Super Elevação

INFRAINFRAINFRAINFRAINFRAINFRAINFRAINFRA--------ESTRUTURA VIÁRIA ESTRUTURA VIÁRIA ESTRUTURA VIÁRIA ESTRUTURA VIÁRIA ESTRUTURA VIÁRIA ESTRUTURA VIÁRIA ESTRUTURA VIÁRIA ESTRUTURA VIÁRIA –––––––– TT048TT048TT048TT048TT048TT048TT048TT048

SUPERELEVAÇÃOSUPERELEVAÇÃOSUPERELEVAÇÃOSUPERELEVAÇÃO

Profa. Profa. Profa. Profa. DanianeDanianeDanianeDaniane FranciescaFranciescaFranciescaFranciesca VicentiniVicentiniVicentiniVicentiniProf. Djalma PereiraProf. Djalma PereiraProf. Djalma PereiraProf. Djalma PereiraProf. Eduardo Prof. Eduardo Prof. Eduardo Prof. Eduardo RattonRattonRattonRatton

Profa. Márcia de Andrade PereiraProfa. Márcia de Andrade PereiraProfa. Márcia de Andrade PereiraProfa. Márcia de Andrade Pereira

� DEFINIÇÕESDEFINIÇÕESDEFINIÇÕESDEFINIÇÕES� CORPO ESTRADAL: CORPO ESTRADAL: CORPO ESTRADAL: CORPO ESTRADAL: forma assumida por uma

rodovia


2

� DEFINIÇÕESDEFINIÇÕESDEFINIÇÕESDEFINIÇÕES� PLATAFORMA: PLATAFORMA: PLATAFORMA: PLATAFORMA: consiste da parte da rodovia

compreendida entre os limites externos dos passeios, incluindo todos os dispositivos necessários à drenagem da pista. É a largura do É a largura do É a largura do É a largura do pavimento de uma rodoviapavimento de uma rodoviapavimento de uma rodoviapavimento de uma rodovia. Está constituída por:◦ PISTA


◦ PISTA◦ FAIXA DE TRÁFEGO◦ TERCEIRA FAIXA◦ ACOSTAMENTO

3

ESQUEMA GEOMÉTRICO DA PLATAFORMA ESQUEMA GEOMÉTRICO DA PLATAFORMA ESQUEMA GEOMÉTRICO DA PLATAFORMA ESQUEMA GEOMÉTRICO DA PLATAFORMA DE PAVIMENTAÇÃODE PAVIMENTAÇÃODE PAVIMENTAÇÃODE PAVIMENTAÇÃO

4

� DEFINIÇÕESDEFINIÇÕESDEFINIÇÕESDEFINIÇÕES

� PISTA DE ROLAMENTO: PISTA DE ROLAMENTO: PISTA DE ROLAMENTO: PISTA DE ROLAMENTO: Parcela da área pavimentada da plataforma destinada ao tráfego de veículos.

� FAIXA DE ROLAMENTO: FAIXA DE ROLAMENTO: FAIXA DE ROLAMENTO: FAIXA DE ROLAMENTO: É a parte da pista destinada ao tráfego de veículos num mesmo sentido. Cada pista possui duas ou mais faixas.


pista possui duas ou mais faixas.� TERCEIRA FAIXA: TERCEIRA FAIXA: TERCEIRA FAIXA: TERCEIRA FAIXA: É uma faixa adicional utilizada por

veículos lentos nas rampas ascendentes, muito inclinadas e longas.

� ACOSTAMENTO: ACOSTAMENTO: ACOSTAMENTO: ACOSTAMENTO: São faixas construídas lateralmente às pistas de rolamento com a finalidade de proteger os bordos do pavimento.

5

� ELEMENTOS DE SEÇÃO TRANSVERSAL ELEMENTOS DE SEÇÃO TRANSVERSAL ELEMENTOS DE SEÇÃO TRANSVERSAL ELEMENTOS DE SEÇÃO TRANSVERSAL ----RODOVIAS DE PISTA SIMPLES RODOVIAS DE PISTA SIMPLES RODOVIAS DE PISTA SIMPLES RODOVIAS DE PISTA SIMPLES


6

� ELEMENTOS DE SEÇÃO TRANSVERSAL ELEMENTOS DE SEÇÃO TRANSVERSAL ELEMENTOS DE SEÇÃO TRANSVERSAL ELEMENTOS DE SEÇÃO TRANSVERSAL ----RODOVIAS DE PISTA DUPLARODOVIAS DE PISTA DUPLARODOVIAS DE PISTA DUPLARODOVIAS DE PISTA DUPLA


7

� Os veículos em movimento curvilíneo são submetidos à ação de forças transversais que correspondem à força centrífuga....

� Para equilibrar esta solicitação, além da força de atrito entre o pneu e a pista, utiliza-se o


de atrito entre o pneu e a pista, utiliza-se o artifício de se executar uma inclinação transversal da pista, com caimento para o lado interno da curva, denominada SUPERELEVAÇÃOSUPERELEVAÇÃOSUPERELEVAÇÃOSUPERELEVAÇÃO

8

e = 100 . Tg(α)

� Se aumentarmos o raio da curva a força Se aumentarmos o raio da curva a força Se aumentarmos o raio da curva a força Se aumentarmos o raio da curva a força

centrífuga diminui, sendo possível o centrífuga diminui, sendo possível o centrífuga diminui, sendo possível o centrífuga diminui, sendo possível o

equilíbrio unicamente com o atrito equilíbrio unicamente com o atrito equilíbrio unicamente com o atrito equilíbrio unicamente com o atrito


transversal, transversal, transversal, transversal, dispensando a Superelevaçãodispensando a Superelevaçãodispensando a Superelevaçãodispensando a Superelevação

9

� EFEITOS EM CURVAS DE RAIO PEQUENOEFEITOS EM CURVAS DE RAIO PEQUENOEFEITOS EM CURVAS DE RAIO PEQUENOEFEITOS EM CURVAS DE RAIO PEQUENO

◦ PASSAGEIROS: sensação de desconforto causada pelos esforços laterais que empurram os passageiros para um lado ou para outro


◦ CARGAS: a atuação das forças laterais pode causar danos a mercadorias frágeis e desarrumação dos carregamentos, podendo até mesmo comprometer a estabilidade dos veículos em movimento.

10

� CONCEITO E CARACTERÍSTICASCONCEITO E CARACTERÍSTICASCONCEITO E CARACTERÍSTICASCONCEITO E CARACTERÍSTICAS◦ Superelevação da pista de rolamento é a é a é a é a

declividade transversal da pista nos trechos declividade transversal da pista nos trechos declividade transversal da pista nos trechos declividade transversal da pista nos trechos em curvaem curvaem curvaem curva, introduzida com a finalidade de reduzir ou eliminar os efeitos das forças laterais sobre os passageiros e as cargas dos


laterais sobre os passageiros e as cargas dos veículos em movimento. Expressa em %

◦ O desenvolvimento da Superelevação deve ser

gradativo (inclinação crescente) e ocorrer ao

longo do trecho da curva de transição

11


12

� DESENVOLVIMENTO DA DESENVOLVIMENTO DA DESENVOLVIMENTO DA DESENVOLVIMENTO DA SUPERELEVAÇÃOSUPERELEVAÇÃOSUPERELEVAÇÃOSUPERELEVAÇÃO

� Consiste em fazê-la passar linearmente do valor de superelevação zero, no início da curva de transição, ao valor da


curva de transição, ao valor da superelevação plena a ser adotada na curva circular, na extremidade da curva de transição.

13

� COMPRIMENTO DE TRANSIÇÃO DO COMPRIMENTO DE TRANSIÇÃO DO COMPRIMENTO DE TRANSIÇÃO DO COMPRIMENTO DE TRANSIÇÃO DO ABAULAMENTO (T): ABAULAMENTO (T): ABAULAMENTO (T): ABAULAMENTO (T): extensão, ao longo da qual, se processa o giro da pista para eliminar a declividade transversal


14

⇒

0 %

-dt% -dt% -dt%

BI BE BI

BE

BE

T

� COMPRIMENTO DE TRANSIÇÃO DA COMPRIMENTO DE TRANSIÇÃO DA COMPRIMENTO DE TRANSIÇÃO DA COMPRIMENTO DE TRANSIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO (L): SUPERELEVAÇÃO (L): SUPERELEVAÇÃO (L): SUPERELEVAÇÃO (L): extensão, ao longo da qual, se processa o giro da pista em torno do eixo de rotação para dotá-la da superelevação a ser mantida no trecho circular.


BE%circular.

15

⇒0 %

-dt%

0%

e%

BI%

BE%

BI%

BE%

L

-dt%

� PONTO DE ABAULAMENTO (PA) PONTO DE ABAULAMENTO (PA) PONTO DE ABAULAMENTO (PA) PONTO DE ABAULAMENTO (PA) – ponto onde se inicia o comprimento de transição do abaulamento


16

-dt% -dt%

BI% BE%

PA

� PONTO DE NÍVEL: PONTO DE NÍVEL: PONTO DE NÍVEL: PONTO DE NÍVEL: ponto onde a pista tem sua seção no plano horizontal


0%

17

-dt%

BI%

BE%

PN%

� PONTO DE SUPERELEVAÇÃO: PONTO DE SUPERELEVAÇÃO: PONTO DE SUPERELEVAÇÃO: PONTO DE SUPERELEVAÇÃO: ponto onde termina a rotação da pista e é alcançada a superelevação total a ser mantida no trecho circular.


BE%

18

BI%

0 %

e%

-dt%

PS

� COMPRIMENTO DE TRANSIÇÃO (T E L) E COMPRIMENTO DE TRANSIÇÃO (T E L) E COMPRIMENTO DE TRANSIÇÃO (T E L) E COMPRIMENTO DE TRANSIÇÃO (T E L) E PONTOS:PONTOS:PONTOS:PONTOS:


PA

PS

e%

0%

PN

BE

BE

19

0%0%

-dt%

-dt%

-dt%-dt%

T

BI BE BI

BE

BI

L

20

� EQUAÇÃO RESULTANTE DO EQUILÍBRIO DE EQUAÇÃO RESULTANTE DO EQUILÍBRIO DE EQUAÇÃO RESULTANTE DO EQUILÍBRIO DE EQUAÇÃO RESULTANTE DO EQUILÍBRIO DE FORÇAS FORÇAS FORÇAS FORÇAS ---- SUPERELEVAÇÃOSUPERELEVAÇÃOSUPERELEVAÇÃOSUPERELEVAÇÃO


R.V

fe127

2

====++++

◦ Essa fórmula exprime a relação geral entre valores quaisquer de velocidade, raio da curva, superelevação e o correspondente coeficiente de atrito transversal.

21

R.127

� NECESSIDADE DA SUPERELEVAÇÃONECESSIDADE DA SUPERELEVAÇÃONECESSIDADE DA SUPERELEVAÇÃONECESSIDADE DA SUPERELEVAÇÃO◦ Os valores máximos admissíveis para o

coeficiente de atrito transversal entre pneu e pista constam da Tabela 4.1:

◦ Tabela 4.1: Valores máximos admissíveis para


◦ Tabela 4.1: Valores máximos admissíveis para os coeficientes de atrito transversal ((((ffffmaxmaxmaxmax))))

22

� LIMITES PARA A ADOÇÃO DA SUPERELEVAÇÃOLIMITES PARA A ADOÇÃO DA SUPERELEVAÇÃOLIMITES PARA A ADOÇÃO DA SUPERELEVAÇÃOLIMITES PARA A ADOÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO◦ Um critério simples, associado à velocidade diretriz,

para estabelecer os valores dos raios acima dos os valores dos raios acima dos os valores dos raios acima dos os valores dos raios acima dos quais a superelevação pode ser dispensadaquais a superelevação pode ser dispensadaquais a superelevação pode ser dispensadaquais a superelevação pode ser dispensadaencontra-se resumido na Tabela 4.2.


◦ Tabela 4.2: Valores dos raios-limite acima dos quais a superelevação é dispensável

23

� TAXAS LIMITES ADMISSÍVEIS PARA A TAXAS LIMITES ADMISSÍVEIS PARA A TAXAS LIMITES ADMISSÍVEIS PARA A TAXAS LIMITES ADMISSÍVEIS PARA A SUPERELEVAÇÃOSUPERELEVAÇÃOSUPERELEVAÇÃOSUPERELEVAÇÃO


dtemin ====

24

dtemin ====

Onde:eeeeminminminmin = taxa mínima de superelevação

admissívelddddtttt = declividade transversal da pista em

tangente

� TAXA MÁXIMA DE SUPERELEVAÇÃO TAXA MÁXIMA DE SUPERELEVAÇÃO TAXA MÁXIMA DE SUPERELEVAÇÃO TAXA MÁXIMA DE SUPERELEVAÇÃO ADMISSÍVELADMISSÍVELADMISSÍVELADMISSÍVEL◦ Tabela 4.3: Taxas máximas de superelevação

admissíveis - eeeemaxmaxmaxmax....


25

� eeeemáxmáxmáxmáx = = = = 12%12%12%12% - É a máxima taxa prática admissível para a superelevação em projetos rodoviários. Seu emprego é excepcional e geralmente se restringirá aos casos de melhorias e correções de situações aos casos de melhorias e correções de situações aos casos de melhorias e correções de situações aos casos de melhorias e correções de situações perigosas já existentes perigosas já existentes perigosas já existentes perigosas já existentes sem alteração da curva em planta (por economia ou mera impossibilidade).


� eeeemáxmáxmáxmáx = 10%= 10%= 10%= 10% - Empregada em projetos de rodovias de elevado padrão, onde as condições topográficas, geométricas e de atrito lateral, bem como o nível de serviço favoreça elevadas velocidades e um fluxo ininterrupto.

�

26

� eeeemáxmáxmáxmáx = 8%= 8%= 8%= 8% - Empregada em projetos de rodovias de padrão intermediário ou de rodovias de elevado padrão sujeitas a fatores (especialmente topográficos) que afetem a velocidade média e a fluidez do tráfego.

� eeeemáxmáxmáxmáx = 6%= 6%= 6%= 6% - Empregada em projetos condicionados


� eeeemáxmáxmáxmáx = 6%= 6%= 6%= 6% - Empregada em projetos condicionados por urbanização adjacente, com redução da velocidade média e a presença de freqüentes interseções em nível.

� eeeemáxmáxmáxmáx = 4%= 4%= 4%= 4% - Utilizada em situações extremas, com intensa ocupação do solo adjacente e reduzida flexibilidade para variar as declividades da pista e sem vias marginais. 27

� RAIO MÍNIMO DE CURVATURA HORIZONTALRAIO MÍNIMO DE CURVATURA HORIZONTALRAIO MÍNIMO DE CURVATURA HORIZONTALRAIO MÍNIMO DE CURVATURA HORIZONTAL◦ Os raios mínimos de curvatura horizontal são os

menores raios que podem ser percorridos à velocidade diretriz e a taxa máxima de superelevação, em condições aceitáveis de segurança e de conforto de viagem


V 2

� TAXA DE SUPERELEVAÇÃO TAXA DE SUPERELEVAÇÃO TAXA DE SUPERELEVAÇÃO TAXA DE SUPERELEVAÇÃO –––– PROJETOS NOVOSPROJETOS NOVOSPROJETOS NOVOSPROJETOS NOVOS

28

)fe(V

Rmaxmax

min ++++====

127

2

−−−−

====2

22

R

R

R

Ree minmin

max

� TAXA DE SUPERELEVAÇÃO TAXA DE SUPERELEVAÇÃO TAXA DE SUPERELEVAÇÃO TAXA DE SUPERELEVAÇÃO –––– RESTAURAÇÕESRESTAURAÇÕESRESTAURAÇÕESRESTAURAÇÕES◦ Uma curva com superelevação inferior ao valor

calculado não é suficientemente segura para ser percorrida pelo tráfego às velocidades de operação efetivamente ocorrentes no trecho e deve ser retificada


retificada

29

maxfR

Ve −−−−

>>>>

127

2

� POSIÇÃO DO EIXO DE ROTAÇÃO DA PISTAPOSIÇÃO DO EIXO DE ROTAÇÃO DA PISTAPOSIÇÃO DO EIXO DE ROTAÇÃO DA PISTAPOSIÇÃO DO EIXO DE ROTAÇÃO DA PISTA◦ MAIS USUAL – EIXO DE ROTAÇÃO COINCIDINDO COM

O EIXO DO PROJETO


30

� COMPRIMENTOS DE TRANSIÇÃO DA COMPRIMENTOS DE TRANSIÇÃO DA COMPRIMENTOS DE TRANSIÇÃO DA COMPRIMENTOS DE TRANSIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO SUPERELEVAÇÃO SUPERELEVAÇÃO SUPERELEVAÇÃO –––– LLLL


⇒0 %

-dt%

0%

e%

BI%

BE%

BI

BE%

-dt%

� O comprimento de transição da superelevação (L) deve estar situado entre valores máximos (Lmax) e mínimos (Lmin) determinados de acordo com os critérios a seguir:

31

BI%L

� COMPRIMENTOS DE TRANSIÇÃO DA COMPRIMENTOS DE TRANSIÇÃO DA COMPRIMENTOS DE TRANSIÇÃO DA COMPRIMENTOS DE TRANSIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO SUPERELEVAÇÃO SUPERELEVAÇÃO SUPERELEVAÇÃO –––– LLLL

� VALORES MÍNIMOS (VALORES MÍNIMOS (VALORES MÍNIMOS (VALORES MÍNIMOS (LLLLminminminmin) ) ) ) –––– 4 critérios4 critérios4 critérios4 critérios� 1.Critério do Máximo crescimento da

Aceleração Centrífuga


Aceleração Centrífuga

32

� VALORES MÍNIMOS (VALORES MÍNIMOS (VALORES MÍNIMOS (VALORES MÍNIMOS (LLLLminminminmin) ) ) ) –––– 4 critérios4 critérios4 critérios4 critérios� 2.Critério da Máxima Rampa de Superelevação

Admissível

� Onde:� LLLL = comprimento mínimo de transição da


re.d

Lmin ====

� LLLLmínmínmínmín = comprimento mínimo de transição da superelevação (m)

� dddd = distância do eixo de rotação (no centro da pista) ao bordo da pista, igual à largura de uma faixa de rolamento (m)

� rrrr = rampa básica de superelevação admissível (m/m ou %) definida através da Tabela 4.6 a seguir.

� eeee = taxa de superelevação na curva circular (m/m ou %) 33

� VALORES MÍNIMOS (VALORES MÍNIMOS (VALORES MÍNIMOS (VALORES MÍNIMOS (LLLLminminminmin) ) ) ) –––– 4 critérios4 critérios4 critérios4 critérios� 2.Critério da Máxima Rampa de Superelevação

Admissível

�


� 3. Critério da Fluência Ótica� Não aplicável em curvas de transição

34

� VALORES MÍNIMOS (VALORES MÍNIMOS (VALORES MÍNIMOS (VALORES MÍNIMOS (LLLLminminminmin) ) ) ) –––– 4 critérios4 critérios4 critérios4 critérios� 4. Critério do Comprimento Mínimo Absoluto� Esses valores correspondem aproximadamente à

extensão percorrida à velocidade diretriz no tempo de 2 segundos, possibilitando ao motorista a percepção visual da inflexão do traçado que será percorrida.


�

35

Adota-se o maior Lmin

� VALORES MÁXIMOS (VALORES MÁXIMOS (VALORES MÁXIMOS (VALORES MÁXIMOS (LLLLmaxmaxmaxmax) ) ) ) –––– 2 critérios2 critérios2 critérios2 critérios� 1. Critério do Máximo Ângulo Central da

Clotóide� O ângulo central máximo (Sc) de 28039’


RLmax ====

� 2. Critério do Tempo de Percurso� Tempo a percorrer a transição seja limitado a 8

segundos

36

V.,Lmax 22====

Adota-se o menor Lmax.

� RECOMENDAÇÕESRECOMENDAÇÕESRECOMENDAÇÕESRECOMENDAÇÕES� Recomenda-se quando possível, fazer a coincidência

entre o comprimento da clotóide da curva de transição (lc) com o comprimento total do desenvolvimento da superelevação


T+L =T+L =T+L =T+L = llllcccc

onde:

� Teremos a seguinte relação

37

edt.L

T ====

� COMPRIMENTOS DE TRANSIÇÃO DO COMPRIMENTOS DE TRANSIÇÃO DO COMPRIMENTOS DE TRANSIÇÃO DO COMPRIMENTOS DE TRANSIÇÃO DO ABAULAMENTO ABAULAMENTO ABAULAMENTO ABAULAMENTO ---- TTTT


⇒

0 %

-dt% -dt% -dt%

BI BE BI

BE

BE

T

38

BE

T

edt.L

T ====

� DISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃODISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃODISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃODISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO

39

PS

CURVAS COM TRANSIÇÃOCURVAS COM TRANSIÇÃOCURVAS COM TRANSIÇÃOCURVAS COM TRANSIÇÃO

� DISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃODISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃODISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃODISTRIBUIÇÃO DA SUPERELEVAÇÃO

40

PS

CURVAS CIRCULARESCURVAS CIRCULARESCURVAS CIRCULARESCURVAS CIRCULARES

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