Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Estradas e transportes Engenharia civil Marabá - 2018 Projeto Básico • Quando concluído o Projeto Básico deve-se ter um traçado definido e as soluções de praticamente todos os desafios para a construção do mesmo • Deve-se ter, também, todos os dados para poder se licitar a obra de construção • Os custos levantados no Projeto Básico não devem variar mais que 10% do que realmente será executado Projeto Executivo • No Projeto Executivo detalha-se todos os processos de execução das obras e soluções definidas no Projeto Básico • Todos os detalhes construtivos devem ser especificados para que o desenvolvimento da obra transcorra sem desvios significativos em relação ao projetado • Pode-se, e é muito interessante, que se defina inclusive os equipamentos necessários para a execução da obra • Com estes detalhes elabora-se um Plano de Execução, elemento chave do Projeto Executivo Projeto Executivo • Alguns pormenores, como definição da fundação de fundações de pontes e viadutos são deixadas para serem realizadas durante a execução, pois dados mais detalhados só são obtidos nesta hora • O ideal é que a licitação ocorresse com o projeto executivo já realizado, porém na prática licita-se somente com o Projeto Básico Características topográficas • Traçar em uma planta em escala 1:10000 um círculo com raio r e somar os comprimentos das curvas de nível no interior do círculo l levando-se em conta a equidistância e entre as curvas de nível Características topográficas • Uma caracterização empírica oriunda da ferrovia que mede a inclinação transversal: – Plano - <= 8% – Ondulado > 8% e <= 20% – Montanhoso > 20% Variáveis principais dos sistemas Relação entre Classe e Função • Classe de projeto agrupa as rodovias por características técnicas • Sistemas agrupa as rodovias em relação a função por elas exercidas no sistema de transporte nacional Elementos Geométricos Longitudinais Introdução • As qualidades boas ou más de um projeto rodoviário estão embutidos na geometria do traçado definido! Representação do Projeto • Um projeto de engenharia é materializado em um ou mais desenhos técnicos. • O projeto de estrada como um projeto de engenharia também é representado por um conjunto de desenhos. • O ideal é que o projeto de estradas fosse representado de forma tridimensional, porém pela impossibilidade, ele é representado nos três planos convencionais, como a maioria dos projetos de engenharia. Representação do Projeto • Tendo em vista a predominância da dimensão longitudinal a via é representada pelo seu eixo projetado na horizontal, a planta. • Na dimensão vertical os desenhos são conhecidos como perfil longitudinal. • No plano transversal representa-se a seção-tipo da via com todos os detalhes. Representação do Projeto • Uma vez definido o eixo longitudinal do projeto, ele passa a ser denominado diretriz. • Todos os elementos característicos da diretriz constam da planta e do perfil longitudinal, permitindo que de posse do desenho se tenha todas as características da diretriz. Identificação Pontos do Traçado • São demarcados em planta pontos específicos equidistantes de 20 metros • Esses pontos são denominados de estacas. • Estas estacas são transpostas para o campo e representadas por meio de piquetes inteiramente cravados no solo Identificação Pontos do Traçado • Essas estacas são identificados por um pedaço de madeira, fora da plataforma, ao lado do piquete, chamado testemunha. • Nesse pedaço de madeira está pintado o número do piquete. Identificação Pontos do Traçado Identificação Pontos do Traçado • A primeira estaca da diretriz é definida como estaca 0 (zero) • Exemplo: Identificar por estacas o quilômetro. » 128 + 6,30m = 128 * 20 + 6,3 = 2566,3m Em escalas de 1:2000 e 1:1000, a estaca de 20 em 20m é satisfatória Elementos Característicos do Traçado em Planta • A diretriz é formado por segmentos retos concordados por curvas. • O segmentos retos são denominados tangentes. • O ponto de interseção (PI) é o ponto que une as tangentes. • As tangentes ficam adjacentes às curvas de concordância para propiciar uma gradual modificação da direção dos veículos Elementos Característicos do Traçado em Planta • A curva de concordância pode ser um simples arco de círculo (curva 2) • Pode ser composta por uma espiral antes e depois do arco de círculo (curva 1). • Estas duas curvas em espiral são denominadas curvas de transição. Elementos Característicos do Traçado em Planta Elementos Característicos do Traçado em Planta • Para concordância sendo feito por uma curva simples, um arco de círculo, são definidos alguns pontos que possuem terminologia definida. • O ponto que passa da tangente para a curva é denominado ponto de curva (PC). • O ponto que passa da curva para a tangente é denominado ponto de tangência (PT). Elementos Característicos do Traçado em Planta • Para concordância sendo feito por uma curva simples e duas espirais, curva de transição, também são definidos alguns pontos que possuem terminologia consagrada. • O ponto que passa da tangente para a espiral é denominado ponto tangente-espiral (TE ou TS). • O ponto que passa da espiral para o arco de círculo é denominado ponto espiral-arco círculo (EC ou SC). • O ponto que passa do arco de círculo para a espiral é denominado ponto arco círculo-espiral (CE ou CS). • O ponto que passa da espiral para a tangente é denominado espiral-tangente (ET ou ST). Elementos Característicos do Traçado em Perfil • O perfil é a projeção da diretriz no plano vertical. • É no perfil que ficam identificados os planos inclinados sucessivos – As rampas ou aclives – As contrarrampas ou declives • As mudanças de inclinação são concordadas por curvas que suavizam o trajeto dos veículos. Elementos Característicos do Traçado em Perfil Elementos Característicos do Traçado em Perfil • Convém ressaltar que normalmente todas as distâncias são tomadas na horizontal. • As rampas possuem sinal positivo ( + ) e as contra rampas tem sinal negativo ( - ). • Os trechos em nível são denominados de patamar. • As declividades são expressas em percentual com um sinal indicativo. Elementos Característicos do Traçado em Perfil • Os pontos em perfil também são identificados por estacas representadas no rodapé do desenho. • Cada ponto do perfil tem uma altura referida a um plano de referência, que é denominado cota. • Normalmente a cota é medida a partir do nível médio do mar o que vai dar então a altitude do ponto. • A projeção vertical da diretriz tem o nome específico de greide. Elementos Característicos do Traçado em Perfil • O perfil tem também alguns pontos com nomenclatura já consagrada. • Pontos de interseção vertical (PIV) - ponto onde ocorre mudança de declividade. • Ponto de curva vertical (PCV) onde a curva de concordância vertical se inicia. • Ponto de tangência vertical (PTV) onde a curva de concordância vertical termina e se inicia outra tangente. Elementos Característicos do Traçado em Perfil • Duas situações podem ocorrer na concordância vertical: – Uma aparente saliência – Uma aparente reentrância • A primeira quando se muda de um aclive para um declive. – PIV saliente ou Concordância convexa ou Lombada • A segunda quando se muda de um declive para um aclive. – PIV reentrante ou Concordância côncava ou Bacia Elementos Característic os do Traçado em Perfil Seção transversal Introdução A planta e o perfil de uma estrada não identificam o tipo e o padrão da via projetada. Olhando a planta e o perfil não se pode identificar a qualidade da via, só a qualidade do traçado. A definição da seção transversal tipo é fator decisivo para estabelecer o padrão da via. Introdução A seção transversal tipo tem reflexo ao longo de toda a rodovia, tanto em características técnicas e econômicas. Portanto, precisa ser muito bem especificada. As dimensões dos elementos da seção transversal tipo e a especificação da superfície de rolamento terão reflexos diretos na capacidade de tráfego, na segurança e nos quesitos estéticos/arquitetônicosda via. Seção transversal tipo Seção transversal tipo Elementos Principais Pista ou Faixa de Rolamento • Os veículos se deslocam em fila, com movimento contínuo e em sentidos opostos • Assim, a pista de rolamento deve conter no mínimo duas faixas de rolamento (ou tráfego). • Neste caso, tem-se uma faixa para cada sentido, característica da pista simples. • A faixa de rolamento deverá possuir a largura do veículo acrescida de folgas laterais para permitir a circulação segura dos mesmos.u faixa de rolamento Pista ou Faixa de Rolamento • A folga lateral é definida em função do veículo tipo adotado e da velocidade diretriz. • O mais usual é adotar 3,60 m de largura por faixa de rolamento, podendo haver variações de 3,00m a 3,75m. • Embora a velocidade diretriz possa variar ao longo da rodovia, não se deve ter larguras diferentes para faixas de rolamento de uma mesma rodovia. Pista ou Faixa de Rolamento • O número de faixas de rolamento é determinado pelo estudo de capacidade em função do volume de tráfego ao longo da vida útil da rodovia. • No mínimo deve-se ter duas faixas de rolamento, ou pista simples. • Após a pista simples passa-se diretamente para a pista dupla, com quatro faixas de rolamento. • Pista com três faixas é muito perigosa e deve ser usada somente para rampas longas para permitir a ultrapassagem de veículos lentos em trechos bem definidos. Pista ou Faixa de Rolamento • Nas pistas simples não há separação entre as correntes de tráfego. • Isto ocorre para permitir a ultrapassagem dos veículos mais rápidos sobre os mais lentos • Nas pistas duplas é recomendado algum tipo de separação física entre as correntes de tráfego: – Canteiro central – Algum separador especial Pista ou Faixa de Rolamento • Visando uma direção mais confortável e segura, principalmente nas frenagens rápidas e nas ultrapassagens a pista de rolamento deveria ser transversalmente em nível. • No entanto, isso poderia acarretar um acúmulo de água de chuva na pista o que afetaria muito mais a segurança da rodovia. • Na pista simples, a partir de seu eixo ela tem transversalmente uma inclinação para cada lado de forma que o centro da pista fica mais alto que os lados. Pista ou Faixa de Rolamento • A forma da seção transversal pode ser transversalmente circular ou parabólica. • Na prática, acaba-se adotando os dois lados planos por facilidades construtivas. • Esta inclinação para ambos os lados é denominada abaulamento. Pista ou Faixa de Rolamento • O valor usual de se adotar para o abaulamento: – Pavimento de concreto de cimento: 1% ou preferencialmente 1,5% – Pavimento betuminoso de alta qualidade: 2% – Pavimento betuminoso de grande rugosidade (macadame betuminoso, tratamento superficial, etc.): 2,5 a 3,0% – Pistas de rolamento com revestimento primário: 3 a 4% Pista ou Faixa de Rolamento • Em alguns casos, como na pista dupla, é recomendado que as duas faixas tenham inclinação contínua para somente uma direção. – Partindo do elemento central para as bordas – Entre 1 e 2% Acostamentos • São faixas que ficam paralelas e contíguas às pistas de rolamento. • Possui várias finalidades: – Proporcionar estacionamento para veículos com defeito ou acidentados; – Proporcionar parada de ônibus para descida ou subida de passageiros; – Proporcionar espaço para eventual descontrole na condução do carro; – Proporcionar suporte lateral do pavimento; – Tráfego de pedestres, de bicicletas ou mesmo de veículo de tração animal Acostamentos • O acostamento, pelas inúmeras funções vistas, é um elemento da seção transversal fundamental para a segurança do tráfego • A inexistência ou a largura inadequada dos acostamentos pode comprometer em muito a capacidade do fluxo de veículos na via • A largura do acostamento é função da velocidade diretriz, dos veículos tipo que usam a via e do volume de tráfego. Acostamentos • A largura ideal do acostamento seria aquela que proporcionasse o estacionamento do veículo de projeto e comportasse também um homem ao seu lado. • Isso é inviável economicamente e pode levar às pessoas a usarem o acostamento como mais uma pista de rolamento. • A largura do acostamento é definida por tabela do DNIT. • Deve apresentar aspecto contrastante com a pista de rolamento – Textura, coloração, etc. Acostamentos • A declividade transversal dos acostamentos deve ser de 5%, pois eles não tem finalidade de circulação de veículos • Por dificuldade construtiva, muitas das vezes é usada a mesma declividade da pista de rolamento. • Ao contrário da pista de rolamento, o acostamento pode ter sua largura reduzida em função da mudança da velocidade diretriz. – Mas tem que ser bem sinalizada – Realizada de forma gradual Acostamentos • Em rodovias de pistas duplas ou em pistas de mão única deve ser deixada uma área reservada entre o bordo esquerdo e o elemento separador da via denominado acostamento interno ou faixa de segurança. • Funciona como elemento de segurança para o usuário da faixa esquerda e permite ainda aguardar oportunidade para se dirigir para o acostamento externo. • Nos casos de rodovias de classe superior, os viadutos e pontes são projetados com largura idêntica aos trechos adjacentes visando manter a mesma capacidade volumétrica de tráfego. Sarjeta • As águas das chuvas, uma vez que tenham sido escoadas lateralmente, necessitam ser conduzidas no sentido longitudinal para serem lançadas no terreno natural. • Para tanto são construídas canaletas ao longo da rodovia denominadas sarjetas. • O projeto das sarjetas está incluso no projeto de drenagem. – Podem ter seção triangular,, semi-circular, trapezoidal ou retangular Sarjeta • Pelo ponto de vista do projeto rodoviário, no entanto, ocorre o risco, conforme for a forma geométrica da sarjeta, do veículo ficar com as rodas presas quando escapara da pista e do acostamento. • Assim, quando possível que a sarjeta seja uma continuidade o próprio acostamento com inclinação maior. Taludes • Os taludes formam o contorno lateral do corpo da estrada. • É primordial a estabilidade dos taludes para a segurança do tráfego. • Faz parte do Projeto de Obras de Terra • O talude com menor inclinação oferece um melhor aspecto estético arquitetônico que faz parte do Projeto Paisagístico Taludes • Um talude suave (1V:4H) evita tombamentos para veículos desgovernados. • Taludes em rocha podem ter inclinação de 12V:1H ou 5V:1H. • Os taludes em rocha não devem ser verticais pela sensação que passam de estreitamento da pista para o condutor Taludes • O ponto mais alto do talude é denomina crista. • O ponto mais baixo é denominado pé. • Taludes muito elevados devem ser compartimentados a fim de reduzir o risco de dos efeitos da erosão ocasionado pela velocidade que a água chega no pé do talude • Projeto de drenagem que deve definir a compartimentação do talude em bancadas Separador de pistas • Nas pistas duplas deve haver a preocupação em usar o separador de fluxo das correntes de tráfego de sentidos contrários • Pode se usar: – Um canteiro central – Separador físico continuo • Tenta-se evitar com isso a colisão frontal de veículos. • Funciona como elemento de redução de ofuscamento. Separador de pistas • O melhor seria o uso de um canteiro central amplo. • Nestes casos, o canteiro deveria ser rebaixado com os taludes contíguos à plataforma e com arbustos de caule fino – Pode ajudar no caso de fuga de um carro de uma corrente de fluxo para outro, reduzindo sua velocidade e até mesmo o retendo, não o deixando invadir a outra pista. • Essa solução só adequada para rodovias de alto padrão em face do seu custo muito elevado. – Aumento de terraplanagem, extensão de obras de arte e área a ser desapropriada. Plataforma • É o espaço criado na rodovia compreendido entre os limites externos dos passeios ou entre os pés dos cortes e cristas dos aterros. • Destinado ao deslocamento dos veículos com acréscimo das áreas destinadas ao estacionamento, incluindo todos os dispositivos destinados ao escoamento superficial das águas pluviais.• A plataforma é de fato a materialização da seção transversal. Defensas e barreiras Defensas e barreiras • São estruturas acessórias colocadas próximas dos bordos das plataformas de pistas simples • Tem a função de conter veículos desgovernados que podem: – Cruzar o canteiro central e chocar-se com veículos da outra pista – Chocar-se com obstáculos fixos próximos à pista (postes, pilares, etc.) – Sair da plataforma e cair em taludes (ribanceiras) ou atingir os muros de arrimo ou outra estrutura Defensas e barreiras • Existem dois tipos principais: – Rígidas – Deformáveis • Elas devem ser implantadas de maneira que os veículos possam nelas resvalar, porém que possam continuar a se mover, sem haver uma parada repentina do movimento. • As defensas e barreiras não devem ser instalados quando provocarem uma parada repentina, abrupta, do veículo. Defensas e barreiras • Elas não evitam danos materiais ou pessoais, somente minimizam o impacto do acidente. • Deve ser verificada, então, outros recursos para substituí-la. • É importante que a implantação das barreiras e defensas não seja pior do que a ausência delas. – Suavização taludes – Alargamento canteiro central – Afastamento ou eliminação de obstáculos fixos (postes, construções, etc.) Defensas • As defensas metálicas, deformáveis com o choque dos veículos, são muito empregadas. • Têm altura de 0,6 a 0,75m, largura de 0,5m quando estão na lateral da via e 0,6m quando separam o tráfego entre duas vias. Barreiras • As barreiras geralmente são muros contínuos de concreto usados como separadores centrais em pista dupla. – Usado para locais que não possuam espaço para o canteiro central – Recomendado para situações onde a distância entre os acostamentos internos for inferior a 1,80m – A base deve ter entre 0,6 a 0,8m, altura de 0,8m e largura na crista de 0,15m. Defensas e barreiras • As barreiras e defensas devem ser iniciadas numa cota 0,0m e ir aumentando gradativamente até chegar a altura desejada. • Para obstáculos fixos como postes, pilares, etc. as defensas devem ficar afastada pelo menos 1,0 a 1,5m. • Dos gráficos a seguir é possível definir se haverá ou não a necessidade de barreira e defensas. Gabaritos Gabaritos • Na rodovia não deve haver nenhum impedimento ao deslocamento dos veículos com dimensões dentro dos limites legais. • Assim, tem-se que garantir espaço lateral e altura para que o veículo circule livremente. • Obstáculos laterais altos próximos a pista causam efeito restritivo no comportamento dos motoristas. • Obstáculos laterais baixos próximos a pista causam efeito menor. Gabaritos • Sempre os acostamentos devem ficar livres de qualquer obstáculo e qualquer obstáculo na lateral da pista devem ficar afastados. • Deve ser dada especial atenção aos obstáculos aéreos, viadutos, passarelas, passagem superior, etc. • Também deve ser dada atenção especial à fiação de telefonia, transmissão de energia entre outros. • Nas tabelas a seguir são apresentados os limites mínimos de altura para os gabaritos horizontal e vertical. Gabarito vertical Faixa de domínio • Define a área pertencente à rodovia e é estabelecida prevendo-se futura duplicação, com implantação de faixas laterais para tráfego local. • A faixa de domínio é demarcada de forma excêntrica da rodovia, prevendo para qual lado deverá ocorrer a duplicação. • É estabelecida em lei para cada rodovia. Faixa de domínio • A largura estabelecida prevê uma folga de 10,0m além da crista dos cortes e pés dos aterros para atender obras de drenagem e a segurança da via. • Esta folga deve ser acrescida aos valores da tabela abaixo. Faixa de domínio • Define a área pertencente à rodovia e é estabelecida prevendo-se futura duplicação, com implantação de faixas laterais para tráfego local. • A faixa de domínio é demarcada de forma excêntrica da rodovia, prevendo para qual lado deverá ocorrer a duplicação. • É estabelecida em lei para cada rodovia. Veículos de Projeto Veículos Tipos • O Código de Trânsito Brasileiro remeteu ao Conselho Nacional de Trânsito (CONTRAN) a competência para fixar as características, especificações básicas, configuração e condições para o registro, para o licenciamento e para a circulação de veículos nas vias públicas. Veículos Tipos • Foram estabelecidos os seguintes limites referentes às dimensões e aos pesos para os veículos em trânsito livre. • largura máxima = 2,60 m; • altura máxima = 4,40 m; • comprimento total : – veículos simples = 14,00 m; – veículos articulados = 18,15 m; – veículos com reboque = 19,80 m; • peso bruto: – total, por unidade ou por combinação de veículos = 45 t; – por eixo isolado = 10 t; – por conjunto de 2 eixos em tandem = 17 t; – por conjunto de 2 eixos não em tandem = 15 t. Veículos de projeto Veículos Tipos • As normas de projeto procuram agrupar as diferentes espécies de veículos automotores em um número limitado de tipos de veículos, cada um dos quais abrangendo veículos com características gerais similares. • Para cada tipo de veículo, as normas definem as características de um veículo representativo, permitindo o estabelecimento de parâmetros de projeto a serem observados para que a rodovia possa atender adequadamente aos veículos desse tipo. Veículos Tipos • As Normas do DNIT estabelecem, para fins de projeto, os 4 seguintes tipos básicos de veículos, que correspondem a parte dos utilizados pela AASHTO, apenas com as denominações modificadas: • veículo tipo VP , denominado genericamente por Veículo de Passageiros, compreendendo veículos leves, assimiláveis em termos geométricos e operacionais ao automóvel, incluindo vans, utilitários, pick-up’s, furgões e similares; • veículo tipo CO, denominado genericamente por Veículo Comercial Rígido, composto por unidade tratora simples (veículo não articulado), incluindo caminhões e ônibus convencionais, normalmente de 2 eixos e 6 rodas; Veículos Tipos • veículo tipo O, denominado genericamente por Ônibus de Longo Percurso, abrangendo veículos comerciais rígidos de maiores dimensões, incluindo ônibus de turismo e caminhões longos, geralmente com 3 eixos (“trucão”), de dimensões maiores que o veículo tipo CO, com comprimentos próximos ao do limite máximo para veículos simples; • veículo tipo SR, denominado genericamente por Semi- Reboque, representando os veículos comerciais articulados, com comprimento próximo ao limite para veículos articulados, sendo constituídos normalmente de uma unidade tratora simples com um semi-reboque. Veículos tipo Veículo leve VP Veículo tipo comercial CO Veículo tipo comercial Maiores dimensões (O) Lei de Balança Modo Rodoviário - Pesos e Dimensões A legislação vigente para pesos e dimensões dos veículos rodoviários é ditada principalmente pelas resoluções do CONTRAN no 210 de 13/11/2006 e no 211 de 13/11/2006 e Portaria Denatran no 86 de 2006 A no 210 de 13/11/2006 (Lei de Balança) estabelece os limites de peso e dimensões para veículos que circulem em rodovia A no 211 de 13/11/2006 Combinações de Veículos de Carga - CVC (veículos com mais de duas unidades) complementada pela no 86 de 2006 Conceitos sobre pesos de caminhão 1. O Peso útil, ou carga útil, é o peso da carga que o veículo transporta; 2. Lotação (L) é peso útil máximo; 3. Tara (T) ou Peso morto é peso do veículo sem carga, com tanque cheio e operadores a bordo; 4. Peso Bruto Total (PBT) é a soma do Peso útil mais a tara de um veículo unitário; 5. PBT máximo é a soma da lotação mais a tara; 6. Peso Bruto Total Combinado (PBTC) é o peso útil mais a soma das taras das unidades da combinação, utilizado para veículos bitrens, trei-trens ou romeu e julieta; 7. PBTC máximo é a soma da lotação mais a soma das taras das unidades da combinação. Conceitos sobre pesos de caminhão Capacidade Máxima de Tração - CMT que é informada pelo fabricante do cavalo mecânico ou do caminhão e que consta do Certificado do Veículo. Ela é medida em toneladas e indica o peso máximo que o veículo pode tracionar, puxar. Está relacionada, portanto, com a potênciado veículo e deve ser informada somente para cavalos e caminhões unitários. Dimensões Veículos As dimensões autorizadas pela resolução 210/2006 são: Largura máxima - 2,60 m Altura máxima - 4,40 m Comprimento - Não articulados: máximo 14 m Articulados mínimo 19,80 m e máximo 30 m para PBTC até 57 ton (resol. 211/2006) mínimo 25,0 m e máximo 30 m para PBTC superior a 57 ton (resol. 211/2006) PBT máximo - 29 ton PBTC máximo - 74 ton Classificação dos veículos rodoviários Têm-se os seguintes tipos de caminhão em função do chassi: 1. ¾ (três quartos); 2. Toco; 3. Truck; 4. Carreta; 5. Bitrem; 6. Romeu e Julieta; 7. Tri-trem; 8. Treminhão; 9. Outras. Classificação dos veículos rodoviários O veículo tipo ¾ (três quartos) tem capacidade para 3 ton de carga útil. Por conta da nova legislação da cidade de São Paulo que só permite este tipo de caminhão circular na cidade, ele está sendo muito procurado para compra a fim de se poder fazer a entrega dentro da cidade. Classificação dos veículos rodoviários Caminhão tipo ¾ (baú) Classificação dos veículos rodoviários O veículo do tipo Toco é o caminhão que possui apenas um eixo traseiro, com rodagem simples, dois pneus por eixo, ou de rodagem dupla quatro pneus por eixo. Os veículos com eixo com rodagem simples têm capacidade de carga útil de até 6 toneladas. Os de eixo com rodagem dupla têm capacidade para carga útil de até 10 toneladas. Ambos podem ter PBT máximo de 16 toneladas. Caminhão TOCO Lei de Balança Modo Rodoviário - Pesos e Dimensões A legislação vigente para pesos e dimensões dos veículos rodoviários é ditada principalmente pelas resoluções do CONTRAN no 210 de 13/11/2006 e no 211 de 13/11/2006 e Portaria Denatran no 86 de 2006 A no 210 de 13/11/2006 (Lei de Balança) estabelece os limites de peso e dimensões para veículos que circulem em rodovia A no 211 de 13/11/2006 Combinações de Veículos de Carga - CVC (veículos com mais de duas unidades) complementada pela no 86 de 2006 Conceitos sobre pesos de caminhão 1. O Peso útil, ou carga útil, é o peso da carga que o veículo transporta; 2. Lotação (L) é peso útil máximo; 3. Tara (T) ou Peso morto é peso do veículo sem carga, com tanque cheio e operadores a bordo; 4. Peso Bruto Total (PBT) é a soma do Peso útil mais a tara de um veículo unitário; 5. PBT máximo é a soma da lotação mais a tara; 6. Peso Bruto Total Combinado (PBTC) é o peso útil mais a soma das taras das unidades da combinação, utilizado para veículos bitrens, trei-trens ou romeu e julieta; 7. PBTC máximo é a soma da lotação mais a soma das taras das unidades da combinação. Conceitos sobre pesos de caminhão Capacidade Máxima de Tração - CMT que é informada pelo fabricante do cavalo mecânico ou do caminhão e que consta do Certificado do Veículo. Ela é medida em toneladas e indica o peso máximo que o veículo pode tracionar, puxar. Está relacionada, portanto, com a potência do veículo e deve ser informada somente para cavalos e caminhões unitários. Dimensões Veículos As dimensões autorizadas pela resolução 210/2006 são: Largura máxima - 2,60 m Altura máxima - 4,40 m Comprimento - Não articulados: máximo 14 m Articulados mínimo 19,80 m e máximo 30 m para PBTC até 57 ton (resol. 211/2006) mínimo 25,0 m e máximo 30 m para PBTC superior a 57 ton (resol. 211/2006) PBT máximo - 29 ton PBTC máximo - 74 ton Classificação dos veículos rodoviários Têm-se os seguintes tipos de caminhão em função do chassi: 1. ¾ (três quartos); 2. Toco; 3. Truck; 4. Carreta; 5. Bitrem; 6. Romeu e Julieta; 7. Tri-trem; 8. Treminhão; 9. Outras. Classificação dos veículos rodoviários O veículo tipo ¾ (três quartos) tem capacidade para 3 ton de carga útil. Por conta da nova legislação da cidade de São Paulo que só permite este tipo de caminhão circular na cidade, ele está sendo muito procurado para compra a fim de se poder fazer a entrega dentro da cidade. Classificação dos veículos rodoviários Caminhão tipo ¾ (baú) Classificação dos veículos rodoviários O veículo do tipo Toco é o caminhão que possui apenas um eixo traseiro, com rodagem simples, dois pneus por eixo, ou de rodagem dupla quatro pneus por eixo. Os veículos com eixo com rodagem simples têm capacidade de carga útil de até 6 toneladas. Os de eixo com rodagem dupla têm capacidade para carga útil de até 10 toneladas. Ambos podem ter PBT máximo de 16 toneladas. Caminhão TOCO Classificação dos veículos rodoviários O caminhão tipo Truck, conhecido como caminhão trucado, possui dois eixos traseiros, sendo que pelo menos um deles é o de tração motriz. Caso os dois eixos traseiros possuam tração, ele é conhecido como caminhão trucado traçado. Têm capacidade de carga útil até 17 toneladas. Pode ter os eixos traseiros com rodagem dupla e PBT máximo de 23 toneladas ● Classificação dos veículos rodoviários Diferencial Inverte a direção da força, 900 Esfera no meio do caminhão Cubo do diferencial Faz a ligação da roda ao eixo no diferencial Caminhão trucado, não traçado Classificação dos veículos rodoviários Com a maior quantidade de eixos é possível uma melhor distribuição de peso e menos sobrecarga nos pneus traseiros, aonde vai a maior carga de peso. O inconveniente do caminhão trucado é na hora de fazer a curva quando pelo fato dos dois eixos traseiros serem fixos, eles acabam arrastando gerando maior desgaste dos pneus. Visando a economia dos pneus, o caminhão trucado não traçado pode permitir que o eixo que não é motriz seja levantado automaticamente quando ele está descarregado, diminuindo, assim, o atrito e melhorando a dirigibilidade. Classificação dos veículos rodoviários O caminhão tipo Duplo Direcional Trucado possui dois eixos dianteiros direcionais e dois traseiros, sendo que pelo menos um dos traseiros é o de tração motriz. Têm capacidade de carga útil até 23 toneladas. PBT máximo de 29 toneladas. Caminhão duplo direcional betoneira Caminhão duplo direcional basculante Ônibus duplo direcional (trucado não traçado) Classificação dos veículos rodoviários Caminhão trator mais semi-reboque conhecido como carreta é o veículo formado por um cavalo mecânico que puxa um semireboque. O cavalo mecânico é a parte da frente onde ficam o motor e a cabina. O semi-reboque é um veículo que se movimenta articulado e apoiado no cavalo mecânico. Os cavalos mecânicos podem ter as seguintes configurações: 1. Configuração 4 x 2; 2. Configuração 6 x 2; 3. Configuração 6 x 4. Classificação dos veículos rodoviários Na configuração 4 x 2 existem dois eixos no cavalo mecânico, cada eixo dois lados, portanto, quatro. Têm-se quatro posições de rodas, dois eixos, mas somente as duas de trás têm capacidade motriz. Carreta com cavalo mecânico 4 x 2 e semi-reboque de três eixos Classificação dos veículos rodoviários Na configuração 6 x 2 existem três eixos no cavalo mecânico, cada eixo dois lados, portanto, seis. Têm-se seis posições de rodas, três eixos, e eixo do meio têm capacidade motriz. São bastante utilizados nas configurações de Carreta e têm por função fazer uma melhor distribuição de carga nos eixos. Estes cavalos são conhecidos, também, como cavalos trucados Classificação dos veículos rodoviários Na configuração 6 x 4 têm-se três eixos no cavalo mecânico, duas rodas por eixo, portanto seis. Dessas seis, as duas de trás são motrizes. Dessas três eixos, os dois de trás são motrizes. Geralmente, para carretas, com um semi-reboque só, não se usa a configuração 6 x 4 pelo alto custo e por não haver necessidade deste tipo de tração. São obrigatórias nas configurações bitrem, bitrenzão, Vanderlléia e maiores Classificação dos veículos rodoviários Como se pode reparar é difícil distinguir no visual um 6 x 2 de um 6 x 4. Tem que olhar no cubo do diferencial para fazer a distinção. Outra forma é reparar que um 6 x 4 traçado não pode ter o terceiro eixo do cavalo levantado quando vazio. Classificação dos veículos rodoviários O número de eixos do semi-reboque é variado e sua capacidade é variada de acordo com a configuração de eixos. Para o cavalo mecânico 4 x 2: considerandoa quantidade de eixos no semi-reboque têm os seguintes PBT máximo: 1 eixo, 26 toneladas; 2 eixos, 33 toneladas e 3 eixos, 41,5 toneladas. Para o cavalo mecânico 6 x 2 ou 6 x 4: considerando a quantidade de eixos no semi-reboque têm os seguintes PBT máximo: 1 eixo, 33 toneladas; 2 eixos, 40 toneladas e 3 eixos, 48,5 toneladas. Classificação dos veículos rodoviários Tem sido visto um aumento do uso de semi-reboques de um eixo com vistas a reduzir o valor do pedágio pago, pois o mesmo é cobrado por eixo. Se o peso transportado estiver dentro dos limites do semi-reboque de um eixo, o mesmo será usado. Classificação dos veículos rodoviários Uma configuração possível para os eixos é que eles fiquem afastados onde o mais perto do cavalo é denominado auto direcionável. Este tipo de semi-reboque é conhecido como Vanderléia. Tem PBT máximo de 46 toneladas com cavalo 4 x 2 e 53 toneladas para cavalo 6 x 4. Semi-reboque com eixos afastados e auto-direcionáveis, tipo Vanderléia Classificação dos veículos rodoviários Combinações de Veículos de Carga - CVC (Resol. 211/2006) Autorização Especial de Trânsito - AET pode ser solicitada no nível federal, estadual e municipal (tem que averiguar). Só veículos acima de 57 ton. Bitrem não necessita. Classificação dos veículos rodoviários O Bitrem é uma combinação de um cavalo mecânico e dois semi reboques acoplados entre si através de uma quinta-roda situada na traseira do cavalo mecânico e na traseira do primeiro semi-reboque. O Bitrem padrão de 7 eixos com cavalo trucado permite um peso bruto total combinado (PBTC) de 57 ton, o que possibilita um incremento de 27% no PBTC, em comparação com uma combinação tradicional de três eixos com cavalo mecânico 6 x 4. Configuração Bitrem com cavalo mecânico trucado e dois semi-reboques Classificação dos veículos rodoviários Há ainda o Bitrem com eixo triplo, sendo 3 eixos em cada semirreboque, totalizando assim 9 eixos, conhecido como bitrenzão. Ele tem PBTC máximo de 74 toneladas. No entanto, sempre que optar por usar estes veículos, deve ser feita uma análise da legislação, pois existem restrições a circulação destes veículos, necessitando portar quando em circulação a Autorização Especial de Trânsito - AET. Configuração Bitrem com cavalo mecânico trucado e dois semi-reboques Classificação dos veículos rodoviários Por ter muitos eixos conjuntos, este veículo tende a arrastar as rodas quando faz uma curva, principalmente se carregada de muito peso. Nesta situação, inclui-se entre os dois semi-reboques um veículo adicional denominado doly. Classificação dos veículos rodoviários O veículo tipo Romeu e Julieta é composto por um caminhão truck onde é é engatado um reboque. O reboque se diferencia do semi-reboque porque possui condição de circular sem se apoiar no caminhão ou no semi-reboque da frente. Configuração Romeu e Julieta Classificação dos veículos rodoviários Classificação dos veículos rodoviários Uma outra configuração muito utilizada é denominada de tri-trem, ou seja, um bitrem que tem acoplado a ele mais um semi-reboque. Tem PBT máx de 74 ton. e comprimento de 26,5 metros, Gera um impacto muito grande na circulação das rodovias, pois dificulta as ultrapassagens e ocupa um espaço na via muito grande. O transporte de toretes de madeira da empresa Aracruz Celulose para fabricação de celulose é realizado pela BR 101 Norte e por estradas vicinais através destes veículos. Tri-trem Classificação dos veículos rodoviários Popularmente e erroneamente o tri-trem é chamado de treminhão. O treminhão é a configuração formada por um caminhão truck mais dois reboques. Ou seja, uma configuração Romeu e Julieta acrescida de mais um reboque. Superlargura e superelevação Superlargura • Um veículo tipo pode ser considerado como um retângulo • Por essa razão ao fazer uma curva ocupa lateralmente uma faixa maior que em tangente. • Para tanto, faz-se necessário alargar a pista de rolamento na curva para permitir que o veículo a realize sem invadir a contramão • Quanto menor o raio da curva, maior necessidade de superlargura haverá Superlargura Superlargura Superlargura Superlargura • Gabarito Lateral (GL) calculado em função da largura da pista de rolamento (faixa) • Folga lateral livre que deve ser mantida para o veículo de projeto em movimento. Superlargura • Folga dinâmica (FD) que advém das dificuldades naturais de manobra em curva e as diferenças entre as características de operação dos motoristas. • Considera-se um único valor, independentemente do número de faixas. • Fórmula de Voshel Superlargura Largura total (LT) de uma pista com N faixas de trânsito é dada pela fórmula Largura normal da pista em tangente (LN) Superlargura (SR) Superlargura • Para veículos articulados, substitui-se a distância entre-eixos por uma distância entre-eixos equivalentes (EEq) E1 - distância entre o eixo dianteiro do veículo trator (cavalo mecânico) e pivô de apoio do semi-reboque (ou 5ª roda) (m) E2 - distância da 5ª roda ao eixo traseiro ou ao ponto médio dos eixos traseiros do semi-reboque (m) Superlargura • Os valores calculados devem ser múltiplos de 0,20m • Deve ser no mínimo 0,40m conforme norma do DNIT. • Abaixo deste valor não resulta em efeitos práticos relevantes. • A AASHTO adota limite inferior de 0,60m e sugere dispensa de superlargura para curvas com raios superiores a 250,0m e com largura normal de faixa de 3,60m. Superlargura • Para o caso de pistas com mais de duas faixas de trânsito por sentido, o DNIT recomenda a redução proporcional de superlargura • Já tem folgas já propiciadas pelas larguras normais da faixa e a não possibilidade de emparelhamento de três ou mais veículos com as dimensões do veículo de projeto nas curvas • Para três faixas, usa-se o valor calculado para duas faixas multiplicados por 1,25, para quatro faixas, multiplica-se 1,50. Superlargura • Para o caso de pistas com mais de duas faixas de trânsito por sentido, o DNIT recomenda a redução proporcional de superlargura • Já tem folgas já propiciadas pelas larguras normais da faixa e a não possibilidade de emparelhamento de três ou mais veículos com as dimensões do veículo de projeto nas curvas • Para três faixas, usa-se o valor calculado para duas faixas multiplicados por 1,25, para quatro faixas, multiplica-se 1,50. Superlargura • Em pistas de duas faixas que tenham pista auxiliar (3ª faixa, faixa de desaceleração ou de aceleração, faixa destinada a conversão ou a movimentos de entrelaçamento), essa pode ser desconsiderada na determinação da superlargura. Cálculo da Superlargura • Em um projeto, tem-se uma curva com duas faixas, com raio e 214,88 m, em relevo ondulado, na classe II do DNIT. Considerando veículo tipo CO e largura de faixa igual a 3,50m. Deseja-se saber qual o valor de superlargura a ser adotado. Cálculo da Superlargura Cálculo da Superlargura Cálculo da Superlargura Superelevação Tudo estudado até o momento prevê que o plano da pista é plano. Superelevação Superelevação Duas possíveis soluções O veículo permanece na via, sem problemas, em virtude do equilíbrio dos esforços transversais A força centrífuga é superior à reação de atrito transversal. Prevalecendo a força centrífuga, o veículo se desloca transversalmente, ocorre um deslizamento, conhecido como derrapagem. Superelevação 2º caso: v em km/h e g=9,81 m/s2 para km/h2 (3,6 2) Velocidade de equilíbrio para que não ocorra deslizamento. Superelevação Momentos a comparar Duas possíveis análises O veículo permanece na via sem problemas. • O limite ocorrerá quando a resultante passar pelo ponto A Superelevação Se for superada a velocidade de equilíbrio, o veículo girará ao redor do ponto A e ocorrerá o tombamento. Independe da massa do veículo! Superelevação Forças atuantes com superelevação. Superelevação A superelevação é medida pela inclinação transversal da pista em relação ao plano horizontal Superelevação Superelevação Superelevação O coeficiente ft difere do conceito clássicoda física, pois é deslizamento lateral e portanto é dinâmico Portanto, varia com a velocidade, diminuindo à medida que a velocidade aumenta. O DNIT estabelece valores máximos admissíveis Superelevação Valores limites de superelevação – O DNIT admite no máximo 10% e 12% para situações especiais para ajustes em rodovias já existentes para aumento de velocidade Deve se respeitar um valor mínimo de superelevação da ordem de 2% Raio Mínimo Com base na fórmula Chega-se à fórmula do raio mínimo Raio Mínimo para curva de projeto (m) Raio mínimo O DNER descreve critério mais simplificado, para a determinação dos valores de superelevação a adotar para cada concordância horizontal no projeto de rodovias. • Considerando apenas a velocidade diretriz, foram adotadas basicamente as mesmas hipóteses de referência para contrabalançar o efeito da força centrífuga, delimitando retas limites para as variações de superelevações e de coeficientes de atrito. Raio mínimo Foi adotada uma curva de variação para calcular diretamente os valores de superelevação ao invés de calcular primeiramente os valores de coeficiente de atrito. A curva adotada pelo DNER é expressa: Exemplo de cálculo da Superelevação Em um projeto, tem-se uma curva com duas faixas, com raio de 214,88m, em relevo ondulado, na classe II do DNIT. Considerando veículo tipo CO e largura de faixa igual a 3,50m. Deseja-se saber qual o valor de superelevação a ser adotado. Cálculo da Superelevação Velocidade diretriz Superelevação máxima V = 70 km/ h emax=8% Cálculo da Superelevação Curvas Concordância Horizontal Circular Histórico No início do transporte rodoviário, as rodovias proporcionavam maior liberdade no deslocamento dos veículos – Tinham pouco tráfego – Os veículos trafegavam em baixa velocidade – Eram sem pavimentação e os veículos podiam invadir a contramão • Por isso problemas de traçado (geometria) não eram tão preocupantes Histórico • Na década de 30 houve grande incremento na construção de rodovias • Começam as rodovias pavimentadas • A velocidade dos veículos também aumenta • Neste momento, passa a ser preocupante a atuação da força centrífuga. • Necessidade de superelevação e superlargura. – Sobretudo o estudo da superelevação. Geometria • A força atua bem no início da curva circular • Ou seja, no PC (ponto onde termina a tangente e inicia a curva circular) • Assim, é interessante que o plano de rolamento já esteja modificado neste ponto • É impossível modificar o traçado em um ponto – Iria gerar um degrau na pista Geometria • Modificar o plano de rolamento antes do PC – Teria uma tangente com uma inclinação para um dos lados sem ter a força centrífuga atuando – Poderia gerar um tombamento do veículo e desconforto para os passageiros Geometria • Iniciar a modificação após o PC – No PC já existe a força centrífuga, porém ainda não existe plenamente a superelevação – Assim, esta situação também ocasiona desconforto aos passageiros e risco de derrapagem ao veículo por falta da compensação da superelevação total Geometria • Introduzir uma nova curva entre a tangente e o início da curva simples. – Essa é a melhor opção encontrada – Ao fim da tangente, no início da curva de transição, (TE) inicia-se a superelevação e gradualmente chega-se ao máximo no ponto EC (espiral - arco circular) que é o início da curva circular que demanda toda superelevação – O mesmo ocorre quando do término da curva circular CE (curva circular - espiral) que vai perdendo a superelevação até chegar a tangente (ET) sem superelevação Geometria • Esta curva de transição deve em cada ponto ao longo do arco proporcionar uma aceleração centrífuga em harmonia com a superelevação da via. • Tem-se uma distribuição da superelevação proporcional ao desenvolvimento da curva de transição desde o seu início. Geometria • As melhores curvas são as denominados radióides que provêm da relação: Geometria • Clotoide ou espiral de Cornu ou de Van Leben ou curva de Euler: Leminiscata de Bernouilli • Curva elástica • A mais usada pelos órgãos brasileiros, DNIT, é a clotoide. Concordância com curva circular Concordância com curva circular Concordância com curva circular • O prolongamento das duas tangentes contíguas a uma curva de concordância se encontram em ponto denominado ponto de intercessão PI • A distância entre o PI e o PC e a distância entre o PI e o PT são denominadas tangente externa T. • No PI, o prolongamento de uma tangente externa forma um ângulo de deflexão denominado D . Concordância com curva circular • Os sucessivos PI de uma diretriz formam uma poligonal. • Nesta poligonal cada lado mede a soma tangente da diretriz com as tangentes externas de cada curva adjacente. • Os raios externos do arco de círculo, normais às tangentes, onde tocam o PC e o PT, formam o ângulo central AC • O ângulo central é o mesmo do ângulo de deflexão D . Concordância com curva circular • O arco de círculo da curva de concordância é definido por: • Raio - R • Ângulo central - AC • Extensão ou Desenvolvimento entre o PC e PT - D • O segmento PIM entre o arco de círculo é o afastamento E. Concordância com curva circular • Pode-se deduzir: Tangente externa: Afastamento: Desenvolvimento: Exemplo - Concordância com curva circular • Faça a locação por estaqueamento das curvas 1 e 2 conforme a diretriz a seguir. Exemplo - Concordância com curva circular • Estratégia de abordagem Exemplo - Concordância com curva circular Exemplo - Concordância com curva circular Com os valores das tangentes externas e do desenvolvimento, pode-se calcular os comprimentos das tangentes. Exemplo - Concordância com curva circular Exemplo - Concordância com curva circular • Em um traçado com curvas horizontais circulares, conforme a diretriz a seguir, e supondo que se queira manter os dois raios iguais, pergunta-se: • Qual o maior raio possível? • Qual o maior raio possível para manter um trecho em tangente entre o ponto 1 e o ponto 2 de 80 metros? Exemplo - Concordância com curva circular • Resolução letra a) • A tangente da curva aumenta proporcionalmente ao raio. • O maior raio possível será quando ocorrer a maior tangente no espaço disponível, 720,0m, ou seja, PT1 = PC2 Exemplo - Concordância com curva circular Resolução letra a) Exemplo - Concordância com curva circular • Resolução letra b) Grau de Curva O grau de uma curva Gc para um determinada corda c é o ângulo central que corresponde à corda considerada. Grau de Curva Traçando a bissetriz, e pegando o triângulo retângulo OPM, estabelece-se a relação: O grau de uma curva para uma dada corda c é uma forma alternativa de definir a geometria de uma curva circular. Corda de uma curva • A corda é determinada pelo raio da curva conforme tabela do DNIT Concordância com curva circular Exemplo - Grau da curva Qual é o grau da curva da curva 1? Exemplo - Grau da curva Qual é o grau da curva da curva 1? • Pela tabela, deve-se usar corda igual a 10,00m, pois o raio é 200,00m Exemplo - Grau da curva Pela fórmula: Pode-se dizer que a curva tem raio de 200,00m ou que tem grau G10= 2°51’54” Demarcação da curva em campo A demarcação da curva em campo é denominada Locação do eixo. • Para demarcar os trechos em tangente, é relativamente fácil. • Consiste basicamente na medida de ângulos e de distâncias ao longo de alinhamentos retos • Para demarcar os trechos em curvas é mais complexo • Não dá para demarcar diretamente a curva no terreno com auxílio de algum compasso • Nem se conseguem visadas curvas ou marcação de distâncias curvas com os recursos da topográfia Locação por deflexões acumuladas Locação por deflexões acumuladas Na figura anterior, com o teodolito posicionado na tangente de referências, mede-se o ângulo de deflexão e as distâncias até o pontos. • Isso demarcará o ponto de cada corda. • Dá um precisão razoável nas locações reais, se respeitada a tabela anterior de limite da corda em função do raio Deflexões de uma curva circular A deflexão dc de uma curva circular, para uma corda c, é ângulo formadoentre essa corda e a tangente à curva em uma das extremidades da corda. Deflexões de uma curva circular A deflexão é um ângulo orientado com origem na tangente • No caso da figura uma deflexão à direita • Sendo a tangente perpendicular ao raio e a bissetriz perpendicular à corda, o ângulo de deflexão resulta sempre igual à metade do ângulo central correspondente à corda. Em projeto geométrico, dentro dos limites de raios e comprimento de corda apresentados na tabela, é permitido confundir o comprimento de uma corda com o comprimento do arco da curva correspondente Exemplo - Grau da curva Qual a deflexão adotada para a curva 1? Exemplo - Grau da curva Qual a deflexão adotada para a curva 1? Deflexão por metro • Na locação de uma curva circular pode haver a necessidade de determinar valores de deflexão da curva para arcos fracionários (não coincidentes com 5, 10 e 20 m). • Sendo dc a deflexão para uma corda c, o valor da deflexão por metro é dada por: Exemplo-Grau da curva Exemplo - Grau da curva Qual a deflexão por metro adotada para a curva 1? Métodos de locação • Usa-se o processo de deflexões acumuladas. • Posiciona-se o teodolito no PC e toma-se a direção da tangente como referência ou origem para contagem das deflexões. • Dois métodos podem ser adotados • Estaca fracionária; • Estaca inteira. Métodos de locação • Estaca fracionária • São marcados a partir do PC, as cordas; • Isto resulta em locação de pontos com estacas fracionárias; • Estaca inteira • A partir do PC marca-se uma corda que chegue na primeira estaca inteira • Isto resulta em locação de pontos com estacas inteiras Métodos de Estaca fracionária Métodos de Estaca fracionária Os pontos X, Y e Z correspondem a estacas inteiras de 10,00m • Corda de 10m, corda considerada igual ao arco • X = 5 + 1,07m; Y= 5 + 11,07m e Z= 6 + 1,07m • Deflexões • Em X (corda cx, ângulo central = G10): • dx=1/2 G10 =d10 • Em Y (corda cy, ângulo central = 2 G10): • dy=1/2 2 G10 = 2 d10 = dx + d10 • Em Z (corda cz, ângulo central = 3 G10): • dz=1/2 3 G10 = 3 d10 = dy + d10 Métodos de Estaca fracionária Na curva circular simples, as deflexões correspondentes a arcos sucessivos são cumulativos • Sem necessidade de determinar as cordas cy e cz • Têm-se, então: • dx = 1º25’57” • dy = 1º25’57” + 1º25’57” = 2º51’54” • dz = 2º51’54” + 1º25’57” = 4º17’51” • Ai é só usar o teodolito e a trena! Métodos de locação • Ângulo de deflexão fracionados não ocasionam nenhum problema aos cálculos das concordâncias em curvas. • No entanto, para a utilização prática com teodolitos, podem ocorrer erro e acúmulo de erro na hora de lançar as cordas no terreno. • Assim, em vez de se usar deflexões com valores fracionados, usam-se raios com valores fracionados que deem deflexões inteiras. Exemplo - Raio Fracionário • Qual seria o raio fracionário para que a deflexão da curva 1 fosse inteira? Exemplo - Raio Fracionário • Qual seria o raio fracionário para que a deflexão da curva 1 fosse inteira? Exemplo - Grau da curva • Qual a deflexão por metro adotada para a curva 1? Exercício 01 - Concordância com curva circular • No projeto de uma curva circular sabe-se que o PI está na estaca 148 + 5,60, a deflexão é 22º36’ e o raio é 600,0 metros. Assim, deseja-se calcular: • O comprimento das tangentes • O desenvolvimento • O grau da curva • As estacas do PC e do PT Exercício 03 - Concordância com curva circular • Para o traçado abaixo com curvas circulares, determinar qual a estaca do PC de cada curva, a estaca do PT de cada curva e o ponto final. Exercício 04 - Concordância com curva circular • Calcule a distância entre os PIs da curva 1 e da curva 2 da poligonal abaixo. Exemplo 05 - Raio Fracionário • Qual seria o raio fracionário para que a deflexão da curva 1 e da curva 2 fossem inteiras? • Com os novos raios fracionários recalcule os PCs, PTs e o PF para a poligonal abaixo. • Qual a diferença total de comprimento da estrada projetada com raios fracionários da calculada com raios inteiros? Exercício 06 - Cálculo de Superlargura e Superelevação Em um projeto, tem-se uma curva com duas faixas, com raio de 200,00m, em relevo ondulado, na classe III do DNIT. Considerando veículo tipo CO e largura de faixa igual a 3,40m. Deseja-se saber qual o valor de superlargura e da superelevação a ser adotado. Obs.: Calcule o raio mínimo pela tabela e pela fórmula. Curvas Concordância Horizontal Curvas de Transição Curva de transição • Para implantação da superelevação nos trechos curvos é necessário de realizar um giro na seção transversal. • Assim, passa-se da seção tangente para a seção em curva circular com superelevação. • Essa rotação deve ser feita de forma gradual. • Então é necessário de um certo comprimento para que gradualmente se sai da superelevação zero na tangente até a superelevação no início da curva circular. Perfil de uma curva com superelevação e transição Curva de transição • A curva de transição tem a função principal de realizar uma passagem gradual de uma tangente para uma curva circular com superelevação. • A curva de transição deve estar inserida entre a tangente e a curva circular. Clotóide A curva de transição possui: Clotóide Aceleração centrípeta máxima ocorre na extremidade da curva de transição no ponto C quando Como a variação é linear ao longo da curva de transição Para a concordância horizontal são previamente estabelecidos a priori o raio R e o comprimento total Lc Clotóide Tem-se então: • ● Considerando uma grandeza positiva constante em m2. ● Pode-se escrever a equação como: que é a expressão analítica de uma Clotóide. ● Também conhecida como espiral de Van Leber, espiral de Cornu, espiral de Euler ou Radióide aos arcos. Tipos de transição • Existem três maneiras de se introduzir uma curva de transição espiral nas curvas horizontais 1. Transição a raio e centro conservados; 2. Transição a centro conservado; 3. Transição a raio conservado. • A inserção das espirais somente pode ocorrer se houver o afastamento da curva circular em relação às tangentes que se interceptam no PI. Transição a raio e centro conservados Procura-se inserir duas espirais sem modificar o raio da curva circular nem sua posição. • Só é possível se houver deslocamento das tangentes de PI para PI’ Transição a raio e centro conservados O deslocamento das tangentes implica a necessidade de modificação nas duas concordâncias. • Isso só se justifica caso algum ponto da curva circular tenha que fazer parte da curva obrigatoriamente. Transição a centro conservado É feito o afastamento da curva e mantêm-se as tangentes. • Com isso diminui-se o raio da curva circular, o que é um grande problema. Transição a centro conservado A redução do raio da curva circular e o deslocamento do traçado da curva original são os grandes problemas deste método. • O fato de se manter o centro da curva não é algo tão relevante. Transição a raio conservado Neste método não se altera a posição das tangentes nem o raio da curva circular!!!!! Transição a raio conservado Para acomodar a espiral, deve-se deslocar o centro da curva circular para dentro da concordância para acomodar a espiral • Isso leva a uma redução da extensão do trecho de curva circular Transição a raio conservado Por manter o raio e manter a tangente, este é o método mais empregado! • Só em situações especiais se usam os outros métodos Esquema de transição com espiral Quando se introduz a transição com espiral, são definidos novos pontos singulares e, assim, têm-se quatro pontos importantes (no sentido do estaqueamento): – TS ou TE é o ponto que corresponde a passagem da tangente para a curva espiral, ou seja, o início da curva de transição – SC ou EC é ponto de passagem da espiral para a curva circular, onde o raio das duas curvas são iguais – CS ou CE é o ponto onde termina a curva circular e começa a curva espiral para voltar a tangente, o raio da curva é o mesmo das duas curvas – ST ou ET é o ponto onde termina a curva de transição e inicia a tangente, terminando todaa curva. Esquema de transição com espiral Comprimento de transição O comprimento de transição • É a comprimento necessário para comportar o incremento de superelevação de maneira gradual e suave até chegar ao EC (espiral-circular) • Ou seja o comprimento para sair de inclinação zero na tangente até a superelevação máxima na curva circular. • Assim, o comprimento de transição é o comprimento da curva espiral. • Conhecido por Comprimento de Transição ou Curva de Transição ( Lc ). Comprimento de transição O DNIT estabelece critérios para se definir os limites máximos e mínimos para o comprimento de transição • O comprimento de transição deve gerar condições para que a transição de tangente para curva circular ( e vice-versa) aconteça de maneira suave e gradativa. • Comprimentos de transição muito curtos acarretariam uma mudança muito brusca de superelevação o que não é desejado. Comprimento de transição Os limites mínimos são estabelecidos em função dos seguintes aspectos: – Conforto, – Segurança, – Estética (aparência da rodovia) – Outros Comprimento de transição Existem os seguintes critérios para o comprimento mínimo de transição: – Critério da taxa máxima de variação da aceleração centrífuga (conforto) – Critério do comprimento mínimo absoluto – Critério da fluência ótica – Critério da máxima rampa de superelevação admissível Comprimento de transição Critério da taxa máxima de variação da aceleração centrífuga (conforto) • Procura determinar o menor comprimento admissível para a transição que não gere desconforto e insegurança devido à rapidez da passagem de tangente para a curva circular Superelevação Superelevação A superelevação é medida pela inclinação transversal da pista em relação ao plano horizontal • Expressa em Superelevação Força Transversal Horizontal Aceleração Transversal Aceleração Transversal Taxa de variação da aceleração transversal Por definição é a variação da aceleração transversal pelo tempo de ir da tangente até a curva circular. O tempo é dado pela distância de transição pela velocidade diretriz: Assim: Comprimento de transição A taxa máxima de variação da aceleração centrífuga indica o conforto e a segurança durante o percurso de transição • Estabelecida empiricamente pelo DNIT Comprimento de transição Se tem superelevação, tem curva de transição! • Deve, então, calcular: • Os limites mínimos de comprimento de transição; • Os limites máximos de comprimento de transição e • Os critérios complementares. Comprimento de transição Critério da taxa máxima de variação da aceleração centrífuga (conforto) Comprimento de transição Critério do comprimento mínimo absoluto (Tempo) Comprimento de transição • Critério da fluência ótica • Aplicável somente à curvas com raios muito grandes, acima de 800 m. • Como os raios são muito menores que 800 m, ele não se aplica Comprimento de transição Critério da máxima rampa de superelevação admissível • A diferença de greides entre o eixo da pista e o bordo mais afetado pela superelevação não deve ultrapassar os valores da tabela a seguir a fim de garantir o conforto e segurança. Comprimento de transição Critério da máxima rampa de superelevação admissível • Pistas com duas faixas, então gira pela diretriz, portanto só gira a distância de uma faixa. Comprimento de transição Critério da máxima rampa de superelevação admissível Comprimento de transição Critério da máxima rampa de superelevação admissível (DNIT) Comprimento de transição Critério do máximo ângulo central da clotóide • O DNIT limita o comprimento da transição como sendo o valor do raio da curva circular. Comprimento de transição Critério do tempo de percurso Comprimento de transição Valores mínimos calculados para comprimento de transição: Então, usando o critério de arredondamento para múltiplos de 10, tem-se: Comprimento de transição Valores máximos calculados para comprimento de transição: Então, usando o critério de arredondamento para múltiplos de 10, tem-se: Comprimento de transição Pode-se dizer então que o comprimento de transição é: Cálculo da transição com a espiral Ângulo central da curva circular Ângulo central da curva circular (entre SC e CS): Desenvolvimento em curva circular Desenvolvimento em curva circular (entre SC e CS): Coordenadas cartesianas da espiral As posições dos pontos da espiral de transição podem ser caracterizadas por coordenadas cartesianas (x e y) • As ordenadas são medidas ao longo da tangente a partir do TS • As abscissas são medidas perpendicularmente à tangente Coordenadas cartesianas da espiral Coordenadas (x,y) Parâmetros do recuo da curva circular Na concordância com curva de transição a raio conservado, para poder inserir a espiral, deve afastar a curva circular em relação às tangentes Parâmetros do recuo da curva circular O PC da concordância circular simples original, ponto C fosse recuado para a posição PC’, ponto G - Pode-se definir as coordenada (p, q) do PC recuado PC’ ou ponto G - A abscissa p mede o afastamento da curva circular em relação à tangente - A coordenada q refere-se à ordenado PC recuado PC’, ponto G - Ao afastamento p da curva circular, em relação à tangente, corresponde um recuo da curva circular, designado por t Parâmetros do recuo da curva circular - Abscissa p do PC recuado ou do PT recuado Parâmetros do recuo da curva circular Ordenada q do PC recuado ou do PT recuado Tangente exterior Tangente exterior Ts Exemplo Com base no projeto que vem sendo desenvolvido, região em relevo ondulado, classe II do DNIT, considerando os raios R1 = 214,88m e R2 = 245,57m, já é conhecido que ambas as curvas terão superelevação e, portanto, curvas de transição. Como visto, também, os comprimentos para ambas as concordâncias, podem ficar no intervalo Escolhendo, para ambas as curvas o menor valor, 50,0m, as concordâncias com espirais de transição podem ser calculadas: Exemplo Ângulos centrais das espirais Exemplo Ângulos centrais das curvas circulares Desenvolvimento em curva circular Desenvolvimento em curva circular (entre SC e CS): Coordenadas cartesianas da espiral Coordenadas (x,y) Coordenadas cartesianas da espiral Coordenadas (x,y) Parâmetros do recuo da curva circular Parâmetros do recuo da curva circular Tangente exterior Resumo curva 1 Resumo curva 2 Estaqueamento dos Pontos Singulares Curva 1 Comprimento de transição Comprimento mínimo de transição O segundo termo da expressão é muito pequeno em relação primeiro e pode ser desconsiderado Comprimento de transição Critério da taxa máxima de variação da aceleração centrífuga (conforto) Comprimento de transição Critério do comprimento mínimo absoluto (Tempo) • O comprimento mínimo de transição é de 30 metros ou • O comprimento que o veículo percorre em dois segundos na velocidade diretriz • Prevalecendo o maior Comprimento de transição Critério do comprimento mínimo absoluto (Tempo) Ou pela tabela do DNIT Comprimento de transição Critério da fluência ótica • Aplicável somente à curvas com raios muito grandes, acima de 800 m. Comprimento de transição Critério da máxima rampa de superelevação admissível • A diferença de greides entre o eixo da pista e o bordo mais afetado pela superelevação não deve ultrapassar os valores da tabela a seguir a fim de garantir o conforto e segurança. Comprimento de transição Critério da máxima rampa de superelevação admissível • Caso o bordo mais desfavorável e o eixo de rotação for superior a largura de uma faixa de rolamento (pistas com mais de duas faixas, pistas com eixo de rotação no bordo, etc.) poderiam levar a valores muito grandes, então aplicam-se os redutores da tabela a seguir. Estaqueamento dos Pontos Singulares Curva 1 Estaqueamento dos Pontos Singulares Curva 2 Estaqueamento do Ponto Final Locação da espiral de transição Para representar graficamente o eixo projetado em escala procede-se os seguintes passos • Desenha-se a poligonal em tracejado • Marca-se na poligonal os pontos TS e ST Projeto da curva de transição Desenvolvimentoda superelevação No desenvolvimento da superelevação deseja-se passar do valor de superelevação zero até o valor de superelevação máximo no início da curva circular. • Essa passagem deve se dar de forma linear e suave. • No entanto, na tangente, deve-se considerar a questão do abaulamento da via. Desenvolvimento da superelevação Considerando que ab seja a altura do abaulamento Assim, qualquer que seja o sentido da curva, devido ao abaulamento, o faixa interna da pista na curva já está inclinada no sentido correto da superelevação Desenvolvimento da superelevação Considerando que ab seja a altura do abaulamento • Assim, a faixa interna da curva já possui inclinação favorável à superelevação • A faixa externa, no entanto, tem o abaulamento no sentido contrário ao da superelevação • Assim, deve-se ter, ainda na tangente, que zerar o abaulamento para, então, iniciar no início da curva de transição com cota zero. Desenvolvimento da superelevação Na tangente, deve-se zerar o valor do abaulamento da faixa externa em comprimento LT ainda na tangente. • A distância LT na tangente é denominado Comprimento de transição em tangente ou Comprimento de transição do abaulamento. • E no comprimento de transição LC vence-se toda a superelevação. Desenvolvimento da superelevação O abaulamento é distribuído linearmente ao longo do Comprimento de transição em tangente, LT, com o mesmo ritmo da superelevação er . Por regra de três, chega-se a: Perfil de uma curva com superelevação e transição Desenvolvimento da superelevação Supondo uma curva de uma estrada de duas faixas com abaulamento de 2,00% e superelevação de 7,70% pede-se que seja lançado a evolução da superelevação estaca a estaca. Desenvolvimento da superelevação Desenvolvimento da superelevação Desenvolvimento da superlargura A superlargura, s, é distribuída ao longo do comprimento da curva de transição LC . Desenvolvimento da superlargura Supondo uma curva de uma estrada de duas faixas com abaulamento de 2,00% e superelevação de 7,70% pede-se que seja lançado a evolução da superlargura estaca a estaca. Desenvolvimento da superlargura Alguns autores e projetistas recomendam usar a superlargura total ao longo de toda a curva visando maior segurança ao usuário da estrada. Desenvolvimento da superlargura Locação da espiral de transição A locação de curva de transição pode ser feita de duas formas: • Com o uso das coordenadas cartesianas (x,y) • Com o uso das deflexões acumuladas e cordas • Mesmo critério de comprimento de corda da curva circular Locação da espiral de transição Deflexão acumulada Exemplo Supondo uma espiral de transição projetada com comprimento LC = 40,0m e raio de curva R = 61,41m na extremidade da espiral, faça a locação da espiral. Exemplo - Corda da espiral (mesma tabela da circular) Exemplo - Ângulo central da espiral correspondente à corda 5,0m Exemplo Coordenadas (x,y) da primeira corda 5,0m Exemplo - Coordenadas (x,y) da primeira corda 5,0m Exemplo Exemplo Faça a locação estaca a estaca para a curva 1 do exercício abaixo. Distância de Visibilidade Distância de visibilidade • 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 Distância de visibilidade 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: 1,37 m (para efeito de curva vertical) Distância de visibilidade Distância de visibilidade de parada • 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 • 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 Segundo o DNIT, a primeira parcela pode ser considerada de 2,5s Distância de visibilidade de parada 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 Distância de visibilidade de parada 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 Distância de visibilidade de parada Distância de visibilidade de parada Distância de visibilidade de parada Distância de visibilidade de parada Distância de visibilidade de parada Distância de visibilidade de parada 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: Distância de visibilidade de parada Distância de visibilidade de parada 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 ultrapassagem Nas rodovias de pistas simples e duas faixas de trânsito, faz-se necessário a ultrapassagem de um veículo mais rápido sobre um mais lento à sua frente no mesmo sentido. • As ultrapassagens somente podem ser realizadas com segurança em trechos que tenham condições de visibilidade adequadas para a ultrapassagem pode ser concluída com segurança. • A distância de visibilidade de ultrapassagem é definida como a distância livre à frente que o motorista necessita para realizar a manobra de ultrapassagem. Distância de visibilidade de ultrapassagem Podem existir situações em que podem ocorrer ultrapassagens múltiplas onde dois ou mais veículos estão sendo ultrapassados. • Mas para fins de determinação de distâncias mínimas de visibilidade de ultrapassagem a serem observadas nos projetos considera-se a situação mais simples. • Considera-se então um veículo ultrapassando um outro mais lento à frente. Distância de visibilidade de ultrapassagem • Comportamento dos motoristas durante a ultrapassagem: • O veículo a ser ultrapassada trafega a uma velocidade vL; • O motorista que deseja ultrapassar reduz sua velocidade para vL; • O motorista gasta um certo tempo t1 para perceber a possibilidade de ultrapassagem e tirar o carro para a outra faixa; • O motorista acelerao veículo até atingir a velocidade igual a velocidade média de ultrapassagem v que é cerca de 15km/h maior que a velocidade do veículo a ser ultrapassado; • Completada a manobra de ultrapassagem o motorista retorna a sua faixa a uma distância o veículo que venha em sentido contrário em velocidade v. Distância de visibilidade de ultrapassagem Distância de visibilidade de ultrapassagem A distância d1 é aquela percorrida pelo veículo durante o tempo de PIEV. • No tempo t1 o veículo realiza um movimento uniformemente variado partindo de uma velocidade vL do veículo mais lento a uma taxa de aceleração média a até atingir uma velocidade de ultrapassagem v. A distância percorrida durante essa primeira fase da manobra é dada pela fórmula: Sendo mv a diferença entre a velocidade média de ultrapassagem v do veículo que faz a ultrapassagem e vL a velocidade do veículo mais lento, tem-se: Distância de visibilidade de ultrapassagem E convertendo a velocidade para km/h e aceleração para km/h / seg tem-se a seguinte fórmula: Distância de visibilidade de ultrapassagem A distância percorrida pelo veículo que efetua a manobra de ultrapassagem desde o instante que sai para ultrapassar até o momento que efetivamente ultrapassa o veículo é dado por: Distância de visibilidade de ultrapassagem A distância de segurança d3 é estabelecida entre 30,0 e 90,0m dependendo das velocidades médias de ultrapassagem. • Existe uma tabela da AASHTO que estabelece este parâmetro. Distância de visibilidade de ultrapassagem Deve-se considerar ainda uma distância para que quando o veículo saia para ultrapassar, ele veja um outro veículo vindo em direção oposta tenha tempo ainda de ultrapassar. • Pela prática sabe-se que o veículo que ultrapassa, até sair e ficar emparelhado com o veículo que está sendo ultrapassado gasta 1/3 da distância d2. • Assim, é razoável aceitar que o outro veículo irá percorrer 2/3 de d2 que é o mesmo que veículo que está ultrapassando irá percorrer. Distância de visibilidade de ultrapassagem Assim, a distância total de visibilidade de ultrapassagem é dada por: Distância de visibilidade de ultrapassagem Distância de visibilidade de ultrapassagem A ASHTO estabeleceu uma relação entre a distância de visibilidade de ultrapassagem e a velocidade de ultrapassagem: Distância de visibilidade de ultrapassagem Nos trechos onde não for garantido uma distância maior ou igual a distância de visibilidade de ultrapassagem, deve haver sinalização da pista indicando que não pode haver ultrapassagem (faixas amarelas continuas no pavimento e placas verticais. • O DNIT recomenda que devem ser planejados trechos que permitam ultrapassagem em intervalos entre 1,5 km e 3,0 km. Curvas Concordância Vertical Greide O greide consiste na representação do eixo da rodovia segundo o plano vertical. • Ele será denominado, também, o projeto em perfil ou projeto altimétrico. • Recomenda-se que a escala vertical seja dez vezes a escala horizontal. • No projeto em perfil as distâncias são sempre tomadas na horizontal. • As inclinações, rampas, são dadas em percentual. Greide Os trechos retos do greide, considerado o sentido de estaqueamento, são denominados : – Rampa ou aclive - quando o trecho for ascendente; – Contra-rampa ou declives - quando o trecho for descendente; – Plano - quando a inclinação for nula. • As curvas verticais pode ser: – Côncavas; – Convexa ou crista. Greide Pontos singulares do greide: – PCV - Ponto de curva vertical – PIV - Ponto de Interseção vertical – PTV - Ponto de tangência vertical. • São numerados sequencialmente desde a primeira curva até a últimas. Greide Greide Qual a declividade do trecho entre PIV1 e PIV2, sabendo que PIV1 está na estaca 7 + 00 e PIV2 está na estaca 18 + 10 e que a cota de PIV1seja 97,985 e a de PIV2 89,935. Propriedades geométricas da parábola 1 - Todos o diâmetros da parábola são paralelos ao seu eixo Propriedades geométricas da parábola 2 - A taxa de variação da declividade da parábola é constante Propriedades geométricas da parábola 3 - A taxa de variação da declividade da parábola é constante Propriedades geométricas da parábola Na representação da curva vertical sabe-se que o PCV está localizado na estaca 11 + 0,00. Sabe-se que a ordenada da parábola em relação ao trecho reto do greide está localizado na estaca 15 + 10,00 e mede 1,620m. Calcule a ordenada na estaca 17 + 7,28. Propriedades geométricas da parábola Propriedades geométricas da parábola 4 - Numa concordância com uma parábola vertical, o diâmetro que passa no PIV intercepta a corda que liga o PCV ao PTV num ponto D dividindo a corda no meio. Propriedades geométricas da parábola 5 - Numa concordância com uma parábola vertical, a parábola intercepta o segmento ID exatamente no meio deste segmento no ponto E. Propriedades geométricas da parábola 6 - Numa concordância com uma parábola vertical, a tangente à parábola no ponto E é paralela à corda que liga o PCV ao PTV. Assim, pode-se calcular o coeficiente angular i. Cálculo das concordâncias verticais No cálculo deve-se definir as características da curva que vai ser utilizada, dentre outras, destacam-se: – Comprimento da curva – Determinação das ordenadas – Verificação dos raios de curvatura – Etc. Cálculo das concordâncias verticais Considera-se que a concordância vertical é constituída por dois ramos de parábola, sendo o primeiro ramo aquele compreendido entre o PCV e o PIV e o segundo entre o PIV e o PTV. Cálculo das concordâncias verticais O comprimento do primeiro ramo é representado por La e o segundo por LB. L é o comprimento total da parábola. • Todos três medidos na horizontal! Cálculo das concordâncias verticais As diferenças de cota entre a curva vertical e os trechos retos do greide são denominadas ordenadas da parábola representadas pela letra o. • A ordenada tem valor nulo nos pontos de concordância com os trechos retos do greide (PCV e PTV). Cálculo das concordâncias verticais • E o valor máximo em PIV denominado omáx e conhecido como flecha ou ordenada máxima. O parâmetro de curvatura K O parâmetro K é um valor que caracteriza numericamente a parábola. • Seu conhecimento permite ao projetista uma noção imediata da suavidade da curva e as condições que ela oferece de drenagem longitudinal das águas de superfície. Cálculo das concordâncias verticais A concordância vertical de dois trechos retos de um greide foi efetuado com uma parábola. Determine o parâmetro K. Raio mínimo de curvatura Raio de curvatura da parábola O raio mínimo da parábola ocorre exatamente no vértice da curva. Cálculo das concordâncias verticais A concordância vertical de dois trechos retos de um greide foi efetuado com uma parábola. Calcule o raio mínimo e o raio no PCV. Comprimento de concordância Calcule o raio no PTV Cálculo do comprimento das concordâncias No projeto de um greide rodoviário existem critérios técnicos que estabelecem limitações quanto aos comprimentos máximos e mínimos das curvas verticais. • Os critérios a serem adotados são: – Critério do mínimo valor absoluto – Critério da máxima aceleração centrífuga admissível – Critério da drenagem – Critério da distância de visibilidade • Curvas convexas • Curvas côncavas Cálculo do comprimento das concordâncias • Critério do mínimo valor absoluto • A prática rodoviária indica que curvas verticais muito curtas, mesmo que atendam aos outros critérios, geram greides com má aparência, muito angulosos. • O DNIT recomenda que o comprimento deve ser tal que o usuário leve pelo menos 2 segundos percorrendo a curva vertical Cálculo do comprimento das concordâncias Critério da máxima aceleração centrífuga admissível ou critério de conforto. • Na curva vertical, o veículo fica sujeito à força de gravidade. • As normas do DNIT fixam como valores admissíveis para a aceleração radial em concordância vertical os seguintes valores – amáx = 1,5% da aceleração da gravidade para rodovias de elevado padrão; – amáx = 5,0% da aceleração da gravidade para rodovias
Compartilhar