Aula 05 - Projetos Viários

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Geometria e terraplenagem
Projetos Viários
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TOPOGRAFIA
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TOPOGRAFIA
É a representação detalhada de uma parte da superfície terrestre em um plano. Métodos de levantamento utilizados, para obter a representação gráfica de uma porção do terreno, sobre uma superfície plana (PLANTA) com as suas dimensões reduzidas.
NUVEM DE PONTOS
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PROJETO GEOMÉTRICO 
DE 
RODOVIAS
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O que é um projeto geométrico ?
Porque projetar uma rodovia ?
Como classificar uma rodovia ?
Quais argumentos técnicos utilizar ?
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Introdução;
O objetivo do projeto viário é criar rodovias com o intuito de transportar pessoas e produtos entre dois pontos. Para isso, as rodovias devem ser projetadas com características geométricas que atendam ao volume de tráfego esperado e que garanta conforto e segurança dos usuários.
Toda rodovia e projetada entre 2 pontos específicos visando a ligação de veículos entre duas cidades, porem antes de projetada é classificada o seu nível de serviço definido através do estudo de tráfego, realizado (existente) ou calculado (previsto). Visando um limite de capacidade de aproximadamente entre 10 e 20 anos.
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Classificação Rodovia
Classificação Funcional
Arterial
Coletor
Local
Classes de Projetos
Principais Critérios usados para definir a Classe de um trecho da Rodovia:
Posição Hierárquica dentro da classificação funcional
Volume Médio de Tráfego
Nível de Serviço
Outros Condicionantes
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Classes de Projeto
Classe 0 – Via Expressa: Rodovia do mais elevado padrão técnico, com pista dupla e controle total de acesso. 
  
Classe I. – Rodovias de alto padrão técnico, com controle parcial de acesso. São divididas em 2 classes:
	Classe I-A – Pista Dupla
	Classe I-B – Pista Simples
 
Classe II. – Rodovia de Pista Simples, suportando volumes de tráfego, conforme projetados para o 10º ano após a abertura ao tráfego, compreendida dentro de seus limites inferiores e superiores, que se sujeitam a aplicação de níveis de serviços variados.
  
Classe III. – Rodovia de Pista Simples, suportando volumes de tráfego, conforme projetados para o 10º ano após a abertura ao tráfego, compreendida dentro de seus limites inferiores e superiores, que se sujeitam a aplicação de níveis de serviços variados.
 
Classe IV. – Rodovia de pista simples, com características técnicas suficientes para o atendimento a custo mínimo do trafego, geralmente não é pavimentada e faz parte de um sistema local. São divididas em:
 
	Classe IV-A
	Classe IV-B 
 
As rodovias classe IV (A/B) não podem ser qualificada a ponto de nível de serviço, pois suas condições encontradas são de total desconforto, ou seja estradas rurais.
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Classes de Projeto
Classe 0
Classe I-A
Classe I-B
Classe II
Classe III
Classe IV (A/B)
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Níveis de Serviço
O Conceito de nível de serviço a se definir está ligado condições de operação da via: conforto do usuário, capacidade, fluidez e qualidade do pavimento, geometria da rodovia, ou seja qualidade como aspecto geral. 
Atendidos estes critérios as rodovias são classificadas em 6 níveis de serviços, designados pelas letras A a F.
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Níveis de Serviço
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Comparativo ou Associação
Classe Rodovia
Dimensionamento
Nível de Serviço
Qualidade
Conforto do Usuário
Capacidade (Fluidez/congestionamentos)
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Elementos de Projeto
Velocidade de Projeto ou Velocidade diretriz
Veiculo de Projeto
Distância de Visibilidade (Parada – Dvp; Ultrapassagem - Dvu)
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Velocidade de Projeto ou Velocidade Diretriz
A velocidade de projeto ou velocidade diretriz é a máxima velocidade a ser praticada na rodovia. Para efeito de projeto a escolha da velocidade irá determinar os seguintes parâmetros de dimensionamento da rodovia:
Largura de faixas
Rampas máximas
Raios de curva
Viabilizando , para a composição do tráfego que utilizará a via: fluidez, conforto e segurança.
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Veículo de Projeto
Fator predominante para o dimensionamento de uma rodovia, por existir diversos tipos de veículos com dimensões diferentes, que irão influenciar diretamente em: 
	Largura de faixas de tráfego
	Superlargura
	Superelevação
Veículos não comercias 
Veículos comercias rígidos
Veículos comercias rígidos de grande porte
Veículos comerciais articulados
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Distância de Visibilidade (Parada e Ultrapassagem)
São as distâncias básicas de visibilidade consideradas para projeto rodoviário (Distância de visibilidade de Parada – DVP / Distância de Visibilidade de Ultrapassagem – DVU), que proporcione ao motorista um tempo de reação necessário para efetuar uma manobra com segurança, seja ela:
Ultrapassagem
Intersecção em nível
Acesso
Ultrapassagem
Visibilidade
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Alinhamento Horizontal
Conceito Tangente e Curva.
 
Tangente: Esteticamente justificada em regiões muitos planas ou em vales, onde se encaixa a paisagem natural, em travesseias urbanas, onde o padrão geométrico envolvente for retilíneo. Deve ser evitada tangentes longas pelo fato de trazer a sensação de monotonia, já que é previsível, também por ser um convite ao acesso de velocidade, levando o motorista ao cansaço e sono. 
 
Curva: É mas interessante por trazer ao campo visual do motorista uma área maior de visualização e oferecer visão variada e dinâmica, por estimular o senso de previsão, e principalmente, proporcionar melhor condução ótica, permitindo ver de frente o que a tangente seria visto perifericamente. Requer mas atenção do motorista para realizar as manobras, oferecendo assim um atrativo ao invés de perigo como citado nos exemplos de tangentes.
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Raios de Curva
Raio é um trecho em curvatura entre duas tangentes.
Ao percorrer uma curva um veículo é sujeito à ação da força centrífuga, que é contrabalançada pelo atrito entre os pneus e a superfície da rodovia.
 
Para definir o raio de curvatura mínima é necessário admitir a velocidade máxima a ser praticada, pois a partir dela que será estabelecido o Coeficiente de atrito necessário para contrabalançar a força centrifuga. 
Ou seja...
Quanto maior for a velocidade, menor será o atrito.
Quanto menor for a velocidade, maior será o atrito.
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Superlargura
É um acréscimo de largura na faixa de tráfego nos trechos em curvas. Permitindo aos veículos de maiores extensões, executar manobras de contorno sem invadir a faixa adjacente.
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Superelevação
Rotação ou Giro gradual feita no sentido interno da plataforma, para contrabalançar as forças centrifugas aplicadas nas curvas de raios maiores.
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Gabarito Horizontal
Criar sensação de liberdade ao condutor. É a distancia de afastamento desejável (0,50m) do bordo pavimentado “acostamento”, de modo a evitar que um veículo descontrolado colida com obstáculo.
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Alinhamento Vertical
Greide – Perfil
Greide: Rampas ascendentes e descendentes admissível projetada para atender aos veículos tipo adotadas para projeto. ( Adequação do terreno ao seu Projeto )
Com relação ao limite de rampas máximas a serem admitidas em determinadas classes de projeto. As rodovias serão classificadas em plano, ondulado ou montanhoso.
Perfil: Representação longitudinal em planta-perfil da plataforma. Contendo informações do terreno ou plataforma acabada.
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Rampas Máximas
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Natureza do Terreno
 Terreno Plano - Aquele relevo do terreno perfeito, sem grandes ondulações permitindo a fluidez (capacidade) ou velocidade linear entre veículos pesados e leves, é rampas admissíveis de no máximo 3% em relação ao greide da rodovia.
 
 Terreno Ondulado - Terreno com rampas acima de 3% em relação ao greide, que podem provocar o efeito de arrasto por veículos pesados em tempo significativo num devido trecho especifico.
 
 Terreno Montanhoso - Qualquer local aonde ira ser implanta a rodovia está sujeita a essa região, que deverá acontecer o efeito de arrasto ocasionado por veículos pesados por um tempo significativo e paradas frequentes.
Portanto levando em consideração sua função exercida, natureza do terreno, demanda de projeto, e fundamentalmente a justificativa econômica para sua implantação, a partir destes critériosresultará em decisões no âmbito mas elevado da politica de transportes ou de desenvolvimento nacional.
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Gabarito Vertical
É a altura da plataforma até o ponto de intersecção sob uma estrutura aérea, ou por uma passagem inferior, sem necessidade de cautela, reduzirem a velocidade, pararem ou ate mesmo procurarem outro itinerário de desvio. O maior gabarito deve ser adotado de 5,50m podendo ser reduzido até 4,40m dependendo do trecho a sem implantando.
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Fator K – Parâmetro de Curvatura K
Representado por Parábolas do 2º Grau.
Taxa de variação da declividade longitudinal na unidade do comprimento, estabelecida para cada velocidade. O valor K representa o comprimento da curva no plano horizontal, em metros, para cada 1% de variação na declividade longitudinal.
Fator que vai determinar que o veiculo transite sobre um trecho em curva vertical, côncava ou convexa , com total segurança sem a sensação de estar flutuando ou sendo pressionado para baixo.
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TERRAPLENAGEM
Conceito de forma genérica empregado a terraplenagem ou movimento de terras pode ser entendida como conjunto de operações necessárias para remover a terra dos locais em que se encontrar em excesso para aqueles em que há falta, tendo como propósito adequar o terreno as características da rodovia a ser implantada.
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Seção Transversal - Detalhada
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Seções Transversais (Corte, Aterro e Mista)
Depois de definido o traçado de uma estrada e o perfil longitudinal do terreno, são levantadas as seções transversais;
Após o projeto do greide, temos a definição da plataforma.
Seção Transversal = Plataforma + Terreno Natural + Taludes
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Cálculo Volume de Terra
Método das Seções Transversais
Largamente empregada em projetos de estradas e ferrovias este método consiste em calcular os volumes de corte e aterro entre estacas (20m)
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Cálculo Volume de Terra
Método das Seções Transversais
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Cálculo Volume de Terra
Método das Seções Transversais – Estimativa das áreas de cada seção com auxílio de software
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DMT – Distância Média de Transporte
O método mas utilizado para estimativa das distâncias médias de transporte entre trechos compensados lateralmente quanto longitudinalmente... 
é o método do Diagrama de Brückner.
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DMT – Diagrama de Massa “Bruckner”
Para construção gráfica do Diagrama de Brückner é necessário calcular os volumes de cortes e aterros acumulados sucessivamente, seção a seção. Considerando positivo, corte e negativo, os aterros.
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DMT – Diagrama de Massa “Bruckner”
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Tabela Diagrama de Massa “Bruckner”
É a analise da distribuição dos materiais escavados, que define a origem e o destino dos solos e rochas das operações de terraplenagem, com indicação de seus volumes, classificações e distâncias médias de transporte. Após calcular as áreas das seções transversais e os volumes, pode-se preparar uma tabela de volumes acumulados, que servirá como base para construção do diagrama.
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Tabela Diagrama de Massa “Bruckner”
COLUNA 1: estacas dos pontos onde foram levantadas as seções transversais. Normalmente são as estacas inteiras do traçado.
COLUNA 2: áreas de corte, medidas nas seções.
COLUNA 3: áreas de aterro medidas nas seções.
COLUNA 4: produto da coluna 3 pelo fator de homogeneização.*
COLUNA 5: soma das áreas de corte de duas seções consecutivas na coluna 2.
COLUNA 6: soma das áreas de aterro de duas seções consecutivas na coluna 4.
COLUNA 7: semidistância entre seções
COLUNA 8: volumes de corte entre seções consecutivas.
COLUNA 9: volumes de aterro entre seções consecutivas.
COLUNA 10: volumes compensados lateralmente (não sujeitos a transporte longitudinal)
COLUNA 11: volumes acumulados, obtidos pela some algébrica acumulada dos volumes obtidos nas colunas 8 e 9. Os volumes acumulados são colocados como ordenadas ao final da estaca.
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*Fator Homogeneização
O fator de homogeneização (Fh) é a relação entre o volume de material no corte de  origem, e o volume de aterro compactado resultante.
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DMT – Diagrama de Massa “Bruckner”
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Resumo Características básicas para projeto geométrico 
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Projeto Geométrico
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John Lennon
John.lennon@dynatest.com.br
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