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1 FARO - FACULDADE DE RONDÔNIA DISCIPLINA: ESTRADAS 1 Professor: Felipe Archanjo. Elementos Básicos para o Projeto. 1.0 - Introdução O projeto geométrico é a parte do projeto de estradas que estuda as diversas características geométricas do traçado. A escolha de boas características geométricas, acarreta acréscimo no custo da construção. 2.0 - Velocidades O tempo de viagem é um fator muito importante na escolha de um determinado meio de transporte por um usuário. Assim, é importante que a estrada dê condições para que os usuários possam desenvolver, de forma segura, velocidades compatíveis com suas expectativas. A velocidade que um veículo apresenta em determinado trecho depende do motorista, do veículo e da estrada. Em uma estrada sempre há veículos trafegando com velocidades diferentes, assim é necessário que sejam definidos valores de velocidade para o estudo das características geométricas. Destacam-se dois conceitos de velocidade: Velocidade de Projeto (VP) e Velocidade Média de Percurso (VM). 2.0 – Velocidade de Projeto (VP) É a maior velocidade que um veículo - padrão pode desenvolver, em um trecho de estrada, em condições normais, com segurança. A escolha do valor a ser adotado para a velocidade de projeto é fator decisivo na definição do padrão da estrada. Quando há velocidades de projeto altas implicam em 2 estradas de melhor padrão e maior o custo, pois o custo da construção está diretamente ligado aos parâmetros mínimos adotados e à topografia da região. Para o usuário da estrada é importante o tempo gasto para percorrê-la. Um veiculo percorrendo uma estrada de extensão E à velocidade de projeto VP, que é a condição mais desfavorável, e chamar de T o tempo gasto para percorrê-la: E = extensão da estrada T = tempo de percurso VP = velocidade de projeto DESEJÁVEL MÍNIMA Plano 120 100 Ondulado 100 80 Montanhoso 80 60 Plano 100 100 Ondulado 80 80 Montanhoso 60 60 Plano 80 80 Ondulado 60 60 Montanhoso 40 40 Plano 60 60 Ondulado 40 40 Montanhoso 30 30 I II III 4.401 a 50.000 1.501 a4.400 501 a 1.500 Até 500 VELOCIADE DE PROJETO CLASSE DA RODOVIA VDM TIPO DE TERRENO E 2.1 - Velocidade Média de Percurso (VM) Velocidade média de percurso é a média das velocidades de todo o tráfego ou parte dele, obtida dividindo a somatória das distâncias percorridas pela somatória dos tempos de percurso. 3.0 – Distância de Visibilidade Distância de visibilidade é a extensão da estrada que pode ser vista à frente pelo motorista. A segurança de uma estrada está diretamente relacionada com a visibilidade que ela oferece. 3 Quanto melhor forem as condições gerais de visibilidade, mais segura será a estrada. Alguns valores mínimos devem ser respeitados, entre os quais destacamos: Distância de Visibilidade de frenagem (DF) e Distância de Visibilidade de ultrapassagem (DU). 3.1 – Distância de Visibilidade de Frenagem (DF) É a distancia de visibilidade mínima necessária para que um veículo que percorre a estrada, na velocidade de projeto, possa parar, com segurança, antes de atingir um obstáculo que possa surgir em sua trajetória. Tempo de Reação: (Tr) = É o intervalo de tempo entre o instante em que o motorista avista um obstáculo em sua faixa de tráfego e o inicio da frenagem. (Adota-se 2,5 segundos) A distância de frenagem é calculada como a soma de duas parcelas. A primeira parcela (D1) é a distância percorrida pelo veículo durante a frenagem. D1 = Distância percorrida durante o tempo Tr (m). V= Velocidade do Veículo (Km/h) A distância percorrida durante a frenagem (D2) pode ser calculada com base na perda de energia cinética do veículo. Sendo: DF = D1+D2 Em que: DF = Distância de Frenagem (m) V = Velocidade do Veículo (Km/h) F = Coeficiente de Atrito Longitudinal 4 Desejável Mínima 30 30 2,5 0,4 29,8 29,8 40 40 2,5 0,38 44,4 44,4 50 47 2,5 0,35 62,9 57,5 60 55 2,5 0,33 84,5 74,3 70 63 2,5 0,31 110,6 94 80 70 2,5 0,3 139,2 112,7 90 77 2,5 0,3 168,3 131 100 85 2,5 0,29 204,5 156,7 110 91 2,5 0,28 245,5 179 Velocidade de projeto (Km/h) Velocidade Média de Percurso Coef. De Atrito Tempo de Reação Distância de Frenagem (m) Efeitos das Rampas sobre a distância de Frenagem Sendo: Df = Distância de Frenagem (m) V= Velocidade do Veiculo f = Coeficiente de Atrito Longitudinal i = Inclinação de rampa (Subida Positiva). 3.2 – Distância de Visibilidade de Ultrapassagem (DU) Nas estradas de pista única , com dois sentidos de tráfego, é necessário que existam trechos com visibilidade suficiente para que os veículos mais rápidos possam ultrapassar os mais lentos. Para que a ultrapassagem possa ser feita com segurança, o motorista precisa ver, a faixa de sentido oposto, um vazio na corrente de tráfego suficiente para o inicio da manobras. Para uso no projeto, defini-se como distância de visibilidade de ultrapassagem (Du) o comprimento de estrada necessário para que um veículo possa ultrapassar outro, pela faixa oposta de trafego, com segurança. 5 Exercício: Calcular as distâncias de visibilidade desejável e mínima para frenagem em uma rodovia com velocidade de projeto de 100 Km/h, estando o veiculo em rampa ascendente de 5%. Resposta: DF = 184,7m (Desejável) DF = 142,4 m (Mínima) Calcular as distâncias de visibilidade desejável e mínima para frenagem em uma rodovia com velocidade de projeto de 100 Km/h, estando o veiculo em rampa descendente de 5%. Resposta: DF = 232,5m (Desejável) DF = 176,9 m ( Mínima) 6 Exercicio: 1) Em uma curva circular são conhecidos os seguintes elementos: PI = 148 + 5,60 m AC = 22,60° R = 600 m. Pede-se: calcular a tangente, o desenvolvimento, o grau e as estacas do PC e do PT. Resolução: AC = 22,6º = 119,89 m =236,67 m. =G=1,909859
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