PROJETO GEOMÉTRICO DE RODOVIASpaulo.borges/Download... · A força centrípeta necessária é dada...
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PROJETO GEOMÉTRICO DE
RODOVIAS
Curso: 7º Período - Engenharia de Agrimensura e Cartográfica
Prof. Paulo Augusto F. Borges
Quando um veículo trafega em um trecho em
tangente com velocidade constante, a resultante das forças
que atuam sobre ele é nula (MRU), fazendo com que o
usuário experimente uma certa sensação de liberdade (ou
facilidade) para efetuar pequenas manobras de ajuste
lateral no seu curso, não estando sujeito, em princípio, a
esforços laterais devidos à geometria da rodovia.
Ao chegar à curva, é preciso a atuação da força
centrípeta (com direção ao centro da curva), para que assim
o veículo possa descrevê-la normalmente.
SUPERELEVAÇÃO
1. INTRODUÇÃO
A força centrípeta necessária é dada pela equação
𝐹𝑐 =𝑚∙𝑉2
𝑅, e a força de atrito de atrito disponível é
𝑓𝑎 = 𝑁 ∙ 𝑓𝑡 (força normal multiplicada pelo coeficiente de atrito
transversal). A força de atrito é uma força de reação que
aumenta conforme solicitada
Como N é constante e F tem um limite, esta pode não ser
suficiente, como ocorre quando a velocidade é alta e R pequeno.
SUPERELEVAÇÃO
1. INTRODUÇÃO
Tabela 1: Coeficientes de atrito transversal máximos admissíveis
Dá-se o nome de superelevação à declividade
transversal de que a pista é dotada nas curvas, com o
objetivo de contrabalançar a atuação da aceleração
centrífuga. Corresponde ao valor da tangente do ângulo
formado pela reta de maior declive da seção com o plano
horizontal. Usualmente é expressa em percentagem.
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
O peso do veículo somada à força de atrito, produzirá a força
centrípeta. O peso é decomposto em duas forças: uma perpendicular
à pista, que se anula pela reação normal, e outra paralela. A tangente
do ângulo formado pelo plano da pista com o plano horizontal define
a superelevação: 𝑒 = 𝑡𝑔𝛼.
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
Caso não houvesse o atrito, os veículos
simplesmente não responderiam às mudanças de direção
das rodas dianteiras e permaneceriam em trajetória retilínea
(como na superfície de um lago congelado); a força de atrito
é que atua sobre os veículos (e portanto sobre os
respectivos passageiros e cargas), puxando-os para dentro
da curva e mantendo-os na trajetória curva ao equilibrar a
ação da força centrífuga.
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
Supondo que as forças que atuam no veículo
estejam aplicadas ao centro de gravidade, temos:
Na direção X 𝑁 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝛼 + 𝑓𝑎 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝛼 =𝑚∙𝑉2
𝑅
𝑁 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝛼 + 𝑁 ∙ 𝑓𝑡 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝛼 =𝑚∙𝑉2
𝑅
Na direção Y 𝑁 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝛼 − 𝑓𝑎 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝛼 − 𝑃 = 0
𝑁 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝛼 − 𝑁 ∙ 𝑓𝑡 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝛼 = 𝑚 ∙ 𝑔
Dividindo membro a membro e simplificando temos:
𝑠𝑒𝑛𝛼 + 𝑓𝑡 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝛼
𝑐𝑜𝑠𝛼 − 𝑓𝑡 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝛼=
𝑉2
𝑅 ∙ 𝑔
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
Dividindo o primeiro membro por cos𝛼 temos:
𝑡𝑔𝛼 + 𝑓𝑡
1 − 𝑓𝑡 ∙ 𝑡𝑔𝛼=
𝑉2
𝑅 ∙ 𝑔
Como 𝑡𝑔𝛼 e f são pequenos o produto dos dois pode ser
desprezado, logo:
𝑔 𝑒 + 𝑓𝑡 =𝑉2
𝑅
Para V (km/h) temos:
𝑒 + 𝑓𝑡 =𝑉2
127 ∙ 𝑅
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
O valor e da superelevação a ser adotado para uma
determinada curva circular deve ser limitado a um valor
máximo por questões de segurança.
Os valores máximos para superelevação adotados
em projetos, segundo a AASHTO, são determinados em
função dos seguintes fatores:
Condições climáticas (chuvas, neve ou gelo);
Condições Topográficas do local;
Localização da rodovia (área urbana ou rural);
Velocidade média de tráfego.
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
A maior taxa de superelevação de uso comum é 10%,
embora se use até 12% em alguns casos. A prática corrente não
recomenda que se adote mais que 12%. A taxa de 8% é reconhecida
como a máxima razoável. Valores reduzidos de atrito lateral em
pavimentos com lama, óleo ou poças d’água, ou o efeito de
aquaplanagem resultante da combinação de altas velocidades com
pequenas camadas de água recomendam que não se ultrapasse o
valor de 8%, de um modo geral. Esse limite reduz a probabilidade de
que motoristas mais lentos tenham a sensação de atrito lateral
negativo, que pode resultar em maior esforço para manter a direção,
piorando as condições de operação.
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
Onde o tráfego congestionado ou extenso desenvolvimento
marginal provoca restrição das velocidades, é prática comum reduzir
as taxas máximas para 4% ou 6%. De forma semelhante, uma taxa
baixa ou ausência de superelevação é empregada em áreas de
interseções onde há a tendência de dirigir devagar devido a
cruzamentos, movimentos de giro, sinais de advertência e semáforos.
Nessas áreas é difícil inclinar pavimentos para fins de
drenagem sem criar superelevação negativa para alguns
movimentos.
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
Em resumo, recomenda-se:
Adotar várias taxas para superelevação máxima, em função das
diversas condições encontradas;
Não exceder a taxa de 12%;
Adotar taxas de 4% a 6% para trechos urbanos em áreas sem
maiores restrições;
Considerar a conveniência de eliminar a superelevação em áreas
urbanas de baixa velocidade, sujeitas a restrições mais severas.
A superelevação máxima adotada deve, desejavelmente, ser
mantida para um mesmo trecho. O valor adotado servirá de base
para a determinação das taxas de superelevação, para raios acima
do mínimo.
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
Assim, o raio adotado para cada curva circular deve ser
aquele que melhor se adapte ao traçado do terreno,
respeitando-se valores mínimos que garantam a segurança dos
veículos que percorrem a estrada na velocidade do projeto. A
equação para o cálculo do raio mínimo é dada por:
𝑅𝑚í𝑛 =𝑉𝐷2
127 ∙ (𝑒𝑚á𝑥 + 𝑓𝑚á𝑥)
Raio Mínimo de Curvatura
SUPERELEVAÇÃO
Tabela 2: Coeficientes de atrito transversal máximos admissíveis
A recomendação da AASHTO é utilizar a equação abaixo para o cálculo do
fator de atrito transversal:
𝑓𝑇 = 0,19 −𝑉
1600
Raio Mínimo de Curvatura
SUPERELEVAÇÃO
Os trechos em tangente têm pista dotada de
abaulamento, para facilitar a condução das águas pluviais
para fora da superfície de rolamento.
Revestimentos betuminosos com granulometria aberta:
2,5 % a 3,0 %;
Revestimentos betuminosos de alta qualidade (CBUQ):
2,0%;
Pavimento de concreto de cimento:
1,5 %
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
Para curvas com raios muito grandes em relação à
velocidade diretriz de projeto, os efeitos da força centrífuga
resultariam desprezíveis, podendo-se projetar seções
transversais da pista nessas curvas nas mesmas condições
consideradas para os trechos em tangente, ou seja, com
abaulamentos, dispensando-se o uso de superelevações.
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
Tabela 2: Valores de R acima dos quais a superelevação é dispensável
A superelevação mínima admissível, nesses casos,
mesmo quando as forças centrífugas envolvidas não a
demandem, deverá ter valor igual ao do abaulamento, para
fins de assegurar a devida drenagem superficial.
Já o valor máximo admissível de superelevação a
adotar, para as concordâncias horizontais com raios
pequenos, é estabelecido em função de outros critérios de
ordem prática levando-se em consideração aspectos
técnicos e econômicos. A maior taxa de superelevação
admitida para fins de projeto de rodovias no Brasil é de
12%.
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
Considerando-se a equação 𝑒 + 𝑓𝑡 =𝑉2
127∙𝑅 e
fazendo 1
𝑅= 𝐶 (curvatura), temos:
𝑒 =𝑉2
127∙ 𝐶 − 𝑓𝑡
Dada uma velocidade V e escolhido um raio R (ou a
curvatura C), o valor para a superelevação 𝑒 deverá estar
compreendido entre os seguintes valores:
𝑒𝑚á𝑥 > 𝑒1 > 𝑒2 > 0
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
Se 𝑓𝑡 = 0, o veiculo é equilibrado exclusivamente
pelo efeito da superelevação.
𝑒1 =𝑉2
127∙ 𝐶
Se 𝑓𝑡 = 𝑓𝑚𝑎𝑥 , o veiculo é equilibrado com a
contribuição de todo o atrito lateral possível.
𝑒2 =𝑉2
127∙ 𝐶 − 𝑓𝑚𝑎𝑥
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
Plotando-se os valores da superelevação 𝑒 em
função da curvatura 𝐶 em um gráfico, podemos observar
que os valores de 𝑒 que satisfazem a equação:
𝑒 =𝑉2
127∙ 𝐶 − 𝑓𝑡 , se encontram em um paralelogramo
ABCD definido pelas linhas correspondentes aos valores
𝑒 = 0, 𝑒 = 𝑒𝑚𝑎𝑥, 𝑓 = 0 e 𝑓 = 𝑓𝑚𝑎𝑥. Qualquer valor da
superelevação que esteja dentro do paralelogramo atende
as exigências mínimas de estabilidade dos veículos na
curva.
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
Uma vez estabelecida a velocidade de projeto e a
superelevação máxima para o trecho, fica determinado o
raio mínimo, e assim o grau máximo, pois 𝐺 =1145,9156
𝑅.
Para uma curva qualquer, desde que o raio seja maior que
o mínimo, temos 𝐺 < 𝐺𝑚𝑎𝑥 , onde existirá uma infinidade
de valores aceitáveis para a superelevação, desde que
corresponda a um ponto interno no paralelogramo. Assim
para que obtenha um valor mais conveniente deve-se
adotar um critério para determinação da superelevação.
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
Critério 2: Oferecer o máximo conforto possível aos
usuários que trafegam na velocidade de projeto. Quanto
menor o atrito, maior o conforto e a estabilidade do veículo.
Isto ocorre quando o ponto cai sobre a reta AB ou BC do
paralelogramo.
Critério 3: Oferecer o máximo conforto possível aos
usuários que trafegam na velocidade de operação 𝑉𝑚. Isto
ocorre quando o ponto cai sobre a reta AE ou EC do
paralelogramo.
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
A reta obtida nestas condições tem a seguinte equação:
𝑒 =𝑉𝑚2 ∙ 𝐺
𝑔 ∙ 1145,9156
Critério 1: Escolher a superelevação de modo que sempre
o ponto caia na diagonal maior do paralelogramo (reta AC).
Assim a superelevação e o coeficiente de atrito variam
sempre na mesma proporção. Maior conforto para veículos
com velocidade abaixo da média. Mais indicado onde há
significativo volume de tráfego bem como intenso tráfego de
veículos pesados.
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
Critério 4: Conhecido como método da AASHTO. Consiste
em traçar a reta AE e concordá-la com a reta EC no ponto C
(𝐺𝑚𝑎𝑥), por meio de uma parábola. A linha assim obtida
dará a superelevação em função do grau da curva.
Estabelece maior conforto aos veículos que trafegam
próximos da velocidade média de percurso 𝑉𝑚 nas curvas
horizontais de raios grandes ou pequenos, tornando-se
assim o método mais utilizado em projetos de estradas.
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
Critério 4: Para o cálculo da superelevação a ser utilizada,
utiliza-se da seguinte equação:
𝑒 = 𝑒𝑚𝑎𝑥 ∙2𝑅𝑚𝑖𝑛
𝑅−
𝑅2𝑚𝑖𝑛
𝑅2
Neste caso, utiliza-se da fórmula acima para cálculo da taxa
de superelevação para raios acima do raio mínimo.
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
Critério 4:
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
A partir da situação correspondente ao raio mínimo
(ponto A), tanto as taxas de superelevação como os
coeficientes de atrito decrescem gradual e simultaneamente
até o valor de 𝑅1 onde é atingida e mantida a taxa mínima
de superelevação admissível.
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
SUPERELEVAÇÃO
2. SUPERELEVAÇÃO
SUPERELEVAÇÃO
2. DISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO
Vários processos podem ser utilizados para a
distribuição da superelevação. Os mais utilizados são
baseados na posição do centro de giro do pavimento:
Giro em torno do eixo da pista (A);
Giro em torno da borda interna da pista (B);
Giro em torno da borda externa da pista (C).
SUPERELEVAÇÃO
2. DISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO
Na situação mais usual de pistas simples de mão
dupla e seção com abaulamento duplo, com eixo no centro,
o eixo de rotação coincidirá com o eixo do projeto (A).
SUPERELEVAÇÃO
2. DISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO
O processo de giro em torno do eixo é mais usado
porque acarreta menores alterações das cotas do
pavimento em relação ao perfil de referência, resultando em
uma distorção menor do pavimento.
A utilização da borda da pista do lado interno é
justificada onde houver riscos de problemas de drenagem
devido ao abaixamento da borda interna.
O processo de giro sobre a borda externa da pista
favorece a aparência e a estética, ao evitar a elevação
dessa borda, normalmente mais perceptível ao motorista.
SUPERELEVAÇÃO
2. DISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO
Nos três processos o giro é feito de forma que tanto as
bordas como o eixo tenham uma variação linear. O processo de
distribuição da superelevação é dividido em duas etapas, devido
ao abaulamento simétrico.
SUPERELEVAÇÃO
2. DISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO
Nos casos em que o trecho circular é sucedido por curvas
de transição, a variação da superelevação (2ª etapa) deverá ser
feita dentro da curva de transição. Assim o comprimento de
transição 𝐿𝑠 define o comprimento do trecho de variação da
superelevação 𝐿𝑒. Para a 1ª etapa, o comprimento 𝐿𝑡 é definido
em função do valor da inclinação 𝛼1. Os dois processos mais
usados são:
AASHTO: 𝛼1 = 𝛼2 = 𝛼 (valores máximos na tabela 3).
BARNETT: 𝛼1 = 0,25% (1:400) e 𝛼2 = 0,5% (1:200) - valores
máximos.
SUPERELEVAÇÃO
2. DISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO
SUPERELEVAÇÃO
2. DISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO
Tabela 3: Comprimentos mínimos dos trechos de variação da superelevação
SUPERELEVAÇÃO
2. DISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO
Esta tabela deve ser usada nos casos em que o valor de
𝐿𝑒 estejam abaixo da linha cheia. Caso contrário adotar os
valores da linha 𝐿𝑒𝑚𝑖𝑛, que correspondem ao espaço percorrido
por um veículo , durante 2 segundos, à velocidade de projeto.
Quando o valor de 𝐿𝑒𝑚𝑖𝑛 for menor que o comprimento de
transição 𝐿𝑠, adota-se 𝐿𝑒 = 𝐿𝑠. Caso contrário deve-se analisar
a possibilidade de aumentar o comprimento de transição 𝐿𝑠 para
o valor 𝐿′𝑠 = 𝐿𝑒 ≥ 𝐿𝑒𝑚𝑖𝑛.
SUPERELEVAÇÃO
2. DISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO
SUPERELEVAÇÃO
2. DIAGRAMAS DE SUPERELEVAÇÃO
A largura da pista de uma via é determinada em
função das larguras máximas dos veículos que a utilizam e
das suas velocidades. A determinação dessa largura é feita
somando as larguras máximas dos veículos e as distâncias
de segurança entre veículos e entre veículos e as bordas do
pavimento.
Ao realizar uma curva, o motorista tem maior
dificuldade de avaliar distâncias transversais, o que exige
algum aumento das distâncias de segurança consideradas
em tangente.
SUPERLARGURA
1. INTRODUÇÃO
Quando se está em uma curva, como o veículo é
rígido e não pode acompanhar a curvatura da via, é
necessário aumentar a largura da pista para que
permaneça a distância mínima entre veículos que existia no
trecho em tangente.
A esse acréscimo de largura necessário nas curvas de
uma rodovia, para manter as condições de conforto e segurança
dos trechos em tangente, dá-se o nome de superlargura.
SUPERLARGURA
1. INTRODUÇÃO
A consideração da superlargura, tanto no projeto como
na construção, demanda um aumento de custo e trabalho que
só é compensado pela eficácia desse acréscimo na largura da
pista. Em consequência, valores pequenos de superlargura não
têm influência prática e não devem ser considerados. Para esse
fim, adota-se um valor mínimo de 0,40 m.
Condições para adoção de superlargura:
Valores relativamente pequenos de raios (Vias urbanas);
Rodovias de classes II ou III;
Rodovias em regiões topograficamente muito adversas.
SUPERLARGURA
2. DIMENSIONAMENTO
SUPERLARGURA
2. DIMENSIONAMENTO
Classe da
rodovia
VDM* Tipo de
terreno
Velocidade de projeto (km/h)
Desejável mínima
E (especial)
4.401 a 50.000
Plano
Ondulado
montanhoso
120
100
80
100
80
60
I (IA e IB)
1.501 a 4.400
Plano
Ondulado
montanhoso
100
80
60
100
80
60
II
501 a 1.500
Plano
Ondulado
montanhoso
80
60
40
80
60
40
III
Até 500
Plano
Ondulado
montanhoso
60
40
30
60
40
30
Obs.: A existência de acostamentos pavimentados contribui para reduzir a
necessidade de superlargura da pista principal.
Segundo o DNIT, a superlargura é obtida calculando
a largura total da pista necessária no trecho curvo, para o
veículo de projeto adotado (normalmente o veículo CO),
deduzindo a largura básica estabelecida para o trecho em
tangente. As fórmulas desenvolvidas para levar em conta a
necessidade de superlargura variam conforme o grau de
detalhamento e aprofundamento dos critérios empregados
em sua dedução,
SUPERLARGURA
CO: Veículos comerciais rígidos, compostos de unidade tratora simples.
Abrangem os caminhões e ônibus convencionais, normalmente de 2 eixos e 6
rodas;
2. DIMENSIONAMENTO
As fórmulas para o cálculo são as seguintes:
𝑺 = 𝑳𝑻 − 𝑳𝑩
𝑳𝑻 = 2 ∙ (𝐺𝐶 + 𝐺𝐿) + 𝐺𝐹 + 𝐹𝐷
SUPERLARGURA
2. DIMENSIONAMENTO
Onde:
S = superlargura total da pista
𝑳𝑻 = largura total em curva de pista de 2 faixas de rolamento
𝑳𝑩 = largura básica estabelecida para a pista em tangente
𝑮𝑪 = gabarito estático do Veículo de Projeto em curva
𝑮𝑳 = gabarito (folga) lateral do Veículo de Projeto em movimento
𝑮𝑭 = gabarito requerido pelo percurso do balanço dianteiro do Veículo de Projeto em curva
𝐹𝐷= folga dinâmica. Folga transversal adicional para considerar a maior dificuldade em
manter a trajetória do veículo em curvas, determinada de forma experimental e empírica
SUPERLARGURA
2. DIMENSIONAMENTO
Elementos Intervenientes no Cálculo da Superlargura
No triângulo BCO da figura ao
lado temos:
𝑹𝟐 = 𝑬𝟐 + 𝑹 − ∆𝑳 𝟐
𝑹 − ∆𝑳 𝟐 = 𝑹𝟐 − 𝑬𝟐
𝑹 − ∆𝑳 = 𝑹𝟐 − 𝑬𝟐
∆𝐿 = 𝑅 − 𝑹𝟐 − 𝑬𝟐
Logo:
𝑮𝑪 = 𝑳𝑽 + ∆𝑳
𝑮𝑪 = 𝑳𝑽 + 𝑅 − 𝑹𝟐 − 𝑬𝟐
SUPERLARGURA
2. DIMENSIONAMENTO
Onde:
∆𝐿 = acréscimo devido à diferença de
trajetória das rodas traseiras e
dianteiras;
L = 𝑳𝑽 = largura física do Veículo de
Projeto, em m. (Para Veículo de Projeto
CO, adota-se 𝐿 = 2,60𝑚);
E = distância entre eixos do Veículo de
Projeto, em m. (Para o Veículo de
Projeto CO, adota-se E = 6,10m);
F = Balanço dianteiro
R = raio da curva, em m.
SUPERLARGURA
2. DIMENSIONAMENTO
𝑮𝑪 = 𝑳𝑽 + 𝑅 − 𝑹𝟐 − 𝑬𝟐
Substituindo a expressão entre parênteses por 𝐸2
2𝑅 (pois fornece valores
muito próximos), temos:
𝑮𝑪 = 𝑳𝑽 +𝐸2
2𝑅
Aplicando a lei dos cossenos no triângulo ABO, temos:
𝑅2 = 𝐹2 + 𝑅 + 𝐺𝐹2 − 2 ∙ 𝐹 ∙ 𝑅 + 𝐺𝐹 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝛼
Substituindo 𝑐𝑜𝑠𝛼 temos :
SUPERLARGURA
2. DIMENSIONAMENTO
𝑅2 = 𝐹2 + 𝑅 + 𝐺𝐹2 − 2 ∙ 𝐹 ∙ 𝑅 + 𝐺𝐹 ∙
𝐸 + 𝐹
𝑅 + 𝐺𝐹
𝑅2 = 𝐹2 + 𝑅 + 𝐺𝐹2 − 2 ∙ 𝐹 ∙ 𝐸 + 𝐹
𝑅2 = 𝐹2 + 𝑅 + 𝐺𝐹2 − 2 ∙ 𝐹2 − 2 ∙ 𝐹 ∙ 𝐸
𝑅 + 𝐺𝐹2 = 𝑅2 + 𝐹2 + 2 ∙ 𝐹 ∙ 𝐸
𝐺𝐹 = 𝑅2 + 𝐹2 + 2 ∙ 𝐹 ∙ 𝐸 − 𝑅
𝐺𝐹 = 𝑅2 + 𝐹 ∙ 𝐹 + 2 ∙ 𝐸 − 𝑅
A folga dinâmica 𝐹𝐷 é calculada em função da velocidade diretriz e do
raio de curvatura:
𝐹𝐷 =𝑉
10 ∙ 𝑅
SUPERLARGURA
2. DIMENSIONAMENTO
Fazendo as devidas substituições a fórmula geral para o cálculo da
superlargura será dada por:
𝑺 = 𝑳𝑻 − 𝑳𝑩
𝑺 = 2 ∙ (𝐺𝐶 + 𝐺𝐿) + 𝐺𝐹 + 𝐹𝐷 − 𝑳𝑩
𝑺 = 2 ∙ (𝐿𝑉 +𝐸2
2𝑅+ 𝐺𝐿) + 𝑅2 + 𝐹 ∙ 𝐹 + 2 ∙ 𝐸 − 𝑅 +
𝑉
10 ∙ 𝑅− 𝑳𝑩
SUPERLARGURA
2. DIMENSIONAMENTO
Os valores de 𝐺𝐿 são adotados em função da largura da pista
de rolamento no trecho em tangente (𝑳𝑩), de acordo com a tabela
abaixo:
SUPERLARGURA
2. DIMENSIONAMENTO
SUPERLARGURA
2. DIMENSIONAMENTO
Tabela 4: Valores dos raios acima dos quais é dispensável a superlargura em pistas de 2 faixas (m)
SUPERLARGURA
3. VEÍCULOS DE PROJETO
Veículo de Projeto VP
SUPERLARGURA
3. VEÍCULOS DE PROJETO
Veículo de Projeto CO
SUPERLARGURA
3. VEÍCULOS DE PROJETO
Veículo de Projeto O
SUPERLARGURA
3. VEÍCULOS DE PROJETO
Veículo de Projeto OR
SUPERLARGURA
3. VEÍCULOS DE PROJETO
Veículo de Projeto CA Veículo de Projeto BT7
SUPERLARGURA
3. VEÍCULOS DE PROJETO
Veículo de Projeto CG
SUPERLARGURA
3. VEÍCULOS DE PROJETO
Veículo de Projeto BT9
SUPERLARGURA
3. VEÍCULOS DE PROJETO
Veículo de Projeto BTL
SUPERLARGURA
3. DISTRIBUIÇÃO DA SUPERLARGURA
A superlargura adotada pode ser disposta metade
para cada lado da pista ou integralmente de um só lado da
pista.
3.1. Alargamento Simétrico da Pista
Em curvas de transição a distribuição deverá ser feita
linearmente ao longo da transição, sendo mantido o valor
total ao longo do trecho circular, onde metade da
superlargura calculada será aplicada em cada lado da pista.
O eixo do projeto continuará no centro da pista.
SUPERLARGURA
3. DISTRIBUIÇÃO DA SUPERLARGURA
nnn
SUPERLARGURA
SUPERLARGURA
3. DISTRIBUIÇÃO DA SUPERLARGURA
3.2. Alargamento Assimétrico da Pista
Em curvas circulares simples a superlargura ficará
disposta do lado interno da curva. A distribuição será feita
parte na tangente e parte na curva, utilizando o mesmo
trecho usado para a superelevação.
Se o eixo do projeto se localiza no centro da pista em
tangente, se situará de forma assimétrica em relação ao
centro da pista.
SUPERLARGURA
3. DISTRIBUIÇÃO DA SUPERLARGURA
3.2. Alargamento Assimétrico da Pista
Deve-se suavizar as quebras do alinhamento das
bordas da pista nos pontos de início e término do
alargamento, introduzindo curvas de arredondamento entre
10 e 20 metros. O alargamento deve ser feito de forma linear.
SUPERLARGURA
3. DISTRIBUIÇÃO DA SUPERLARGURA
SUPERLARGURA
3. DISTRIBUIÇÃO DA SUPERLARGURA
Em coerência com a ordem de grandeza das larguras
de pistas usualmente adotadas, os valores teóricos da
superlargura devem na prática, ser arredondados para
múltiplos de 0,20 m. Considera-se como valor mínimo 0,40 m,
abaixo do qual poderá ser desprezada. Para pistas com mais
de duas faixas, o DNIT recomenda multiplicar os valores da
superlargura por 1,25 para pistas com três faixas e por 1,50
para pistas com 4 faixas.
SUPERLARGURA
4. EXERCÍCIOS
Calcular a superlargura, sendo dados os seguintes
elementos:
Largura do veículo: 𝑳 = 𝟐, 𝟓𝟎 𝒎
Distância entre eixos do veículo: 𝑬 = 𝟔, 𝟓𝟎 𝒎
Distância entre a frente do veículo e o eixo dianteiro: 𝑭 =𝟏, 𝟏𝟎 𝒎
Raio da curva: 𝑹 = 𝟐𝟖𝟎 𝒎
Velocidade de projeto: 𝑽 = 𝟗𝟎 𝒌𝒎/𝒉
Faixas de tráfego de 3,30 m: 𝑳𝑩 = 𝟔, 𝟔𝟎 𝒎
Número de faixas: 2
𝑺 = 2 ∙ (𝐿𝑉 +𝐸2
2𝑅+ 𝐺𝐿) + 𝑅2 + 𝐹 ∙ 𝐹 + 2 ∙ 𝐸 − 𝑅 +
𝑉
10 ∙ 𝑅− 𝑳𝑩