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PROJETO GEOMÉTRICO

PROJETO GEOMÉTRICO

Classificação das vias

PROJETO GEOMÉTRICO Classificação das vias

Classificação DNIT: Técnica


Classificação DNIT


Classificação SATCC : Funcional

Nivel Divisão Características

Primário

Sistema arterial principal

Função; movimentação principalEstradas internacionais e regionaisLigação entre capitais e centros depopulação e de produção

Sistema menor arterial

Conexão entre centros de populaçãoLigação entre os distritos, centros locais e as áreas servidas pelo sistema principal

Secundário

Função de coletor distribuidorConectam as áreas locais à redeprimária

TerciárioAcesso localAcesso ás propriedades

PROJETO GEOMÉTRICO Estudos de traçado

Estudos de traçado - Uma das fases preliminares, queantecede os trabalhos de execução do projetogeométrico, que tem por objetivos principais:

(i) a delimitação dos locais convenientes para apassagem da rodovia, a partir da obtenção deinformações básicas a respeito da geomorfologia daregião,(ii) a caracterização geométrica desses locais deforma a permitir o desenvolvimento do projetopretendido.

Podem ser subdivididos em duas etapas:Reconhecimento e Exploração.


• Escolha da diretriz que permita o lançamento do melhortraçado, que resulte viável, técnica e economicamente;

• Definição dos pontos de início e de fim do traçado e dosoutros pontos intermediários obrigados de passagem porcondição ou circunstancia.

• Pontos Obrigados de Condição – são os pontos a serem obrigatoriamenteatingidos (ou evitados) pelo traçado, por razões de ordem social,econômica ou ambiental, tais cidades, vilas, povoados, áreas de reservas,instalações industriais, militares, e outras a serem atendidas (ou não)pela rodovia;

• Pontos Obrigados de circunstancia – são aqueles em que aobrigatoriedade de serem atingidos (ou evitados) é devida à ocorrênciade condições topográficas, geotécnicas, hidrológicas e outras que possamdeterminar a passagem da rodovia.

Etapa de reconhecimento


Etapas de reconhecimento

• Realização de estudos topologicos para definição daforma global e a conformação do terreno:• Classificação orográfica da região (plana, ondulada, montanhosa);• Uso do solo, incluindo ocupações urbanas, instalações, áreas de

reservas;• Acidentes geográficos, rios, lagoas, quedas d’água;• Tipos de solos, ocorrências de materiais, cobertura vegetal.

PROJETO GEOMÉTRICO

Metodologias de reconhecimento

• Inspeção terrestre• Exame de mapa e cartas da região• Exame de fotografias aéreas• Exame de imagens orbitais

Estudos de traçado

PROJETO GEOMÉTRICO

Inspeção terrestre

Estudos de traçado

PROJETO GEOMÉTRICO

Inspeção terrestreEstudos de traçado

PROJETO GEOMÉTRICO

Exame de mapas e cartas da regiãoEstudos de traçado

PROJETO GEOMÉTRICO

Exame de fotografias aéreasEstudos de traçado

PROJETO GEOMÉTRICO

Exame de fotografias aéreas

Recomendações DNIT (2006)

Estudos de traçado

PROJETO GEOMÉTRICO

Exame de fotografias aéreasEstudos de traçado

PROJETO GEOMÉTRICO

Exame de imagens orbitaisEstudos de traçado

Dados orbitais de sensores de imageamento (sensorespassivos)

PROJETO GEOMÉTRICO

Exame de imagens orbitais

Imageamento

Estudos de traçado

PROJETO GEOMÉTRICO


Estudos de traçado

Dados orbitais de sensores tipo radar (sensores ativos)

PROJETO GEOMÉTRICO


Estudos de traçado


Projetos ativos:

PROJETO GEOMÉTRICO


Estudos de traçado


PROJETO GEOMÉTRICO

Etapas de exploração

• Consiste no levantamento topográfico planialtimétrico deuma faixa do terreno (150 a 200m);• Implantação de poligonal no centro da faixa com a

medição de ângulos e distancias e a materialização deestaqueamento

• Nivelamento e contranivelamento do eixo• Levantamento de seções transversais.

Estudos de traçado

• A planta topográfica também pode ser obtida poraerofotogametria ou sensoriamento remoto (porimageamento de satélite).

PROJETO GEOMÉTRICO Desenvolvimento do traçado

Critérios desejáveis de traçado• Alinhamento direcional e coerente com a topografia • Para via de padrão mais elevado ➮ preferência a poucas

curvas de raios amplos a longas tangentes “quebradas” de pequeno desenvolvimento;

• Limitação da extensão das tangentes: • T < 25 V (DNIT); • T< 20 V (SATCC)• T < 20 V (normas alemãs)• problemas de monotonia e de ofuscamento noturno para

o motorista• conceito qualitativo, não rígido ➮ ex.: tangentes longas

são aceitáveis em regiões muito planas• Comprimento mínimo: 200m (SATCC)

• Garantia da DVP e de suficientes trechos dotados de DVU


Critérios desejáveis de traçado

• Recomendações em casos de ângulos centrais pequenos (DNIT)• Desenvolvimento mínimo de curva

D ≥ 30 (10 - AC) AC ≤ 5°D e R ➙metros AC ➙ graus

• Desnecessária curva horizontal para AC < 0°15

• Recomendações em casos de ângulos centrais pequenos (SATCC)• Para pequenos ângulos de deflexão, as curvas devem ser longas

o suficiente para evitar a aparência de um defeito. Umcomprimento mínimo de 300m é sugerido. Se o espaço élimitado, esse comprimento pode ser reduzido para 150 m

• Para ângulos de deflexão de menos de 5˚, o comprimentomínimo da curva deve ser aumentado de 150m para 30m paracada 1˚ decréscimo no ângulo de deflexão.



• Passagem para situações menos favoráveis• Deve ser feita com sucessão de curvas de raios

gradualmente decrescentes• Sinalização de advertência

• Deve-se evitar duas curvas sucessivas no mesmo sentido separadas por curto trecho em tangente

Soluções:- Tangente mínima de 150m (SATCC)- Curva única longa- Curva composta e dotada, quando necessário, de

segmentos espirais adequados (R1 não deve exceder 1,5 R2)- Tangente superior a T > 4 V



Combinação desejável para curva composta



• Curvas circulares devem ser dotadas de curvas de transição (aparência / dirigibilidade)

• Curvas reversas:• Sem espiral: devem estar ligadas por tangente mínima para permitir

a transição da superelevação;• Com espiral: devem ter suas extremidades coincidentes ou

separadas por extensões curtas em tangente

• Evitar curvas de raios muito grandes (R > 5000m)• Apresentam dificuldades para serem percorridas • Deflexão unitária inferior ao grau de sensibilidade à atuação do

motorista sobre o volante para direcionar as rodas dianteiras


Critérios indesejáveis de traçado

Tangentes longas concordadas com curvas de raios pequenos


Critérios indesejáveis de traçado

Curvas de raios grandes concordadas com tangentes curtas

PROJETO GEOMÉTRICO Velocidade diretriz ou de projecto

É a velocidade máxima que um veículo pode manter emdeterminada via, em condições normais com segurança econforto.

Condiciona as características geométricas da viaCurvas horizontaisSuperelevaçãoDistancias de visibilidade

Mantém coerência com a topografia da área atravessada ea categoria da viaPara a mesma via, adota-se uma única velocidade diretrizTem relação direta com o custo da via

PROJETO GEOMÉTRICO Velocidade diretriz ou de Projecto

Valores adotados pelo DNIT

PROJETO GEOMÉTRICO Velocidade diretriz ou de Projecto

Critério adotado pela SATCC

A necessidade para uma secção transversal de váriasfaixas sugere que os volumes de tráfego sejam altos.Para minimizar os custos do usuário da Estrada, umavelocidade de 120 km/h deverá ser usada se a topografiapermitir. As Estradas, mesmo se em faixa dupla, mãodupla, também devem ser projectadas a essa velocidadese possível. Um terreno ondulado pode, entretanto,necessitar uma redução de 100 km/h na velocidade e, nocaso de terreno montanhoso, ele pode ser mesmonecessário para reduzir uma velocidade a 80 km/h.

PROJETO GEOMÉTRICO Velocidade de operação ou normal

É a velocidade de percurso mais alta que um veículo poderealizar num trecho da via, sem exceder a velocidade diretrize sob condições favoráveis de tráfego e tempo.

Usada na definição da capacidade e níveis de serviço da via

Algumas características geométricas devem ser determinadasem função da velocidade de operação

PROJETO GEOMÉTRICO Distancias de visibilidade

Estabelecem os padrões de visibilidade a serem garantidos aomotorista de modo que ele não sofra limitações visuais ligadasa geometria da via e possa controlar o veículo a tempo,parando ou fazendo uma ultrapassagem em condições deconforto e segurança.

• São afetadas pelo traçado em planta e perfil• Tem relação direta com a velocidade• Para cálculo é considerado a altura dos olhos do

motorista a 1,07m (1,10m) do solo, para carros depassageiro e 2,40m para caminhões; (1,05 e 1,80 SATCC)

• Para a altura dos objetos sobre a pista ou veículos afrente são consideradas as seguintes alturas:Objeto fixo – 0,15m (0,15m)Luzes traseiras – 0,46 a 0,60mVeículo se deslocando em sentido contrário – 1,30m(1,37m).

PROJETO GEOMÉTRICO Distancias de visibilidade de parada

Distancia a frente do veículo necessária e suficiente para o motorista possa:

Perceber a existência do obstáculoReagir, acionando os freiosParar o veículo antes do choque.

É calculada pela soma de duas parcelas:Distancia percorrida no tempo de percepção e reação do motorista(D1)Distancia percorrida pelo veículo no processo de frenagem(D2)

O DNIT adota o tempo de 2,5 s como o tempo de percepção e reação:

D1 = 2,5 V = 2,5 V/3,6 = 0,7 VV, em km/h


Para o cálculo de D2 é considerado que o trabalho mecânico defrenagem é igual a energia total experimentada pelo veículoou seja: a frenagem é anulada pela força de atrito ao longo deD2.

Ec = FaMV2 / 2 = P.f.D2 = m.g.f.D2

D2 = V2 / 2.g.fColocando V em km/h e g = 9,8 resulta: D2 = V2 / 255 . f

Considerando a influencia da rampa

D2 = V2

/ 255 (f + i)


DVP = D1 + D2

DVP = 0,7 V + V2 / (255 ( F + i)) DVP = 0,694 V + V2 / 255(F) SATCConde:

DVP = Distancia de visibilidade de parada, em metros;V = Velocidade de projeto ou operação, em km/h;i = rampa em m/m, (+ se subida e – se descida)f = Coeficiente de atrito longitudinal pneu/pavimento

O coeficiente f pode ser fixado em função das velocidades (DNIT):

PROJETO GEOMÉTRICO Distancias de visibilidade de ultrapassagem

É a distancia que deve ser proporcionada ao veículo, numapista simples e de mão dupla, para que possa ultrapassar umveículo mais lento a sua frente em condições de conforto esegurança.


Velocidade do projecto

(km/h)

Campo de visão da passagem (m)

Manobra bem-sucedida Manobra abortada

40

60

80

100

120

290

410

540

670

800

-

226

312

395

471

DNIT

SATCC

PROJETO GEOMÉTRICO Distancias de visibilidade de decisão


É necessário assegurar adequados valores de DVD onde:

• As expectativas dos motoristas são alteradas

• Há probabilidade de se verificar dúvidas do motorista ao receber ou mais informações;

• Há probabilidade de erro na tomada de decisão e/ou nas ações realizadas


Velocidade do Projecto

(km/h)

Campo de visão da decisão

(m)40

60

80

100

120

130

190

240

300

350

SATCC

PROJETO GEOMÉTRICO Raio mínimo

Os raios mínimos de curvatura horizontal são aqueles dascurvas que podem ser percorridas na velocidade diretriz e àtaxa máxima de superelevação em condições aceitáveis desegurança e conforto.

Ao percorrer a curva o veículo fica sujeito à força centrifuga que écontrabalançada pelo atrito entre os pneus e o pavimento.A condição de equilíbrio de um veículo ao percorrer uma curva é dadapela equação:

Rmin = V2 / 127.(emax + fmax )

Onde:R = raio da curva, em metroV = velocidade diretriz, em km/hemax = máxima taxa de superlevação adotadafmax = máximo coeficiente de atrito transversal admissível entre o pneu e opavimento, adimensional.

PROJETO GEOMÉTRICO Raio mínimo

PROJETO GEOMÉTRICO Raio mínimo SATCC

Velocidade (km/h)Raio (m) para uma super elevação máximo

6% 8% 10%50

60

70

80

90

100

110

120

90

140

190

250

330

420

530

650

85

125

175

230

300

380

475

580

80

110

160

210

270

350

430

530

PROJETO GEOMÉTRICO Rampa máxima

Velocidade do projecto

Inclinação máxima (%)Plano Ondulado Montanhoso

406080

100120

76543

87654

98765

Nota: Onde as inclinações excedem 9 por cento, medidas adicionais de segurança, tais comofaixas de subida / descida, acostamentos, paragens obrigatórias de camião e defensas, terãoque ser considerados.

PROJETO GEOMÉTRICO Rampa máxima

PROJETO GEOMÉTRICO Rampa mínima

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