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Autores: JONAS DE MATOS MOREIRA E CRISTIANO SANTOS MOTA JUNIOR E-mail: jonas.moreira064@academico.ifs.edu.br INSTITUTO FEDERAL DE SERGIPE Curso: Engenharia Civil Prof. José Resende Goes Disciplina: ESTRADAS Turma: 022020 Atividade Extra Classe 1º Bimestre 05/09/2020 ATIVIDADES EXTRA CLASSE 02/ESTRADAS 2 – A partir dos dados abaixo, calcular em uma rodovia para uma Curva Circular Simples: a) o número da estaca no PC; b) T, D, Φ, G, Φc, Φcb, Φm, dm, E, f PT = Est 180 + 4,12 m AC = 45° 30' R = 171,98 m Para calcular a corda (c) dividimos o AC pela metade e encontramos um triângulo retângulo, logo utilizamos um dos princípios trigonométricos onde se𝑛𝑛 = 𝐶𝐶𝐶𝐶 𝐻𝐻 , onde, CO = c*2 e H = R, assim: se𝑛𝑛(45°30 ′ 2 ) = 𝐶𝐶 2 𝑅𝑅 , c/2 = 66,506 c = 133,013m A soma dos ângulos internos do triângulo O-PC-PI é: AC/2 + β + 90º = 180º; β = 90 – AC/2, logo β = 90 – 45°30’/2, então β = 67°15’. A soma dos ângulos internos do triângulo PC-M-PI é: β + ϕc + 90º = 180º; substituindo β, tem-se: 67°15’ + ϕc + 90º = 180º; ϕc = 22º45’; Para calcular a deformação primeiro vamos encontrar o ângulo entre o segmento O-PC, a soma dos ângulos internos do triângulo O-PC-M é: 22°45’+90+𝜃𝜃 = 180°, logo 𝜃𝜃 = 67°15′. A soma dos ângulos internos do quadrilatero O-PC-PI-PT é: AC + 2*(ϕc+𝜃𝜃) + β*2 = 360° e β*2 + ϕ = 180°, fazendo os cálculos temos que, 45° 30' + 2*(22°45’+67°15’) + β*2 = 360°, logo β*2 = 134°30’ 134°30’ + ϕ = 180°, então ϕ = 45°30’. Autores: JONAS DE MATOS MOREIRA E CRISTIANO SANTOS MOTA JUNIOR E-mail: jonas.moreira064@academico.ifs.edu.br Para calcular o desenvolvimento da curva (D) Aplicamos a proporção em o comprimento total do círculo e comprimento do desenvolvimento da curva, tem-se: 2πR está para 360º, assim como, D está para o AC; D = (2πR).AC/360 = 2 x 3,1415926536 x 171,98 x 45° 30'/360°= D =136,5735848 m. Para calcular a flecha iremos considerar o triângulo PC-M-PI, primeiro iremos buscar o valor da tangente externa (Te) encontrando o valor da reta PC-PI, usando a formula do com cosseno, temos: 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 (ϕc) = 𝑐𝑐 2 𝑇𝑇𝑇𝑇 , substituindo: 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 (22°45′) = 133,013 2 𝑇𝑇𝑇𝑇 , logo, Te = 72,11714371m. Agora calcularemos o afastamento do PI para a curva (E), para isso iremos considera o triângulo PC- O-PI, e procuraremos encontrar a hipotenusa, então (PC-O-PI)²=Te²+R², substituindo, temos, (PC-O- PI) = �(72,11714371)2 + (171,98)², logo, (PC-O-PI) = 186,4886131m, assim, E = (PC-O-PI)-R, E=186,4886131-171,98, então, E= 14,5086131m Assim M-PI = Te x Sen(ϕc) = 72,11714371 x Sen(22°45’) = 27,88848999m, logo, F = M-PI – E, assim, F=27,88848999-14,5086131, então, F=13,37987689m Autores: JONAS DE MATOS MOREIRA E CRISTIANO SANTOS MOTA JUNIOR E-mail: jonas.moreira064@academico.ifs.edu.br Para encontrar o valor do grau da curva (G) Iremos assumir que a corda base = 20m, logo pela imagem, temos que PC-N-O: (c/2)=R x sen(G/2); Substituindo, (20/2) = 171,98 x sen(G/2), logo, G=6,666835077° = 6°40’0,61’’ Para encontrar a deflexão da corda base(ϕcb) usamos a equação demonstrada para encontrar a deflexão da corda(ϕc), ϕc = AC/2, pode se obter ϕcb = G/2, assim ϕcb = (6°40’0,61’’)/2, logo ϕcb = 3°20’0,31’’. Usando o mesmo raciocínio acima, a deflexão da corda por metro é calculada da mesma maneira, considerando agora o valor da corda (c) com 1.0 metro: (c/2) = R.sen (G/2); substituindo: (1/2) = 171,98 x sen(Gm/2); sen(Gm/2) = 0,5/171,98; Gm= 0,3331542053°. Usando a equação demonstrada acima que ϕC = AC/2, tem-se: ϕm = 0,3331542053/2, pode-se obter que ϕm = G/2; ϕm = 0,3331542053°/2 = 0,1665771027; ϕm = 0°9’59,68’’. Sabendo que PT = Est 180 + 4,12m, iremos calcular as estacas do PC, para isso iremos assumir que elas estão espaçadas em 20 e 20m, logo, EPT – D = EPC, assim (180*20+4,12) - 136,5735848 = EPC, então, estacas em PC = 3467,546416m = Est 173 + 7,546416m PC=Est 173 + 7,546416m.
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