a) Qual o raio mínimo da curva horizontal? O valor adotado (Rc) atende este parâmetro?

QUESTÃO 1

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MAPA – ESTRADAS E RODOVIAS

INSTRUÇÕES DE ENTREGA



DIMENSIONAMENTO DE CURVA HORIZONTAL COM TRANSIÇÃO
 

O projeto geométrico de rodovias é um dos principais pilares para garantir a segurança, o conforto e a eficiência do tráfego. Dentre os elementos fundamentais desse projeto, destaca-se o dimensionamento das curvas horizontais, que visa assegurar que os veículos possam realizar mudanças de direção com segurança, mesmo em altas velocidades. As curvas horizontais com transição — também chamadas de curvas em espiral ou de transição — são utilizadas para proporcionar uma passagem gradual entre os trechos em tangente (reta) e os trechos em curva circular. Esse tipo de curva melhora significativamente o desempenho dos veículos, reduz a sensação de desconforto nos usuários e minimiza os esforços laterais aplicados sobre a pista e os veículos, contribuindo diretamente para a durabilidade do pavimento e para a segurança viária.

Nesta atividade, você deverá aplicar os conceitos teóricos do traçado geométrico horizontal no dimensionamento de curvas com transição, considerando critérios, como velocidade de projeto, raio mínimo admissível, superelevação e aceleração lateral confortável. O objetivo é desenvolver competências técnicas voltadas à análise e aplicação prática das normas vigentes, como o Manual de Projeto Geométrico do DNIT, além de fomentar o raciocínio crítico no processo de tomada de decisão projetual.
 

Nesta etapa, você, futuro engenheiro, pensando em proporcionar um melhor conforto e segurança para os usuários de uma futura rodovia, está prestes a dimensionar uma curva horizontal com transição. Considere que a velocidade de projeto (Vp) é de 120 km/h, com uma superelevação de 8%, ângulo central (AC) igual a 30°, largura da faixa de tráfego de 3,60 m e um raio da curva (Rc) equivalente a 650 m. Com base nestes dados, calcule:
 

a) Qual o raio mínimo da curva horizontal? O valor adotado (Rc) atende este parâmetro?
b) Quais os comprimentos de transição mínimo, máximo e desejável (critérios dinâmico, estético e de tempo).
c) Adotando o comprimento desejável obtido na alternativa anterior, calcule os elementos geométricos da curva, como θs, Xs, Ys, Q, p, TT e Dc.
d) Sabendo-se que a estaca do PI [800 + 8,00], 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:

Figura 1: Critérios de dimensionamento do Ls

ou

Fonte: SHU (2005).

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:

Figura 2: Equações para cálculo da curva horizontal com transição

Fonte: SHU (2005).

Onde:

Figura 3: Elementos da curva horizontal com transição

Fonte: SHU (2005).
Referência para dados e informações: MANUAL DE PROJETO GEOM.TRICO 1A.PDF (https://ecivilufes.wordpress.com/wp-content/uploads/2011/04/projeto-geomc3a9trico-de-estradas-shu-han-lee-apostila.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.

Fonte: SHU, H. L. Introdução ao projeto geométrico de rodovias. 2ª Edição. Editora da UFSC. Florianópolis, 2005.