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E.T.E. I – Estudos de Traçados de Estradas – Profº Rogério Sant´Anna ... 10... FATEC Faculdade de Tecnologia de São Paulo CURVA VERTICAL 10. Considerações gerais O projeto de uma estrada em perfil é constituído de greides retos, concordados dois a dois por curvas verticais. Os greides retos são definidos pela sua declividade, expressa em porcentagem. Nos greides ascendentes os valores das rampas (i) são considerados positivos e nos greides descendentes são considerados negativos. Para se fazer esta convenção é necessário dar um sentido ao perfil, que é geralmente o mesmo do estaqueamento. À interseção dos greides retos dá-se a denominação de PIV (ponto de interseção vertical). Os pontos de tangência são denominados de PCV (ponto de curva vertical) e PTV (ponto de tangência vertical). A medida do comprimento de uma curva vertical (Y) é feita sobre a projeção horizontal da curva. O DNER recomenda o uso de parábola de 2º grau no cálculo de curvas verticais, de preferência simétricas em relação ao PIV, ou seja, a projeção horizontal das distâncias do PIV ao PCV e do PIV ao PTV são iguais. Essas parábolas são definidas pelo seu parâmetro de curvatura K, que traduz a taxa de variação da declividade longitudinal na unidade do comprimento, estabelecida para cada velocidade. O valor de K representa o comprimento da curva no plano horizontal, em metros, para cada 1% de variação na declividade longitudinal. Y/2 Y/2 Y Figura 2 – Parábola de 2º grau simples E.T.E. I – Estudos de Traçados de Estradas – Profº Rogério Sant´Anna ... 11... FATEC Faculdade de Tecnologia de São Paulo Para se calcular o K da curva e o e (flecha máxima) são utilizadas as seguintes fórmulas: )( 12 ii Y K e 12 800 ii Y e Onde: Y = comprimento da curva vertical, em m. i1 = declividade da rampa anterior à curva, em %. I2 = declividade da rampa posterior à curva, em %. Para se calcular o Y (comprimento da curva), o L (comprimento da rampa) e os demais pontos notáveis (PCV, PIV e PTV) existem várias formas. As apresentadas abaixo representa uma das maneiras de se obter os resultados esperados: PTVPCVL PCVPTVY 2 Y PIVPCV YPCVPTV Ao se definir um alinhamento vertical deve-se observar algumas condições importantes, especialmente em relação às rampas máximas e mínimas. Basicamente, as condições são as seguintes, podendo variar de projetista para projetista. Minimização das rampas longitudinais. A principal limitação ao emprego de rampas suaves reside no fator econômico, traduzido pelo aumento do custo de construção em regiões topograficamente desfavoráveis. Deve-se garantir um vão livre de 5,50 m para passagem sobre rodovia federal, de 7,20 m sobre ferrovia e de 2,00 m sobre a máxima enchente verificada nos cursos d’água. Otimização das massas. O greide deve ser uma linha que minimize os volumes de cortes e aterros, equilibrando-os. Cuidado com a drenagem superficial. Evitar que pontos de cota mais baixa fiquem situados dentro de cortes, assim como trechos com declividade menor que 0,5%. As curvas verticais devem ser suaves e bem concordadas com as tangentes verticais. Freqüentemente quebras no greide devem ser evitadas. E.T.E. I – Estudos de Traçados de Estradas – Profº Rogério Sant´Anna ... 12... FATEC Faculdade de Tecnologia de São Paulo Nas rampas ascendentes longas é preferível colocar rampas maiores no início e diminuí-las no topo, tirando proveito do impulso acumulado no seguimento anterior à subida. Harmonizar os projetos geométrico horizontal e vertical. Sempre que possível, as curvas verticais devem estar contidas nos trechos de curva horizontal. Isto, além de oferecer melhor aspecto estético tridimensional, aumenta as distâncias de visibilidade em alguns casos. Onde houver rampas de comprimento acima do crítico e se o volume de tráfego de veículos lentos for considerável, deve-se prever uma 3ª faixa para uso destes veículos. Para maior facilidade no cálculo das ordenadas da curva vertical, deve-se projetar os greides retos de forma que o PIV coincida com estacas inteiras ou intermediárias (preferencialmente +10,00 ou se não for possível, múltiplo de +5,00). Nos estudos de curvas verticais é muito utilizada a variação total da declividade do greide, definida pela fórmula seguinte: 12 iiI CÁLCULO DAS COTAS E FLECHAS DA PARÁBOLA SIMPLES E.T.E. I – Estudos de Traçados de Estradas – Profº Rogério Sant´Anna ... 13... FATEC Faculdade de Tecnologia de São Paulo Para se calcular qualquer flecha pertencente à curva vertical utilizamos a fórmula abaixo onde encontramos um h para cada x da curva, ou seja, ao entrarmos com o valor, em metros, para x1, x2, x3,...etc. encontraremos um valor respectivo h1, h2, h3,...etc. 2 2 2 Y e xh ou K x h 200 2 Como normalmente o que se quer descobrir é a cota de um ponto em relação ao seu x e não apenas a flecha, usamos a fórmula como está apresentada abaixo: aPCV xi x Y ii a cot 100200 cot 1212 Referências: Pontes Filho, Glauco. Estradas de rodagem: projeto geométrico/ Glauco Pontes Filho – São Carlos: G. Pontes Filho, 1998. Pimenta, Carlos R. T e Oliveira, Márcio P. Projeto geométrico de Rodovias – São Carlos - RiMa Editora, 2001.
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