Aula 2 - Elementos Básicos Para o Projeto

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ELEMENTOS BÁSICOS PARA O PROJETO Estradas e Aeroportos

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projetos de rodovias

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ELEMENTOS BÁSICOS

PARA O PROJETO

Estradas e Aeroportos

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Classes e características de projeto

Fonte: DER

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Velocidade de Projeto

Velocidade de Projeto (Vp) é a maior velocidade que um veículo-padrão pode

desenvolver, em um trecho de uma estrada, em condições normais, com segurança.

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Velocidade de projeto

Fonte: DNIT

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Dimensões básicas do veículo de projeto

Fonte: DNIT

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Velocidade Média de Percurso

Velocidade Média de Percurso (Vp) é a média das velocidades de todo o tráfego ou parte dele, obtida dividindo-se a somatória das distâncias percorridas pela somatória

dos tempos de percurso.

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Distância de visibilidade

É a extensão da estrada que pode ser vista à frente pelo motorista

Distância de visibilidade de frenagem

Distância de visibilidade de ultrapassagem

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Distância de visibilidade de frenagem

Distância de visibilidade de frenagem (Df) é a distância de visibilidade mínima para que

um veículo que percorre a estrada, na velocidade de projeto, possa parar, com segurança, antes de atingir um obstáculo

que surge em sua trajetória

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Distância de visibilidade de frenagem

𝐷𝑓

𝑑1 𝑑2

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Distância de frenagem

É calculada como a soma de duas parcelas. A primeira (𝑑1) é a distância percorrida pelo veículo durante o tempo de reação; a segunda parcela(𝑑2) é a distância percorrida pelo veículo durante

a própria frenagem

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Tempo de reação

Tempo de reação é o intervalo de tempo ente o instante em que o motorista avista um obstáculo em sua faixa de tráfego e o início da frenagem.

Inclui o tempo de percepção.

A AASHTO considera o tempo de 2,5 s adequado para uso no projeto e recomenda esse valor para

o cálculo da distância 𝑑1.

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Distância percorrida 𝑑1

𝑑1 = V . 𝑡𝑟

Considerando 𝑡𝑟 = 2,5 s, temos:

𝑑1= 0,7.V,

em que:

𝑑1= distância percorrida durante o tempo 𝑡𝑟 (m)

V = velocidade do veículo (km/h)

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Distância percorrida 𝑑2

Na equação de Torricelli: 𝑉2 = 𝑉02 + 2. 𝑎. 𝚫𝑆

em que:

V = 0 (parada do veículo);

𝑉0 = velocidade do veículo no início da frenagem,que na condição mais desfavorável é igual àvelocidade de projeto;

𝑎 = desaceleração do veículo;

𝚫𝑆 = 𝑑2.

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Distância percorrida 𝑑2

Como a 𝐹𝑅= 𝐹𝑎𝑡;

e 𝐹𝑅 = m. 𝑎; 𝐹𝑎𝑡 =𝑓. 𝑁,

Temos que:

m. 𝑎 = 𝑓. 𝑁

m. 𝑎 = 𝑓.𝑚. 𝑔

𝑎 = 𝑓.g

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Distância percorrida 𝑑2

Substituindo na equação da velocidade:

𝑉2 = 𝑉02 + 2. 𝑎. 𝚫𝑆

0 = 𝑉2 + 2. 𝑓.g. 𝑑2

𝑑2= 𝑉2

2.𝑓.𝑔

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Distância percorrida 𝑑2

Nas unidades usuais, com V em km/h, em metros esubstituindo g por seu valor, temos:

𝐷𝑓= 𝑑1+𝑑2Logo:

𝐷𝑓= 0,7.V + 0,0039.𝑉2

𝑓

em que:

𝐷𝑓=distância de frenagem (m);

V = velocidade do veículo (km/h);

𝑓 = coeficiente de atrito longitudinal.

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Efeito das rampas

em que:

i = inclinação da rampa (positivo na subida; negativo na descida)

𝐷𝑓= 0,7.V + 0,0039 . 𝑉2

𝑓+𝑖

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Exemplo

O projeto de uma rodovia rural nova, em região de relevo

plano, será desenvolvido considerando uma velocidade de

projeto de 100 km/h. Determine os valores mínimo

desejável e mínimo absoluto de distâncias de visibilidade

de parada a serem observadas no projeto.

Resolução:

V = 100 km/h

Vm = 85 km/h

fL(Vm) = 0,29

i = 0%

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Exemplo

Cálculo da distância de visibilidade desejável para parada.

𝐷𝑓= 204,5 m (desejável)

𝐷𝑓= 0,7.100 + 0,0039 . 1002

0,29+0

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Exemplo

Cálculo da distância de visibilidade mínima para parada.

𝐷𝑓= 156,7 m (mínima)

𝐷𝑓= 0,7.85 + 0,0039 . 852

0,29+0

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Distâncias de visibilidade de frenagem

Fonte: AASHTO

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Distância de visibilidade de

ultrapassagem

É o comprimento de estrada necessário para que um veículo possa ultrapassar outro, pela faixa de

tráfego oposta, com segurança

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Manobra de ultrapassagem

Fonte: Pimenta e Oliveira (2004)

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Distância de visibilidade de ultrapassagem

𝑑1= distância percorrida durante o tempo de percepção e aceleração inicial (m)

𝑑2= distância percorrida durante a ocupação da faixa de tráfego oposta (m)

𝑑3 = distância de segurança

𝑑4 = distância percorrida pelo veículo que trafega na faixa de tráfego oposta (m)

𝐷𝑢= 𝑑1+𝑑2+ 𝑑3+ 𝑑4

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Distância de visibilidade de ultrapassagem

Valores ajustados pela AASHTO:

DVU = 9,4.V – 213,

em que:

DVU: distância mínima de visibilidade de ultrapassagem

(m);

V = velocidade do veículo que ultrapassa (km/h).

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Exemplo

Qual a distância de visibilidade de

ultrapassagem a ser considerada no projeto de

uma rodovia rural nova, na classe IA, com pista

dupla, em região de relevo plano, para um

velocidade de projeto 100 km/h?

Resolução:

V = 94 km/h;

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Distância de visibilidade de ultrapassagem

Valores ajustados pela AASHTO:

DVU = 9,4.94 – 213,

DVU (distância mínima de visibilidade de ultrapassagem) =

671 m

De acordo com a AASHTO: 670 m

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Distâncias de visibilidade de ultrapassagem

Fonte: AASHTO

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Distâncias de visibilidade em função da velocidade de

projeto

Fonte: AASHTO

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Bibliografia

DER. Departamento de Estradas de Rodagem. Secretaria dos

Transportes – SP. Projeto Geométrico.

Disponível em: ftp://ftp.sp.gov.br/ftpder/normas/IP-DE-F00-001_A.pdf

HOEL, L. A.; GARBER, N. J.; SADED, A. W.. Engenharia de

infraestrutura de transportes – uma integração multimodal. São

Paulo: Cengage Learning, 2011.

LEE, S. H.. Introdução ao projeto geométrico de rodovias: Capítulo

7. Florianópolis: editora UFSC, 2013.

PIMENTA, C. R T.; OLIVEIRA, M. P.. Projeto Geométrico de

Rodovias: Capítulo 2. São Carlos: editora RIMA, 2004.

VALENTE, A. M.. Sistemas de Transportes. Notas de aula.

Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa

Catarina. Florianópolis, 2014. Disponível em:http://pet.ecv.ufsc.br/wordpress/wp-content/uploads/2014/08/Sistemas-de-Transportes-2014-2.pdf

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ELEMENTOS BÁSICOS

PARA O PROJETO

ESTRADAS