Case De Estradas I.docx

ENGENHARIA CONSTRUTIVA SOBRE UM PROJETO GEOMÉTRICO DE UMA ESTRADA DE ACESSO1 Daniele Katy da Silva Lima Daysa Botelho Débora de Brito Clarise Pinheiro Mendonça Giuliana Freitas Kalyenne Elizabeth de Oliveira Cardoso Leonardo Costa Rocha Matheus Vyctor 2 Hidelgardo de Oliveira da Silva 3

1 DESCRIÇÃO DE CASO

2 IDENTIFICAÇÃO E ANÁLISE DO CASO - Premissas: 1 - O engenheiro juntamente com sua equipe deverá estudar no mínimo duas opções de traçados para um melhor estudo de terraplenagem. 2 - Os traçados estudados deverão ser efetuados de maneira que os volumes se compensem dentro da área do projeto. 3 - Nos traçados estudados devem também ser avaliados a situação de drenagem superficial e de talvegue. 4 - O traçado escolhido deverá ser apresentado em planta e perfil estaqueados de 20 𝑚 em 20 𝑚, seções transversais gabaritadas com informações das áreas de corte e aterro, volume de terraplenagem e distribuição de massas; 5 - O veículo utilizado pela fábrica para fazer o transporte será um do tipo “CO”.

Case apresentado à disciplina de Estradas I da Unidade de Ensino Superior Dom Bosco – UNDB. Acadêmicos do 8º Período do Curso de Engenharia de Civil na UNDB. 3 Professor, orientador. 1 2

6 - O acesso deverá passar no máximo 20 𝑚 de distância da balança, para dá condições de implantação de uma área de manobras e para carga e descargas dos suínos nos caminhões. 7 - A velocidade diretriz do acesso será de 40 𝑘𝑚/ℎ. 2.1 Descrição das decisões possíveis  De acordo com as normas do DNIT qual seria a classe da rodovia indicada para este acesso?  O terreno oferece condições topográficas para manter as características mínimas da classe da rodovia escolhida?

2.2 Argumentos para fundamentar cada decisão

A escolha do traçado da estrada foi representada por um estaqueamento, ou seja, as estacas foram inseridas de 20 em 20 metros. A partir disso, foi possibilitado calcular, com base na cota da 𝐸(𝑃𝐼), raio e ângulo de deflexão referente à cada uma das curvas feita na estrada, os pontos notáveis de cada uma. Quanto aos raios, foram utilizados os raios mínimos para uma curvatura horizontal que, conforme o DNER (Manual de Projeto Geométrico de Rodovias Rurais), existem condições de equilíbrio para um veículo percorrer uma determinada curva, onde essas dependem da velocidade, taxa de superelevação e coeficiente de atrito transversal, definido por: 𝑅𝑚í𝑛 =

𝑣2 127 ∙ (𝑒𝑚á𝑥 + 𝑓𝑚á𝑥 )

Onde: 𝑅 = 𝑟𝑎𝑖𝑜 𝑑𝑎 𝑐𝑢𝑟𝑣𝑎 (𝑚) 𝑣 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑟𝑒𝑡𝑟𝑖𝑧 (𝑘𝑚/ℎ) 𝑒𝑚á𝑥 = 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎 𝑡𝑎𝑥𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑒𝑙𝑒𝑣𝑎çã𝑜 𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑑𝑎 (𝑚/𝑚) 𝑓𝑚á𝑥 = 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑜 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑟𝑖𝑡𝑜 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑣𝑒𝑟𝑠𝑎𝑙 𝑎𝑑𝑚𝑖𝑠𝑠í𝑣𝑒𝑙 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑜 𝑝𝑛𝑒𝑢 𝑒 𝑝𝑎𝑣𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑎𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙)

No caso da problemática, a velocidade do veículo é 40 𝑘𝑚/ℎ, determinando uma taxa de superelevação de 10%, devido ao tipo de veículo e um coeficiente de atrito transversal de 0,18 que, de acordo com uma tabela do manual citado acima, o raio mínimo é

de 45 𝑚, afirmando ainda que deve-se utilizar raios superiores ao mínimo. Dessa maneira, os valores dos raios das curvas a seguir foram estipulados, com as velocidades chegando a no máximo, 48 𝑘𝑚/ℎ. Com isso, é possível haver condições de conforto e segurança em relação à velocidade. Com base no traçado realizado, representado pela Figura 1, o total de curvas obtidas foram 4. Sendo assim, o detalhamento dos cálculos será mostrado a seguir.  Curva 1: 𝑹𝟏 = 𝟓𝟔, 𝟏𝟎 , 𝑬(𝑷𝑰) = 𝟏𝟐𝟎 𝒎 (𝟔 + 𝟎, 𝟎𝟎 𝒎) e ∆= 𝟔𝟑°𝟏′𝟒𝟕′′ Dessa forma, calcula-se a tangente externa (𝑇), afastamento da curva (𝐸), desenvolvimento da circular (𝐷), para então, determinar as estacas ponto de curva (𝐸(𝑃𝐶)),

ponto

de

interseção

(𝐸(𝑃𝐼))

e

ponto

de

tangência

(𝐸(𝑃𝑇)).

𝑇 = 𝑅 ∙ 𝑡𝑔(∆⁄2)

𝐸 = 𝑇 ∙ 𝑡𝑔(∆⁄4)

𝑇 = 56,10 ∙ 𝑡𝑔 (63°1′47′′⁄2)

𝐸 = 34,40 ∙ 𝑡𝑔 (63°1′47′′⁄4)

𝑻 = 𝟑𝟒, 𝟒𝟎 𝒎

𝑬 = 𝟗, 𝟕𝟎𝟔 𝒎

𝐷=

𝜋∙𝑅∙∆ 180°

𝐸(𝑃𝐶) = 𝐸(𝑃𝐼) − 𝑇 𝐸(𝑃𝐶) = [6 + 0,00] − 34,40

𝜋 ∙ 56,10 ∙ 63°1′47′′ 𝐷= 180°

𝐸(𝑃𝐶) = 85,6 𝑚

𝑫 = 𝟔𝟏, 𝟕𝟏𝟒 𝒎

𝑬(𝑷𝑪) = 𝟒 + 𝟓, 𝟔𝟎 𝒎 𝐸(𝑃𝑇) = 𝐸(𝑃𝐶) + 𝐷

𝐸(𝑃𝑇) = [4 + 5,60 ] + 61,714 𝐸(𝑃𝑇) = 147,314 𝑚 𝑬(𝑷𝑻) = 𝟕 + 𝟕, 𝟑𝟏𝟒 𝒎

 Curva 2: 𝑹𝟐 = 𝟔𝟏, 𝟐𝟎 , 𝑬(𝑷𝑰) = 𝟏𝟐𝟎 𝒎 (𝟔 + 𝟎, 𝟎𝟎 𝒎) e ∆= 𝟓𝟖°𝟑𝟒′𝟐𝟗′′ 𝑇 = 𝑅 ∙ 𝑡𝑔(∆⁄2)

𝐸 = 𝑇 ∙ 𝑡𝑔(∆⁄4)

𝑇 = 61,20 ∙ 𝑡𝑔 (58°34′29′′⁄2)

𝐸 = 34,33 ∙ 𝑡𝑔 (58°34′29′′⁄4)

𝑻 = 𝟑𝟒, 𝟑𝟑 𝒎

𝑬 = 𝟖, 𝟗𝟕 𝒎

𝐷=

𝜋∙𝑅∙∆ 180°

𝐸(𝑃𝐶) = 𝐸(𝑃𝐼) − 𝑇 𝐸(𝑃𝐶) = [6 + 0,00] − 34,33

𝜋 ∙ 61,20 ∙ 58°34′29′′ 𝐷= 180°

𝐸(𝑃𝐶) = 85,67 𝑚

𝑫 = 𝟔𝟐, 𝟔𝟎 𝒎

𝑬(𝑷𝑪) = 𝟒 + 𝟓, 𝟔𝟕 𝒎 𝐸(𝑃𝑇) = 𝐸(𝑃𝐶) + 𝐷 𝐸(𝑃𝑇) = [4 + 5,67 ] + 62,60 𝐸(𝑃𝑇) = 148,27 𝑚 𝑬(𝑷𝑻) = 𝟕 + 𝟖, 𝟐𝟕 𝒎

 Curva 3 𝑹𝟑 = 𝟔𝟐, 𝟖𝟎 m , 𝑬(𝑷𝑰) = 𝟐𝟔𝟎 𝒎 (𝟏𝟑 + 𝟎, 𝟎𝟎 𝒎) e ∆= 𝟗𝟏°𝟐𝟔′𝟎𝟎′′ 𝑇 = 𝑅 ∙ 𝑡𝑔(∆⁄2)

𝐸 = 𝑇 ∙ 𝑡𝑔(∆⁄4)

𝑇 = 62,80 ∙ 𝑡𝑔 (91°26′00′′⁄2)

𝐸 = 64,39 ∙ 𝑡𝑔 (91°26′00′′⁄4)

𝑻 = 𝟔𝟒, 𝟑𝟗 𝒎

𝑬 = 𝟐𝟕, 𝟏𝟒 𝒎

𝐷=

𝜋∙𝑅∙∆ 180°

𝐸(𝑃𝐶) = 𝐸(𝑃𝐼) − 𝑇 𝐸(𝑃𝐶) = [13 + 0,00] − 64,39

𝜋 ∙ 62,80 ∙ 91°26′00′′ 𝐷= 180°

𝐸(𝑃𝐶) = 195,61 𝑚

𝑫 = 𝟏𝟎𝟎, 𝟐𝟐 𝒎

𝑬(𝑷𝑪) = 𝟗 + 𝟏𝟓, 𝟔𝟏 𝒎

𝐸(𝑃𝑇) = 𝐸(𝑃𝐶) + 𝐷 𝐸(𝑃𝑇) = [9 + 15,61 ] + 100,22 𝐸(𝑃𝑇) = 295,83 𝑚 𝑬(𝑷𝑻) = 𝟏𝟒 + 𝟏𝟓, 𝟖𝟑 𝒎

REFERÊNCIAS DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM – DNER. Manual de projeto geométrico de rodovias rurais. Rio de Janeiro, 1999, 195p.