-ESTRUTURA VIÁRIA TT048 SUPERELEVAÇÃO

Transcrição

1 INFRAINFRA -ESTRUTURA VIÁRIA TT048 SUPERELEVAÇÃO Profa. Daniane Franciesca Vicentini Prof. Djalma Pereira Prof. Eduardo Ratton Profa. Márcia de Andrade Pereira

2 DEFINIÇÕES CORPO ESTRADAL: forma assumida por uma rodovia 2

3 DEFINIÇÕES PLATAFORMA: PLATAFORMA: consiste da parte da rodovia compreendida entre os limites externos dos passeios, incluindo todos os dispositivos necessários à drenagem da pista. É a largura do pavimento de uma rodovia. Está constituída por: PISTA FAIXA DE TRÁFEGO TERCEIRA FAIXA ACOSTAMENTO 3

4 ESQUEMA GEOMÉTRICO DA PLATAFORMA DE PAVIMENTAÇÃO 4

5 DEFINIÇÕES PISTA DE ROLAMENTO: Parcela da área pavimentada da plataforma destinada ao tráfego de veículos. FAIXA DE ROLAMENTO: É a parte da pista destinada ao tráfego de veículos num mesmo sentido. Cada pista possui duas ou mais faixas. TERCEIRA FAIXA: É uma faixa adicional utilizada por veículos lentos nas rampas ascendentes, muito inclinadas e longas. ACOSTAMENTO: São faixas construídas lateralmente às pistas de rolamento com a finalidade de proteger os bordos do pavimento. 5

6 ELEMENTOS DE SEÇÃO TRANSVERSAL - RODOVIAS DE PISTA SIMPLES 6

7 ELEMENTOS DE SEÇÃO TRANSVERSAL - RODOVIAS DE PISTA DUPLA 7

8 Os veículos em movimento curvilíneo são submetidos à ação de forças transversais que correspondem à força centrífuga. Para equilibrar esta solicitação, além da força de atrito entre o pneu e a pista, utiliza-se o artifício de se executar uma inclinação transversal da pista, com caimento para o lado interno da curva, denominada SUPERELEVAÇÃO e = 100. Tg(α) 8

9 Se aumentarmos o raio da curva a força centrífuga diminui, sendo possível o equilíbrio unicamente com o atrito transversal, dispensando a Superelevação 9

10 EFEITOS EM CURVAS DE RAIO PEQUENO PASSAGEIROS: sensação de desconforto causada pelos esforços laterais que empurram os passageiros para um lado ou para outro CARGAS: a atuação das forças laterais pode causar danos a mercadorias frágeis e desarrumação dos carregamentos, podendo até mesmo comprometer a estabilidade dos veículos em movimento. 10

11 CONCEITO E CARACTERÍSTICAS Superelevação da pista de rolamento é a declividade transversal da pista nos trechos em curva, introduzida com a finalidade de reduzir ou eliminar os efeitos das forças laterais sobre os passageiros e as cargas dos veículos em movimento. Expressa em % O desenvolvimento da Superelevação deve ser gradativo (inclinação crescente) e ocorrer ao longo do trecho da curva de transição 11

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13 DESENVOLVIMENTO DA SUPERELEVAÇÃO Consiste em fazê-la passar linearmente do valor de superelevação zero, no início da curva de transição, ao valor da superelevação plena a ser adotada na curva circular, na extremidade da curva de transição. 13

14 COMPRIMENTO DE TRANSIÇÃO DO ABAULAMENTO (T): extensão, ao longo da qual, se processa o giro da pista para eliminar a declividade transversal 0 % -dt% -dt% -dt% BE BI BE BI T BE 14

15 COMPRIMENTO DE TRANSIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO (L): extensão, ao longo da qual, se processa o giro da pista em torno do eixo de rotação para dotá-la da superelevação a ser mantida no trecho circular. BE% e% -dt% 0% BE% -dt% 0 % BI% L BI% 15

16 PONTO DE ABAULAMENTO (PA) ponto onde se inicia o comprimento de transição do abaulamento -dt% -dt% PA BI% BE% 16

17 PONTO DE NÍVEL: ponto onde a pista tem sua seção no plano horizontal 0% -dt% BE% PN% BI% 17

18 PONTO DE SUPERELEVAÇÃO: ponto onde termina a rotação da pista e é alcançada a superelevação total a ser mantida no trecho circular. e% BE% -dt% 0 % PS BI% 18

19 COMPRIMENTO DE TRANSIÇÃO (T E L) E PONTOS: PA PN PS e% BE -dt% -dt% -dt% 0% BE 0% -dt% BI BE BI BI T L 19

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21 EQUAÇÃO RESULTANTE DO EQUILÍBRIO DE FORÇAS - SUPERELEVAÇÃO e + f 2 V = 127.R Essa fórmula exprime a relação geral entre valores quaisquer de velocidade, raio da curva, superelevação e o correspondente coeficiente de atrito transversal. 21

22 NECESSIDADE DA SUPERELEVAÇÃO Os valores máximos admissíveis para o coeficiente de atrito transversal entre pneu e pista constam da Tabela 4.1: Tabela 4.1: Valores máximos admissíveis para os coeficientes de atrito transversal (f max ) max 22

23 LIMITES PARA A ADOÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO Um critério simples, associado à velocidade diretriz, para estabelecer os valores dos raios acima dos quais a superelevação pode ser dispensada encontra-se resumido na Tabela 4.2. Tabela 4.2: Valores dos raios-limite acima dos quais a superelevação é dispensável 23

24 TAXAS LIMITES ADMISSÍVEIS PARA A SUPERELEVAÇÃO e = min dt Onde: e min = taxa mínima de superelevação admissível d t = declividade transversal da pista em tangente 24

25 TAXA MÁXIMA DE SUPERELEVAÇÃO ADMISSÍVEL Tabela 4.3: Taxas máximas de superelevação admissíveis - e max. max 25

26 máx = 12% - É a máxima taxa prática admissível para a superelevação em projetos rodoviários. Seu emprego é excepcional e geralmente se restringirá aos casos de melhorias e correções de situações perigosas já existentes sem alteração da curva em planta (por economia ou mera impossibilidade). e máx máx = 10% - Empregada em projetos de rodovias de elevado padrão, onde as condições topográficas, geométricas e de atrito lateral, bem como o nível de serviço favoreça elevadas velocidades e um fluxo ininterrupto. e máx 26

27 máx = 8% - Empregada em projetos de rodovias de padrão intermediário ou de rodovias de elevado padrão sujeitas a fatores (especialmente topográficos) que afetem a velocidade média e a fluidez do tráfego. e máx máx = 6% - Empregada em projetos condicionados por urbanização adjacente, com redução da velocidade média e a presença de freqüentes interseções em nível. e máx máx = 4% - Utilizada em situações extremas, com intensa ocupação do solo adjacente e reduzida flexibilidade para variar as declividades da pista e sem vias marginais. 27 e máx

28 RAIO MÍNIMO DE CURVATURA HORIZONTAL Os raios mínimos de curvatura horizontal são os menores raios que podem ser percorridos à velocidade diretriz e a taxa máxima de superelevação, em condições aceitáveis de segurança e de conforto de viagem R min TAXA DE SUPERELEVAÇÃO PROJETOS NOVOS V 2 2 = 127 (e + max f max ) e e 2R R 2 R R min min = max 2 28

29 TAXA DE SUPERELEVAÇÃO RESTAURAÇÕES Uma curva com superelevação inferior ao valor calculado não é suficientemente segura para ser percorrida pelo tráfego às velocidades de operação efetivamente ocorrentes no trecho e deve ser retificada 2 V e > R 127 f max 29

30 POSIÇÃO DO EIXO DE ROTAÇÃO DA PISTA MAIS USUAL EIXO DE ROTAÇÃO COINCIDINDO COM O EIXO DO PROJETO 30

31 COMPRIMENTOS DE TRANSIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO L BE% -dt% 0% BE% -dt% e% 0 % BI% L BI% O comprimento de transição da superelevação (L) deve estar situado entre valores máximos (Lmax) e mínimos (Lmin) determinados de acordo com os critérios a seguir: 31

32 COMPRIMENTOS DE TRANSIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO L VALORES MÍNIMOS (L min ) 4 critérios 1.Critério do Máximo crescimento da Aceleração Centrífuga 32

33 VALORES MÍNIMOS (L min ) 4 critérios 2.Critério da Máxima Rampa de Superelevação Admissível L min = d.e Onde: L mín = comprimento mínimo de transição da superelevação (m) d = distância do eixo de rotação (no centro da pista) ao bordo da pista, igual à largura de uma faixa de rolamento (m) r = rampa básica de superelevação admissível (m/m ou %) definida através da Tabela 4.6 a seguir. e = taxa de superelevação na curva circular (m/m ou %) 33 r

34 VALORES MÍNIMOS (L min ) 4 critérios 2.Critério da Máxima Rampa de Superelevação Admissível 3. Critério da Fluência Ótica Não aplicável em curvas de transição 34

35 VALORES MÍNIMOS (L min ) 4 critérios 4. Critério do Comprimento Mínimo Absoluto Esses valores correspondem aproximadamente à extensão percorrida à velocidade diretriz no tempo de 2 segundos, possibilitando ao motorista a percepção visual da inflexão do traçado que será percorrida. Adota-se o maior Lmin 35

36 VALORES MÁXIMOS (L max ) 2 critérios 1. Critério do Máximo Ângulo Central da Clotóide O ângulo central máximo (Sc) de L max = R 2. Critério do Tempo de Percurso Tempo a percorrer a transição seja limitado a 8 segundos L max = 2, 2V. Adota-se o menor Lmax. 36

37 RECOMENDAÇÕES Recomenda-se quando possível, fazer a coincidência entre o comprimento da clotóide da curva de transição (lc) com o comprimento total do desenvolvimento da superelevação onde: T = L.dt e T+L = l c Teremos a seguinte relação 37

38 COMPRIMENTOS DE TRANSIÇÃO DO ABAULAMENTO - T -dt% -dt% -dt% 0 % BE BI BE BI T BE T = L.dt e 38

39 DISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO CURVAS COM TRANSIÇÃO PS 39

40 DISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO CURVAS CIRCULARES PS 40