Eng. Luiz Antonio Maranhão PereiraGerente de Produto
SEMINÁRIO DE SINALIZAÇÃOE SEGURANÇA VIÁRIA
Modernas técnicas de segurança viária para barreiras de proteção lateral
1. Importância das Barreiras de Segurança
2. Estado da arte mundial de barreiras de segurança
3. Principais critérios de avaliação de barreiras
4. Como funciona uma barreira metálica
5. A marca CE para barreiras na comunidade Européia
6. Teste de impacto para níveis de contenção (N2 / H2 e H4b)
7. Transições entre dispositivos de segurança
8. Dispositivos para proteção de obstáculos
9. Atenuadores de impacto
Agenda
Importância das Barreiras de Segurança
De uma maneira geral as estradas são lugares bastante perigosos. As altas velocidades, o peso dos veículos e o
elevado número de veículos que aí circula, leva a que se note um incremento do número dos acidentes.
Como se pode verificar no Gráfico a seguir a percentagem de mortos na estrada em relação à
população residente, como se consta pelo exemplo do ano de 2009, segundo o IRTAD (Annual report 2010 -
International Road Traffic and Accident Database )
Brasil
Fote; Annual report 2010 - International Road Traffic and Accident Database
As barreiras de segurança sãodispositivos instalados no extremo da plataforma ou
no canteiro central com a finalidadede conter e redirecionar os veículos acidentados,
provocando o menor dano possível aosseus ocupantes.
.
Estado da arte nacional
Atualmente, os únicos documentos com referência a disposições e critérios a respeitar,
relativamente a Barreiras de Segurança e utilizados pelos projetistas, são os contidos nas normas da ABNT NBR
6970:1999 (características mínima exigíveis no recebimento das defensas) , NBR 6971:1999 (fixa as característica exigíveis
quanto ao projeto construtivo e sua implantação), NBR 14885:2004 (requisitos mínimos exigíveis para projeto
construtivo e implantação de barreiras de concreto ) e NBR 15486:2007 (diretrizes para o projeto de contenção, esta norma referência as normaS EN1317 e NCHRP 350:1993).
Estado da arte Internacional
A crescente preocupação relacionada com as questões de segurança, e principalmente as
relativas ao comportamento dos Sistemas de Segurança Rodoviária, levou a que na Europa e nos Estados Unidos fossem criados documentos
normativos, com o objetivo de avaliar o funcionamento dos sistemas de segurança.
EN 1317
MASH - NCHRP 350 e EN 1317• São comparáveis• Não são intercambiáveis • Estabelecem ensaios uniformes• Facilitam a comparação entre
elementos• Os ensaios sob condições severas
NA EUROPA E USA, TODOS OS DISPOSITIVOS DE SEGURANÇA UTILIZADOS
NAS RODOVIAS DEVEM SER TESTADOS E APROVADOS POR EMPRESAS
CERTIFICADORES, QUE GARANTEM A QUALIDADE E DESEMPENHO DOS
EQUIPAMENTOS.
A importância do conhecimento da energia cinética.A energia cinética aumenta linearmente com a massa; no entanto, relativamente àvelocidade e ângulo de colisão esse aumento é quadrático. Isto revela a enorme importância que se deve dar, na análise da massa, velocidades e ângulo de colisão.
A energia cinética é dada pela seguinte fórmula:
Níveis de Contenção
Energ
ía Cin
ética
Tran
sversa
l (kj)
20º110
km/h1,5 t
N2
82
TL2
67
25º70
km/h2 t
20º80
km/h1,5 t
N1
43
N2XX EN 1317
TL3YY NCHRP 350
20º100
km/h0.9 t
20º70
km/h820 kg
H4b
725
20º65
km/h38 t
H4a
572
20º65km/h
30 t
H3
462
20º80
km/h16 t
H2
288
20º70
km/h13 t
H1
127
15º70
km/h10 t
15º80
km/h36 t
TL6
595
15º80km/h
36 t
TL5
595
15º80
km/h8 t
TL4
132
TL3
138
25º100
km/h2 t
TL1 50 km/hT1-3 Zonas de Trabalho
20º100km/h
820 kg
Norma EN 1317Análise das Partes 1 e 2 da EN1317 Parte 1 -Terminologia e critérios gerais dos métodos de ensaios de colisão.Este sub capítulo está dividido em 9 partes das quais se destacam as 5 mais importantes :• Cap5. - Especificações dos veículos sob condições de ensaio• Cap6. – Medição do índice de severidade de aceleração (ASI)• Cap7. – Medição da velocidade de colisão da cabeça teórica (THIV) e desaceleração da
cabeça após-colisão (PHD)• Cap8. – Compensação pela deslocação de instrumentos do centro de gravidade• Cap9. – Relatório de ensaio
Parte 2 - Classes de desempenho, critérios de aceitação e métodos dos ensaios de colisão para Barreiras de Segurança
Este sub capítulo está dividido em 5 partes das quais se destacam seguintes:• Cap3. – Classes de desempenho• Cap4. – Critérios de aceitação dos ensaios• Cap5. – Metodologia dos ensaios
Classes de ensaios de colisão de veículos
Teste Velociade de Impacto Km/h
Angulo de impacto graus
Massa do veiculoKgf Tipo de veiculo
TB11 100 20 900 CarroTB21 80 8 1300 CarroTB22 80 15 1300 CarroTB31 80 20 1500 CarroTB32 110 20 1500 CarroTB41 70 8 10000 Caminhão truckTB42 70 15 10000 Caminhão truckTB51 70 20 13000 OnibusTB61 80 20 16000 Caminhão truckTB71 65 20 30000 Caminhão truckTB81 65 20 38000 Caminhão articulado
Níveis de Contenção e Ensaios
T1 T2 T3
TB21 TB22
TB21 + TB41N1 N2
TB31 TB11+ TB32
H1 L1 H2 L2 H3 L3
TB11 + TB42 TB11 + TB42 + TB32
TB11 + TB51 TB11 + TB51 + TB32
TB11 + TB61 TB11 + TB61 + TB32
H4A L4A H4B L4B
TB11 + TB71 TB11 + TB71 + TB32
TB11 + TB81 TB11 + TB81 + TB32
Muito alto nível
Baixo ângulo de contenção temporaria
Contenção normal
Alto nível de contenção
Severidade da colisãoASI: (índice de severidade de aceleração) que mede a aceleração resultante durante a colisão de uma pessoa sentada dentro do veículo, com cintos de segurança afivelado.THIV: (velocidade teórica de impacto da cabeça) que mede a velocidade de colisão entre a face (teoria) do passageiro e do veículo.VCDI: (índice de deformação do compartimento do veículo) que descreve o tipo de deformação no interior do veículo após o impacto com a barreira rodoviaria.
Valor do índice Valor do índice
ASI < = 1 THIV < = 33 Km/h
1 < ASI < = 1,4 PHD < = 20 g
1,4 < ASI < = 1,9 VCDIC
B
Nível de gravidade do impacto
A
Os índices são definidos na EN 1317-1
Deformação da barreira
Classes dos níveis de largura de trabalho (m)
Wn ≤ 0,6
Wn ≤ 0,8
Wn ≤ 1,0
Wn ≤ 1,3
Wn ≤ 1,7
Wn ≤ 2,1
Wn ≤ 2,5
Wn ≤3,5
Classes dos níveis de largura de trabalho
W1
W7
W8
W3
W4
W5
W6
W2
Deformação do sistema de proteção
Critérios de aceitação dos ensaios• Num ensaio de colisão contra uma barreira de segurança existem dois desempenhos a controlar: o
da barreira e o do veículo.• B.1 – Desempenho das barreiras• O desempenho das barreiras é caracterizado por 2 níveis de avaliação:• B.1.1. Comportamento da barreira• Relativamente ao comportamento das barreiras, as mesmas deverão:• conter e redireccionar o veículo, sem que este destrua completamente os elementos que a• constituem;• - evitar o desprendimento de parte dos elementos, que as compõem, atingindo desta forma• os veículos que circulam em sentido contrário;• - não perfurar o veículo, salvaguardando desta forma a integridade dos ocupantes;• - não originar deformações excessivas nos veículos; essas deformações podem causar• ferimentos graves aos ocupantes.• B.1.2. Deformação da barreira• Quanto à deformação da barreira, a mesma é avaliada por 2 parâmetros:• - deflexão dinâmica;• - comprimento de trabalho.• Estes parâmetros deverão constar do Relatório de Ensaio (EN 1317 – 1).
Critérios de aceitação dos ensaios• B.2 – Desempenho do veículo• O desempenho do veículo é avaliado por 3 parâmetros:• B.2.1. Comportamento do veiculo• No que concerne ao comportamento do veículo, deverão ser respeitados os seguintes itens:• - o centro de gravidade do veículo não deve ultrapassar a linha central da posição inicial da• barreira, conforme a Figura IV. 1;
• Figura IV. 1 – Esquema de colisão• - o veículo tem de se manter sobre as rodas após a colisão; contudo, são admitidas algumas
rotaçõesligeiras em torno dos 3 eixos;• - os veículos deverão deixar o contacto com o sistema de contenção e voltar à via, no entanto, nessa
ocasião, os veículos não deverão ultrapassar os limites definidos na figura a seguir.
Comportamento do veículo na caixa de saída
B
A
Barriera de segurança
Ângulo saidaFace do tráfico
Largura de trabalho (W) Caixa de saída
Bw
w
A
A MARCA CE PARA BARREIRAS DE
SEGURANÇA RODOVIÁRIA
Desde de Janeiro de 2011 de acordo com a exigência da norma européia
EN1317-5 todos os sistemas de segurança rodoviária tem que ter a marca CE, a fim de ser fornecidos e
instalados na Europa.
EXEMPLOS DO CERTIFICADO DE CONFORMIDADE DA CE MARK
H2 W4 B Double on ground 3n32773
H2 W4 A Single on bridge 3n32122
H2 W4 A Single on ground 3n32312
H2 � TB11 e TB51
H2 W4 B Double on ground 3n34707
H4b W6 ASingle on Ground 3n32818
H4b W5 B Single on bridge 3n35052
H4b W5 ASingle on Ground 3n31679
H4b W4 ASingle on Ground 3n34352
H4b W4 B Single on bridge 3n31857
H4b W4 B Double on ground 3n31857
H4b W4 B Double on ground 3n34650
H4b � TB11 e TB81®
Encontrar o número mínimo de componentes, com espessuras dos materias otimizadas
Inumeras simulações com as combinações de componentes
As verificações experimentais, testes de de impacto
Principais fases no dimensionamento das barreira metálicas
3n32312 H2 A W4 Ground � TB11 e TB51
FILME 03 – TEMPO 20s – TESTE –TB11 FILME 04 – TEMPO 29s – TESTE –TB51
RESULTADOS DOS TESTES DE IMPACTO
3n32312 H2 A W4 Ground
TESTE –TB11 TESTE –TB51
• Working width = W4• ASI = A• Weight = 40 kg/m
3n32312 H2 A W4 Ground
3n32122 H2 A W4 Bridge � TB11 e TB51
3n32122 H2 A W4 Bridge � TB11 e TB51
FILME 05 – TEMPO 22s – TESTE –TB11 FILME 06 – TEMPO 45s – TESTE –TB51
RESULTADOS DOS TESTES DE IMPACTO
3n32122 H2 A W4 Bridge
TESTE –TB11 TESTE –TB51
• Working width = W4• ASI = A• Weight = 45 kg/m
3n32122 H2 A W4 Bridge
3n32773 H2 B W4 Ground
3n34407 H2 B W4 Ground
3n32773 H2 B W4 Ground
3n32773 H2 B W4 Ground
3n32773 H2 B W4 Ground � TB11 e TB51
FILME 07 – TEMPO 39s – TESTE –TB11 FILME 07 – TEMPO 8s – TESTE –TB51
3n32773 H2 B W4 Ground � TB32
FILME 09 – TEMPO 13s – TESTE –TB32 FILME 10 – TEMPO 10s – TESTE –TB32
RESULTADOS DOS TESTES DE IMPACTO
3n32773 H2 B W4 Ground
TESTE –TB32 TESTE –TB51
• Working width = W4• ASI = B• Weight = 77 kg/m
3n32773 H2 B W4 Ground
3n34352 H4b A W4 Ground
3n31857 H4b A W4 Bridge
3n31679 H4b A W5 Ground
H4b �TB11 e TB 81
3n31679 H4b A W5 Ground � TB11 e TB81
H4b � TB11 e TB813n31679 H4b A
W5 Ground
FILME 11 – TEMPO 40s – TESTE –TB11 FILME 12 – TEMPO 40s – TESTE –TB81
TESTE –TB32 TESTE –TB81
RESULTADOS DOS TESTES DE IMPACTO
3n31679 H4b A W5 Ground
• Working width = W5• ASI = A• Weight = 59 kg/m
H4b
3n31679 H4b A W5 Ground
3n31857 H4b A W4 Bridge
H4b � TB11 e TB81
H4b � TB11 e TB81
FILME 13 – TEMPO 20s – TESTE –TB11 FILME 14 – TEMPO 20s – TESTE –TB81
3n31857 H4b A W4 Bridge
RESULTADOS DOS TESTES DE IMPACTO
• Working width = W4• ASI = B• Weight = 71 kg/m
3n31857 H4b A W4 BridgeH4b � TB11 e TB81
H4b W5 B
H4b � TB11 e TB81
H4b W4 B Double on ground 3n34650H4b � TB11 e TB81
FILME 15 – TEMPO 120s – TESTE –TB81
• Working width = W5• ASI = B• Weight = 95 kg/m
H4b W5 B
TransiçõesAs transições são necessárias para dar
continuidade à proteção lateral quando dois sistemas diferentes são unidos.
Transição H4b para H23n32312 H2 A
W4 Ground
3n31679 H4b A W5 Ground
3n32818 H4b A W6 Ground
3n32312 H2 A W4 Ground
Transição H4b para H2
3n32818 H4b A W6 Ground
3n32312 H2 A W4 Ground
Transição H4b para H2
3n32312 H2 A W4 Ground
New Jersey Concreto
Transição H2 para New Jersey
Transição H2 para New Jersey
RESULTADOS DOS TESTES DE IMPACTO
Transição H2 para New Jersey
Proteção H2 para obstáculo
Transição H2 4safe com obstáculoProteção H2 para obstáculo
Proteção H2 para obstáculo
FILME 16 – TEMPO 10s – TESTE –TB51 FILME 17 – TEMPO 10s – TESTE –TB51
RESULTADOS DOS TESTES DE IMPACTOProteção H2 para obstáculo
TESTE –TB51
TerminaisTodo sistema de contenção deve ser introduzido e
encerrado com segurança. Desta forma, todo terminal de barreira que tenha a possibilidade de
ser Impactado deve ser ter caracterisiticas de minimizar os efeitos do impacto.
Terminal tipo Twiny -Twin safe
Teste terminal tipo Euro-ET � TB11
FILME 18 – TESTE –TB11
Amortecedores de impacto
FILME 19
FILME 20
FILME 21
OBRIGADO
Eng. Luiz Antonio M. PereiraGerente de Produto
Tel.: 0xx 21 2472 9112E-mail: [email protected]
www.armcostaco.com
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