Projeto Geometrico de Rodovias

Projeto Geometrico de Rodovias

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Rampa máxima de projeto = 8% Rampa média adotada (70% da máxima) = 8 * 0,7 = 5,6% Considerando curvas de nível eqüidistantes em 1,00m A distância calculada será d = 10 * 1,0 / 5,6 = 17,857m

Para aplicação desta distância (d) no desenho, deve-se converter para escala apropriada; supondo escala horizontal 1:2.0, tem-se: d'= d / 2.0 = 17,857 / 2.0 = 0,009m = 9mm

Figura 1.9: Processo da inclinação máxima

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Com abertura do compasso ou balaustre igual a 9mm, faz-se a marcação de diversos lances que irão formar uma linha bastante sinuosa (toda quebrada), que deverá ser melhorada através da substituição por trechos médios representativos.

É decisivo para escolha da solução final o critério adotado pelo projetista, a sua experiência e fundamentalmente o seu bom senso. O projetista pode, tentativamente, por acomodação visual, buscar alternativas de traçado, compará-las entre si e compor uma melhor alternativa.

1.2.8 CRITÉRIOS E RECOMENDAÇÕES PARA A DEFINIÇÃO DE TRAÇADOS

O projeto de uma via não pode ser considerado de boa qualidade se apresentar defeitos como: curvas fechadas e freqüentes, greide muito quebrado com fortes declividades, cruzamentos perigosos, visibilidade insuficiente, greide plano com problemas de drenagem e algumas outras causas.

No entanto, é possível projetar-se boas rodovias e vias urbanas se forem observadas as seguintes recomendações preconizadas pelo Manual de Projeto Geométrico do DNER e pela AASHTO:

2. Devem ser priorizados os traçados com tangentes razoavelmente longas, utilizando-se curvas de concordância com raios tão grandes quanto possíveis, evitando-se os raios mínimos e as tangentes muito pequenas; 3. Considerações relativas à aparência e dirigibilidade recomendam que, sempre que possível, as curvas circulares sejam precedidas e continuadas por curvas de transição, mesmo naqueles casos onde, pelos critérios usuais, estas sejam dispensáveis; 4. É indesejável, sob os aspectos operacionais e de aparência, a existência de duas curvas sucessivas no mesmo sentido quando entre elas houver um curto trecho em tangente; nestas situações, deve-se substituir a solução por uma única curva longa, ou mesmo pela coincidência do final da primeira curva (PT) com o início da segunda (PC), constituindo-se assim uma curva composta (coladas). 5. O alinhamento horizontal de vias urbanas localizadas em áreas residenciais deve acompanhar a topografia para minimizar a necessidade de cortes e aterros, sem prejudicar a segurança, e desencorajar o tráfego de passagem; em áreas comerciais e industriais o alinhamento deve ser compatível com a topografia, porém o mais linear possível; 6. As curvas horizontais em vias urbanas devem ser projetadas com os maiores raios possíveis, sendo o mínimo de 30,00m. Onde as curvas são superelevadas, o menor valor dede ser

DTT/UFPR – Projeto Geométrico de Rodovias - Parte I 26 aplicado, porém o raio não deve ser menor que 25,00m para uma velocidade diretriz de 30km/h.

1. A cota inicial e final do greide deve concordar com a cota do eixo do pavimento existente ou do terreno natural, para não criar um degrau. 2. Considerar as rampas máximas estabelecidas pelas Normas

Técnicas para a Classe de Projeto da Rodovia, procurando minimizar as rampas longitudinais de maneira a nunca ultrapassar os limites fixados. Uma rampa mais suave é sempre mais desejável que uma mais íngreme, pois exige menor esforço motor do veículo. A principal limitação ao emprego de rampas suaves é constituída pelo fator econômico, traduzido pelo aumento do custo de construção em regiões topograficamente desfavoráveis. O estabelecimento de rampas máximas objetiva firmar um equilíbrio entre este fator e os desempenhos operacionais, principalmente com relação ao consumo de combustíveis, desgaste e aumento do tempo de viagem. 3. O greide a ser lançado deve equilibrar os volumes de corte e aterro, evitando empréstimos ou bota-foras, ou seja, deve-se estabelecer uma otimização de massas preferencialmente com pequenas distâncias de transporte dos materiais, visando uma redução no custo da obra. 4. Cuidados especiais nas travessias, devendo-se assegurar um vão livre de 5,50 metros para passagem sobre outras rodovias, de 7,20 metros sobre ferrovia e de 2,0 metros sobre a máxima enchente verificada nos cursos d’água no caso de pontes. 5. Amplas condições de visibilidade. 6. Cuidados especiais com referência a aspectos geológicos, procurando-se evitar cortes mais profundos em casos onde existam afloramentos de rocha. 7. Cuidados com relação à drenagem superficial, procurando-se evitar que pontos de cotas mais baixas fiquem situados dentro de trechos em corte, o que dificultaria ou encareceria o sistema de drenagem para águas superficiais. Também devem ser evitados trechos com declividade nula ou com valor inferior a 1% dentro de trechos em corte ou menor que 0,5% em aterros, pelas mesmas razões expostas, bem como, nos trechos em corte, deve-se evitar concavidades com rampas de sinais contrários. 8. Cuidados com relação à seção transversal do terreno, procurando-se evitar situações em que a plataforma tenha um greide com uma altura que possa comprometer a estabilidade da plataforma por deslizamento da mesma sobre o talude de aterro ou exigir a construção de obras de contenção, elevando o custo da construção. 9. Deve-se preferir greide com curvas verticais suaves e bem concordantes com as tangentes verticais, ao invés de greides com numerosas quebras (greide colado). Greide colado, em

DTT/UFPR – Projeto Geométrico de Rodovias - Parte I 27 traçados sensivelmente retos, são indesejáveis por motivos estéticos e por proporcionarem situações perigosas em terrenos ondulados: a sucessão de pequenas lombadas e depressões ocultando veículos nos pontos baixos causa uma falsa impressão de oportunidade de ultrapassagem. 10. Nas rampas ascendentes longas é preferível colocar rampas maiores no início e diminuí-las no alto, tirando proveito do impulso acumulado no trecho descente anterior a subida. Em condições topográficas onduladas ou montanhosas, deve-se ponderar também a possibilidade de que greides íngremes extensos proporcionam a liberação da energia potencial nos percursos de descidas, oferecendo perigo excessivo e alta velocidade, principalmente aos veículos pesados. 1. Evitar aplicação de rampas máximas e em grandes extensões; depois de rampa íngreme, intercalar patamares ou rampas mais suaves. 12. Nas proximidades e nas interseções o greide deve ser abrandado. 13. Onde houver rampas de comprimento acima do crítico e se o volume de tráfego de veículos lentos for considerável, prever 3ª faixa para o uso deste tipo de veículo. O termo “comprimento crítico de rampa” é usado para indicar o comprimento máximo de uma determinada rampa ascendente, em que um caminhão carregado possa operar sem redução demasiada em sua velocidade. O comprimento crítico de rampa é obtido em função da declividade longitudinal da rampa (greide) e da velocidade tolerável, com ordem de grandeza expressa na Tabela 1.1 abaixo:

Tabela 1.1: Comprimentos críticos de rampas COMPRIMENTO CRÍTICO DE RAMPA

GREIDE % Rampa precedida por trecho plano (m) Rampa precedida por trecho descendente (m)

Fonte: Manual de projeto geométrico (DNER, 1999)

14. Para maior facilidade no calculo das ordenadas da curva de concordância vertical, deve-se projetar os greides retos de forma que o PIV coincida com uma estaca inteira ou uma estaca intermediária (inteira+10). 15. O projeto do greide deve evitar freqüentes alterações de menor vulto nos valores das rampas, essas sendo tão contínuas quanto

DTT/UFPR – Projeto Geométrico de Rodovias - Parte I 28 possível, como também evitar, sempre que possível, curvas sucessivas de mesmo sentido separadas por pequenas extensões de rampa, principalmente em rodovias de pista dupla. 16. É preferível um greide balanceado, composto por rampas e curvas verticais de grandes raios, a um projeto de rampas muito extensas ou a um greide contendo uma seqüência de curvas verticais muito próximas, isto é, o greide deve resultar suave e uniforme, evitando-se as constantes quebras de alinhamento vertical e os pequenos comprimentos com rampas diferentes. 17. Podem ser dispensadas curvas verticais quando a diferença algébrica entre as rampas contíguas for inferior a 0,5%. 18. O greide para ruas residenciais deve ser o máximo possível em nível e compatível com as áreas adjacentes. Quando necessário, as inclinações das rampas devem ser inferiores a 15%, observadas as condições de drenagem. 19. Para vias urbanas localizadas em áreas comerciais e industriais, o projeto em perfil deve ter rampas com inclinações menores que 8%, sendo desejáveis taxas de 5%. 20. Para proporcionar um sistema de drenagem apropriado, o greide em vias urbanas dotadas de meio-fio deve assegurar uma taxa mínima de 0,3%.

1. As tortuosidades dos alinhamentos vertical e horizontal devem ser compatíveis, por exemplo, trechos em tangente horizontal não são coerentes com freqüentes quebras no greide, e vice-versa. 2. Curvas verticais e horizontais devem se superpor, de preferência as horizontais iniciando um pouco antes das verticais, como que a anunciando ao motorista. Os vértices das tangentes curvas verticais e horizontais devem aproximadamente coincidir. 3. Deve ser assegurada a visibilidade em todo o traçado, principalmente nos cruzamentos e derivações, bem como nas curvas verticais e horizontais. 4. Os elementos de drenagem devem ser corretamente implantados, de forma a garantir a segurança, a própria durabilidade da obra e um menor custo de conservação. 5. As curvas horizontais não devem ter seu início coincidente com pontos baixos do greide, ao final de longas descidas, devido ao natural aumento de velocidade, e também para evitar a ocorrência de uma visão distorcida do traçado, impedindo a percepção da continuidade da curva. 6. Curvas horizontais não devem iniciar ou findar no cume das lombadas para não surpreender o motorista. Quando a curva horizontal se encontra dentro de um corte, esse efeito será reduzido pelo balizamento natural dos taludes de corte. 7. Em rodovias de pista dupla, é desejável que os traçados em planta e perfil sejam independentes para as duas pistas.

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8. Sempre que possível, uma tangente longa deve estar associada a uma curva côncava bem dimensionada, atenuando a rigidez do trecho. 9. Na existência de pontes, viadutos e outras obras de arte especiais (túneis), visando simplificar a execução das estruturas, se possível e sem qualquer prejuízo a concepção do projeto, sugerese serem evitadas curvas de concordância horizontal e/ou vertical. 10. O traçado, em planta e em perfil, deve integrar-se ao meio ambiente, harmonizando-se com a paisagem. 1. Na transposição de cursos d’agua deve-se observar o dimensionamento hidráulico da seção, definindo-se a cota de máxima enchente, inclusive com uma margem de segurança.

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2 CURVAS HORIZONTAIS CIRCULARES

Curva Circular é a denominação corriqueira das curvas simples (um segmento de circunferência) de um projeto geométrico de rodovias e vias urbanas que tecnicamente são nominadas de CURVA CIRCULAR DE CONCORDÂNCIA HORIZONTAL ou CURVA CIRCULAR HORIZONTAL DE CONCORDÂNCIA

2.1 INTRODUÇÃO - ESCOLHA DA CURVA

A Diretriz definida até então, é composta por trechos retos consecutivos chamados de tangentes; estas tangentes devem ser melhor concordadas através de curvas, visando dar suavidade ao traçado. A escolha da curva que mais se ajusta as tangentes é feita por análise visual e tentativa.

Para estabelecer o valor aproximado do raio da curva, utilizam-se

GABARITOS que, na escala adotada, representam trechos de curvas circulares de raios diversos. São construídos de celulóide, madeira, papelão, plástico (como um jogo de réguas curvas) ou desenhadas em papel vegetal (círculos concêntricos ajustados por sobreposição).

A escolha é feita colocando-se os gabaritos sobre a planta de tal forma que as curvas tangenciem os alinhamentos a concordar. Verificado, em cada interseção, qual o raio de curva que melhor atende aos objetivos do projeto, fica concluída a operação de fixação do raio da curva.

2.2 PONTOS E ELEMENTOS DA CURVA CIRCULAR

Percorrendo-se o traçado da curva no sentido crescente do estaqueamento, os pontos e elementos de uma curva circular podem ser definidos e codificados conforme segue:

Figura 2.1-a: Elementos de curva horizontal circular

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PC = Ponto de Curva. É o ponto de contato entre o fim da tangente e o começo da curva circular. Ponto inicial da curva.

PCD = Ponto de Curva a Direita. É o ponto de curva identificando que o desenvolvimento se dá a direita da tangente.

PCE = Ponto de Curva a Esquerda. É o ponto de curva identificando que o desenvolvimento se dá a esquerda da tangente.

PT = Ponto de Tangente. É o ponto de contato entre o fim da curva circular e o começo da tangente seguinte. Ponto final da curva.

PCC = Ponto de Curva Composta. É o ponto de contato de duas curvas circulares de mesmo sentido, quando o fim de uma curva coincide com o início da curva seguinte (curvas coladas).

PCR = Ponto de Curva Reversa. É o ponto de contato de duas curvas circulares de sentidos opostos, quando o fim de uma curva coincide com o início da curva seguinte (curvas coladas).

PI = Ponto de Interseção. É o ponto onde se interceptam as tangentes que serão concordadas pela curva.

Ø = Deflexão. É o ângulo formado pelo prolongamento de um alinhamento e o alinhamento seguinte, com orientação do sentido direito ou esquerdo de medida.

T = Tangentes Externas. São os segmentos retos das tangentes originais, compreendidos entre o PC e o PI ou também entre o PT e o PI.

C = Corda. É a distância, em reta, entre o PC e o PT. cb = Corda Base. É uma corda de comprimento pré-estabelecido, podendo ser 50, 20, 10 ou 5m dependendo do raio da curva, que corresponde a subdivisões iguais da curva, aproximando-se do arco. Na prática confundemse corda base e arco correspondente.

D = Desenvolvimento. É o comprimento do arco da curva de concordância, do ponto PC ao ponto PT, medido em função da corda base adotada e suas frações.

E = Afastamento. É a distância entre o PI e a curva, medida sobre a reta que une o PI ao centro da curva. f = Flecha. É a distância entre o ponto médio do arco de curva e a sua corda, medida sobre a reta que une o PI ao centro da curva; é a maior distância radial entre arco e corda.

R = Raio da Curva. É a distância do centro da curva ao ponto PC ou PT.

AC = Ângulo Central. É o ângulo formado pelos raios que passam pelos extremos do arco da curva, ou seja, pelos pontos PC e PT.

ØC = Deflexão da Corda. É o ângulo formado pelo primeiro alinhamento reto e a corda da curva circular.

Øcb = Deflexão da Corda Base. É a deflexão da corda base adotada em relação a primeira tangente ou a qualquer tangente à curva, no ponto de início da corda; pode-se ter deflexão para corda base de 50, 20, 10 ou 5m conforme o caso.

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