Características Técnicas para Projeto

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1 Características Técnicas para Projeto

2 Projeto Geométrico É a fase do projeto de estradas que estuda as diversas características geométricas do traçado, principalmente em função da leis de movimento, características de operação dos veículos, reação dos motoristas, segurança e eficiência das estradas e volume de tráfego. SEGURANÇA, CONFORTO, EFICIÊNCIA!

3 Características Técnicas Velocidade de projeto (ou velocidade diretriz) Velocidade de operação Veículos de projeto Distância de visibilidade Distância de visibilidade de parada Distância de visibilidade de ultrapassagem

4 Velocidade de Projeto (Vp) Também chamada velocidade diretriz. Máxima velocidade que um veículo pode manter, em determinado trecho, em condições normais, com segurança. Condiciona as principais características das vias: curvatura, superlargura, distância de visibilidade Deve ser coerente com a topografia da região e com a classe da rodovia. Velocidades elevadas requerem características geométricas mais amplas, de custo mais elevado.

5 Velocidade de Projeto VELOCIDADES DE PROJETO POR REGIÃO CLASSES DE PROJETO VELOCIDADE DE PROJETO (km/h) PLANA ONDULADA MONTANHOSA I-A I-B II III IV-A IV-B

6 Velocidade de Operação (Vo) É a média de velocidades para todo o tráfego ou parte dele, obtida pela soma das distâncias percorridas dividida pelo tempo de percurso. Mais alta velocidade de percurso que o veículo pode realizar, em uma dada via, sob condições favoráveis de tempo e tráfego, sem exceder a velocidade diretriz. Utilizada nos estudos de capacidade e níveis de serviço. Velocidade de operação é função de: condição e características do veículo capacidade e vontade do motorista qualidade da estrada - geometria e pavimentos condições climáticas Policiamento

7 Características Técnicas Relação entre Velocidade de Projeto e Velocidade de Operação Velocidade de Operação (km/h) Velocidade de Projeto (km/h) Volume Próximo da Capacidade Volume Intermediário Baixo Volume

8 Veículo de Projeto Os chamados veículos de projeto são os veículos teóricos de determinada categoria, que englobam todas as características físicas e operacionais que são representativas da maioria dos veículos existentes naquela categoria. A escolha do veículo de projeto deve levar em consideração a composição do tráfego que utiliza ou utilizará a rodovia, obtida de contagens de tráfego ou de projeções que consideram o futura da região.

9 Veículo de Projeto Esses veículos condicionam os diversos aspectos do dimensionamento geométrico e estrutural de uma via, da seguinte forma: A largura do veículo adotado influencia a largura da pista de rolamento, dos acostamentos e dos ramos de interseções. A distância entre os eixos influi no cálculo da superlargura e na determinação dos raios mínimos internos e externos das pistas de pequenos raios. O comprimento total do veículo influencia a largura dos canteiros, a extensão das faixas de espera, etc. A relação peso bruto total/potência influencia o valor da rampa máxima e participa na determinação da necessidade de faixa adicional de subida. O peso bruto admissível para os veículos, combinado com a configuração dos eixos, influi no dimensionamento do pavimento. A altura admissível para os veículos influi no gabarito vertical.

10 Tipos de Veículo de Projeto VP Veículos de passeio leves, física e operacionalmente assimiláveis ao automóvel, incluindo utilitários, pick-ups, furgões e similares. CO Veículos comerciais rígidos, compostos de unidade tratora simples. São os caminhões e ônibus convencionais, normalmente de 2 eixos e 6 rodas. SR Veículo comercial articulado, composto normalmente de unidades tratoras simples e semi-reboque. O representa os veículos comerciais rigidos de maiores dimensões que o veículo CO básico, como ônibus de longo percurso e de turísmo e caminhões longos.

11 Dimensões dos Veículos de Projeto CARACTERÍSTICAS DO VEÍCULO VEÍCULO DE PROJETO VP CO O SR Largura total 2,1 2,6 2,6 2,6 Comprimento total 5,8 9,1 12,2 16,8 Raio mínimo da roda externa dianteira 7,3 12,8 12,8 13,7 Raio mínimo da roda interna traseira 4,7 8,7 7,1 6,0

12 Gabaritos Veículos VP Trajetória do balanço dianteiro R R 1 2 R 3 90 A Trajetória da roda dianteira esquerda VP R =730 (mín.) 1 R =470 (mín.) 2 R =787 (máx.) 3 Trajetória da roda traseira direita B Trajetória do balanço traseiro OBS.:DIMENSÕES EM CENTÍMETROS

13 Gabaritos Veículos CO Trajetória do balanço dianteiro R 1 R 2 R 3 Trajetória da roda 120 dianteira esquerda CO R =1280 (mín.) 1 R = 870 (mín.) 2 R =1340 (máx.) 3 Trajetória da roda traseira direita 260 OBS.:DIMENSÕES EM CENTÍMETROS

14 Gabaritos Veículos SR Trajetória do balanço dianteiro 90 R R 1 2 R Trajetória da roda 3 dianteira esquerda SR R =1370 (mín.) 1 R = 600 (mín.) 2 R =1410 (máx.) 3 Trajetória da roda traseira direita 120 OBS.:DIMENSÕES EM CENTÍMETROS

15 Gabaritos Veículos O Trajetória do balanço dianteiro R R 1 2 R 3 Trajetória da roda 210 dianteira esquerda O R =1280 (mín.) 1 R = 710 (mín.) 2 R =1440 (máx.) 3 Trajetória da roda traseira direita 250 OBS.:DIMENSÕES EM CENTÍMETROS 260

16 Distância de Visibilidade DISTÂNCIAS DE VISIBILIDADE: comprimento da rodovia, em extensão contínua, que é visível ao usuário, em sua frente. UM DOS FATORES MAIS IMPORTANTES PARA A SEGURANÇA E EFICIÊNCIA OPERACIONAL DE UMA ESTRADA. É A SUA CAPACIDADE DE PROPORCIONAR BOAS CONDIÇÕES DE VISIBILIDADE AOS MOTORISTAS QUE POR ELA TRAFEGAM. - DISTÂNCIA DE VISIBILIDADE DE PARADA; - DISTÂNCIA DE VISIBILIDADE DE ULTRAPASSAGEM. A distância de visibilidade é função direta da velocidade.

17 Para efeitos de cálculo: Considera-se que os olhos do motorista estejam postados: 1,07m, para carros de passageiros (AASHTO) 1,10m, para carros de passageiros (DNIT) 2,40m, para o caso de caminhões. Considera-se os seguintes objetos: Obstáculo fixo, com altura de 0,15m; Luzes traseiras de veículos, 0,46 a 0,60m; Veículo no sentido contrário, 1,30m.

18 Distância de Visibilidade de Parada DISTÂNCIAS DE VISIBILIDADE DE PARADA: É A DISTÂNCIA MÍNIMA PARA QUE UM VEÍCULO QUE PERCORRE UMA ESTRADA PARAR ANTES DE ATINGIR UM OBSTÁCULO. Distância necessária e suficiente para que o motorista: Perceba a existência de um obstáculo; Reaja à presença deste obstáculo; Pare completamente o veículo, antes do choque.

19 Características Técnicas (Distância de Visibilidade de Parada) Distância de Percepção e Reação (D 1 ) tempo de percepção: 1,5 s tempo de reação: 1,0 s t r = 2,5 s (tempo de percepção e reação) [ D 1 = 0,7 x V ] (onde: D1 - m; V - km/h)

20 Características Técnicas (Distância de Visibilidade de Parada) Distância de Frenagem (D 2 ) desaceleração não-uniforme (ação do freio diminui após certo tempo e pressão exercida pelo motorista aumenta com a proximidade do obstáculo) onde: D 2 - m; V - km/h; i rampa + ascendente;

21 Se o objeto estiver se deslocando no sentido contrário... Considera-se a distância de visibilidade como sendo o dobro da distância para o objeto fixo:

22 0,8 Coeficiente de atrito 0,7 0,6 0,5 0,4 Pavimento seco 0,3 Pavimento molhado 0, V (km/h)

23 Características Técnicas (Distância de V. de Parada) COEFICIENTE DE ATRITO PNEU/PAVIMENTO (DESEJÁVEL) V DIRETRIZ (km/h) f = f L 0,4 0,37 0,35 0,33 0,31 0,30 0,29 0,28 0,25 FONTE: DNER COEFICIENTE DE ATRITO PNEU/PAVIMENTO (MÍNIMA) V diretriz (km/h) V média (km/h) f L 0,40 0,38 0,36 0,34 0,32 0,31 0,30 0,30 0,28

24 Exercícios Calcular a distância de visibilidade de parada desejável numa estrada cuja velocidade diretriz é 100km/h. Calcular a distância de visibilidade de parada mínima numa estrada cuja velocidade de projeto é 100km/h.

25 Características Técnicas (Distância de Ultrapassagem) DISTÂNCIAS DE ULTRAPASSAGEM: É A DISTÂNCIA NECESSÁRIA PARA EFETUAR UMA MANOBRA DE ULTRAPASSAGEM NUMA PISTA SIMPLES DE MÃO DUPLA d1 d2 / 3 2 d2 / 3 d3 d4 d2 Du Obs: trechos com mais de 2 km sem visibilidade mínima para ultrapassagem reduzem a segurança e a capacidade de tráfego.

26 Características Técnicas (Distância de Ultrapassagem - Definições) t 1 = tempo da manobra inicial t 2 = tempo de ocupação da faixa oposta a = aceleração média (km/h/s) d 1 = durante o tempo de reação e aceleração inicial d 2 = durante o tempo de ocupação da faixa oposta d 3 = distância de segurança entre os veículos (1) e (3) d 4 = distância percorrida pelo veículo (3), que aparece no instante em que o veículo (1) acha que não tem mais condição de desistir da ultrapassagem

27 Características Técnicas (Hipóteses AASHTO) Expressões: d 1 = 0,278. t 1 (V 1 - m + (a. t 1 / 2)) d 2 = 0,278. V 1. t 2 d 3 = tabelado (30 a 90m) d 4 = (2. d 2 ) / 3 [D u = d 1 + d 2 + d 3 + d 4 ]

28 PARÂMETROS E DISTÂNCIAS GRUPOS DE VELOCIDADES (km/h) Veloc.média de ultrapassagem (km/h) 56,2 70,0 84,5 99,8 Manobra Inicial: A = aceleração média (km/h/s) 2,25 2,30 2,37 2,41 t 1 = tempo da manobra inicial (s) 3,6 4,0 4,3 4,5 d 1 = distância da manobra inicial (m) Ultrapassagem propriamente dita: t 2 = tempo ultrapassando e retorna à faixa (s) 9, ,7 11,3 d 2 = distância na ultrapassagem (m) Distância de segurança: d 3 = dist. entre os veículos opostos (m) Veículo deslocando-se no sentido oposto: d 4 = distância percorrida pelo veículo oposto (m) DISTÂNCIA TOTAL(D u ): D u =d 1 +d 2 +d 3 +d

29 Características Técnicas (Distância de Ultrapassagem) DISTÂNCIAS DE VISIBILIDADE DE ULTRAPASSAGEM V (km/h) D U (m) FONTE: DNER

30 Exercício para próxima aula Exercícios do capítulo 7, do livro do SHU HAN LEE.

31 Características Técnicas para Projeto