Prévia do material em texto
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 Distância de Visibilidade 2Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • Distância de visibilidade é o comprimento da rodovia em extensão continua que é visível ao usuário à sua frente. • Um traçado em curva horizontal pode limitar a distância de visibilidade em função da existência de obstáculos à margem da estrada • Edificações • Vegetação • Taludes Distância de visibilidade 3Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Distância de visibilidade 4Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • Um traçado em curva vertical pode limitar a distância de visibilidade. • Pode-se notar que existe uma distância onde o motorista pode observar o obstáculo livremente e outra distância que depende da altura do outro obstáculo. • O DNIT adota: – Altura dos olhos do motorista de carro de passeio: 1,10m – Altura dos veículos que trafegam em sentido contrário: 1,37m (para efeito de curva vertical) Distância de visibilidade 5Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Distância de visibilidade 6Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • Distância de visibilidade de parada é definida como sendo a distância à frente do veículo que está se deslocando com certa velocidade necessita para poder parar antes do obstáculo. • Esta distância é dependente do tempo de reação do motorista perceber o obstáculo até reagir e é composto de quatro parcelas: – Perception (percepção) – Identification ou intellection (identificação) – Emotion ou judgment (decisão) – Volition ou reaction (ação) • - Conhecido como tempo de reação PIEV Distância de visibilidade de parada 7Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • Assim, deve-se considerar a distância de visibilidade de parada pode ser calculada por duas parcelas: – A distância percorrida pelo veículo durante o tempo de PIEV – A distância efetivamente de frenagem mecânica do veículo até sua total parada Distância de visibilidade de parada 8Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • Segundo o DNIT, a primeira parcela pode ser considerada de 2,5s • A distância percorrida no tempo de PIEV é então: • Substituindo o tempo tem-se: • Passando para km/h tem-se: vtD t .= vD t .5,2= 6,3 .5,2 VD t = VD t .7,0= Onde: - velocidade do veículo em km/hV Distância de visibilidade de parada 9Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • Imaginando um veículo subindo uma rampa a uma velocidade inicial vi que é reduzida a zero após percorrer uma distância di devido a aplicação mecânica do freio. • Deve-se medir a distância di paralelamente ao plano da pista. • Deve-se medir a distância vi paralelamente ao plano da pista. • Isto é importante, pois no projeto geométrico a distância e a velocidade são reduzidas a um plano horizontal! Distância de visibilidade de parada 10Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Distância de visibilidade de parada 11Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • A ação dos freios resultará no desenvolvimento de uma força de atrito Fa entre os pneus e a superfície de rolamento que irá atuar em sentido contrário ao movimento paralelamente ao plano da pista. • Devido a inclinação da pista, pode-se decompor a força P (peso do veículo) em duas componentes: – Uma componente Pn perpendicular ao plano da pista – Uma componente Pi paralela ao plano da pista no sentido contrário do movimento que se soma a força de atrito ajudando a parar o veículo )cos(. αPPn = Distância de visibilidade de parada )(. αsenPPi = 12Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • O trabalho mecânico de frenagem é dado por: • Pela figura, deduz-se que: • Substituindo a segunda na primeira, tem-se o trabalho como: iia dPF .)( +=τ Distância de visibilidade de parada )cos(.2 αidD = )cos(.)( 2 α τ D PF ia += Onde: - trabalho mecânico de frenagem (N . m) - distância percorrida durante a frenagem (m) - força de atrito entre os pneus e o pavimento (N) - componente da força peso paralela ao plano de rolamento (N) τ 2D aF iP 13Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • Energia cinética do veículo no início do processo de frenagem é: • Energia potencial do veículo no momento da parada total, sendo dv a distância vertical percorrida, é: • Variação de energia pode ser calculada como a diferença entre as energias: 2 .. 2 1 iC vmE = Distância de visibilidade de parada 0. == Cvp EedPE viPCEF dPvmEE ...2 1 2 −=−=Λ 14Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • Considerando-se: • Considerando ainda: • Tem-se então: Distância de visibilidade de parada vvEF dgmvmvm ....2 1 .. 2 1 22 −+=∆ gmPvvv vi .; 222 =+= 2 . 2 1 .;. tgtvdtgv vvv −== g vd vv .2 2 = g v gmvmvm vvEF .2 .... 2 1 .. 2 1 222 −+=∆ 15Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • Assim: • Sendo o trabalho: • Como: Distância de visibilidade de parada 2 .. 2 1 vmEF =∆ EF∆=τ 22 .. 2 1 )cos(.)( vm D PF ia =+ α )(.;)cos(.. αα senPPPfF ila == 16Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • Deduz-se que: • Transformando para V em km/h (3,6) e g = 9,8m/s2. Distância de visibilidade de parada 22 .. 2 1 )cos(.))(.)cos(..( vg PD senPPf l =+ ααα ))((.255 2 2 αtgf VD l + = )(.255 2 2 if VD l + = 17Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • Como a distância de parada é a soma da distância percorrida pelo veículo durante o tempo de PIEV mais a distância efetivamente de frenagem mecânica do veículo até sua total parada, tem-se: 21 DDD += )(.255.7,0 2 if VVD l + += Onde: - distância de visibilidade de parada (m) - velocidade do veículo (km/h) - coeficiente de atrito longitudinal para frenagem - declividade longitudinal da pista (proporção), considerar a direção da inclinação D V lf i Distância de visibilidade de parada 18Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Distância de visibilidade de parada 19Curso de Engenharia Civil - Estrada de Rodagem - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa • Nos projetos geométricos as normas exigem apenas que sejam asseguradas as distâncias de visibilidade de parada para greide nulo. • Isso se deve ao fato que os valores calculados já incorporam coeficientes de segurança suficientes para permitir a desconsideração das influências dos greides ascendentes e descendentes. • A distância de visibilidade de parada tem que ser garantida ao longo de todo o trecho da estrada de rodagem! Distância de visibilidade de parada