vias de comunicaÇÃo - fenix.tecnico.ulisboa.pt · auto-estradas (ips e ics) 4 1 3.75 3.75 3 (ics,...

17
1 DECivil MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL VIAS DE COMUNICAÇÃO 1/17 /17 Luís de Picado Santos ([email protected]) Traçado em Perfil Transversal Concepção geométrica Aplicação

Upload: lamkhue

Post on 28-Jul-2019

218 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: VIAS DE COMUNICAÇÃO - fenix.tecnico.ulisboa.pt · Auto-estradas (IPs e ICs) 4 1 3.75 3.75 3 (ICs, ENs, ERs and EMs) 3.5 3 2.5 1.5. 3 DECivil Perfil Transversal Faixa de rodagem

1

DECivil

MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL

VIAS DE COMUNICAÇÃO

11/17/17

VIAS DE COMUNICAÇÃOLuís de Picado Santos([email protected])

Traçado em Perfil Transversal◊

Concepção geométricaAplicação

Page 2: VIAS DE COMUNICAÇÃO - fenix.tecnico.ulisboa.pt · Auto-estradas (IPs e ICs) 4 1 3.75 3.75 3 (ICs, ENs, ERs and EMs) 3.5 3 2.5 1.5. 3 DECivil Perfil Transversal Faixa de rodagem

2

DECivil

Perfil transversalPerfil transversal

� Estabelecido em função da capacidade requerida

� Para garantir segurança (separador, vias lentos, guardas, afastamentoao contorno, dimensões)

� Para ser económico (inclinação dos taludes reflecte-se nasexpropriações)

� Integração paisagística

Duas vias dois sentidos

22/17/17

Auto-estradas (IPs e ICs)

4 1 3.75 33.75

Duas vias dois sentidos

(ICs, ENs, ERs and EMs)

3.5

3

2.5

1.5

Page 3: VIAS DE COMUNICAÇÃO - fenix.tecnico.ulisboa.pt · Auto-estradas (IPs e ICs) 4 1 3.75 3.75 3 (ICs, ENs, ERs and EMs) 3.5 3 2.5 1.5. 3 DECivil Perfil Transversal Faixa de rodagem

3

DECivil

Perfil TransversalPerfil Transversal

Faixa de rodagem

Berma

Valeta de

plataforma

reduzidaBerma interior

Separador

Arredondamento

Berma/Talude

� Faixas de rodagem separadas

33/17/17

Talude de aterro Talude de escavação

Dreno de

intercepção

longitudinal

Colector

longitudinal

Guarda de

segurança

metálica

Page 4: VIAS DE COMUNICAÇÃO - fenix.tecnico.ulisboa.pt · Auto-estradas (IPs e ICs) 4 1 3.75 3.75 3 (ICs, ENs, ERs and EMs) 3.5 3 2.5 1.5. 3 DECivil Perfil Transversal Faixa de rodagem

4

DECivil

Perfil TransversalPerfil Transversal

� Duas vias dois sentidos

44/17/17

Page 5: VIAS DE COMUNICAÇÃO - fenix.tecnico.ulisboa.pt · Auto-estradas (IPs e ICs) 4 1 3.75 3.75 3 (ICs, ENs, ERs and EMs) 3.5 3 2.5 1.5. 3 DECivil Perfil Transversal Faixa de rodagem

5

DECivil

Perfil TransversalPerfil Transversal

� Perfis transversais de 25 em 25 m

55/17/17

Page 6: VIAS DE COMUNICAÇÃO - fenix.tecnico.ulisboa.pt · Auto-estradas (IPs e ICs) 4 1 3.75 3.75 3 (ICs, ENs, ERs and EMs) 3.5 3 2.5 1.5. 3 DECivil Perfil Transversal Faixa de rodagem

6

DECivil

Perfil TransversalPerfil Transversal

Faixa de rodagem

� Faixas de rodagem

66/17/17

� Circulação dos veículos

� Onde o pavimento tem expressão

� Inclinação transversal mínima

� Aplicação da sobrelargura e sobreelevação

Tipo de via VB (km/h) farod (m)

140 2x3,75

120 2x3,75

Auto-estradas Interurbanas

em terreno difícil80/100 2x3,50

Auto-estradas suburbanas 100 2x3,50

Auto-estradas urbanas 80 2x3,50

Duas vias 2 sentidos (IP e IC) 100 2x3,50

Duas vias 2 sentidos (EN) 80 2x3,50

Municipais < 802x3,50

2x3,00

Auto-estradas Interurbanas

Page 7: VIAS DE COMUNICAÇÃO - fenix.tecnico.ulisboa.pt · Auto-estradas (IPs e ICs) 4 1 3.75 3.75 3 (ICs, ENs, ERs and EMs) 3.5 3 2.5 1.5. 3 DECivil Perfil Transversal Faixa de rodagem

7

DECivil

Perfil TransversalPerfil Transversal

� Berma exteriorBermaBerma interior

77/17/17

� Para refúgio dos veículos avariados ousinistrados

� Circulação de veículos de socorro (ou deutilizadores vulneráveis)

� Continuidade do pavimento mas com distinção(sinalização, cor e/ou textura)

� Maior dimensão => maior desobstrução =>maior capacidade

Tipo de via VB (km/h) berma (m) bi (m)

140 3,00 1,50

120 3,00 1,50

Auto-estradas Interurbanas

em terreno difícil80/100 2,50 1,00

Auto-estradas suburbanas 100 2,50 1,00

Auto-estradas urbanas 80 2,00 1,00

Duas vias 2 sentidos (IP e IC) 100 2,50 -

Duas vias 2 sentidos (EN) 80 1,50 -

Municipais < 801,50

1,00 -

Auto-estradas Interurbanas

Page 8: VIAS DE COMUNICAÇÃO - fenix.tecnico.ulisboa.pt · Auto-estradas (IPs e ICs) 4 1 3.75 3.75 3 (ICs, ENs, ERs and EMs) 3.5 3 2.5 1.5. 3 DECivil Perfil Transversal Faixa de rodagem

8

DECivil

Perfil TransversalPerfil Transversal

� Separador centralSeparador

88/17/17

� Para separação de utilizadores

� Maior dimensão => maiorsegurança => maior velocidadede utilização

Tipo de via VB (km/h) sep (m)

140 ≥ 4,00

120 ≥ 3,00

Auto-estradas Interurbanas

em terreno difícil80/100 ≥ 1,50

Auto-estradas suburbanas 100 ≥ 1,50

Auto-estradas urbanas 80 ≥ 0,60

Duas vias 2 sentidos (IP e IC) 100 -

Duas vias 2 sentidos (EN) 80 -

Municipais < 80 -

Auto-estradas Interurbanas

Page 9: VIAS DE COMUNICAÇÃO - fenix.tecnico.ulisboa.pt · Auto-estradas (IPs e ICs) 4 1 3.75 3.75 3 (ICs, ENs, ERs and EMs) 3.5 3 2.5 1.5. 3 DECivil Perfil Transversal Faixa de rodagem

9

DECivil

Perfil TransversalPerfil Transversal

� Valeta de plataforma

Valeta de

plataforma

reduzida

99/17/17

Page 10: VIAS DE COMUNICAÇÃO - fenix.tecnico.ulisboa.pt · Auto-estradas (IPs e ICs) 4 1 3.75 3.75 3 (ICs, ENs, ERs and EMs) 3.5 3 2.5 1.5. 3 DECivil Perfil Transversal Faixa de rodagem

10

DECivil

Perfil TransversalPerfil Transversal

� Taludes

Talude de aterroTalude de escavação

1010/17/17

� Inclinação preferencial de 2/3 (v/h)

� Sempre que v<2,0 m => h = 3,0 m

� Para revestimento vegetal v/h < ½

� Banquetas só em casos excepcionais

A

B

C

D

E

F

≤ 3,00 m

≥ 4 %

Page 11: VIAS DE COMUNICAÇÃO - fenix.tecnico.ulisboa.pt · Auto-estradas (IPs e ICs) 4 1 3.75 3.75 3 (ICs, ENs, ERs and EMs) 3.5 3 2.5 1.5. 3 DECivil Perfil Transversal Faixa de rodagem

11

DECivil

Perfil TransversalPerfil Transversal

� Guardas de segurançaGuarda de

segurança

metálica

1111/17/17

� Flexíveis/semi-rígidas e rígidas

� Proteger obstáculos a menos de 3,5 mdo limite da faixa de rodagem

� Para separador central de multivias

� Espaço livre de deformação ≥ 0,40 m

Altura Base Topo Comprim.

A B C D

(mm) (mm) (mm) (mm) (kg/m)

Simétrico 800 600 150

2000 / 4000

/ 6000 560

Simétrico 1100 600 150 4000 660

Simétrico 1500 900 200 3000 1580

Peso

MATERIAIS

Betão: C20/25;

Aço A 400 NR

DESIGNAÇÃO

CARACTERÍSTICAS (Peso e medidas aprox.)

Page 12: VIAS DE COMUNICAÇÃO - fenix.tecnico.ulisboa.pt · Auto-estradas (IPs e ICs) 4 1 3.75 3.75 3 (ICs, ENs, ERs and EMs) 3.5 3 2.5 1.5. 3 DECivil Perfil Transversal Faixa de rodagem

12

DECivil

FaixaFaixa de rodagem de rodagem

� Perfis transversais em obras de arte

1212/17/17

� A faixa de rodagem, separador ebermas devem ser completamentemantidos

� É de 1,20 m a distância mínima aqualquer obstáculo (passeio comguarda corpos em passagenssuperiores ou parede em inferiores)desde o limite da berma

Page 13: VIAS DE COMUNICAÇÃO - fenix.tecnico.ulisboa.pt · Auto-estradas (IPs e ICs) 4 1 3.75 3.75 3 (ICs, ENs, ERs and EMs) 3.5 3 2.5 1.5. 3 DECivil Perfil Transversal Faixa de rodagem

13

DECivil

Concepção geométricaConcepção geométrica

� Aplicação práticaNa figura fornecida (em planta) encontram-se representados dois alinhamentos de uma estrada nacional (EN). O perfil transversal tipo a adoptar tem uma faixa derodagem de 7,00 metros e bermas laterais de 2,25 metros, sendo a inclinação transversal em recta de 2,5%. Os taludes têm inclinação (V/H) em escavação e aterro 2/3.O ângulo entre os alinhamentos é de 119,00 grados. A velocidade base é de 50 Km/h.

a) Projecte, do modo que achar mais conveniente, a concordância horizontal, prevendo a utilização de clotóides, sabendo que a distância do eixo da estrada aqualquer habitação não pode ser inferior a 20,00 metros.

b) Faça um esboço do perfil transversal (indicando dimensões e inclinações) no ponto do eixo da estrada situado a 60,00 metros do ponto de tangência da curvacircular inicial (medido no sentido do fim do traçado, em alinhamento 2).

c) Projecte, do modo que achar mais conveniente, a 2ª concordância vertical (entre os trainéis 2 e 3) e determine a cota da rasante no perfil 11.

1313/17/17

62,000 50,000 60,000

46,000

Page 14: VIAS DE COMUNICAÇÃO - fenix.tecnico.ulisboa.pt · Auto-estradas (IPs e ICs) 4 1 3.75 3.75 3 (ICs, ENs, ERs and EMs) 3.5 3 2.5 1.5. 3 DECivil Perfil Transversal Faixa de rodagem

14

DECivil

Concepção geométricaConcepção geométrica

� Resolução da alínea a)

O

ϕ

2

τc

o Com t=140 => Ri = 189,545 m, então pode fazer-se� Ri = 180 m; β = 119 grados; VB = 50 km/h

( )

m 203 πmax

. Ae 200

π.119gr 119

.

2

≅−=

===

−=⇒−=⇔−=

ββββ

ββββ

ββββππππββββππππββββ

ττττ

RA

LR

RLR

L

2222100

� Amin = 50 m [das Normas]� Amax [possibilidade de uso de CT]

1414/17/17

V

ϕβ

ψ

A'

x

y

A

P'

P

F

N

E

G

Bτc

τc

Rc

cx 2 c

x 2

cxPB = yc

m 203 πmax ≅−= ββββRA

1441172

1

3

1

2

1

3

1

3

22

2

1

<<⇔<<

<<

+≅

<<

ARDciARDci

DciLDci

LDciDT

DTLDT

..

.

� Aconveniente [das Normas]

� Assim:

93,889m 180m; 130m; === cc LRA

Page 15: VIAS DE COMUNICAÇÃO - fenix.tecnico.ulisboa.pt · Auto-estradas (IPs e ICs) 4 1 3.75 3.75 3 (ICs, ENs, ERs and EMs) 3.5 3 2.5 1.5. 3 DECivil Perfil Transversal Faixa de rodagem

15

DECivil

Concepção geométricaConcepção geométrica

� Resolução da alínea a) (cont.)

o Precisa de saber-se onde está a casa. Comece-se porsaber onde está o ponto de tangência da curva circularinicial:

93,889m 180m; 130m; === cc LRA

182,041m (novo) 2,041m.

=∆+=⇒==∆24

2

c

c

c RRiR

L

1515/17/17

V

ϕβ

ψ

A'

x

y

A

P'

P

F

N

E

G

B

O

ϕ

2

τc

τc

Rc

cx 2 c

x 2

cxPB = yc

o Como tinicial=134,457<140 e como “y(xc/2)≈∆/2=1,020m”,então a distância à casa é sempre maior do que “24-1,02=22,980m” ou seja cumpre o objectivo de ser > 20 m

181,082m46,625134,457cotg .

8,123m. 93,250m;.

.

=+=+=

=

−==

−=

22

4232

1012

24

32

c

ccc

ccc

c

xRiVF

AyAx

R

ββββ

ττττττττττττ

ττττττττ

Page 16: VIAS DE COMUNICAÇÃO - fenix.tecnico.ulisboa.pt · Auto-estradas (IPs e ICs) 4 1 3.75 3.75 3 (ICs, ENs, ERs and EMs) 3.5 3 2.5 1.5. 3 DECivil Perfil Transversal Faixa de rodagem

16

DECivil

Concepção geométricaConcepção geométrica

� Resolução da alínea b)

O

ϕ

2

o O ponto em causa (“Z”) está situado em AR, a umadistância de 60-xc/2=60-46,625=13,375m. Como está emAR só tem de se calcular a variação de inclinaçãotransversal já que não há sobrelargura

93,889m 180m; 130m; === cc LRA

0,35%3,5x0,10,17%2,5.3,57.3,5..

==∆⇒=−

=−

=∆ iaiaSE

i 1

1616/17/17

V

ϕβ

ψ

A'

x

y

A

P'

P

F

N

E

G

B

2

τc

τc

Rc

cx 2 c

x 2

cxPB = yc

0,35%3,5x0,10,17%93,889

2,5.3,57.3,5..min ==∆⇒=

−=

−=∆ i

L

aiaSEi

c

1

50m0,35

2.2,5.3,5..

min

==∆

=i

aidAR

12

dAR

13,375

( )1,163%

25

.2,513,37525o)(extradors =

−=zi

1,163%2,5%

3,50 3,50 2,252,25

Page 17: VIAS DE COMUNICAÇÃO - fenix.tecnico.ulisboa.pt · Auto-estradas (IPs e ICs) 4 1 3.75 3.75 3 (ICs, ENs, ERs and EMs) 3.5 3 2.5 1.5. 3 DECivil Perfil Transversal Faixa de rodagem

17

DECivil

Concepção geométricaConcepção geométrica

� Resolução da alínea c)

o As concordâncias 1/2 e 3/4 devem aproveitar omáximo de espaço possível (são convexas e estão a chegara entroncamentos (ver planta)o A concordância 2/3 deve ser a maior possível paratentar colocar o ponto mais baixo em aterro

0,07286175

460,025.50)(600,07375

200

460,025.50)(62=

−−=∧=

−−= 32 ii

1717/17/17

( )1200m1705,204

0,07286-0,07375-

2*125125(max) min2/3 =>−==⇒= RRt

( ) 4,000m46504,568.

124,6191700 2/32/3final =−>==⇒=⇒=R

tbtR

2

2

o Porque as inclinações 2 e 3 são muito parecidas o ponto mais baixo está muito próximo davertical do vértice, não havendo a possibilidade de estar em escavação (há uma diferença de quase57 cm para acomodar uma diferença em relação à cota na vertical do vértice de poucos centímetros)o A cota correcta do ponto mais baixo poder-se- ia calcular para x(min)=R.i2=125,375m

55,1914,6190,07375.1246.46i2 =+=+= tiCT 2

( )( )( )

50,7411700-2.

149,61925124,619.0,07375-55,191

2

=−++=−+=.R

x.xiCTC i

22

2

211