5 ESTRADAS1 SUPERELEVAÇÃO REV0 [Modo de...

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UNICAP – Universidade Católica de PernambucoProf. Glauber Carvalho CostaEstrada 1

Projeto Geométrico das Estradas

Recife, 2014

Aula 5

Axiais

Planimétricos(Projeto em Planta)

Altimétricos(Perfil Longitudinal)

Tangentes

Curvas horizontais

Rampas(Greides Retos)

Elementos Geométricos das Estradas de Rodagem

ProjetoGeométrico

Transversais(Seções Transversais)

(Perfil Longitudinal)Curvas Verticais(Curvas Verticais)

Seções Transversais de Aterro

Seções Transversais de Corte

Seções Transversais mistas

1. Elementos básicos do projeto geométrico

2. Elaboração do projeto geométrico de rodovia em planta

3. Superelevação e Superlargura

Conteúdo

3. Superelevação e Superlargura

4. Elaboração do projeto geométrico de rodovia em perfil

5. Noções Básicas do Projeto geométrico de ferrovias

6. Envolventes de ordem ecológica

Superelevação de Plataformas de Estradas

Ao se definir a velocidade diretriz para o projeto geométrico de uma rodovia, procura-se estabelecer, ao longo do traçado em

projeto, condições tais que permitam aos usuários o desenvolvimento e a manutenção de velocidades de percurso próximas a

esta velocidade de referência, em condições de conforto e segurança.

No projeto em planta, o eixo de uma rodovia é constituído por trechos em tangente e em curva, que apresentam condições de

operação naturalmente diferentes.

Quando percorre um trecho em tangente (desconsiderando-se, por ora, as condições em perfil), um usuário experimenta uma

certa sensação de liberdade (ou facilidade) para efetuar pequenas manobras de ajuste lateral no seu curso, não estando sujeito,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.

Num trecho em curva, entretanto, as condições operacionais se alteram, devido principalmente ao surgimento de esforços

laterais, que passam a atuar sobre o veículo, e devido à sensação de maior confinamento que um trecho em curva impõe ao

usuário que a percorre. Estes fatores podem afetar, em seu conjunto, a disposição do usuário em manter a mesma velocidade

de operação nos trechos em tangente e nos trechos em curva.

Visando minimizar o impacto negativo desses fatores inerentes aos trechos curvos, são introduzidos os conceitos de

superelevação e de superlargura que, devidamente considerados nos projetos das curvas horizontais, ensejam condições de

operação mais homogêneas para os usuários ao longo das rodovias.

V= Velocidade Diretriz (km/h)

µ= Coeficiente de atrito

P.cos(α)

Fc

α

αα

N

Superelevação de Plataformas de Estradas

V= Velocidade Diretriz (km/h)

µ= Coeficiente de atrito

emáx = Superelevação máxima

Rmín = Raio mínimo (m)

Os valores máximos adotados para a superelevação noprojeto de curvas horizontais (AASHTO, 1994) sãodeterminados em função dos seguintes fatores:

• condições climáticas (chuvas, gelo ou neve)• condições topográficas do local• tipo de área: rural ou urbana• frequência de tráfego lento no trecho considerado

P.cos(α)

P

Estabilidade de Veículos em Curvas Horizontais Superelevadas

Estabilidade de Veículos em Curvas Horizontais Superelevadas

Superelevação de Plataformas de Estradas

Superelevações Máximas comumente adotadas conforme Manual de Projeto Geométrico do DNIT

Para cada Velocidade Diretriz considerada existe um valor de raio para o qual aaceleração centrífuga é tão pequena que pode ser desprezada, tratando-se otrecho como se fosse em tangente, seja por que o valor teoricamente já seriamuito pequeno, seja por questões de aparência, ou por condições relativas ámudança no sentido de declividade transversal da pista.

Raios que dispensam superelevação

R= Raio da Curva

µ= Coeficiente de atrito

Superelevação de Plataformas de Estradas

emáx = Superelevação máxima

e = Superelevação

Rmín = Raio mínimo circular (m)

Numa rodovia de Classe I, temos: emáx=10%, V=90km/h. Se uma curva nesta

rodovia tem raio de 900m, calcular a superelevação a ser adotada.

Exemplo de Cálculo de Superelevação

emáx = 4%

emáx = 6%

emáx = 8%

emáx = 10%

emáx = 12%

Determine a superelevação de uma Curva de Raio 485m curva a

velocidade diretriz é de 80km/h.

5,70%

PROCESSOS DE VARIAÇÃO:

Distribuição da Superelevação

Giro em torno do eixo da pista(Mais Usado)

Eixo

BE BD

BE BD

BE BD

Giro em torno do bordo interno

Giro em torno do bordo externo

Superelevação de Plataformas de Estradas

Giro em torno do Eixo

ST

CS

a%

a%

e%

a%

nível

e% Lc

CS

SC

TS

e%

e%

a%

a%

e%

nível

a%

SuperelevaçãoMáxima

Lc

Distribuição da Superelevação(Giro em torno do eixo da pista) – AASHTO e DNIT

Lc = Espiral

Lt= Tangente

Circular

Distribuição da Superelevação(Giro em torno do eixo da pista) – AASHTO e DNIT

Le = Lc = Espiral

Lt= Tangente h

Lt= Tangente

Distribuição da Superelevação(Giro em torno do Bordo Interno) – AASHTO e DNIT

Le = Lc = Espiral

Lt= Tangente

Distribuição da Superelevação

BARNETT: α1 = 0,25% (1:400) e α2 = 0,50% (1:200)

AASHTO ou DNIT : α1 = α2 = α (Tabela 1)

Le = Lc = Espiral

Lt= Tangente

Distribuição da Superelevação

Considerando Le = Lc, teremos que calcular o novo α2

e o mesmos deverá ser menor que 0,50% (1:200)

AASHTO ou DNIT : α1 = α2 = α (Tabela 1)

Montar o Diagrama de superelevação de uma curva de transição pelo método de

BARNETT, dados e=10% e Le = Lc. Adotar giro em torno do eixo e seção

transversal com largura de semipista de 3,6m e declividade transversal de 2%.

α = 0,25% (1:400)

Exemplo de Cálculo de Distribuição da Superelevação

α1 = 0,25% (1:400)

α2 = 0,50% (1:200)

Exercícios

1. Numa rodovia de Classe I, temos: emáx=8%, V=100km/h. Se uma curva

nesta rodovia tem raio de 600 metros, calcular a Superelevação a ser

adotada, segundo o DNIT ou AASHTO.

2. Numa rodovia de Classe I, temos: emáx=6%, V=80km/h. Se uma curva

nesta rodovia tem raio de 400 metros, calcular a Superelevação a ser

adotada, segundo o DNIT ou AASHTO.

Exercícios

Exercícios

4. Numa rodovia de Classe II de relevo em região ondulada. A declividade transversal da rodovia é de 3% e o raio da

curva circular compreendido entre as Clotóides é de 121,34m. Montar o Diagrama de superelevação pelo método de

BARNETT sendo Le = Lc e completar a tabela.

Ponto EstacaCota (m)

Bordo Esquerdo Eixo Bordo Direito

A 567+12,50 102,569

B 568+08,45

TS

C

SCSC

Le = Lc = Espiral

L t= Tangente

A C