendo-se desta maneira obteve-se:
DMT1 = 124,71 m;DMT2 = 46,21 m; DMT3 = 330,24 m.
	ESTACA
	ÁREA DA SEÇÃO TRANSVERSAL (M²)
	SOMA DAS ÁREAS
	DISTÂNCIA
	VOLUME INTERPERFIL (M³)
	VOLUME ACUMULADO (M²)
	INTEIRA
	FRACIONADA
	
	
	
	
	
	0
	 
	1,002
	0,000
	0
	0,00
	0,000
	1
	 
	4,705
	5,707
	2057,07
	57,070
	 
	 
	 
	 
	 
	23,65
	80,723
	2
	 
	6,880
	11,585
	20
	86,11
	166,828
	3
	 
	5,489
	12,369
	20
	123,69
	290,518
	4
	 
	8,987
	14,476
	20
	144,76
	435,278
	5
	 
	10,918
	19,905
	20
	199,05
	634,328
	6
	 
	11,608
	22,526
	20
	225,26
	859,588
	7
	 
	-2,674
	8,934
	20
	89,34
	948,928
	8
	 
	-6,952
	-9,626
	20
	-96,26
	852,668
	9
	 
	-4,435
	-11,387
	20
	-113,87
	738,798
	10
	 
	-11,961
	-16,396
	20
	-163,96
	574,838
	11
	 
	-11,135
	-23,096
	20
	-230,96
	343,878
	 
	 
	 
	 
	 
	-147,89
	195,988
	12
	 
	-3,654
	-14,789
	20
	-59,02
	136,972
	13
	 
	-14,139
	-17,793
	20
	-121,97
	15,000
	14
	 
	-4,055
	-18,194
	20
	-181,94
	-166,940
	15
	 
	2,161
	-1,894
	20
	-18,94
	-185,880
	16
	 
	9,819
	11,980
	20
	119,80
	-66,080
	17
	 
	11,764
	21,583
	20
	215,83
	149,750
	18
	 
	15,415
	27,179
	20
	271,79
	421,540
	 
	 
	 
	 
	 
	173,09
	594,630
	19
	 
	10,851
	26,266
	20
	82,53
	677,158
	20
	 
	6,763
	17,614
	20
	176,14
	853,298
	21
	 
	5,585
	12,348
	20
	123,48
	976,778
	22
	 
	5,510
	11,095
	20
	110,95
	1087,728
	23
	 
	2,886
	8,396
	20
	83,96
	1171,688
	24
	 
	0,639
	3,525
	20
	35,25
	1206,938
	25
	 
	1,279
	1,918
	20
	19,14
	1226,078
	26
	 
	2,065
	3,344
	20
	33,40
	1259,478
	27
	 
	2,391
	4,456
	20
	44,56
	1304,038
	28
	 
	4,739
	7,130
	20
	71,30
	1375,338
	29
	 
	-0,678
	4,061
	20
	40,61
	1415,948
	30
	 
	-3,406
	-4,084
	20
	-40,84
	1375,108
	31
	 
	-6,137
	-9,543
	20
	-95,43
	1279,678
	32
	 
	4,712
	-1,425
	20
	-14,25
	1265,428
	33
	 
	-1,482
	3,230
	20
	32,30
	1297,728
	34
	 
	-8,684
	-10,166
	20
	-101,66
	1196,068
	35
	 
	-17,613
	-26,297
	20
	-262,97
	933,098
	36
	 
	-15,945
	-33,558
	20
	-335,58
	597,518
	37
	 
	-7,199
	-23,144
	20
	-231,44
	366,078
	38
	 
	-0,501
	-7,700
	20
	-77,00
	289,078
	38
	14,984
	2,186
	1,685
	14,984
	12,62
	301,702
O diagrama de Bruckner está disposto na prancha em anexo a este trabalho.
CONCLUSÃO
	O projeto foi de grande importância para nos mostrarmos em parte, o que iremos encontrar em campo quando estivermos atuando no mercado de trabalho, nos dando conhecimentos necessários para a elaboração de um projeto geométrico de rodovia, este conhecimento que, deveremos ao longo do tempo, buscar constantemente aprimoramento e atualização com as normas vigentes no país.
	No levantamento, podemos imaginar a dificuldade que é de implantar rodovias em áreas de difícil acesso, como em muitas localidades da nossa região tomada pela floresta amazônica, devido às algumas regiões do campus, termos que entrar em lugares alagados e tomados pela vegetação alta e outras áreas com a predominância de uma considerada quantidade de arvores e demais vegetações.
	Outro ponto que é importante destacar é situações que podem ocorrer ao projetarmos uma rodovia passando por dentro de uma cidade, onde em alguns casos pode ocorrer da rodovia passar por lugares onde serão necessárias a retirada de edificações, caso que iria ocorrer caso esse projeto fosse levado adiante.
	No mais, considero como positivo a realização deste trabalho onde me mostrou algumas das situações que irei vivenciar no meu dia a dia e das suas dificuldades, onde irei ter que buscar soluções para os contra tempos sempre levando em consideração as normas e procedimentos técnicos da engenharia.
BIBLIOGRAFIA
Foram utilizadas notas de aula e as apostilas fornecidas pelo professor Lauro Julião.
DNER – Manual de Implantação Básica
www.dtt.ufpr.br/InfraEstrutura/Arquivos/APOSTILA_ProjetoGeometrico_2013.pdf
	Acesso em 28 de dezembro de 2014 às 15h e 30min.
www.pet.ecv.ufsc.br/arquivos/apoio-didatico/ECV5115%20-%20Apostila%20de%20Estradas.pdf
	Acesso em 02 de janeiro de 2015 às 19h e 30min