Aula 9: Projeto Geométrico de Superelevação

Aula 9 PROJETO GEOMÉTRICO Superelevação Docente Malu Correia Bastos maluufrbgmailcom Bacharelado em Engenharia Civil CET 288 ESTRADAS 1 Até aqui nos ajudou o Senhor 1 Samuel 712 1 Introdução Inclinação da pista necessária nas curvas que tem como objetivo combater a força centrífuga desenvolvida nos veículos e dificultar a derrapagem dos mesmos o V velocidade de projeto ou diretriz kmh o R raio da curva horizontal m o f coeficiente de atrito transversal pneupavimento o C curvatura 1m e o e superelevação mm valores exagerados da superelevação 1 Introdução CONTRA A FORÇA CENTRÍFUGA Componente da força peso devido a superelevação Força de atrito lateral pneupavimento 2 Cálculo da superelevação VALORES MÁXIMO E MÍNIMO DE CÁLCULO PARA A SUPERELEVAÇÃO Valor máximo de cálculo para a superelevação e1 Apenas efeito da superelevaçãof0 Valor mínimo de cálculo para a superelevação e2 Contribuição do atrito ffmáx o e1 valor máximo de cálculo para a superelevação mm o e2 valor mínimo de cálculo para a superelevação mm o V velocidade de projeto kmh o R raio da curva circular m o fmax coeficiente de atrito transversal máximo pneupavimento Valores máximos admissíveis para os coeficientes de atrito transversal pneupavimento 2 Cálculo da superelevação FÓRMULA DA SUPERELEVAÇÃO DA AASHTO QUE É ADOTADA PELO DNIT Para obtenção de curvas horizontais com conforto máximo a AASHTO optou por uma distribuição parabólica da superelevação o R raio da curva circular m o Rmin raio mínimo da curva circular m o V velocidade de projeto ou velocidade diretriz kmh o emax superelevação máxima mm o fmax coeficiente de atrito transversal máximo pneupavimento 2 Cálculo da superelevação VARIAÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO 2 Cálculo da superelevação CURVAS QUE DISPENSAM O USO DA SUPERELEVAÇÃO Uma outra formulação para cálculo da superelevação Carvalho et al 1993 apresentam outra formulação para cálculo da superelevação considerando que os veículos diminuem de velocidade nas curvas Para curvas com grandes raios a superelevação é desnecessária Adotase para estes casos a seção normal em tangente o V velocidade de projeto kmh o f coeficiente de atrito transversal pneupavimento o R raio da curva circular m e o e superelevação mm Adotar apenas se o valor for maior que o da AASHTO 3 Distribuição da superelevação Variação da seção transversal da estrada entre a seção normal adotada nos trechos em tangente e a seção superelevada adotada nas curvas a fim de evitar variações bruscas dos perfis nas bordas da pista ou seja evitar a sensação degraus ou lombadas nas bordas da pista 3 Distribuição da superelevação GIRO DA PISTA PARA SE OBTER A SUPERELEVAÇÃO EM TORNO DO EIXO DA PISTA É o processo de giro mais utilizado porque acarreta menores alterações das cotas do pavimento em relação ao perfil de referência ou seção na tangente o que resulta numa distorção menor do pavimento EM TORNO DA BORDA INTERNA DA PISTA É um processo que deve ser usado onde haver risco de problemas de drenagem devido ao abaixamento da borda interna EM TORNO DA BORDA EXTERNA DA PISTA É um processo de giro que favorece a aparência estética pois esta borda é normalmente mais perceptível ao motorista GIRO DO PAVIMENTO PARA OBTENÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO E É FEITO DE FORMA QUE TANTO AS BORDAS COMO O EIXO TENHAM UMA VARIAÇÃO LINEAR DAS COTAS 3 Distribuição da superelevação GIRO DA PISTA PARA SE OBTER A SUPERELEVAÇÃO GIRO DO PAVIMENTO EM TORNO DO EIXO DA PISTA GIRO DO PAVIMENTO EM TORNO DA BORDA INTERNA DA PISTA GIRO DO PAVIMENTO EM TORNO DA BORDA EXTERNA 3 Distribuição da superelevação ETAPAS DA DISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO Nos trechos em tangente a estrada geralmente possui uma inclinação ou abaulamento a transversal e simétrica em relação ao eixo da pista Assim sendo o processo de distribuição da superelevação pode ser dividido em duas etapas 1ª ETAPA Ou etapa da eliminação da superelevação negativa 2ª ETAPA Ou etapa da obtenção da superelevação e do trecho circular 3 Distribuição da superelevação ETAPAS DA DISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO Lt é o comprimento do trecho para o giro da pista na tangente ou comprimento para distribuição da superelevação na tangente e Le é o comprimento do trecho para o giro da pista no ramo da espiral ou comprimento para distribuição da superelevação na espiral ou comprimento de transição da superelevação Ls Le DENTRO DA CURVA DE TRANSIÇÃO As duas etapas da distribuição da superelevação que correspondem aos comprimentos Lt e Le Sendo Lt o comprimento para a distribuição da superelevação na tangente e Le o comprimento para distribuição da superelevação na espiral Os quatro estágios da seção transversal ao longo da distribuição da superelevação que são seção abaulada seção nivelada seção superelevada a e seção superelevada e O esquema de variação da variação do perfil longitudinal ao logo da distribuição da superelevação com base nas bordas da pista 3 Distribuição da superelevação CÁLCULOS DE Lt E Le Lt comprimento para a distribuição da superelevação na tangente que é comprimento necessário para passar da seção abaulada para seção nivelada o Lt comprimento para a distribuição da superelevação na tangente m o L largura de uma faixa da pista no trecho em tangente m o h elevação da pista correspondente à distribuição da superelevação no trecho tangente m o a abaulamento da pista o b declividade longitudinal do trecho de distribuição da superelevação na tangente o IL declividade longitudinal no ramo da curva espiral com transição 3 Distribuição da superelevação CÁLCULOS DE Lt E Le Le comprimento para distribuição da superelevação na espiral que é comprimento necessário para passar da seção nivelada no ponto TS ou ST para seção superelevada e o Le comprimento para distribuição da superelevação na espiral m o L largura de uma faixa da pista no trecho em tangente m o LA largura da faixa da pista no ponto SC ou CS m o H elevação da pista correspondente à distribuição da superelevação no trecho espiral m o e superelevação da pista no trecho circular o IL declividade longitudinal no ramo da espiral da curva horizontal e o S superlargura da pista no ponto SC ou CS m 3 Distribuição da superelevação RECOMENDAÇÕES GERAIS É recomendado que o comprimento para distribuição da superelevação na espiral Le SEJA IGUAL ao comprimento da espiral Ls Contudo o comprimento da espiral Ls deverá ser MAIOR OU IGUAL a Le Caso Ls seja SUPERIOR a Le podese realizar a distribuição da superelevação utilizandose o comprimento da espiral fazendo Le Ls No caso de concordância horizontal com curva circular sem transição recomendase a Colocar dentro da tangente 23 do valor total do trecho de giro para distribuição da superelevação Lt Le e b Colocar dentro da curva circular 13 do valor total do trecho de giro para distribuição da superelevação Lt Le Para pistas com número de faixas maior que 2 a AASHTO recomenda os seguintes valores a Para 3 faixas usar Le 12Le b Para 4 faixas usar Le 15Le e c Para 6 faixas usar Le 20Le EXERCÍCIOS 1 Numa rodovia de classe I temos os seguintes elementos de projeto emáx 8 V 100 kmh Assim sendo se uma curva nesta rodovia tem raio de 600 m pedese calcular a superelevação a ser adotada na curva OBS Usar a equação do DNER atual DNIT para o cálculo da superelevação e69 EXERCÍCIOS 2 Sendo fornecido os seguintes elementos de projeto a Velocidade de projeto 80 kmh b Raio do trecho circular 31250 m c Rodovia de mão dupla largura da faixa 350 m d Abaulamento da pista a 2 e Superelevação no trecho circular 8 f Método adotado para distribuição da superelevação giro da pista em torno do eixo da estrada e g Superlargura no SC ou CS 060 m Pedese determinar i O comprimento para distribuição da superelevação na tangente Lt e ii O comprimento para distribuição da superelevação na espiral Le i Lt 28 m ii Le 6080 m mínimo EXERCÍCIOS 3 Numa rodovia de classe I temos os seguintes elementos de projeto emax 8 V 100 kmh Assim sendo se uma curva nesta rodovia tem raio de 400 m pedese calcular a superelevação a ser adotada na curva OBS Utilize a formulação apresentada por Carvalho et al 1993 para calcular a superelevação e 13