Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL YANN MARTINS DE SOUSA RELATÓRIO/MEMÓRIA DO PROJETO JOÃO PESSOA - PB 2022 YANN MARTINS DE SOUSA MEMORIAL DE CÁLCULO Relatório apresentado no curso de graduação de Engenharia Civil da Universidade Federal da Paraíba (UFPB), na disciplina de Estradas e Transportes I para formular a nota da primeira unidade. Professor: Clovis Dias JOÃO PESSOA - PB 2022 Primeiramente, nos foi dado as informações/dados necessárias para iniciarmos o projeto: Tabela 1 – Dados para formular o projeto geométrico de rodovia. A partir dos dados fornecidos, nós conseguimos o fundamental para começar o projeto da rodovia no AutoCAD, com a definição dos segmentos da poligonal, no qual utilizamos conhecimentos aprendidos anteriormente na disciplina de Topografia, obtemos também o volume diário médio de 980 veículos, a definição do tipo da região, no nosso caso sendo a ondulada e a faixa de domínio de 40 metros. Tabela 2 – Dados dos segmentos da poligonal. Também foi apresentado os procedimentos iniciais para o projeto planimétrico, onde é especificado que os seguintes requisitos serão necessários: · Classe Técnica; · Velocidade Diretriz; · Raio Mínimo de Projeto; · Raio Mínimo para Uso de Curva Circular; · Desenho da Poligonal Diretriz; · Verificação da possibilidade de uso da curva circular; · Definição do tipo de curva para cada PI. Consequentemente, podemos começar o nosso projeto, com o cálculo das concordâncias horizontais, podemos identificar a classe técnica da estrada, para decidirmos se utilizaremos curvas circulares ou curvas com transições. Para obtermos a classe de projeto, é necessário consultar a seguinte tabela que foi disponibilizada em sala de aula: Tabela 3 – Classes de Projeto (Áreas Rurais). Com os dados que foram repassados anteriormente, podemos concluir que a nossa pista possui um critério de classificação técnica de 980 VDM (Volume Diário Médio), sendo assim um VDM entre 700 e 1400, Pista Simples da Classe II, em seguida nós iremos para a próxima tabela referente a velocidade de projeto por região. Tabela 4 – Velocidades de projeto por região. Onde podemos encontrar a velocidade em quilômetros por hora, pelo nosso caso ser em uma região ondulada e de classe II, podemos definir em 70 km/h a velocidade do nosso projeto, importante também citarmos a tabela de valores máximos para o atrito transversal, onde será útil no momento de utilizar a superelevação para calcular o raio mínimo. Tabela 5 – Valores máximos admissíveis para os coeficientes de atrito transversal f. Após incluirmos os segmentos no AutoCAD, se torna visível os pontos de inflexão: Imagem 1 – Segmentos da rodovia no AutoCAD. Com isso, podemos começar os cálculos das curvas, começando pela definição dos Raios para sabermos se uma curva circular é possível ou não entre dois segmentos, de forma que obedeça aos 40 metros da faixa de domínio e o raio mínimo. Tabela 6 – Valores-limite dos raios R acima dos quais podem ser dispensadas curvas de transição. No nosso caso nós possuímos uma Velocidade (Vp) de 70 km/h, onde o raio mínimo comportado é de 950 metros, como podemos ver na imagem acima, sendo assim, nós adotamos a curva de transição para a primeira curva, já que o espaço não era adequado para o raio necessário para formular uma curva circular, de modo que fomos testando os valores do raio, até chegarmos em um valor no qual poderíamos usar também para a segunda curva, de maneira que ainda tivéssemos 52 metros de distância entre elas, como podemos ver abaixo: CURVA 1 (TRANSIÇÃO) Ângulo de Inflexão = 59° Raio = 440 metros L (comprimento da clotóide) = 40 metros Com esses dados nós obtemos o Ts (tangente da composição de curva) (1): Ts (1) = 269,02 metros Já para a curva dois, nós utilizamos os seguintes dados: CURVA 2 (TRANSIÇÃO) Ângulo de Inflexão = 57° Raio = 440 metros L (comprimento da clotóide) = 40 metros Com esses dados nós obtemos o Ts (tangente da composição de curva) (2): Ts (2) = 258,98 metros A começar com esses dados, podemos adquirir a distância entre a primeira curva e a segunda curva, ambas sendo de transição, podemos concluir que a distância será resultante do segmento menos a tangente de cada curva, sendo a mesma 52 metros. Em sequência, na curva 3 nós vemos que uma curva circular seria adequada, de modo que haveria espaço o suficiente para manter a distância mínima de 40 metros entre uma curva e a outra. Para a curva 3: CURVA 3 (CIRCULAR) Ângulo de Inflexão = 38° Raio = 960 metros L (comprimento da clotóide) = 40 metros A curva 3, sendo a nossa primeira curva circular no projeto, possui o T (da curva 3) de: T (3) = 330, 55 metros Desde já definimos um padrão para identificar se as curvas circulares iriam ser adequadas ao segmento ou se seria necessário fazer a inclusão de mais curvas de transição, no momento tínhamos 2 (duas) curvas de transição e 1 (uma) curva circular, no qual em seguida ficaria 3 (três) curvas de transição e 3 (três) curvas circulares, com os seguintes dados: CURVA 4 (CIRCULAR) Ângulo de Inflexão = 39° Raio = 960 metros L (comprimento da clotóide) = 40 metros Sendo assim, o início da curva 4 possuí a distância de 62,26 metros para o final da curva 3, e o T (da curva 4) será de: T (4) = 339,95 metros CURVA 5 (TRANSIÇÃO) Ângulo de Inflexão = 93° Raio = 320 metros L (comprimento da clotóide) = 40 metros O Ts (tangente da composição de curva) da curva 5 será de: Ts (5) = 357,43 metros CURVA 6 (CIRCULAR) Ângulo de Inflexão = 15° Raio = 2200 metros L (comprimento da clotóide) = 40 metros Entre as curvas de número 5 e número 6, nós possuímos a distância de 52,93 metros, sendo o T da curva 6 a seguinte: T (6) = 289,63 metros Com base nisso, nós começamos a colocar um corpo no nosso projeto no AutoCAD, onde começamos a definir os dados específicos através no Excel (parte do projeto planimétrico) e transformando-os em algo visual. Para ficar mais didático, irei apresentar os dados que utilizamos através das planilhas do Excel, que foram necessárias para toda a conclusão do trabalho, e principalmente a adição das curvas no projeto do AutoCAD. Podemos ver a seguir os dados das primeiras curvas, sendo tanto a curva 1 de transição, quanto a curva 2: Imagem 2 – Dados das curvas 1 e 2 (curvas de transição). Utilizamos a cor amarela para as células onde seriam modificados os valores, como a superelevação, o fator de atrito, o raio, velocidade, ângulo de inflexão e o comprimento do segmento em questão, e as células verdes representam os valores já definidos a partir de fórmulas que foram destrinchadas nas primeiras aulas da disciplina de Estradas e Transportes. Por conseguinte, conseguimos obter no final de todos esses cálculos a medida exata para o PI (Ponto de Inflexão da Diretriz), o TS (Inicio da Clotóide), o SC (Fim da Clotóide e Início da circular), o CS (Fim da Circular e Início da Clotóide) e o ST (Fim da Clotóide), que posteriormente serão retratados no projeto do AutoCAD como os pontos notáveis das nossas curvas de transição. Desta forma nós temos os dados da curva 3 (três) e da curva 4 (quatro), ambas são curvas circulares e possuem um mesmo padrão de dados definidos no nosso Excel: Imagem 3 - Dados das curvas 3 e 4 (curvas circulares). Para as curvas circulares, será necessária uma quantidade menor de dados, como podemos ver acima, continuamos com o mesmo sistema de “Inserir” nas células em amarelo, de forma que o resultado saia nas células em verde, obtendo assim o PI (Ponto de Inflexão da Diretriz), o PC (Ponto de Começo da Curva) e o PT (Ponto de Término da Curva), que são os pontos notáveis das nossas curvas circulares, sendo fundamentais no cálculo e no projeto. Em seguida, nós temos as duas últimas curvas, sendo a curva 5 (cinco) uma curva de transição e a curva 6 (seis) uma curva circular, nesse comparativo, colocarei a sequênciade dados das duas curvas, assim ficará visível de ver a diferença em relação aos cálculos e dados adquiridos para cada tipo de curva: Imagem 4 – Dados das curvas 5 e 6, a curva 5 sendo uma curva de transição e a curva 6 circular. Estando com todos os dados necessários e informações expostas, concluímos que os nossos resultados, de forma resumida, foram: Imagem 5 – Dados das curvas 1, 2 e 5 (curvas de transição). Imagem 6 – Dados das curvas 3, 4 e 6 (curvas circulares). Imagem 7 – Espaço livre entre as curvas. Desse modo podemos concluir nosso projeto no AutoCAD, incluindo o selo, o norte geográfico, a tabela, o estaqueamento destacado com o intervalo de 100 metros e a marcação dos pontos notáveis em nosso trecho com 4705.1384 metros de comprimento, possuindo uma diferença de poucos centímetros (4 para ser mais exato) da medida apresentada no Excel de acordo com os segmentos e encurtamentos encontrados. Imagem 8 – Estaqueamento destacando os intervalos a cada 100 metros, e pontos notáveis. Com todas as definições concluídas, basta padronizarmos tudo em uma formatação de prancha, preencher o selo e a tabela dos pontos notáveis, que teremos o projeto arquitetônico completo, como podemos ver abaixo: Imagem 9 – Projeto reproduzido em formato de prancha. image3.png image4.png image5.png image6.png image7.png image8.png image9.png image10.png image11.png image12.png image13.png image14.png image15.png image1.png image2.png image16.png