MAPA – ESTRADAS E RODOVIAS – 54_2024

QUESTÃO 1

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ETAPA 1 – DISTÂNCIA DE VISIBILIDADE DE FRENAGEM
 

Para realizarmos projetos rodoviários, alguns elementos importantes precisam ser verificados para que a rodovia apresente segurança aos seus usuários, sendo a distância de visibilidade de frenagem e a distância de visibilidade de ultrapassagem dois elementos muito importantes para a segurança da via. A Distância de Visibilidade é a extensão da estrada, que pode ser vista à frente pelo motorista, sendo um importante elemento de segurança, já que é a partir dela que regularizamos alguns tipos de movimentações em pista, além de avaliarmos alguns elementos de projeto, conforme o trecho visível à frente. Dessa forma, quanto mais uma estrada permite que o usuário tenha uma maior distância de visibilidade, mais segura essa via é nesse aspecto. Assim, precisamos garantir que se tenha essa distância de segurança.
A partir da afirmação acima e de seus conhecimentos sobre o tema, calcule:

 
1) A distância de visibilidade desejável e mínima para frenagem em uma rodovia com velocidade de projeto de 100 km/h, estando o veículo em rampa ascendente de 3%.
2) Calcular as distâncias de visibilidade desejável e mínima para frenagem em uma rodovia com velocidade de projeto de 100 km/h, estando o veículo em rampa descendente de 3%.
3) Qual dos valores (distância desejável ou distância mínima) é exigido em obediência ao manual de projeto geométrico de rodovias rurais? Por qual motivo busca-se atingir os valores desejáveis sempre que possível?
 
ETAPA 2 – CURVA HORIZONTAL COM TRANSIÇÃO
 

Nesta etapa, você, futuro engenheiro (a), pensando em proporcionar um melhor conforto e segurança para os usuários de uma futura rodovia, está prestes a dimensionar uma curva horizontal com transição. Os dados disponíveis para os cálculos são:
 

Velocidade de projeto (Vp) = 100 km/h
Superelevação = 8%
Ângulo central (AC) = 45°
Largura da faixa de tráfego = 3,60 m
Raio da curva (Rc) = 450 m
 
A partir destas informações, determine:

1) Qual o raio mínimo da curva horizontal?
2) Quais os comprimentos de transição mínimo, máximo e desejável (critérios dinâmico, estético e de tempo).
3) Adotando o comprimento desejável obtido na alternativa anterior, calcule os elementos geométricos da curva, como θs, Xs, Ys, Q, p, TT e Dc.
4) Sabendo-se que a estaca do PI [820 + 5,50], calcule as estacas do TS, SC, CS, ST. Considere: estaqueamento de 20 em 20 metros.
 

Dica: Para as equações que não constarem na atividade, utilize o manual de projeto geométrico do DNIT.
www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/planejamento-e-pesquisa/ipr/coletanea-de-manuais/vigentes/706_manual_de_projeto_geometrico.pdf

Para o cálculo do comprimento mínimo de transição, utilize os seguintes critérios:
 

OU

Onde:

Vp = velocidade de projeto em km/h;
Rc = raio da curva circular em metros;
e = superelevação em %;
lf = largura da faixa de tráfego (m).
 
Para calcular os elementos geométricos da curva, utilize as seguintes equações:


Onde:


Referência para dados e informações: www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/planejamento-e-pesquisa/ipr/coletanea-de-manuais/vigentes/706_manual_de_projeto_geometrico.pdf
 
Para o cálculo das estacas do item 4, considere:

TS = PI – TT
SC = TS + Ls
CS = SC + Dc
ST = CS + Ls

Onde:
TS = ponto de tangente para espiral
PI = estaca de interseção entre tangentes
TT = tangente total
SC = ponto de passagem da espiral de entrada (transição) para curva circular
Ls = comprimento do trecho de transição
CS = ponto de passagem da curva circular (saída) para transição de saída
Dc = Desenvolvimento da curva circular
ST = ponto de passagem da transição de saída para trecho em tangente
 
ETAPA 3 – CURVA VERTICAL CÔNCAVA PARABÓLICA

Você, futuro engenheiro(a), precisa encontrar qual a cota do greide da estaca [520+0,0] de uma curva côncava que tem as seguintes características: O PCV está na estaca [515 + 0,0] e uma cota de 300 metros, e o comprimento da curva vertical é 400 metros. A primeira rampa tem inclinação de -2% e a segunda rampa tem inclinação de 4%. Dessa forma, pode-se afirmar que a cota do greide na estaca [520+0,0] é?
Utilize a equação parabólica para descrever a curva vertical:

Onde:
y = cota do greide;
d2 e d1 = declividades;
Lv = comprimento da curva vertical;
x = comprimento percorrido na curva desde a estaca do PCV.
 
Bons estudos!