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CENTRO DE ENSINO SUPERIOR DE FOZ DO IGUAÇU CESUFOZ CURVAS HORIZONTAIS CIRCULARES ALUNA: NARA REGINA SILVA Foz do Iguaçu – PR 2020 Introdução Em várias ocasiões na engenharia em que os projetos são desenvolvidos a partir da locação de alinhamentos compostos por retas seguidas e curvas, a exemplos de arruamentos, projetos de túneis, ferrovias, rodovias, traçados de gasodutos, canais, entre outros. Baseando-se no relevo e nos elementos geográficos e geológicos do terreno, além dos fatores econômicos e de segurança, o profissional escolhe o melhor traçado para os alinhamentos e cria a diretriz de seu projeto, o qual consiste basicamente de trechos retos concordados por curvas horizontais, formando um alinhamento contínuo sobre o terreno. O alinhamento projetado como referência, levanta-se o perfil longitudinal do terreno, a partir do qual são projetadas as rampas e as curvas verticais para adequar o traçado do alinhamento do terreno. Cabe salientar que o conteúdo apresentado neste material não tem como objetivo discutir as aplicações das curvas nos projetos de engenharia. Neste sentido, àqueles interessados deverão consultar literatura especializada, de acordo a necessidade do projeto. Existe três tipos de curvas usadas nos projetos de engenharia: curvas horizontais circulares; curvas horizontas de transição; curvas verticais. Curvas horizontais circulares: Uma curva horizontal, para a engenharia, deve ser entendida como arcos de circunferência situada no plano horizontal do projeto, conectando entre si, formando uma curva horizontal circular. Geralmente, ela está compreendida entre dois trechos de retas projetadas no mesmo plano, as quais se dá o nome de tangentes. Para os propósitos da engenharia, consideram-se três tipos de curvas horizontais circulares, cujos detalhes geométricos serão apresentados a seguir e os parâmetros geométricos de três tipos de curvas estão relacionados: 1. Curvas Horizontais Circulares Simples Dizemos que uma curva é simples quando o seu raio é constante, ou seja, quando se utiliza apenas uma curva circular para realizar a transição entre os trechos retilíneos de estrada. Além do mais, é um tipo de curva muito empregado em razão da sua simplicidade para projeto e locação Figura 1: Mostra o esquema da curva horizontais circulares simples Onde: • PC é o ponto de curvatura; • T é a tangente externa; • PI é o ponto de interseção das tangentes; • Δ é o ângulo de deflexão; • AC é o ângulo central da curva; • E é o afastamento da curva; • c é a corda; • d é a deflexão sobre as tangentes; • D é o desenvolvimento da curva; • PT é o ponto de tangência; • Gc é o grau da curva; • AC é o ângulo central da curva; • R é o raio da curva circular; • O é o centro da curva. 2. Curva Horizontais Circular Composta Uma curva horizontal composta é aquela formada por duas ou mais curvas horizontais circulares simples consecutivas com raios de curvatura diferentes, conforme indicado na Figura 2. Em geral, este tipo de curva é pouco usado nos projetos de engenharia. O seu uso é recomendado apenas para os casos especiais em que se necessita evitar obstáculos do terreno, os quais não podem ser evitados com o só de curvas circulares simples de raio maior. Figura 2: Esquema de demonstração curva circular composta Na Figura 2, a reta AB é a tangente comum às duas curvas no ponto Tc e as retas T1 e T2 são tangentes às duas curvas. Desta forma, por serem curvas diferentes, elas geram dois ângulos de deflexão (α e β), de forma que AC = α + β. 3. Curva Circular Composta com Transição Pois elas possibilitam uma mudança gradativa de um trecho reto para uma curva circular e, consequentemente, proporcionam um crescimento gradual da aceleração centrífuga. Dessa foram, as curvas horizontais com transição ajudam a garantir maior segurança aos usuários e a evitar graves acidentes. De acordo com a Figura 3 podemos observar o funcionamento da curva. Figura 3:Demonstra no esquema uma curva horizontal circular com transição 4. Elementos da Curva Ângulo central da curva O ângulo central (AC) nada mais é do que o ângulo formado entre os pontos PC e PT da curva Ângulo de deflexão O ângulo de deflexão (Δ) é o desvio no sentido horário entre as duas tangentes externas e é, numericamente, igual ao ângulo central (AC). Raio da curva circular O que é um raio de uma curva (R) nós já sabemos. Neste caso, o que precisamos saber sobre ele é que, para uma obra rodoviária, o raio da curva é selecionado de acordo com as características técnicas da estrada e da topografia da região. 5. Concordância com curva circular simples: Deseja-se fazer a concordâncias com curvas circulares simples do projeto de um eixo, com os alinhamentos definidos na forma da figura abaixo, no qual se queira efetuar as concordâncias com os raios de curva R1 = 200,00 m e R 2 = 250,00 m. Resultado analítico: R1=200; AC=24º12’40” R 2=250; AC=32º49’50” Aplicando em e temos:
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