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Raio mínimo de curvas horizontais Visibilidade nas curvas horizontais Aula 4 • São os menores raios das curvas que podem ser percorridas em condições limite com a velocidade de projeto e à taxa máxima de superelevação admissível, em condições aceitáveis de segurança e de conforto de viagem • Um veículo em trajetória circular é forçado para fora da curva pela “força” centrifuga • Esta força é compensada pela componente do peso do veículo devido à superelevação da curva e pelo atrito lateral entre os pneus e o pavimento Raio mínimo de curvatura horizontal 2 Estabilidade de veículos em curvas horizontais superelevadas 3 2 ; ; c a t m V F F N f P m g R Equilíbrio em X: cosc aF P sen F 2 cos t m V P sen f N R Equilíbrio em Y: coscN F sen P P·cos X Fa N Y Fc CG P P·sen Fc·cos Fc·sen 2 cos cost c m V m g sen f P F sen R Estabilidade de veículos em curvas horizontais superelevadas 4 Superelevação: e = tan sen tan cos 1 P·cos X Fa N Y Fc CG P P·sen Fc·cos Fc·sen Como o ângulo é pequeno, pode- se considerar, sem erro apreciável do ponto de vista prático: 2 2 2 cos cos tan tan tan tan t c t c t c t m V m g sen f P F sen R m V m g f P F R m V m g f P F f R • Como tan e f são pequenos, o produto entre eles se aproxima de zero, podendo ser considerado como zero. Assim, f·tan 0 Estabilidade de veículos em curvas horizontais superelevadas 5 2 2 2 2 tan tan tan tan t c t t t t m V m V m g f P F f m g f m g R R m V V m g f e f R g R 2 2 2 [ ]; [ / ] 9,8 / 127 R m V km h g m s t t V V R R g e f e f Exprime a relação geral entre valores quaisquer de raio da curva, superelevação, velocidade e atrito • O valor da superelevação “e” adotada deve ser limitada por razões de segurança – “e” excessivamente alta pode provocar o deslizamento do veículo para o interior da curva ou mesmo o tombamento, se a velocidade for muito baixa ou se o veículo parar por qualquer razão • Curvas localizadas em aclives fortes, onde caminhões pesados, com centro de gravidade alto, trafegam com velocidades baixas Valores limites da superelevação (emax) 6 • A superelevação máxima adota em projeto depende – Condições climáticas • Freqüência de chuvas e eventual ocorrência de neve ou gelo – Condições topográficas do local – Localização • Urbana ou rural – Velocidade média do tráfego • AASHTO: emax = 0,12 • DNER: emax = 0,10 Valores limites da superelevação 7 emax Casos de emprego 12% Máximo absoluto em circunstancias específicas. Limitado a casos de melhoria de rodovias existentes ou de correção de problemas existentes que não permitam o aumento dos raios de curvatura. Muito problemáticas para veículos lentos pois pode demandar o esterçamento do volante no sentido contrário ao da curva 10% Máximo normal. Adequado para fluxo ininterrupto. Adotar para rodovias Classe 0 e Classe I em regiões planas e onduladas e Vp≥ 80 km/h 8% Valor superior normal. Rodovias de padrão intermediário ou elevado. Diversos órgãos rodoviários indicam este como o valor máximo para a taxa de superelevação, pois tal limite tende a reduzir a probabilidade de que veículos mais lentos sejam submetidos, por efeito da força peso, a deslocamentos transversais em direção à parte interna da curva, o que pode exigir esforços excessivos e afetar a dirigibilidade 6% Valor inferior normal. Projetos condicionados por urbanização adjacente e freqüentes interseções, que provoquem redução da velocidade média 4% Mínimo. Adotar em situações extremas, com intensa ocupação do solo adjacente Valores limites da superelevação (DNER) 8 • O valor máximo do atrito depende do tipo e das condições do pavimento e dos pneus – Variáveis de difícil definição • No projeto devem ser utilizados fatores que representem as condições mais desfavoráveis – É usual adotar para ftmax valores bem menores do que os obtidos na iminência do escorregamento • Corrigidos com coeficiente de segurança Valores máximos do coeficiente de atrito (ftmax) 9 Valores máximos do coeficiente de atrito (ftmax) 10 Valores de máximos do coeficiente de atrito transversal (DNER) Vp (km/h) 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 ftmax 0,20 0,18 0,16 0,15 0,15 0,14 0,14 0,13 0,12 0,11 • AASHTO - Coeficiente de atrito máximo max max / 0,24 , para v 80 km/h 800 / 0,188 , para v 80 km/h 1667 p t p t p V km h f V km h f • Adotando-se simultaneamente os valores máximos admissíveis para a superelevação (emax) e para o coeficiente de atrito transversal (ftmax), pode-se calcular o valor do raio mínimo admissível, para uma dada velocidade • Recomenda-se, na medida do possível, a utilização de raios superiores aos mínimos, cuja adoção só é justificável em condições especiais Raio mínimo de curvas horizontais 11 2 min max max127 V R e f Raio mínimo de curvas horizontais 12 • Todas as curvas horizontais de um traçado devem necessariamente atender às condições mínimas de visibilidade – Assegurar uma distância de visibilidade não inferior à distância de visibilidade de frenagem Visibilidade nas curvas horizontais 13 Visibilidade em cortes 14 Na condição limite, AB > Df 2 1 cos , para radianos 2 28,65º 1 cos , para graus M= 8 f f f D M R R D M R R D R Pode ser desprezada a parte localizada abaixo do ponto C pois esta parte não bloqueia a visibilidade do motorista
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