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Características Técnicas para Projeto Projeto Geométrico É a fase do projeto de estradas que estuda as diversas características geométricas do traçado, principalmente em função da leis de movimento, características de operação dos veículos, reação dos motoristas, segurança e eficiência das estradas e volume de tráfego. SEGURANÇA, CONFORTO, EFICIÊNCIA! Características Técnicas Velocidade de projeto (ou velocidade diretriz) Velocidade de operação Veículos de projeto Distância de visibilidade Distância de visibilidade de parada Distância de visibilidade de ultrapassagem Também chamada “velocidade diretriz”. “Máxima velocidade que um veículo pode manter, em determinado trecho, em condições normais, com segurança.“ Condiciona as principais características das vias: curvatura, superlargura, distância de visibilidade… Deve ser coerente com a topografia da região e com a classe da rodovia. Velocidades elevadas requerem características geométricas mais amplas, de custo mais elevado. Velocidade de Projeto (Vp) 6080100I-A 304060IV-B 304060IV-A 406070III 507080II 6080100I-B 801001000 MONTANHOSAONDULADAPLANA VELOCIDADE DE PROJETO (km/h) CLASSES DE PROJETO VELOCIDADES DE PROJETO POR REGIÃO Velocidade de Projeto É a média de velocidades para todo o tráfego ou parte dele, obtida pela soma das distâncias percorridas dividida pelo tempo de percurso. Mais alta velocidade de percurso que o veículo pode realizar, em uma dada via, sob condições favoráveis de tempo e tráfego, sem exceder a velocidade diretriz. Utilizada nos estudos de capacidade e níveis de serviço. Velocidade de operação é função de: condição e características do veículo capacidade e vontade do motorista qualidade da estrada - geometria e pavimentos condições climáticas Policiamento Velocidade de Operação (Vo) 0 20 40 60 80 100 120 50 70 90 110 130 Velocidade de Projeto (km/h) V e lo ci d a d e d e O p e ra çã o ( k m /h ) Volume Próximo da Capacidade Volume Intermediário Baixo Volume Relação entre Velocidade de Projeto e Velocidade de Operação Características Técnicas Veículo de Projeto Os chamados veículos de projeto são os veículos teóricos de determinada categoria, que englobam todas as características físicas e operacionais que são representativas da maioria dos veículos existentes naquela categoria. A escolha do veículo de projeto deve levar em consideração a composição do tráfego que utiliza ou utilizará a rodovia, obtida de contagens de tráfego ou de projeções que consideram o futura da região. Veículo de Projeto Esses veículos condicionam os diversos aspectos do dimensionamento geométrico e estrutural de uma via, da seguinte forma: A largura do veículo adotado influencia a largura da pista de rolamento, dos acostamentos e dos ramos de interseções. A distância entre os eixos influi no cálculo da superlargura e na determinação dos raios mínimos internos e externos das pistas de pequenos raios. O comprimento total do veículo influencia a largura dos canteiros, a extensão das faixas de espera, etc. A relação peso bruto total/potência influencia o valor da rampa máxima e participa na determinação da necessidade de faixa adicional de subida. O peso bruto admissível para os veículos, combinado com a configuração dos eixos, influi no dimensionamento do pavimento. A altura admissível para os veículos influi no gabarito vertical. Tipos de Veículo de Projeto VP – Veículos de passeio leves, física e operacionalmente assimiláveis ao automóvel, incluindo utilitários, pick-ups, furgões e similares. CO – Veículos comerciais rígidos, compostos de unidade tratora simples. São os caminhões e ônibus convencionais, normalmente de 2 eixos e 6 rodas. SR – Veículo comercial articulado, composto normalmente de unidades tratoras simples e semi-reboque. O – representa os veículos comerciais rigidos de maiores dimensões que o veículo CO básico, como ônibus de longo percurso e de turísmo e caminhões longos. Dimensões dos Veículos de Projeto 6,07,18,74,7Raio mínimo da roda interna traseira 13,712,812,87,3Raio mínimo da roda externa dianteira 16,812,29,15,8Comprimento total 2,62,62,62,1Largura total SROCOVP VEÍCULO DE PROJETO CARACTERÍSTICAS DO VEÍCULO Gabaritos Veículos VP VP Trajetória da roda traseira direita RR 1 2 R 3 dianteira esquerda Trajetória da roda Trajetória do balanço dianteiro traseiro Trajetória do balanço 5 8 0 9 0 3 4 0 1 5 0 180 210 R =787 (máx.) R =470 (mín.) 3 R =730 (mín.) 2 1 A B OBS.:DIMENSÕES EM CENTÍMETROS Gabaritos Veículos CO R 1 Trajetória do balanço dianteiro Trajetória da roda dianteira esquerda Trajetória da roda traseira direita R 2 R 3 CO 9 1 0 1 2 0 6 1 0 1 8 0 260 R =1280 (mín.) 1 2 R = 870 (mín.) 3 R =1340 (máx.) CENTÍMETROS OBS.:DIMENSÕES EM Gabaritos Veículos SR Trajetória da roda traseira direita R 1 R 2 Trajetória da roda dianteira esquerda balanço dianteiro 3 Trajetória do R SR 1 6 8 0 9 0 4 9 0 1 2 0 7 9 0 1 2 0 1 5 2 0 6 0 260 R =1410 (máx.) R = 600 (mín.) 3 R =1370 (mín.) 2 1 CENTÍMETROS OBS.:DIMENSÕES EM Gabaritos Veículos O R R R1 2 3 Trajetória do balanço dianteiro dianteira esquerda Trajetória da roda traseira direita Trajetória da roda O R =1440 (máx.) 3 R =1280 (mín.) R = 710 (mín.) 2 1 2 1 0 7 6 0 2 5 0 260 1 2 2 0 CENTÍMETROS OBS.:DIMENSÕES EM DISTÂNCIAS DE VISIBILIDADE: comprimento da rodovia, em extensão contínua, que é visível ao usuário, em sua frente. UM DOS FATORES MAIS IMPORTANTES PARA A SEGURANÇA E EFICIÊNCIA OPERACIONAL DE UMA ESTRADA. É A SUA CAPACIDADE DE PROPORCIONAR BOAS CONDIÇÕES DE VISIBILIDADE AOS MOTORISTAS QUE POR ELA TRAFEGAM. - DISTÂNCIA DE VISIBILIDADE DE PARADA; - DISTÂNCIA DE VISIBILIDADE DE ULTRAPASSAGEM. A distância de visibilidade é função direta da velocidade. Distância de Visibilidade Para efeitos de cálculo: Considera-se que os olhos do motorista estejam postados: 1,07m, para carros de passageiros (AASHTO) 1,10m, para carros de passageiros (DNIT) 2,40m, para o caso de caminhões. Considera-se os seguintes objetos: Obstáculo fixo, com altura de 0,15m; Luzes traseiras de veículos, 0,46 a 0,60m; Veículo no sentido contrário, 1,30m. DISTÂNCIAS DE VISIBILIDADE DE PARADA: É A DISTÂNCIA MÍNIMA PARA QUE UM VEÍCULO QUE PERCORRE UMA ESTRADA PARAR ANTES DE ATINGIR UM OBSTÁCULO. Distância necessária e suficiente para que o motorista: •Perceba a existência de um obstáculo; •Reaja à presença deste obstáculo; •Pare completamente o veículo, antes do choque. Distância de Visibilidade de Parada Distância de Percepção e Reação (D1) tempo de percepção: 1,5 s tempo de reação: 1,0 s tr = 2,5 s (tempo de percepção e reação) [ D1 = 0,7 x V ] (onde: D1 - m; V - km/h) Características Técnicas (Distância de Visibilidade de Parada) Distância de Frenagem (D2) desaceleração não-uniforme (ação do freio diminui após certo tempo e pressão exercida pelo motorista aumenta com a proximidade do obstáculo) onde: D2 - m; V - km/h; i rampa + ascendente; Características Técnicas (Distância de Visibilidade de Parada) Se o objeto estiver se deslocando no sentido contrário... Considera-se a distância de visibilidade como sendo o dobro da distância para o objeto fixo: 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 32 48 64 80 97 113 V (km/h) Pavimento molhado Pavimento seco C o e fi c ie n t e d e a tr it o COEFICIENTE DE ATRITO PNEU/PAVIMENTO (DESEJÁVEL) 0,250,280,290,300,310,330,350,370,4f = fL 12010090807060504030 VDIRETRIZ (km/h) FONTE: DNER Características Técnicas (Distância de V. de Parada) Vdiretriz (km/h) 30 40 50 60 70 80 90 100 120 Vmédia (km/h) 30 38 46 54 62 71 79 86 98 fL 0,40 0,38 0,36 0,34 0,32 0,31 0,30 0,30 0,28 COEFICIENTE DE ATRITO PNEU/PAVIMENTO (MÍNIMA) Exercícios Calculara distância de visibilidade de parada desejável numa estrada cuja velocidade diretriz é 100km/h. Calcular a distância de visibilidade de parada mínima numa estrada cuja velocidade de projeto é 100km/h. Obs: trechos com mais de 2 km sem visibilidade mínima para ultrapassagem reduzem a segurança e a capacidade de tráfego. 1 2 2 2 2 331 1 1 d1 d2 / 3 2 d2 / 3 d3 d4 d2 Du Características Técnicas (Distância de Ultrapassagem) DISTÂNCIAS DE ULTRAPASSAGEM: É A DISTÂNCIA NECESSÁRIA PARA EFETUAR UMA MANOBRA DE ULTRAPASSAGEM NUMA PISTA SIMPLES DE MÃO DUPLA. t1 = tempo da manobra inicial t2 = tempo de ocupação da faixa oposta a = aceleração média (km/h/s) d1 = durante o tempo de reação e aceleração inicial d2 = durante o tempo de ocupação da faixa oposta d3 = distância de segurança entre os veículos (1) e (3) d4 = distância percorrida pelo veículo (3), que aparece no instante em que o veículo (1) acha que não tem mais condição de desistir da ultrapassagem Características Técnicas (Distância de Ultrapassagem - Definições) Expressões: d1 = 0,278 . t1 (V1 - m + (a . t1 / 2)) d2 = 0,278 . V1 . t2 d3 = tabelado (30 a 90m) d4 = (2 . d2) / 3 [Du = d1 + d2 + d3 + d4] Características Técnicas (Hipóteses AASHTO) PARÂMETROS E DISTÂNCIAS GRUPOS DE VELOCIDADES (km/h) 50-65 66-80 81-95 96-110 Veloc.média de ultrapassagem (km/h) 56,2 70,0 84,5 99,8 Manobra Inicial: A = aceleração média (km/h/s) 2,25 2,30 2,37 2,41 t1 = tempo da manobra inicial (s) 3,6 4,0 4,3 4,5 d1 = distância da manobra inicial (m) 45 65 90 110 Ultrapassagem propriamente dita: t2 = tempo ultrapassando e retorna à faixa (s) 9,3 10 10,7 11,3 d2 = distância na ultrapassagem (m) 145 95 250 315 Distância de segurança: d3 = dist. entre os veículos opostos (m) 30 55 75 90 Veículo deslocando-se no sentido oposto: d4 = distância percorrida pelo veículo oposto (m) 95 130 165 210 DISTÂNCIA TOTAL(Du): Du=d1+d2+d3+d4 315 445 580 725 DISTÂNCIAS DE VISIBILIDADE DE ULTRAPASSAGEM -680620560490420350270180DU (m) 12010090807060504030V (km/h) FONTE: DNER Características Técnicas (Distância de Ultrapassagem) Exercício para próxima aula Exercícios do capítulo 7, do livro do SHU HAN LEE. Características Técnicas para Projeto
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