Aula 01 - Elementos Básicos

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


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)


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


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


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


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


Projeto de Estradas

Representação gráfica do projeto

Planta

Representação em escala da projeção

da estrada sobre o plano horizontal

Escala 1:2.000


Projeto de Estradas


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


Projeto de Estradas


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


Projeto de Estradas

Representação gráfica do projeto Seções transversais

Pista simples

Pista dupla


Projeto de Estradas

Representação gráfica do projeto Composição entre planta, perfil e seções


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


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


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


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


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


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


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


Projeto de Estradas


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)


Projeto de Estradas



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


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


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


Projeto de Estradas



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


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


Projeto de Estradas


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


Projeto de Estradas


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


Espaço de segurança – tabelado

d3 = distância de segurança (m) 30 55 75 90

Veículo que trafega no sentido oposto


Du = d1 + d2 + d3 + d4 (m) 315 445 580 725

Valores adotados pela AASHTO


Projeto de Estradas


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


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


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


Projeto de Estradas


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


Projeto de Estradas


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


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