Perfil Longitudinal A sua definição deve ter em conta: Rasante Topografia Traçado em planta Distâncias de visibilidade Segurança Drenagem Integração no meio ambiente Custos de construção Custos de exploração Directriz Instituto Superior Técnico / Licenciaturas Engª Civil & Engª Território - Vias de Comunicação 1
Perfil Longitudinal Rasante A rasante é a linha definida pela intersecção do eixo da estrada com a superfície do pavimento e representa-se planificada (não projectada) num plano vertical Para relacionar a estrada com o terreno, a rasante é sempre associada ao perfil longitudinal do terreno (intersecção do eixo da estrada com a superfície do terreno natural) Perfil longitudinal do terreno Curva Côncava Trainel (rampa) Curva Convexa Trainel ( declive ) Instituto Superior Técnico / Licenciaturas Engª Civil & Engª Território - Vias de Comunicação 2
Perfil Longitudinal do Terreno Procedimento 1. Identificação de perfis e de pontos sobre a directriz (pontos notáveis): - Pontos de intersecção da directriz com curvas de nível linhas de água linhas de cumeada - Ponto inicial e final da directriz 2. Determinação de cotas (ao centímetro) - Leitura directa da carta topográfica (curvas de nível) - Por interpolação: linhas de cumeada, linhas de água e pontos de início e fim 3. Construção da legenda 4. Desenho do perfil longitudinal do terreno Escala horizontal - (1:2000) Escala vertical - sobreelevação de 10 - (1:200) Instituto Superior Técnico / Licenciaturas Engª Civil & Engª Território - Vias de Comunicação 3
1 cm 1 cm 2 cm 2 cm 2 cm 4 cm 2 cm 1 cm Quilometragem (m) Cotas (m) Escala Vertical (1:200) Nº dos Perfis Transversais Cotas do Terreno (m) Cotas da Rasante (m) Diagramas LarguradaPlataforma Rasante Directriz Sobreelevação 0 Perfil Longitudinal Escala Horizontal (1:2000) Pente 0+000 0+100 0+200 0+300 0+400 0+500 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 33,20 32,51 32,30 31,51 29,80 30,51 29,40 29,51 Km = 0 + 295,32 Z = 20,70 R v = -2 000 D = 124,24 B = 0,96 i = - 4,00 % 27,70 28,51 Km = 0+233,20 Z = 23,18 D = 124,24 i = -0,004000 L = 233,20 Rv = - 2 000 i = 0,002121 L = 298,65 Instituto Superior Técnico / Licenciaturas Engª Civil & Engª Território - Vias de Comunicação 4 Km = 0+357,44 Z = 22,02 i = + 2,12 % R = 00 R = 00 L = 100,00 R = 210 L = 230,45 A = 110 L = 100,00 A = 110 0+000,00 0+100,00 L = 98,75 L = 98,75 0+198,75 0+298,75 0+397, 50 2,5 % 2,5 % 2,5 % 2,5 % 7,0 % 7,0 % 2,5 % 2,5 % 2,5 % 2,5 % 2,0 + 3,75 + 3,75 + 2,0
Rasante Inclinação dos trainéis is A inclinação do trainel é a tangente do ângulo formado com a horizontal (em %). Exemplo: um trainel que sobe 1m em 50m, (ou seja, 2m em 100m), tem uma inclinação de 2/100 = 0,02 ou 2% (i) Inclinação Máxima Velocidade Base (km/h) Imax (%) 40 8 60 7 80 6 100 5 120 4 (a) 140 3 (a) em AE deve a i max deve ser de 3% Inclinação Mínima: i. evitar trainéis com muito pequena inclinação (sobretudo quando coincidirem com uma sobreelevação também diminuta) ii. iii. inclinação mínima de 0,5% (assegurar drenagem das águas superficiais) zonas em curva: inclinação do trainel superior à inclinação do desenvolvimento da sobreelevação Instituto Superior Técnico / Licenciaturas Engª Civil & Engª Território - Vias de Comunicação 5
Redução de velocidade de um camião em rampa Rasante Extensão crítica dos trainéis is VIAS DE LENTOS (Rampa %) 9 8 7 6 5 4 3 2 (Velocidade inicial 90 km/h) 1 8 0 150 300 450 600 (Comprimento da rampa m) 32 PERFIL LONGITUDINAL 24 16 PLANTA PERFIL TRANSVERSAL TIPO Inclinação do trainel Extensão Crítica 3% 4% 5% 6% 7% 8% 420 300 230 180 150 120 Instituto Superior Técnico / Licenciaturas Engª Civil & Engª Território - Vias de Comunicação 6
Rasante Curvas de Concordância Curva de Concordância Convexa Curva de Concordância Côncava Velocidade (km/h) TE V2(K2;Z2) TD Raio Mínimo das Concordâncias Convexas (m) Raio Mínimo Desenvolvimento Mínimo Absoluto Normal Absoluto Normal Rmin de Ultrapassagem 40 1 500 1 500 40 60 2 500 50 1 500 2 100 50 60 4 500 60 2 000 3 000 60 120 6 500 70 3 000 4 200 70 120 8 000 80 5 000 6 000 80 120 11 000 90 7 500 8 500 90 120 14 000 100 9 000 12 500 100 120 17 000 110 12 000 13 000 110 120 22 000 120 14 000 16 000 120 120 28 000 130 2 000 20 000 140 140 28 000 V3(K3;Z3) Instituto Superior Técnico / Licenciaturas Engª Civil & Engª Território - Vias de Comunicação 7 TE TD Velocidade (km/h) Raio Mínimo das Concordâncias Concavas (m) Raio Mínimo Desenvolvimento Mínimo 40 800 60 50 1 200 60 60 1 600 120 70 2 500 120 80 3 500 120 90 4 500 120 100 5 500 120 110 6 000 120 120 7 000 120 130 8 000 140
Coordenação Planta - Perfil Mau traçado em planta (raio diminuto) Boa concordância planta / perfil Mau traçado em perfil (concordância diminuta) Instituto Superior Técnico / Licenciaturas Engª Civil & Engª Território - Vias de Comunicação 8
Coordenação Planta - Perfil Início da curva circular após concordância convexa, o que impede de ver a mudança de direcção em planta Início da curva circular após concordância côncava, provocando uma quebra do traçado. Instituto Superior Técnico / Licenciaturas Engª Civil & Engª Território - Vias de Comunicação 9
V1(K1;Z1) Cálculo: x IE Implantar os traineis; TE Levantar as coordenadas dos vértices; Calcular os I s com 6 casas decimais; T V2(K2;Z2) Para cada curva, função do parâmetro escolhido, calcular T; n = ie id x B = R 2T R n 8 Calcular a distância à origem dos pontos tangentes (TE=K2-T;TD=K2+T) 2 T i = TD Z K j j Z K ID j 1 j 1 V3 Convenção de sinais: R+ I+ T = Rasante Cálculo (I) I - R - R n 2 Instituto Superior Técnico / Licenciaturas Engª Civil & Engª Território - Vias de Comunicação 10
IE V2(K2;Z2) TE R TD V1(K1;Z1) T T 2T x A Cálculo das cotas (de 25 em 25 m): Cota de um ponto no trainel: Z A = Z1+ x A ie x B ID V3 Rasante Cálculo (II) Cota de um ponto na concordância: Z B = ZTE + x B ie 2 x B 2R Instituto Superior Técnico / Licenciaturas Engª Civil & Engª Território - Vias de Comunicação 11
Rasante Tabela de cálculoc VÉRTICES Km Cota (m) 0+000,00 32,51 i -0,039991 0+295,32 20,70 2 000-0,061201 61,20 122,40 0,94 0,021210 0+745,58 30,25 4 500 0,055866 125,70 251,40 1,76-0,034656 Rv (m) n Τ (m) D (m) B (m) Instituto Superior Técnico / Licenciaturas Engª Civil & Engª Território - Vias de Comunicação 12