UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
DIANA BATISTA XAUD ARAUJO FELIPE RHADAN SILVA THOMÉ LUIS GUSTAVO GUSTAVO GOMES BATISTA BATISTA TELES MATHEUS BORDONI GALVÃO NARCISO GALVÃO OLIVEIRA
PROJETO DE ESTRADAS MEMORIAL DE CÁLCULO
BOA VISTA, RR JULHO DE 201 DIANA BATISTA XAUD ARAUJO
FELIPE RHADAN SILVA THOMÉ LUIS GUSTAVO GUSTAVO GOMES BATISTA BATISTA TELES MATHEUS BORDONI GALVÃO NARCISO GALVÃO OLIVEIRA
PROJETO DE ESTRADAS MEMORIAL DE CÁLCULO
M!"#$%&' (! )*')+'# (# $#-!.# (! !/.$&(&/, &$!/!.&(# )#"# %/. % /.$+ $+"! "!. .# # (! & &&' &'%& %&3 3# # (& (%/)%'%& (%/) %'%& (! CIV CIV405 405 E/.$& E/.$&(&/, (&/, (& U U% %!$ !$/% /%(& (&(! (! F! F!(! (!$& $&'' (! R#$&%"&, "%%/.$&(# !'& P$#678 M/)7 R!& J#/9 (& C#/.& R%:!%$#7
BOA VISTA, RR JULHO DE 201
2
SUMÁRIO 17
INTRODU;ÃO5
27
CARACTER
>7
D&(#/ =!$&%/ S!)3# T$&/!$/&'
MEMORIAL DE CÁLCULO ?
>71 PROJETO GEOMÉTRICO HORI@ONTAL ? 3.1.1 Dados Básicos ? 3.1.2 Curva Horizontal 01 ? 3.1.3 Curva Horizontal 02 10 >72 PROJETO GEOMÉTRICO VERTICAL77777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777771 >7271 Cota dos pontos notáveis das curvas verticais..............................17
>7>7 TERRA PLENAGEM >7>71 Distância Econômica de ransporte....................................................1! >7>72 "apa de Cu#a$%o...............................................................................1!
57
CONCLUSÃO
7
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS21
>
1. INTRODUÇÃ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
5
2. CARACTERÍSTICAS GERAIS DO PROJETO 2.1 Dados Gerais O $#-!.# )#/%/.! !" (!/!#'!$ +" $#-!.# =!#"9.$%)# (! +"& $#(#%& C'&//! I !" +" .!$$!# "#.&#/# /!=+(# &/ !/!)%6%)&!/ (# DNIT7 E/.! (!!$* /!$ (!/!#'%(# )#" & )+$& (! !' (&(& ! (!!$* )#.!$ 1 )+$& )%$)+'&$ 1 )+$& (! .$&/%3# ! 1 .&=!.! &$& +'.$&&//&=!"7 P#$9", (!%(# & '&.& &$!/!.&(&, 6#% !$)!:%(# +! 3# /!$%& #//!' !'&:#$&$ +"& )+$& )%$)+'&$ /%"'!/ (! &)#$(# )#" &/ $!)#"!(&!/ (# DNIT7 A//%", 6#$&" !'&:#$&(&/ (+&/ )+$&/ )%$)+'&$!/ (! .$&/%3#7
2.2 Secção Tras!ersa" O/ (&(#/ &$& & /!)3# .$&/!$/&' (# $#-!.# !/.3# "#/.$&(#/ & .&:!'& & /!=+%$ TABELA 1 DADOS DA SEC;ÃO TRANSVERSAL R#(#%& T!$$!# C&&'!.&T&'+(! "Q I)'%&3# F&%& R#'&"!.# Q I)'%&3# F&%& A)#/.&"!.# Q L&$=+$& F&%& R#'&"!.# "Q L&$=+$& F&%& A)#/.&"!.# "Q T#.&' (& S!)3# "Q
C'&//! 1 M#.&#/# 1 2, 2 >, 2, 15
#. $E$ORIA% DE C&%CU%O O "!"#$%&' (! )*')+'# 9 # (!.&'&"!.# (! .#(#/ #/ )*')+'#/ !6!.+&(#/ &$& & $!&'%&3# (!/.! $#-!.#7 N!'! /!$* &:#$(&(# #/ )*')+'#/ (#/ (&(#/ :*/%)#/ ! (#/ $#-!.#/ #$%#.&%/7
#.1 Pro'e(o )ori*o(a" >7171 D&(#/ B*/%)#/ A &$.%$ (& )'&//! ! (# .%# (! $!=%3# (# $#-!.#, .!"#/ +! #//& !'#)%(&(! (! $#-!.# 9 (! ?0 "7 A &$.%$ (!/.! &'#$, #(!"#/ )&')+'&$ .#(#/ #/ &$"!.$#/ (#/ (&(#/ :*/%)#/ &$& # $#-!.#7
C+"c,"o da Dis(-cia de rea/e0 D3 1 2 10,
d 2=0,0039.
10,60
v² ( f + i )
1 52 "
d 2=0,0039.
60²
( 0,33− 0,06)
d 2=52 m
A//%", #:.%!"#/ +! #//& (%/.)%& (! 6$!&=!" D6Q 9 (! W5"7
?
C+"c,"o da Dis(-cia de U"(ra4assa/e0 D,3 1 2 > 5
(
d 1=0,278. t 1. vu−m +
a . t 1 2
)
(
d 1=0,278.3,6 . 56,2 −15 +
2,25.3,6 2
)
d 1=45,2862 d 2=0,278. v u . t 2
d 2=0,278.56,2.9,3
d 2=145,2995 m
d 3=30 m (Tabelado ) 2
d 4= . d 3 3
2
d 4 = .30
d 4 =96,8663 m
3
A//%", #:.%!"#/ &$& & #//& (%/.)%& (! +'.$&&//&=!" D+Q # &'#$ (! >1,52"7
C+"c,"o do Raio $5i0o R053 R=
v² 127,138. ( e + ft )
R=
60² 127,138. ( 0,08 + 0,15 )
R=123,1117 m
O $&%# "%"# &$& #//# $#-!.# 6#% (! 12>,111"7 A /!=+%$, /!$* "#/.$&(# +"& .&:!'& )#.!(# .#(#/ #/ &$"!.$#/ (#/ (&(#/ :*/%)#/ (# #//# $#-!.#7 TABELA 2 DADOS BÁSICOS DO PROJETO V!'#)%(&(! (! P$#-!.# D%/.)%& (! F$!&=!" D%/.)%& (! U'.$&&//&=!" R&%# M%"#
?0 " W5" >1,52" 12>,111"
>7172 C+$& H#$%#.&' 01 P!'# (!/!# (& #//& )+$&, #:.%!"#/ +" =+'# )!.$&' ACQ (! 8, !/)#'!"#/ +"& .&=!.! (! 200"7 & &$.%$ (!/.!/ &'#$!/, 6#$&" )&')+'&(#/ #/ &$"!.$#/ $!/.&.!/ &$& & $%"!%$& )+$& (! .$&/%3#7 V&'! $!//&'.&$, +! # .%# (! )+$& 9 & (! .$&/%3# !" E/%$&'7
C+"c,"o do Raio da C,r!a T = R . tan
( ) AC
2
200= R . tan
( ) 78 2
R =246,9794 m
A//%", &(#.&"#/ +"& R&%# )#" &'#$ (! 25"7
C+"c,"o do Co04ri0e(o de Trasição P&$& & #//&/ )+$&/, +.%'%&"#/ # )#"$%"!.# (! .$&/%3# (!/!-*!'7 Vp ³ 60³ Lsdes = 0,7. Lsdes=61,21 m 247 Rc
Lsdes =0,7.
C#"# !/.! &$"!.$# (!! /!$ "'.%'# (! 20, &$$!(#(&"#/ # /!+ &'#$ &$& 0"7
C+"c,"o de 6/,"o Ce(ra" da Es4ira" θs =
80 Ls θs = θs =0,16 rad 2. Rc 2.247
C+"c,"o da A7scissa do SC e do CS 1−
θs
2
+
10
θs
4
1−
Q
216
Xs= Ls . ¿
0,16
2
10
+
0,16
4
216
Q
Xs =¿
W,W"
Xs =80. ¿
C+"c,"o da Ordeada do SC e do CS θs
3
3
−
θs
42
+
θs
5
1320
Ys = Ls . ¿
Q
0,16 3
−
0,16
3
+
0,16
5
42 1320 Ys =80. ¿
Q
Ys =4,31 m
C+"c,"o da A7scissa do Ce(ro Q = Xs− Rc . sen (θs ) Q =79,79−247. sen ( 0,16 ) Q=39,97 m
C+"c,"o do Aas(a0e(o p=Ys − Rc . [ 1−cos ( θs ) ] p= 4,31 −247. [ 1−cos ( 0,16 ) ] p =1,08 m
C+"c,"o da Ta/e(e To(a"
TT =Q + ( Rc + p ) .tg
( ) AC 2
TT =39,97 + ( 247 + 1,08 ) . tg
( ) 78 2
TT =240,66 m
C+"c,"o do Dese!o"!i0e(o Circ,"ar Dc=( AC −2. θs ) . RC Dc= ( 1,04 −2.0,16 ) .247 Dc = 256,26 m
C+"c,"o da Dis(-cia E8(era E=
( Rc + p )
E =
( 247 + 1,08 )
[ ( ) ] [ ( ) ] cos
AC 2
− Rc
cos
78 2
E = 72,22 m
−247
C+"c,"o da Es(aca TS T = !" −TT T =878,08 −240,66 T =637,22 m = 31+ 17,22
C+"c,"o da Es(aca do SC C =T + Ls C =637,22 + 80 C =717,22 m= 35 + 17,22
C+"c,"o da Es(aca do CS C = C + Dc C =717,22 + 256,26 C=973,47 m=48 + 13,47
C+"c,"o da Es(aca ST T =C + Ls T =973,47 + 80 T =1053,47 m= 52 + 13,47
A /!=+%$ /!$3# "#/.$&(&/ (+&/ .&:!'&/, +"& )#.!(# #/ &$"!.$#/ :*/%)#/ &$& & $%"!%$& )+$& (! .$&/%3#, ! & /!=+(& )#" & '#)&3# (&/ !/.&)&/7 TABELA > PARYMETROS DA CURVA DE TRANSI;ÃO Y=+'# C!.$&' ACQ T&=!.! TQ R&%# (& C+$& C#"$%"!.# (! T$&/%3# Y=+'# C!.$&' (& E/%$&' θs ¿ A:/)%//& SC ! CS X/Q O$(!&(& SC ! CS Z/Q A:/)%//& (# C!.$# [Q A6&/.&"!.# Q T&=!.! T#.&' TTQ
8 200" 25" 0" 0,1? $&( W,W" 5,>1" >W,W" 1,0" 250,?" W
D!/!#'%"!.# C%$)+'&$ D)Q D%/.)%& E.!$& EQ
2?,2?" 2,22"
TABELA 5 LOCA;ÃO DA PRIMEIRA CURVA
TS
SC
CS
ST
ESTA FRAÇÃ CORD DISTÂNC θ(RA CA O A IA D) 0,000 31 17,22 0,00 0,00 0 0,000 32 2,78 2,78 2 0,013 33 20,00 22,78 1 0,0!6 3! 20,00 !2,78 3 0,0"" 3 20,00 62,78 7 0,161 3 17,22 17,22 80,00 " ESTA FRAÇÃ CORD DISTÂNC θ(RA CA O A IA D) 0,000 !8 13,!7 0,00 0,00 0 0,001 !" 6,3 6,3 1 0,017 0 20,00 26,3 8 0,0! 1 20,00 !6,3 8 0,112 2 20,00 66,3 0 0,161 2 13,!7 13,!7 80,00 "
X
Y
DEFLEXAO (G)
0,00
0,00
-
2,78
0,00
0,0037
22,78
0,10
0,208
!2,77
0,66
0,88!
62,72
2,0"
1,"0!6
7",7"
!,31
3,0"23
X
Y
DEFLEXAO (G)
0,00
0,000
-
6,3
0,0023
0,0206
26,2 0,17!
0,3!00
!6,1 0,8!"3
1,0!61
66,!! 2,!811
2,138
7",7" !,310!
3,0"22
E/.!/ 6#$&" #/ !'!"!.#/ ! '#)&3# (& $%"!%$& )+$& #$%#.&' (! .$&/%3#7 E" /!=+%(&, /!$* 6!%.# # "!/"# $#)!(%"!.# &$& & #//& /!=+(& )+$&7 3.1.3
CURVA HORIZONTAL 02
P!'# (!/!# (& #//& )+$&, #:.%!"#/ +" =+'# )!.$&' ACQ (! 58, !/)#'!"#/ +"& .&=!.! (! 100"7 & &$.%$ (!/.!/ &'#$!/, 6#$&" )&')+'&(#/ #/
10
&$"!.$#/ $!/.&.!/ &$& & /!=+(& )+$& (! .$&/%3#7 V&'! $!//&'.&$, +! # .%# (! )+$& 9 & (! .$&/%3# !" E/%$&'7
C+"c,"o do Raio da C,r!a T = R . tan
( ) AC 2
100= R . tan
( ) 47 2
R=229,9842 m
A//%", &(#.&"#/ +"& R&%# )#" &'#$ (! 2>0"7
C+"c,"o do Co04ri0e(o de Trasição P&$& & #//&/ )+$&/, +.%'%&"#/ # )#"$%"!.# (! .$&/%3# (!/!-*!'7 60³ Vp ³ Lsdes = 0,7. Lsdes = 65,74 m 230 Rc
Lsdes =0,7.
C#"# !/.! &$"!.$# (!! /!$ "'.%'# (! 20, &$$!(#(&"#/ # /!+ &'#$ &$& 0"7
C+"c,"o de 6/,"o Ce(ra" da Es4ira" θs =
Ls 80 θs = θs =0,17 rad 2. Rc 2.230
C+"c,"o da A7scissa do SC e do CS 1−
θs
2
+
10
θs
4
1−
Q
216
Xs= Ls . ¿
0,17
2
10
+
0,17
4
216
Q
Xs =¿
W,?"
Xs =80. ¿
C+"c,"o da Ordeada do SC e do CS θs
3
3
−
θs
42
+
θs
5
1320
Ys = Ls . ¿
Q
0,17 3
−
0,17
3
+
0,17
5
42 1320 Ys =80. ¿
Q
Ys =4,63 m
C+"c,"o da A7scissa do Ce(ro Q = Xs− Rc . sen (θs ) Q =79,76− 230. sen ( 0,17 ) Q=39,96 m
C+"c,"o do Aas(a0e(o 11
p=Ys − Rc . [ 1−cos ( θs ) ] p= 4,63− 230. [ 1− cos ( 0,17 ) ] p =1,16 m
C+"c,"o da Ta/e(e To(a" TT =Q + ( Rc + p ) .tg
( ) AC 2
TT =39,96 + ( 230 + 1,16 ) . tg
( ) 47 2
TT =140,47 m
C+"c,"o do Dese!o"!i0e(o Circ,"ar Dc=( AC −2. θs ) . RC Dc= ( 0,47−2.0,17 ) .230 Dc= 108,67 m
C+"c,"o da Dis(-cia E8(era E=
( Rc + p )
E =
( 230 + 1,16 )
[ ( ) ] [ ( ) ] cos
AC 2
− Rc
cos
47 2
E =22,06 m
−230
C+"c,"o da Es(aca TS T = !" −TT T =1574,07 −140,47 T= 1433,60 m=71 + 13,60
C+"c,"o da Es(aca do SC C =T + Ls C =1433,60 + 80 C = 1513,60 m=75 + 13,60
C+"c,"o da Es(aca do CS C = C + Dc C =1513,60 + 108,67 C=1622,27 m = 81+ 2,27
C+"c,"o da Es(aca ST T =C + Ls T =1622,27 + 80 T = 1702,27 m=85 + 2,27
A /!=+%$ /!$3# "#/.$&(&/ (+&/ .&:!'&/, +"& )#.!(# #/ &$"!.$#/ :*/%)#/ &$& & /!=+(& )+$& (! .$&/%3#, ! & /!=+(& )#" & '#)&3# (&/ !/.&)&/7
TABELA PARYMETROS DA CURVA DE TRANSI;ÃO 12
Y=+'# C!.$&' ACQ T&=!.! TQ R&%# (& C+$& C#"$%"!.# (! T$&/%3# Y=+'# C!.$&' (& E/%$&' θs ¿ A:/)%//& SC ! CS X/Q O$(!&(& SC ! CS Z/Q A:/)%//& (# C!.$# [Q A6&/.&"!.# Q T&=!.! T#.&' TTQ D!/!#'%"!.# C%$)+'&$ D)Q D%/.)%& E.!$& EQ
58 100" 2>0" 0" 0,1 $&( W,?" 5,?>" >W,W?" 1,1?" 150,5" 10,?" 22,0?"
TABELA ? LOCA;ÃO DA SEGUNDA CURVA DE TRANSI;ÃO
TS
SC
CS
ESTAC FRAÇÃ CORD DISTÂNCI θ(RAD A O A A ) 0,000 71 13,60 0,00 0,00 0 0,001 72 6,!0 6,!0 1 0,018 73 20,00 26,!0 " 0,08 7! 20,00 !6,!0 0,11" 7 20,00 66,!0 8 0,173 7 13,60 13,60 80,00 " ESTAC FRAÇÃ CORD DISTÂNCI θ(RAD A O A A ) 0,000 81 2,27 0,00 0,00 0 0,008 82 17,73 17,73 0,038 83 20,00 37,73 7 0,0"0 8! 20,00 7,73 6
X
Y
DEFLEXAO( G)
0,00
0,00
-
6,!0
0,00
0,0213
26,!0
0,17
0,3617
!6,38
0,"0
1,1173
66,30
2,6
2,287"
7",76
!,63
3,3206
X
Y
DEFLEXAO( G)
0,00
0,00
-
17,73
0,0
0,1631
37,72
0,!"
0,7388
7,68
1,7!
1,72"
1>
8 ST
8
2,27
20,00
77,73
2,27
80,00
0,16! 2 0,173 "
77,2
!,2
3,130
7",76
!,63
3,3206
TABELA LOCA;ÃO DO PRIMEIRO ARCO CIRCULAR SC
CS
ESTACA CORDA DISTÂNCIA DEFLEXAO(G) 3#17,22 0,00 0,00 36,00 2,78 2,78 37,00 20,00 22,78 38,00 20,00 !2,78 3",00 20,00 62,78 !0,00 20,00 82,78 !1,00 20,00 102,78 !2,00 20,00 122,78 !3,00 20,00 1!2,78 !!,00 20,00 162,78 !,00 20,00 182,78 !6,00 20,00 202,78 !7,00 20,00 222,78 !8,00 20,00 2!2,78 !8#13,!7 13,!7 26,2
0,00 0,!2 3,!7 6,1 ", 12,60 1,6! 18,6" 21,73 2!,77 27,82 30,86 33,"0 36," 3",00
TABELA LOCA;ÃO DO SEGUNDO ARCO CIRCULAR SC
CS
3.1.4.
ESTACA CORDA DISTÂNCIA DEFLEXAO(G) 7#13,6 0,00 0,00 0,00 76,00 6,!0 6,!0 1,38 77,00 20,00 26,!0 ,71 78,00 20,00 !6,!0 10,03 7",00 20,00 66,!0 1!,36 80,00 20,00 86,!0 18,68 81,00 20,00 106,!0 23,01 81#2,27 2,27 108,67 23,0
SUPER ELEVAÇÃO E SUPER LARGURA
15
TS1
SC1
CS1
ST1
TS2
SC2
CURVA I ESTAC CORDA( DISTÂNCIA SUPERELEVAÇÃ SUPERLARGUR AS m) S(m) O(%) A(m) 31#17, 22 0 0 0 32 2,78 2,78 0,278 0,012382101 33 20 22,78 2,278 0,101!61"68 3! 20 !2,78 !,278 0,1"0!183 3 20 62,78 6,278 0,27"621702 3#17, 22 17,22 80 8 0,3631"!67 36 2,78 2,78 8 0,3631"!67 37 20 22,78 8 0,3631"!67 38 20 !2,78 8 0,3631"!67 3" 20 62,78 8 0,3631"!67 !0 20 82,78 8 0,3631"!67 !1 20 102,78 8 0,3631"!67 !2 20 122,78 8 0,3631"!67 !3 20 1!2,78 8 0,3631"!67 !! 20 162,78 8 0,3631"!67 ! 20 182,78 8 0,3631"!67 !6 20 202,78 8 0,3631"!67 !7 20 222,78 8 0,3631"!67 !8 20 2!2,78 8 0,3631"!67 !8#13, !7 0 80 8 !" 6,3 73,!7 7,3!7 0 0 20 3,!7 ,3!7 0 1 20 33,!7 3,3!7 0 2 20 13,!7 1,3!7 0 2#13, !7 13,!7 0 0 0
CURVA II ESTAC CORDA( DISTÂNCIA SUPERELEVAÇÃ SUPERLARGUR AS m) S(m) O(%) A(m) 71#13, 6 0 0 0 72 6,! 6,! 0,6! 0,02807 73 20 26,! 2,6! 0,1178!2! 7! 20 !6,! !,6! 0,206662"1 7 20 66,! 6,6! 0,2"7!18 7#13, 6 13,6 80 8 0,3631"!67
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