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Projeto de Estradas
Prof. Celio DaronchoMestre em Engenharia de Transportes
Escola de Engenharia e Tecnologia
Considerações
Iniciais -Projeto
-Velocidades
-Distâncias
-Classes de projeto
Projeto de Estradas
O traçado de uma estrada
Escolha do traçado
Anteprojeto
Projeto Final
Definições para projeto
Velocidade
Distâncias de Segurança
2Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Fatores que influenciam a escolha
do traçado
Topografia
Terreno Plano
Terreno Ondulado
Terreno Montanhoso
Condições geológicas e geotécnicas
Hidrologia
Desapropriações
Interferências no ecossistema
3Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Anteprojeto Conhecimento adequado da região
Levantamento e proposições iniciais
Estudo antecipado em maior escala e
sujeito a maiores erros
Serve como base para definições mais
apuradas
Estudo preliminar do traçado
Sondagem inicial (±50 m)
4Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Anteprojeto Escolha do traçado
Inicialmente uma reta
Estudos em torno desta
Desviar de pontos complicados
Rios
Benfeitorias
Áreas ecológicas
Morros
Vales
Cidades
5Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Anteprojeto Escolha do traçado
Privilegiar determinados pontos
Gargantas
Contorno de elevações íngremes
Montante de grotas
Seções estreitas de rios
Travessia adequada de ferrovias
Aproveitamento de traçados existentes
6Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Anteprojeto Implantação do anteprojeto
Exame do terreno
Identificação de pontos obrigados
Escolhas dos pontos de interseção
Cálculo do comprimento das tangentes
Cálculo das deflexões
Escolha dos melhores raios
Cálculo dos pontos notáveis das curvas
Cálculo do estaqueamento (20 ou 50m)
Levantamento do perfil sob o traçado
Definição e cálculo das curvas verticais
7Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Projeto Final Maior detalhamento
Eventuais modificações
Cálculo de todos os elementos
Paralelo a este é feito
Terraplenagem
Drenagem
Superestrutura
Obras civis
Paisagismo
Serviços complementares
8Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Representação gráfica do projeto
Planta
Representação em escala da projeção
da estrada sobre o plano horizontal
Escala 1:2.000
9Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Representação gráfica do projeto
Perfil longitudinal
Representação do corte transversal a
estrada feito sob o eixo de locação da
mesma
Contém
Perfil do terreno
Greide de terraplenagem
Greide da pista
Escalas
Vertical 1:200
Horizontal 1:2.000
10Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Representação gráfica do projeto
Seções transversais
Cortes perpendiculares a estrada feitos
em cada estaca de locação (20m)
Podem ser feitos em outros locais se
necessário
Representa a situação da seção
Corte
Aterro
Mista
Escala 1:200
11Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Representação gráfica do projeto Seções transversais
Pista simples
Pista dupla
12Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Representação gráfica do projeto Composição entre planta, perfil e seções
13Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Elementos básicos para o projeto
Introdução
Projeto é o estudo de todas as características que
envolvem uma rodovia
Traçado em função de leis físicas e psicológicas
Inadequação destas características podem causar
acidentes, sub-utilização ou sobre-utilização
Escolha de boas característica e condições não
representam uma diferença de custos tão elevada
– alterações futuras elevam muito os custo de
construção
14Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Velocidades
Usuário desenvolve a velocidade permitida
Velocidade depende
Motorista habilidade, vontade, psicologia.
Veículo tipo, peso, potencia, conservação.
Estrada geometria, conservação, tráfego, clima,
limite de velocidade, policiamento, etc.
Sempre existirão veículos em velocidades
diferentes em uma estrada
15Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Velocidades
Velocidade de Projeto (Vp)
Maior velocidade possível de se desenvolver na via,
com segurança (veículo padrão)
Decisiva para a escolha do padrão da estrada
Geometria deve oferecer segurança e possibilidade
de desenvolver esta velocidade
Diretamente proporcional a função da estrada
Relação velocidade de projeto, custos e tempo
> velocidade, > custos, < tempos
< velocidade, < custos, > tempos
Deve-se encontrar a situação ótima
16Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Velocidade de Projeto (Vp) DER-SP
Classe da rodovia VDM Tipo de terrenoVelocidade de projeto (km/h)
Desejável Mínima
E 4.401 a 50.000
Plano 120 100
Ondulado 100 80
Montanhoso 80 60
I 1.501 a 4.400
Plano 100 100
Ondulado 80 80
Montanhoso 60 60
II 501 a 1.500
Plano 80 80
Ondulado 60 60
Montanhoso 40 40
III Até 500
Plano 60 60
Ondulado 40 40
Montanhoso 30 30
Velocidades
17Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Velocidades
Velocidade de Percurso (Vm)
Média de todas as velocidades de todo o tráfego da
rodovia
Somatória das distâncias dividida pela somatória dos
tempos de percurso
Melhores características geométricas encorajam a se
trafegar com maiores velocidades
Quantidade de veículos interfere na velocidade
18Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Velocidades
Velocidade Legal – Placas
Para a qual a via está liberada
Definida por força de lei
Baseada em diversos fatores
Economia
Segurança
Política
Sociedade
Etc.
No Brasil
Max. 120 km/h
19Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade
Extensão da estrada que pode ser vista à frente
pelo motorista
Diretamente relacionada com a segurança
Cuidados especiais em acessos as rodovias
Todos os veículos que querem entrar na estrada
devem ser vistos a uma distância segura
Quanto melhor a visibilidade mais segura será a
estrada
20Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade
Distância de Visibilidade de Frenagem (Df)
Distância mínima necessária para que um veículo
que percorre a estrada, na velocidade de projeto,
consiga parar com segurança antes de atingir um
obstáculo a sua frente
Deve ser respeitada em toda extensão da rodovia
Para diminuir esta distância, deve-se diminuir a
velocidade de projeto (ou velocidade legal)
21Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade
Distância de Visibilidade de Frenagem (Df)
Soma de d1 e d2
d1 = distância de reação
d2 = distância de parada
Em unidades usuais teremos
1 2Df d d
2
0,7 0,0039V
Df Vf i
1 0,7d V 2
2 0,0039V
df
22Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade Distância de Visibilidade de Frenagem (Df)
Coeficiente de atrito – f
Constante para determinada situação
Influenciado por vários fatores
Material
Sulcos dos pneus
Pressão dos pneus
Tipo de pavimento
Condição da superfície
Presença de água
Para situação molhada o atrito é muito inferior
23Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade Distância de Visibilidade de Frenagem (Df)
Coeficiente de atrito – f
Cálculos e definições feitas pela AASHTO
Distância ideal de frenagem
Adotado V = Vp
Distância mínima de frenagem
Adotado V = Vm
24Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade
Distância de Visibilidade de Frenagem (Df)
Velocidade
de Projeto
(km/h)
Velocidade Média
de Percurso
(km/h)
Tempo de
reação (seg)
Coeficiente de atrito (f)
Distância de Frenagem (m)
Desejável
V = Vp
Mínima
V = Vm
30 30 0,40 29,8 29,8
40 40 0,38 44,4 44,4
50 47 0,35 62,9 57,5
60 55 0,33 84,5 74,3
70 63 0,31 110,6 94,0
80 70 0,30 139,2 112,7
90 77 0,30 168,3 131,0
100 85 0,29 204,5 156,7
110 91 0,28 245,5 179
120 98 0,28 284,6 202,4
25Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade Distância de Visibilidade de Ultrapassagem (Du)
Distância necessária para que os veículos mais
rápidos ultrapassem os mais lentos com segurança
Condições geométricas desfavoráveis complicam
a ultrapassagem e geram filas no tráfego
Possibilitar ultrapassagens a cada trecho de 2.000
metros
Trechos maiores diminuem a capacidade do
tráfego
Cálculos feitos pela AASHTO com base no
comportamento médio dos motoristas
26Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade
Distância de Visibilidade de Ultrapassagem (Du)
Veículos que ultrapassa com maior velocidade
Veículo que é ultrapassado reduz a velocidade
Quando surge espaço suficiente a manobra inicia
Veículo segue pela contramão com velocidade
média de 15 km/h acima do outro veículo
Ao retornar para a pista deve haver um espaço de
segurança em relação ao veículo em sentido oposto
27Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade Distância de Visibilidade de Ultrapassagem (Du)
Grupo de velocidades (km/h) 50 a 65 66 a 80 81 a 95 96 a 110
Vel. Média de Ultrapassagem (km/h) 56,2 70,0 84,5 99,8
Manobra inicial
a = aceleração média (km/h/seg) 2,25 2,30 2,37 2,41
t1 = tempo (seg) 3,6 4,0 4,3 4,5
d1 = distância percorrida (m) 45 65 90 110
Ocupação da faixa contrária
t1 = tempo (seg) 9,3 10,0 10,7 11,3
d2 = distância percorrida (m) 145 195 250 315
Espaço de segurança – tabelado
d3 = distância de segurança (m) 30 55 75 90
Veículo que trafega no sentido oposto
d4 = distância percorrida (m) 95 130 165 210
Du = d1 + d2 + d3 + d4 (m) 315 445 580 725
Valores adotados pela AASHTO
28Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Distâncias de Visibilidade Distância de Visibilidade de Ultrapassagem (Du)
Velocidade de
projeto (km/h)
Velocidades adotadasDistância de
ultrapassagem
(m)
Veículo
ultrapassado
(km/h)
Veículo que
ultrapassa
(km/h)
30 29 44 217
40 36 51 285
50 44 59 345
60 51 66 407
70 59 74 482
80 65 80 541
90 73 88 605
100 79 94 670
110 85 100 728
120 91 106 792
Valores adotados pela AASHTO
29Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Classes de Projeto
Existem algumas diferenças entre as classes de
projeto definidas pelo DNER (DNIT) e as definidas
pelo DER-SP
Normalmente estas características são definidas
em função do tráfego que deve ser atendido para
o 10º ano de operação da rodovia
Aula 01 - Considerações Iniciais 30
Projeto de Estradas
DNER (DNIT)
31
VDM < 50Pista SimplesB
VDM entre 50 e 200Pista SimplesAIV
VDM entre 300 e 700Pista SimplesIII
VDM entre 700 e 1.400Pista SimplesII
Volume horário de projeto (VHP) > 200Volume médio diário (VDM) > 1.400
Pista SimplesControle parcial de acesso
B
Nível de serviço superior a C e D.Pista DuplaControle parcial de acesso
A
I
Decisão administrativaVia expressaControle total de acesso
0
Critérios de classificaçãoCaracterísticasClasse
Nível C fluxo estável com ultrapassagens e velocidades controladas pela quantidade de veículos
Nível D Fluxo já quase atingindo a situação crítica, velocidade bastante reduzida
Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
DNER (DNIT)
32
420560680
2,751
086
MOP
8
7
6
6
5
6
6
5
4,5
4
4
3
3
3
3
Rampa (%)
3,00
3,50
3,60
3,60
3,75
3,60
Faixa
(m)
8
8
8
10
10
e (%)
25
50
80
115
210
M
50
125
170
210
345
O
125
230
375
345
540
P
Raio mínimo (m)
180
270
350
-
-
M
270
420
490
-
-
O
420
560
680
-
-
P
Du (m)
30
45
65
85
140
M
45
85
110
140
210
O
85
140
210
210
310
P
Df (m)
MOP
3
5
4
0
5
0
6
0
8
0
50
60
70
80
100
70
80
100
100
120
Vp (km/h)
B
AIV
III
II
B
AI
0
Classe e
Terreno
P – Terreno em região PlanaO – Terreno em região OnduladaM – Terreno em região Montanhosa
Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
DNER (DNIT)
33
MontanhosoOnduladoPlano
35
40
50
60
80
50
60
70
80
100
70
80
100
100
120
Tipo de terreno (Vel. km/h)
VDM < 50Pista SimplesB
VDM entre 50 e 200Pista SimplesAIV
VDM entre 300 e 700Pista SimplesIII
VDM entre 700 e 1400Pista SimplesII
VHP > 200VDM > 1.400
Pista SimplesControle parc. de acesso
B
Nível de serviço superior a C e D.
Pista DuplaControle parc. de acesso
A
I
Decisão administrativaVia expressaControle total de acesso
0
CritériosCaracterísticasClasse
Aula 01 - Considerações Iniciais
Projeto de Estradas
Definições para projeto
Acostamento
Área destinada para parada provisória
Alinhamento horizontal
Projeção do eixo da rodovia no plano
Alinhamento vertical
Greide da rodovia
Canteiro central
Espaço entre duas pistas
Comprimento de transição
Espaço destinado para o giro da pista na curva
Aula 01 - Considerações Iniciais 34
Projeto de Estradas
Definições para projeto
Eixo
Linha de referência em relação ao eixo
Faixa de aceleração desaceleração
Faixa adicional para um veículo entrar na via e
atingir a velocidade da via
Faixa de domínio
Área total da rodovia – área legal destinada
Greide
Perfil do eixo de rotação da pista
Acabamento da terraplenagem e do pavimento
Aula 01 - Considerações Iniciais 35