projeto geométrico de estrada 1
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Desenvolvimento de projeto básico de uma estrada, parte 1.TRANSCRIPT
PROJETO GEOMÉTRICO DE ESTRADA 1
Jemison Mendes, Reysson Bruno, Carlos Alberto, Rodrigo Sales, Enderson Silva e Caio
Mácio 2
Hildegardo ³
1. INTRODUÇÃO
Pode-se admitir por projeto geométrico de uma estrada o conjunto de etapas que
buscam sincronizar seus elementos de acordo com suas funcionalidades específicas de cada
projeto, entre eles é possível citar algumas como: parâmetros admissíveis de segurança,
distância de frenagem, condições de atrito, conforto, aceleração, inclinação máxima das
rampas, superelevação, superlargura, entre outros.
É imprescindível um bom conhecimento técnico por parte do projetista para que este
consiga equalizar tantas variáveis que regem um projeto de estrada, só assim será possível
desenvolver um bom planejamento com viabilidade técnoeconômica e além de tudo seguro.
2. OBJETIVOS
Desenvolver os seguintes tópicos:
O perfil do terreno;
________________________________________
1. Case apresentado à disciplina de Estradas I do Curso de Engenharia Civil da UNDB;2. Alunos do 8o Período do Curso de Engenharia Civil da UNDB;3. Professor da disciplina de Estradas I do Curso de Engenharia Civil da UNDB.
A linha do greide;
As estacas dos PIV's, PCV´s, PTV´s;
As cotas dos PIV´s, PCV´s, PTV´s;
Os comprimentos das curvas verticais de concordância;
As rampas, em porcentagem;
Os raios das curvas verticais;
As ordenadas das curvas verticais,
As cotas do greide em estacas inteiras e m locais de seções Transversais.
3. CONSIDERAÇÕES INICIAIS
Segundo as informações fornecidas na proposta deste presente case, o projeto a
ser desenvolvido apresenta as características conforme mostrado a seguir. Contudo, são
apresentadas algumas informações necessárias para o desenvolvimento do projeto fornecidas
pelo DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte).
3.1 Traçado
Dessa forma, segue os parâmetros citados na proposta do case, referente ao
traçado:
Raio mínimo normativo: 110°
Estrada de Rodagem: Classe III
Estacas: a cada 20m
Largura da pista de rolamento: 7m
Largura do acostamento: 2,0m
Extensão Total(m): 0,72km
Velocidade de Projeto: 60km
Rampa máxima: 6%
VMD: 300 a 700
Distância Mínima de Visibilidade de Ultrapassagem
3.2 Disposições Gerais
Os projetos das estradas devem der acompanhados do estudo dos solos ao longo
do traçado, visando ao planejamento da terraplenagem em geral, à classificação prévia dos
materiais, à construção de sub-bases e bases de revestimento e à proteção dos taludes e dos
terrenos da estrada e circunvizinhos, contra a erosão.
Recomenda-se o exame geológico, particularmente o reconhecimento das águas
subterrâneas da região atravessada, para a conveniente fixação do greide e previsão das obras
de proteção da estrada, e consequente ampliação da faixa de domínio, se necessário;
Na escolha das características técnicas que as estradas devam apresentar no seu
estágio final, o fator a considerar-se predominantemente é o máximo volume de tráfego misto
diário previsto no fim dos seus primeiros anos, adotando-se os seguintes valores:
Classe I - 1.000 ou mais veículos/dia;
Classe II - menos de 1.000 e mais de 500 veículos/dia;
Classe III - até 500 veículos/dia
3.3 CLASSE III
Rodovia de pista simples, suportando volumes de tráfego, conforme projetados
para o 10° ano após abertura ao tráfego compreendidos entre os seguintes limites:
Limite Inferior
Volume Médio Diário de 300 veículos. Dependendo das condições locais o nível
de serviço ficará entre A e D.
Limite Superior
Volume Médio Diário de 700 veículos. Dependendo das condições locais o nível
de serviço ficará enquadrado entra A eD.
3.4 DNIT
O Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes - DNIT é o principal
órgão executor do Ministério dos Transportes. Foi implantado em fevereiro de 2002 para
desempenhar as funções relativas à construção, manutenção e operação da infraestrutura dos
segmentos do Sistema Federal de Viação sob administração direta da União nos modais
rodoviário, ferroviário e aquaviário. É dirigido por um Conselho Administrativo e por cinco
diretores nomeados pelo Presidente da República e conta com recursos da própria União para
a execução das obras.
3.5 Classificação das rodovias
Tabela 1- Classificação das Rodovias. DNER(1999) –Manual de Projeto Geométrico de Rodovias Rurais.
3.6 Velocidades diretrizes
Para todo e qualquer projeto de estradas, o DNIT regulamenta valores limites de
velocidade de acordo com o perfil da região em que se deseja executar o projeto e também as
classes de rodovias.
3.6.1 As velocidades diretrizes, em km/h, são as seguintes:
.
Tabela 2- Velocidades Diretrizes. DNER(1999) –Manual de Projeto Geométrico de Rodovias Rurais.
3.7 Raios mínimos de curvatura horizontal
Assim como as velocidades diretrizes, existe um padrão normativo segundo o DNIT
que parametrizam os raios mínimos para que se garanta uma curvatura aceitavelmente segura
para os condutores.
3.7.1 Os raios mínimos de curvatura horizontal, em m, dos eixos das estradas, são os
seguintes:
Tabela3- Raios Mínimos de Curvatura Horizontal. DNER(1999) –Manual de Projeto Geométrico de Rodovias Rurais.
4. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO
Para o desenvolvimento do projeto desse pequeno trecho de estrada proposto é
fundamental desenvolver alguns cálculos inerentes a esse contexto. Dessa forma, com base no
traçado horizontal e no perfil longitudinal apresentado, os cálculos seguiram o roteiro do sub
tópicos abaixo, conforme, resumido a seguir:
Cálculo das Tangentes e Desenvolvimentos;
Cálculos da Inclinação das Rampas;
Cálculos das Diferenças Algébricas de Inclinação das Rampas;
Cálculo do Comprimento Vertical das Curvas;
Cálculos das Estacas (PCV, PIV e PTV);
Cálculos das Cotas (PCV, PIV e PTV);
Cálculos das Flechas, e;
Nota de Serviço.
4.1 Cálculo das Tangentes (T) e Desenvolvimentos (D)
Curva 1
T1 = 112,32 x tg (22/2)
T1 = 21,83 metros
D1 = (π x 112,32 x22) / 180
D1 = 43,13 metros
Curva 2
T1 = 113,68 x tg (27/2)
T1 = 27,29 metros
D1 = (π x 113,68 x27) / 180
D1 = 53,57 metros
4.2 Cálculos da Inclinação das Rampas
Rampa 1
I1 = (2,1x100) / 260
I1 = 0,81 %
Rampa 2
I2 = (13,5x100) / 260
I1 = 5,20 %
Rampa 3
I2 = (11,6x100) / 200
I1 = 5,80 %
4.3 Cálculos das Diferenças Algébricas de Inclinação das Rampas
Curva 1
G1 = -0,81 – 5,2
G1 = - 6 %
Curva 2
G2 = 5,2 + 5,8
G2 = 11 %
4.4 Cálculo do Comprimento Vertical das Curvas
Curva 1
L1 = 17x6L1 = 102 metros
Curva 2
L2 = 18 x 11
L2 = 198 metros
4.5 Cálculos das Estacas (PCV, PIV e PTV)
Curva 1
PCV1 = 260 – (102/2) = 209 metros, 10 est + 9 m;PTV1 = 260 + (102/2) = 311 metros, 15 est +11 m;PIV1 = 260 metros, 13 est.
Curva 2
PCV2 = 520 – (198/2) = 421 metros, 21 est + 1 m;PTV2 = 520 + (198/2) = 619 metros, 30 est +19 m;PIV2 = 520 metros, 26 est.
4.6 Cálculos das Cotas (PCV, PIV e PTV)
Curva 1
Cota (PIV1) = 888,44 – 260 x (0,81 / 100) = 886,33 metros
Cota (PCV1) = 886,33 + (0,81 / 100) x (102 / 2) = 886,74 metros
Cota (PTV1) = 886,33 + 0,052 x (102 / 2) = 889 metros
Curva 2
Cota (PIV2) = 886,43 + 260 x 0,052 = 899,85 metros
Cota (PCV2) = 889,85 – 0,052 x (198 / 2) = 894,70 metros
Cota (PTV2) = 899,85 - 0,058 x (198 / 2) = 889 metros
4.7 Cálculos das Flechas
Curva 1
F1 = -0,06 x (102 / 8)
F1 = - 0,765 metros
f1 = - 0,06 * (x² / (2 * 102))
f1 = -2,94 * 10-4 * x²
Curva 2
F2 = 0,11 x (198 / 8)
F2 = 2,724 metros
f2 = 0,11 * (x² / (2 * 198))
f2 = 2,78 * 10-4 * x²
4.8 Nota de Serviço
Curva 1
Estaca Cotas Greide Reto(m) f (m)Cotas Greide de
Projeto(m)
10 est + 9m 886,74 0 886,74
11 886,65 -0,035 886,68
12 886,49 -0,282 886,77
13 (PIV) 886,33 -0,765 887,09
14 887,37 -0,282 887,65
15 888,41 -0,035 888,44
15 est + 11m 889 0 889
Tabela 4- Nota de serviço Curva 1.
Curva 2
Estaca Cotas Greide Reto (m) f (m) Cotas Greide de Projeto (m)
21 est + 1m 894,7 0 894,7
22 895,69 0,1 895,59
23 896,73 0,422 896,31
24 897,77 0,968 896,8
25 898,81 1,735 897,07
26 (PIV) 899,85 2,724 897,13
27 898,69 1,735 896,95
28 897,53 0,968 896,56
29 896,37 0,422 895,95
30 895,21 0,1 895,11
30 est + 19m 894,11 0 894,11
Tabela 5- Nota de serviço Curva 2
5. COCLUSÃO
A realização deste projeto foi de grande relevância na construção do embasamento
teórico e prático dos alunos, tendo grande importância à aplicação dos conhecimentos
adquiridos durante as ministração da disciplina de Estradas I. Desta forma, usou o DNIT
como fundamentação teórica, considerando primordialmente os fatores como segurança e
custos menores para a rodovia evitando grandes volumes de corte e aterro.
6. REFERÊNCIAS
DNER. Manual de Projeto Geométrico de Rodovias Rurais. DNIT, Rio de Janeiro – RJ, 1999.
LEE, H. S. Introdução ao Projeto Geométrico de Rodovias. Ed. Da UFSC, 2ª Ed., Florianópolis.