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CARACTERÍSTICAS

TÉCNICAS PARA PROJETO

GEOMÉTRICO DE

RODOVIAS

Curso: 7º Período - Engenharia de Agrimensura e Cartográfica

Prof. Paulo Augusto F. Borges

A classificação técnica de um projeto de uma rodovia é

feita, segundo os critérios estabelecidos pelo DNIT

(Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes) com

base em dois parâmetros principais: o volume de tráfego a ser

atendido pela rodovia e o relevo da região atravessada.

Volume de tráfego: número de veículos que passa pela

seção ou por um trecho da rodovia em um dado intervalo de

tempo. Os volumes de tráfego são expressos em VMD (Volume

Médio Diário, veículos por dia – v/d) ou VMH (Volume Médio

Horário, veículos por hora – v/h)

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

1. INTRODUÇÃO

Relevo da Região: Embora não seja uma característica

intrínseca da rodovia propriamente dita, é também considerado

para fins de classificação técnica, uma vez que está diretamente

relacionado aos diferentes graus de dificuldade de implantação e

consequentemente aos custos finais do projeto. Causam ainda

impacto na aceitação do usuário em transitar por vias com

geometrias mais pobres, e portanto, com velocidades diretrizes

mais baixas.


1. INTRODUÇÃO

Segundo o Manual de Capacidade Rodoviária (HCM -

Highway Capacity Manual), têm-se a seguinte classificação:

Terreno Plano: qualquer combinação de alinhamentos

horizontais e verticais que permita aos veículos pesados

manter aproximadamente a mesma velocidade que os carros

de passeio. Normalmente inclui rampas curtas de até 2% de

greide.


1. INTRODUÇÃO

Terreno Ondulado: qualquer combinação de alinhamentos

horizontais e verticais que provoque redução substancial das

velocidades dos veículos pesados, mas sem obrigá-los a

manter velocidades de arrasto por tempo significativo.

Terreno Montanhoso: qualquer combinação de alinhamentos

horizontais e verticais que obrigue os veículos pesados a

operar com velocidades de arrasto por distâncias significativas

e a intervalos frequentes.


1. INTRODUÇÃO

A Policy on Geometric Design of Highways and Streets –

AASHTO -1994, define:


1. INTRODUÇÃO

A tabela a seguir apresenta os valores de declividades

considerados para cada tipo de terreno:


1. INTRODUÇÃO

A classificação funcional é o processo pelo qual as vias são

agrupadas hierarquicamente em subsistemas, conforme o tipo

de serviço que oferecem e a função que exercem.


2. CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL


2. CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL

O conceito de Nível de Serviço refere-se a uma avaliação

qualitativa das condições de operação de uma corrente de

tráfego, tal como é percebida por motoristas e passageiros.

Indica o conjunto de condições operacionais que ocorrem em

uma via, faixa ou interseção, considerando-se os fatores

velocidade, tempo de percurso, restrições ou interrupções de

trânsito, liberdade de manobra, segurança, conforto, economia

e outros.


3. NÍVEIS DE SERVIÇO

O Manual de Capacidade Rodoviária - HCM estabelece como

caráter geral 6 (seis) Níveis de Serviço para serem aplicados

nas rodovias vão de A (menos congestionado) a F (mais

congestionado):



Volumes de Serviço em Rodovias Rurais de Pista Simples

(Classe I – HCM)



Volumes de Serviço em Rodovias de Múltiplas Faixas



Volumes de Serviço em Rodovias Expressas



As normas do DNIT estabelecem 5 classes técnicas para o

projeto de rodovias rurais integrantes da rede nacional:


4. CLASSES DE PROJETO

Relevo

Plano

Relevo

Ondulado

Relevo

Montanhoso

Via Expressa - Controle

Total de AcessosDecisão Administrativa 120 100 80

APista Dupla - Controle

Parcial de Acessos

Projeto em pista simples resultando em

níveis de serviço inferiores ao aceitável

B Pista SimplesVolume de tráfego projetado: > 200 vph ou >

1400 vpd

Pista SimplesVolume de tráfego projetado: 700 vpd a 1400

vpd100 70 50

Pista SimplesVolume de tráfego projetado: 300 vpd a 700

vpd80 60 40

A Pista Simples Tráfego na data de abertura: 50 vpd a 200 vpd

B Pista Simples Tráfego na data de abertura: < 50 vpd30

II

0

III

IV

100 80

60 40

Classes de

ProjetoCaracterísticas CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO TÉCNICA

VELOCIDADE DE PROJETO (km/h)

I 60

A velocidade de projeto ou

velocidade diretriz refere-se à máxima

velocidade que um veículo pode manter,

em determinado trecho, em condições

normais, com segurança.

Em uma determinada estrada

deve-se sempre adotar uma única

velocidade de projeto, usando-se

velocidades diferentes em casos

especiais.


5. VELOCIDADE DE PROJETO

A VP que ajuda a definir os raios de

curvatura, superelevação e distâncias de

visibilidade, das quais depende a

operação segura e confortável dos

veículos.

A velocidade de projeto de um

determinado trecho de estrada deve ser

coerente com a topografia da região e a

classe da rodovia.

A VP impacta nos custos finais da obra.



Qual a velocidade máxima de

acordo com o Código de

Trânsito Brasileiro?





Art. 61. A velocidade máxima permitida para a via será indicada por meio de sinalização,

obedecidas suas características técnicas e as condições de trânsito.

§ 1º Onde não existir sinalização regulamentadora, a velocidade máxima será de:

I - nas vias urbanas:

a) oitenta quilômetros por hora, nas vias de trânsito rápido:

b) sessenta quilômetros por hora, nas vias arteriais;

c) quarenta quilômetros por hora, nas vias coletoras;

d) trinta quilômetros por hora, nas vias locais;

II - nas vias rurais:

a) nas rodovias:

1) 110 (cento e dez) quilômetros por hora para automóveis, camionetas e

motocicletas; (Redação dada pela Lei nº 10.830, de 2003)

2) noventa quilômetros por hora, para ônibus e microônibus;

3) oitenta quilômetros por hora, para os demais veículos;

b) nas estradas, sessenta quilômetros por hora.

§ 2º O órgão ou entidade de trânsito ou rodoviário com circunscrição sobre a via

poderá regulamentar, por meio de sinalização, velocidades superiores ou inferiores

àquelas estabelecidas no parágrafo anterior.

Art. 62. A velocidade mínima não poderá ser inferior à metade da velocidade máxima

estabelecida, respeitadas as condições operacionais de trânsito e da via.

http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/2003/L10.830.htm#art1























6. VELOCIDADE DE OPERAÇÃO

Refere-se à média de velocidades para todo o tráfego, ou

parte dele, obtida pela soma das distâncias percorridas

dividida pelo tempo de percurso. É utilizada nos estudos de

capacidade e níveis de serviço da via.

Devido a vários fatores, entre eles as condições de tráfego, os

veículos não conseguem percorrer toda a rodovia na

velocidade de projeto.


7. VEÍCULOS DE PROJETO

As características físicas dos veículos e a proporção entre os

veículos de vários tipos constituem-se em parâmetros que

condicionam diversos aspectos do dimensionamento

geométrico e estrutural de uma via.

A largura do veículo influencia a largura da pista de

rolamento, do acostamento e dos ramos;

A distância entre eixos influi no cálculo da superlargura das

pistas principais e na determinação da largura e dos raios

mínimos internos das pistas dos ramos;



O comprimento do veículo influencia a largura dos

canteiros, a extensão de faixas de armazenagem, a

capacidade da rodovia e as dimensões de

estacionamentos;

A relação peso bruto total/potência relaciona-se com o valor

da rampa máxima admissível e participa na determinação

da necessidade de faixa adicional de subida (terceira faixa);



O peso bruto admissível dos veículos, conjugado com a

configuração dos eixos e a posição do centro de gravidade,

influi no dimensionamento e configuração do pavimento, de

separadores rígidos e defensas;

A altura admissível para os veículos condiciona o gabarito

vertical sob redes aéreas e viadutos, túneis, sinalização

vertical e semáforos.



Segundo o DNIT, foram selecionados 9 tipos básicos de veículos

de projeto a serem adotados conforme as características

predominantes de tráfego:

VP - Representa os veículos leves, física e operacionalmente

assimiláveis ao automóvel, incluindo minivans, vans, utilitários,

pick-ups e similares.

CO - Representa os veículos comerciais rígidos, não

articulados, de menores dimensões. Abrangem os caminhões

e ônibus convencionais, de dois eixos e quatro a seis rodas.



O - Representa os veículos comerciais rígidos, não

articulados, de maiores dimensões. Entre estes, se incluem os

ônibus urbanos longos, bem como caminhões com três eixos

(trucão), de maiores dimensões que o veículo CO básico.

OR - Representa os ônibus de longo percurso (rodoviário) e de

turismo. Seu comprimento é o máximo permitido para veículos

não articulados e se aproxima do limite máximo legal

admissível para ônibus não articulados que possuam 3º eixo

de apoio direcional.



CA - Representa os veículos de carga articulados, compostos

de uma unidade tratora simples (cavalo mecânico) com 2

eixos, tracionando um semirreboque de 3 eixos.

BT7 - Representa os veículos de carga articulados, compostos

de um cavalo mecânico com 3 eixos, tracionando, por meio de

duas articulações, 2 semirreboques de 2 eixos. O modelo

representativo é o veículo conhecido como Bitrem de 7 eixos.

CG - Representa os veículos especiais para transporte de

automóveis, vans, ônibus, caminhões e similares. O modelo

representativo é o veículo conhecido como Cegonheiro.



BT9 - Representa os veículos de carga articulados, compostos


duas articulações, 2 semirreboques de 3 eixos.

BTL - Representa os veículos de carga articulados, compostos


duas articulações, 2 semirreboques de 3 eixos. O modelo

representativo é o veículo conhecido como Bitrem de 9 eixos,

com comprimento total de 30 metros.


8. DISTÂNCIAS DE VISIBILIDADE

As distâncias de visibilidade traduzem os padrões de visibilidade

a serem proporcionados ao motorista, de modo que ele possa

sempre tomar a tempo às decisões necessárias à sua segurança.

distâncias de visibilidade de parada;

distâncias de tomada de decisão;

distâncias de ultrapassagem;

distâncias a serem respeitadas nas interseções.

São de caráter obrigatório as de parada e das interseções, e as

demais são valores recomendados.


8.1 Distância de Visibilidade de Parada

É distância mínima que um motorista, trafegando com a

velocidade diretriz, necessita para parar com segurança após

avistar um obstáculo na rodovia. A distância de visibilidade de

parada é a base para determinação dos comprimentos das

curvas verticais de concordância e das distâncias mínimas livres

de obstáculos laterais nas curvas horizontais.



A distância de parada é dada pela soma de duas parcelas:

D1 = parcela relativa à distância percorrida pelo veículo no

intervalo de tempo entre o instante em que o motorista vê o

obstáculo e o instante em que inicia a frenagem.

D2 = parcela relativa à distância percorrida pelo veículo durante a

frenagem.



A AASHTO, aconselha o uso do valor de 1,5 segundos para esse

tempo de percepção. Adicionando-se a esse valor o tempo

necessário à reação de frenagem (1,0 s) , teremos o tempo total

de percepção e reação igual a t = 2,5 s.

Como em projeto geométrico de estradas é comum o uso da

velocidade em km/h, torna-se necessário compatibilizar as

unidades da seguinte maneira:



A distância percorrida durante a frenagem (D2) pode ser

calculada com base na perda de energia cinética. A energia

cinética do veículo no início do processo deve ser anulada pelo

trabalho da força de atrito ao longo da distância de frenagem.



Em unidades usuais e considerando 𝑔 = 9,8𝑚𝑠2 a equação para

o cálculo de D2 fica:

Quando o trecho da estrada está em rampa, a distância de

frenagem em subida será menor, e na descida será maior.

Considerando-se o efeito das rampas têm-se a seguinte equação

para D2:



Assim, como a distância de visibilidade de parada será a soma de

D1 + D2, têm-se seguinte equação para o cálculo:

𝐷𝑃 = 0,7 ∙ 𝑉 +𝑉2

255 ∙ 𝑓 + 𝑖

𝐷𝑃 = distância de visibilidade de parada, em metros;

V = Velocidade diretriz, em km/h;

𝑓 = coeficiente de atrito longitudinal pneu/pavimento;

𝑖 = declividade do greide em m/m (+, se ascendente; - , se

descendente).



O coeficiente de atrito 𝑓 exprime a atuação do processo de

frenagem, o qual diminui em caso de pavimento molhado:



Os valores de 𝑓 adotados para projeto, correspondentes à

velocidade diretriz são apresentados abaixo:

Em condições chuvosas, a velocidade efetiva do veículo é

reduzida para um valor médio inferior à velocidade diretriz:

Em todos os cálculos envolvendo a distância de visibilidade de parada (Dp), recomenda-se adotar 1,10 metros

como a altura dos olhos do motorista em relação ao plano da pista e 0,15 metros como a menor altura de um

obstáculo que o obrigue a parar.


8.2 Distância de Visibilidade de Ultrapassagem

É a distância que deve ser proporcionada ao veículo, numa pista

simples e de mão dupla para que, quando estiver trafegando

atrás de um veículo mais lento, possa efetuar uma manobra de

ultrapassagem em condições aceitáveis de segurança e conforto.

É recomendado que devam existir trechos com visibilidade de

ultrapassagem a cada 1,5 a 3,0 km e tão extenso quanto

possível, de forma a aumentar as oportunidades de

ultrapassagem e o número de veículos que a realizam de cada

vez.



Por motivos práticos considera-se apenas o caso mais simples

de um único veículo ultrapassando outro, onde múltiplas

ultrapassagens devem ocorrer em situações favoráveis do

projeto.

Abaixo, têm-se um esquema representativo de ultrapassagem:



𝑑1 = distância percorrida durante o tempo de percepção, reação e

aceleração inicial;

𝑑2 = distância percorrida pelo veículo 1 enquanto ocupa a faixa oposta;

𝑑3 = distância de segurança entre os veículos 1 e 3, no final da manobra;

𝑑4 = distância percorrida pelo veículo 3, que trafega no sentido oposto.



Após estudos com numerosas observações de campo a

respeito de manobras de ultrapassagem obteve-se as

seguintes equações para o cálculo das distâncias 𝑑1, 𝑑2, 𝑑3 e

𝑑4:

• a) Distância 𝒅𝟏:

A distância percorrida durante o tempo de percepção e reação

é dada por:

𝑣 −𝑚 ∙𝑡1

3,6



Onde: 𝑣 = velocidade média do veículo 1, em km/h;

𝑚 = diferença de velocidades entre os veículos 1 e 2 em km/h;

𝑡1 = tempo necessário para percorrer a distância 𝑑1, em seg.

A distância percorrida durante o tempo de aceleração é dada

por:

𝑎 ∙ 𝑡12

∙𝑡1

3,6

Onde: 𝑎 = aceleração média do veículo 1, em 𝑘𝑚/ℎ/s;



Somando as duas expressões anteriores temos:

𝑑1 = 𝑣 −𝑚 +𝑎 ∙ 𝑡12

∙𝑡1

3,6

• b) Distância 𝒅𝟐:

Esta distância é calculada pela equação:

𝑑2 =1

3,6∙ 𝑣 ∙ 𝑡2

𝑡2 = tempo em que o veículo 1 ocupa a faixa oposta, em seg.;

𝑣 = velocidade média do veículo 1, em km/h;



• c) Distância 𝒅𝟑:

Distância de segurança, variando de 30 a 90 m:

• d) Distância 𝒅𝟒:

Distância percorrida pelo veículo 3, que vem em sentido

oposto. Segundo a AASHTO, o valor desta distância é

estimado em 2/3 de 𝑑2.



Com base nas fórmulas apresentadas anteriormente e nas

hipóteses feitas, a AASHTO determinou valores de distâncias

de visibilidade de ultrapassagem para velocidades diretrizes

de 30 km/h a 120km/h, resumidos na tabela abaixo:


8.3 Distância de Visibilidade para Tomada de

Decisão

É a distância necessária para que um motorista tome consciência

de uma situação potencialmente perigosa, inesperada ou difícil de

perceber, avalie o problema encontrado, selecione o caminho a

seguir e a velocidade a empregar e execute a manobra

necessária com eficiência e segurança.

NOMENCLATURA DAS RODOVIAS

PELA ATENÇÃO, PARABÉNS!!!!!

PELA PACIÊNCIA, OBRIGADO!

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