UNIP
CURSO: ENGENHARIA CIVIL
DISCIPLINA: ESTRADAS E
AEROPORTOS
AULA 04
CURVA HORIZONTAL COM
TRANSIÇÃO
Professora: Cléia Montalvão
1
 Quando um veículo passa de um alinhamento reto para
um trecho curvo, surge uma força centrífuga atuando
sobre o mesmo, que tende a desviá-lo da trajetória que
normalmente deveria percorrer.
2
Introdução
3
 Assim é necessário que, tanto nos PCs quanto nos
PTs, exista um trecho com curvatura progressiva.
4
Introdução
5
Perfil de uma curva com transição
e superelevação
 A curva de transição tem por função principal de
realizar uma passagem gradual de uma tangente para
uma curva circular com superelevação.
 A curva de transição deve ser inserida entre a
tangente e a curva circular.
6
Curva de transição
o Permitir uma variação continua da superelevação;
o Criar uma variação contínua a aceleração centrípeta na
passagem do trecho reto para o trecho circular;
o Gerar um traçado que possibilite o veículo se manter no
centro de sua faixa de rolamento;
o Proporcionar um trecho fluente, sem descontinuidade da
curvatura e esteticamente agradável.
7
Uma curva de transição exerce basicamente três
funções:
 É a curva descrita por um veículo, em velocidade
constante, quando o volante é girado com velocidade
angular constante.
 O grau da curva varia linearmente com o comprimento.
8
Vantagens da curva de transição
9
10
Tipos de curvas de transição
 a clotóide ou espiral é uma curva tal que os raios de
curvatura em qualquer de seus pontos é inversamente
proporcional aos desenvolvimentos de seus respectivos
arcos.
 Só vamos estudar a CLOTÓIDE, pois é a curva
comumente utilizada no Brasil.
11
Tipos de curvas de transição
 O seu raio diminui ao longo de seu comprimento.
 Raio = ∞ na sua origem.
 Raio = R quando se encontra na curva circular.
 A aceleração centrípeta varia de zero até seu valor
máximo.
12
CLOTÓIDE
𝑎 𝑐 =
𝑣2
𝑅
13
 Há três maneiras de conseguir o afastamento p:
 Método do centro conservado.
 Método do centro e raio conservados.
 Método do raio conservado.
14
Métodos para a obtenção do afastamento
 Com a redução do raio Rc da curva circular. Método do
centro conservado.
15
Métodos para a obtenção do afastamento
 Mantendo a curva circular em sua posição original e
afastando as tangentes a uma distância p. Método do
centro e raio conservados.
16
Métodos para a obtenção do afastamento
 Afastando o centro (O) da curva circular para uma
nova posição (O’), de forma que seja conseguido o
afastamento desejado (p) conservando o raio e as
tangentes. Método do raio conservado.
17
MÉTODOS PARA A OBTENÇÃO DO AFASTAMENTO
18
CURVA COM TRANSIÇÃO
19
20
21
Comprimento de transição
22
Comprimento de transição
 É o comprimento necessário para sair da inclinação
zero na tangente e atingir a superelevação máxima na
curva circular.
 O comprimento de transição é o comprimento da curva
espiral.
 Comprimento de transição ou Curva de transição é o
𝐿 𝑐.
23
Comprimento de transição
 Existem normas pré estabelecidas pelo DNIT para o
comprimento máximo e o comprimento mínimo da
curva de transição.
 Esse comprimento de transição deve gerar uma
superelevação gradativa e suave, da tangente para a
curva circular.
24
Comprimento de transição
 Os limites mínimos estão em função do conforto,
segurança, estética e outros.
25
Comprimento de transição
 Existem alguns critérios do comprimento mínimo da
curva de transição:
 Critério dinâmico.
 Critério de tempo.
 Critério estético
26
Comprimento de transição
 Critério dinâmico: consiste em estabelecer a taxa
máxima de variação da aceleração centrípeta por
unidade de tempo – conforto.
𝐿𝑠 𝑚𝑖𝑛 =
0,036 ∗ 𝑉𝑝3
𝑅𝑐
Vp= Km/h
Rc; Ls = m
27
Comprimento de transição
 Critério de tempo: estabelece o tempo mínimo de
dois segundos para o giro do volante ou o comprimento
mínimo de transição é de 30m.
 Prevalece o maior.
𝐿𝑠 𝑚𝑖𝑛=
𝑉𝑝
1,8
Vp= Km/h
Ls = m 28
Comprimento de transição
 Critério estético: estabelece que diferença de greide
entre a borda e o eixo não deve passar certo valor,
depende da Vp.
 É o critério da máxima rampa de superelevação
admissível.
29
Comprimento de transição
𝐿𝑠 𝑚𝑖𝑛 =
𝑒∗𝑙 𝑓
(0,9−0,005∗𝑉𝑝)
p/ 𝑉𝑝 ≤ 80 km/h
𝐿𝑠 𝑚𝑖𝑛 =
𝑒∗𝑙 𝑓
(0,71−0,0026∗𝑉𝑝)
p/ 𝑉𝑝 ≥80 km/h
𝑒=% - superelevação
𝑉𝑝= km/h
𝑙 𝑓= m – largura da pista. 30
Comprimento de transição
𝑗 =
𝑉3
𝐿𝑠 ∗ 𝑅𝑐
J< critério dinâmico.
𝑗= Variação da aceleração centrípeta por unidade
de tempo (m/s2/s)
31
Variação da aceleração centrípeta por unidade
de tempo
32
33
 Para se obter o comprimento máximo:
𝐿𝑠 𝑚𝑎𝑥= AC*Rc
𝐿𝑠 𝑚𝑎𝑥 e Rc = m
AC = radianos.
𝐿𝑠 𝑚𝑎𝑥= *AC*Rc/180
AC =Graus 34
Comprimento de transição
 O comprimento de transição pode ser qualquer
valor entre o mínimo e o máximo.
 Comprimentos muito grandes geram valores
muito elevados.
35
Comprimento de transição
 Sugestão:
𝐿 𝑑𝑒𝑠𝑒𝑗𝑎𝑣𝑒𝑙 =0,07*
𝑉3
𝑅𝑐
 Se 𝐿 𝑑𝑒𝑠𝑒𝑗𝑎𝑣𝑒𝑙 > 𝐿𝑠 𝑚𝑎𝑥 , então deve-se adotar o
𝐿𝑠 𝑚𝑎𝑥.
36
Comprimento de transição
37
𝜃𝑠=
𝐿 𝑠
2 ∗ 𝑅 𝑐
𝑋𝑠 = 𝐿 𝑠*(1-
𝜃𝑠2
10
+
𝜃𝑠4
216
− ⋯ )
𝑦𝑠 = 𝐿 𝑠*(
𝜃𝑠
3
+
𝜃𝑠3
42
− ⋯ )
𝑄 = 𝑋𝑠 − 𝑅 𝑐 ∗ 𝑠𝑒𝑛𝜃𝑠
𝑝 = 𝑦𝑠 − 𝑅 𝑐*(1- cos𝜃𝑠)
𝑇𝑇 = 𝑄 + (𝑅 𝑐+p)*tg
𝐴𝐶
2
𝐷𝑐 = 𝛿 𝑐 ∗ 𝑅 𝑐
𝛿 𝑐=AC-2* 𝜃𝑠
Calculo das
estacas notáveis
TS=PI-TT
SC= TS+𝐿 𝑠
CS= SC+𝐷𝑐
ST=CS+𝐿 𝑠
CROQUI DA CURVA DE TRANSIÇÃO
38
𝜃 =
𝐿2
2 ∗ 𝑅 𝑐 ∗ 𝐿 𝑠
𝑋𝑠 = 𝐿 𝑠*(1-
𝜃𝑠2
10
+
𝜃𝑠4
216
− ⋯ )
𝑦𝑠 = 𝐿 𝑠*(
𝜃𝑠
3
+
𝜃𝑠3
42
− ⋯ )
Deflexão= arctg
𝑦
𝑥
Locação de espiral
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40
41

Aula 4

  • 1.
    UNIP CURSO: ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA:ESTRADAS E AEROPORTOS AULA 04 CURVA HORIZONTAL COM TRANSIÇÃO Professora: Cléia Montalvão 1
  • 2.
     Quando umveículo passa de um alinhamento reto para um trecho curvo, surge uma força centrífuga atuando sobre o mesmo, que tende a desviá-lo da trajetória que normalmente deveria percorrer. 2 Introdução
  • 3.
  • 4.
     Assim énecessário que, tanto nos PCs quanto nos PTs, exista um trecho com curvatura progressiva. 4 Introdução
  • 5.
    5 Perfil de umacurva com transição e superelevação
  • 6.
     A curvade transição tem por função principal de realizar uma passagem gradual de uma tangente para uma curva circular com superelevação.  A curva de transição deve ser inserida entre a tangente e a curva circular. 6 Curva de transição
  • 7.
    o Permitir umavariação continua da superelevação; o Criar uma variação contínua a aceleração centrípeta na passagem do trecho reto para o trecho circular; o Gerar um traçado que possibilite o veículo se manter no centro de sua faixa de rolamento; o Proporcionar um trecho fluente, sem descontinuidade da curvatura e esteticamente agradável. 7 Uma curva de transição exerce basicamente três funções:
  • 8.
     É acurva descrita por um veículo, em velocidade constante, quando o volante é girado com velocidade angular constante.  O grau da curva varia linearmente com o comprimento. 8 Vantagens da curva de transição
  • 9.
  • 10.
    10 Tipos de curvasde transição
  • 11.
     a clotóideou espiral é uma curva tal que os raios de curvatura em qualquer de seus pontos é inversamente proporcional aos desenvolvimentos de seus respectivos arcos.  Só vamos estudar a CLOTÓIDE, pois é a curva comumente utilizada no Brasil. 11 Tipos de curvas de transição
  • 12.
     O seuraio diminui ao longo de seu comprimento.  Raio = ∞ na sua origem.  Raio = R quando se encontra na curva circular.  A aceleração centrípeta varia de zero até seu valor máximo. 12 CLOTÓIDE 𝑎 𝑐 = 𝑣2 𝑅
  • 13.
  • 14.
     Há trêsmaneiras de conseguir o afastamento p:  Método do centro conservado.  Método do centro e raio conservados.  Método do raio conservado. 14 Métodos para a obtenção do afastamento
  • 15.
     Com aredução do raio Rc da curva circular. Método do centro conservado. 15 Métodos para a obtenção do afastamento
  • 16.
     Mantendo acurva circular em sua posição original e afastando as tangentes a uma distância p. Método do centro e raio conservados. 16 Métodos para a obtenção do afastamento
  • 17.
     Afastando ocentro (O) da curva circular para uma nova posição (O’), de forma que seja conseguido o afastamento desejado (p) conservando o raio e as tangentes. Método do raio conservado. 17 MÉTODOS PARA A OBTENÇÃO DO AFASTAMENTO
  • 18.
  • 19.
  • 20.
  • 21.
  • 22.
  • 23.
     É ocomprimento necessário para sair da inclinação zero na tangente e atingir a superelevação máxima na curva circular.  O comprimento de transição é o comprimento da curva espiral.  Comprimento de transição ou Curva de transição é o 𝐿 𝑐. 23 Comprimento de transição
  • 24.
     Existem normaspré estabelecidas pelo DNIT para o comprimento máximo e o comprimento mínimo da curva de transição.  Esse comprimento de transição deve gerar uma superelevação gradativa e suave, da tangente para a curva circular. 24 Comprimento de transição
  • 25.
     Os limitesmínimos estão em função do conforto, segurança, estética e outros. 25 Comprimento de transição
  • 26.
     Existem algunscritérios do comprimento mínimo da curva de transição:  Critério dinâmico.  Critério de tempo.  Critério estético 26 Comprimento de transição
  • 27.
     Critério dinâmico:consiste em estabelecer a taxa máxima de variação da aceleração centrípeta por unidade de tempo – conforto. 𝐿𝑠 𝑚𝑖𝑛 = 0,036 ∗ 𝑉𝑝3 𝑅𝑐 Vp= Km/h Rc; Ls = m 27 Comprimento de transição
  • 28.
     Critério detempo: estabelece o tempo mínimo de dois segundos para o giro do volante ou o comprimento mínimo de transição é de 30m.  Prevalece o maior. 𝐿𝑠 𝑚𝑖𝑛= 𝑉𝑝 1,8 Vp= Km/h Ls = m 28 Comprimento de transição
  • 29.
     Critério estético:estabelece que diferença de greide entre a borda e o eixo não deve passar certo valor, depende da Vp.  É o critério da máxima rampa de superelevação admissível. 29 Comprimento de transição
  • 30.
    𝐿𝑠 𝑚𝑖𝑛 = 𝑒∗𝑙𝑓 (0,9−0,005∗𝑉𝑝) p/ 𝑉𝑝 ≤ 80 km/h 𝐿𝑠 𝑚𝑖𝑛 = 𝑒∗𝑙 𝑓 (0,71−0,0026∗𝑉𝑝) p/ 𝑉𝑝 ≥80 km/h 𝑒=% - superelevação 𝑉𝑝= km/h 𝑙 𝑓= m – largura da pista. 30 Comprimento de transição
  • 31.
    𝑗 = 𝑉3 𝐿𝑠 ∗𝑅𝑐 J< critério dinâmico. 𝑗= Variação da aceleração centrípeta por unidade de tempo (m/s2/s) 31 Variação da aceleração centrípeta por unidade de tempo
  • 32.
  • 33.
  • 34.
     Para seobter o comprimento máximo: 𝐿𝑠 𝑚𝑎𝑥= AC*Rc 𝐿𝑠 𝑚𝑎𝑥 e Rc = m AC = radianos. 𝐿𝑠 𝑚𝑎𝑥= *AC*Rc/180 AC =Graus 34 Comprimento de transição
  • 35.
     O comprimentode transição pode ser qualquer valor entre o mínimo e o máximo.  Comprimentos muito grandes geram valores muito elevados. 35 Comprimento de transição
  • 36.
     Sugestão: 𝐿 𝑑𝑒𝑠𝑒𝑗𝑎𝑣𝑒𝑙=0,07* 𝑉3 𝑅𝑐  Se 𝐿 𝑑𝑒𝑠𝑒𝑗𝑎𝑣𝑒𝑙 > 𝐿𝑠 𝑚𝑎𝑥 , então deve-se adotar o 𝐿𝑠 𝑚𝑎𝑥. 36 Comprimento de transição
  • 37.
    37 𝜃𝑠= 𝐿 𝑠 2 ∗𝑅 𝑐 𝑋𝑠 = 𝐿 𝑠*(1- 𝜃𝑠2 10 + 𝜃𝑠4 216 − ⋯ ) 𝑦𝑠 = 𝐿 𝑠*( 𝜃𝑠 3 + 𝜃𝑠3 42 − ⋯ ) 𝑄 = 𝑋𝑠 − 𝑅 𝑐 ∗ 𝑠𝑒𝑛𝜃𝑠 𝑝 = 𝑦𝑠 − 𝑅 𝑐*(1- cos𝜃𝑠) 𝑇𝑇 = 𝑄 + (𝑅 𝑐+p)*tg 𝐴𝐶 2 𝐷𝑐 = 𝛿 𝑐 ∗ 𝑅 𝑐 𝛿 𝑐=AC-2* 𝜃𝑠 Calculo das estacas notáveis TS=PI-TT SC= TS+𝐿 𝑠 CS= SC+𝐷𝑐 ST=CS+𝐿 𝑠 CROQUI DA CURVA DE TRANSIÇÃO
  • 38.
    38 𝜃 = 𝐿2 2 ∗𝑅 𝑐 ∗ 𝐿 𝑠 𝑋𝑠 = 𝐿 𝑠*(1- 𝜃𝑠2 10 + 𝜃𝑠4 216 − ⋯ ) 𝑦𝑠 = 𝐿 𝑠*( 𝜃𝑠 3 + 𝜃𝑠3 42 − ⋯ ) Deflexão= arctg 𝑦 𝑥 Locação de espiral
  • 39.
  • 40.
  • 41.