COUPE DE FRANCE VTT 2016 1ère manche XCO

UNICAP – Universidade Católica de Pernambuco
Prof. Glauber Carvalho Costa
Estradas 1
a
1 QUESTÃO Supondo que você é o responsável pelo projeto geométrico do viário da ponte Salvador / Itaparica sobre a
Baia de Todos os Santos, no referido projeto é prevista uma alça viária para acessar o primeiro encontro da ponte no lado
de salvador, com raio de 1.134,718m e AC = 15°21'56", sabendo que o projeto está especificado como Classe 0,
velocidade diretriz de 100km/h, semi-pista de rolamento de 3,60m com declividade transversal de 3%, e que o greide de
projeto ao longo da curva horizontal é formado por uma rampa única descendente de -2,985%. Faça o que se pede abaixo:
a) Calcular e preencher o diagrama de Superelevação adotando o método do DNIT, deixando os cálculos no pautado.
b) Completar a tabela indicada abaixo de Nota de Serviço do eixo e bordos da plataforma de projeto. (1,0)
Cota (m)
Ponto
Estaca
Bordo Esquerdo
Eixo
Bordo Direito
A
TS
51+11,133
897,231
M
SC
CS
M'
ST
A'
a
2 QUESTÃO Calcular o alargamento necessário para uma curva com as seguintes características: Raio = 830,528 m; 2
Faixas de tráfego = 3,60 m; V = 100 km/h ; Veículo RE.
a
3 QUESTÃO Sabendo que as cotas e estacas dos PIV’s do greide reto de um projeto rodoviário da BR262/ES, estão
indicados abaixo. Determine o que se pede abaixo:
Estaca
Cota (m)
Tipo
1832+0,000
289,357
PIV1
1837+0,000
284,500
PIV2
1844+0,000
288,492
PIV3
a)
Observações:
Curva 2
- A rodovia será projetada para Classe 1 em Região Montanhosa.
Raio = 202, 317m
- A curva vertical∆a2 =
ser
projetada será simétrica.
56°38'38"
Encontre os valores das rampas i1% e i2%, das cotas e estacas correspondentes aos pontos notáveis da curva vertical
(PCV, PTV).
b)
Preencha a tabela de Nota de Serviço da Curva Vertical projetada a cada 20m, usando a tabela padrão.
UNICAP - Universidade Católica de Pernambuco
Prof. Glauber Carvalho Costa
Estrada 1
Curvas Verticais de Rodovias
1- Calcular os elementos notáveis da curva abaixo a completar a tabela a seguir. Sabendo que a Rodovia é
Classe 0 em região Montanhosa.
i1 = -4.857%
i2= +2.852%
A - Cálculo do comprimento da Curva Vertical (m)
Utilizando a Tabela de classe de rodovia temos:
Classe 1
Região Montanhosa
V=60km/h
Valor de"k" para curvas Convexa = 15
K := 17
i1 := −4.857 %
i2 := 2.852 %
L := K⋅ i1 − i2
L = 131.053
Adotaremos L :=
140m
B - Cálculo do comprimento mínimo da curva vertical (Lmin)
km
h
V := 60
Lmin := 0.6⋅ V
Como
Lmin = 36
L > L min OK
C - Cálculo da Flecha Máxima
i1 := −4.857 % i2 := 2.852%
g := i1 − i2
F :=
g⋅ L
8
g = −0.0771⋅
m
m
F = −1.3491 m
D- Cálculo das Estacas de PCV e PTV
L
2
= 70 m
Est (PIV)=
1837 + 0.00
Est (PCV)=
1833 + 10.00
Est (PTV)=
1840 + 10.00
E- Cálculo das Cotas de PCV e PTV
Cota PIV := 284.500m
L = 140 m
i1 = −0.0486⋅
m
m
i2 = 0.0285⋅
m
m
Cota PCV := Cota PIV −
Cota PTV := Cota PIV +
i1⋅ L
Cota PCV = 287.8999 m
2
i 2⋅ L
Cota PTV = 286.4964 m
2
G- Cálculo das Ordenadas da Parábola
f = Flecha da parábola
g = −0.0771⋅
f :=
g
x2
2⋅ L
m
m
L := 140 m
f = −2.7532 × 10
−4
x2
Adotando para "x" uma variação de 20m em 20m, temos a seguinte tabela:
Estaca
Elemento
PCV
PIV
PTV
1833
1834
1835
1836
1837
1838
1839
1840
1840
+
+
+
+
+
+
+
+
+
10.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
10.000
Cota do Greide
Reto
(m)
287.900
287.414
286.443
285.471
284.500
285.070
285.641
286.211
286.496
f
(m)
0.000
-0.028
-0.248
-0.688
-1.349
-0.688
-0.248
-0.028
0.000
Cota do Greide
de projeto
(m)
287.900
287.442
286.691
286.160
285.849
285.759
285.889
286.239
286.496
UNICAP - Universidade Católica de Pernambuco
Prof. Glauber Carvalho Costa
Estrada 1
Superelevação Rodoviária
L := 3.6m
a := 3%
α1 := 0.43%
α2 := 0.43%
emax := 10%
Rmin := 345m
R := 1134.718m
2
 2⋅ R
 min Rmin 
e := emax⋅
 R −
2 
R 

h1 := L⋅ a
h1 = 0.108 m
h1
Lt :=
α1
Lt = 25.1163 m
h1
Le1 :=
α2
S :=
Le1 = 25.1163 m
2⋅ L⋅ e
⋅ 100
100
Le2 :=
e = 5.156⋅ %
(
S = 0.3713 m
100⋅ S − 2⋅ h1
2⋅ α2⋅ 100
Le := Le1 + Le2
Le = 43.1699 m
)
S
2
= 0.1856 m
Le2 = 18.0536 m
Início Superelevação
Estaca ST
M
Estaca SC
50
51
52
53
+
+
+
+
6.017
11.133
16.249
14.303
Estaca do TS e Cota do greide
∆graus := 15 +
i := −2.985 %
Cota := 897.231m
D :=
Ponto
A
TS
M
SC
CS
M'
ST
A'
Estaca
50
51
52
53
68
69
71
72
+
+
+
+
+
+
+
+
6.017
11.133
16.249
14.303
18.611
16.665
1.781
6.897
π⋅ R ⋅ ∆graus
Bordo Esquerdo
897.873
897.231
896.589
896.128
887.044
886.428
885.570
884.712
180
Cota (m)
Eixo
897.981
897.231
896.481
895.942
886.859
886.320
885.570
884.820
21
56
+
60 3600
D = 304.3081 m
Bordo Direito
897.873
897.123
896.373
895.757
886.673
886.212
885.462
884.712
UNICAP - Universidade Católica de Pernambuco
Prof. Glauber Carvalho Costa
Estrada 1
Superlargura de Rodovias
Calcular a superlargura, sendo dado os seguintes:
Veículo Tipo RE
2 faixas de tráfego de 3,60m
Velocidade diretriz = 100km/h
R = 830,528m
S = Superlargura.
LT = Largura total em curva da pista de 2 faixas.
Lb = Largura Básica estabelecida para a pista em tangente.
Gc = Gabarito estático do Veículo de projeto em curva.
GL = Gabarido (folga) lateral do veículo de Projeto em movimento.
GBD = Gabarito requerido pelo percurso do balanço dianteiro do Veículo de projeto em curva.
FD = Folga Dinâmica. Folga transversal adicional para considerar a maior dificuldade em manter a trajetória de
veículo em curvas, determinada de forma experimental e empírica.
E = Distância entre eixos do Veículo de projeto, em metros (Para veículo de Projeto CO, adota-se E=6,10m).
Lv = Largura física do Veículo dp Projeto em metros (Para veículo de Projeto CO, adota-se Lv=2,60m).
R = Raio da Curva, em metros
V = Velocidade diretriz em km/h
BD = Balanço dianteiro do Veículo de projeto, em metros (Para veículo de Projeto CO, adota-se BD=1,20m).
1 - Calculo do Gabarito estático do Veículo de projeto em curva (Gc )
Lv := 2.60m
E := 18.30m
R := 830.528m
2
E
GC := Lv +
2⋅ R
GC = 2.802 m
2 - Calculo do Gabarido (folga) lateral do veículo de Projeto em movimento (GL)
GL := 0.90m
3 - Calculo do Gabarito requerido pelo percurso do balanço dianteiro do Veículo de projeto em curva (GBD)
BD := 0.90m
GBD :=
E = 18.3 m
R := 830.528m
2
R + BD⋅ ( 2 ⋅ E + BD) − R
GBD = 0.02 m
4 - Calculo da Folga Dinâmica
V := 100
FD :=
R := 830.528
V
FD = 0.347
10⋅ R
FD := 0.347m
5 - Calculo da Largura total em curva da pista de 2 faixas (LT).
(
)
LT := 2⋅ GC + GL + GBD + FD


6 - Calculo da Superlargura
Faixas de tráfego de 3,6m LB := 7.20m
S := LT − LB
S = 0.571 m
LT = 7.771 m
ESTRADAS I – Coordenação de ENGENHARIA CIVIL – 2014.1
201
Formulário
S := LT − LB
F :=
g ⋅L
8
L=
(
)
LT := 2⋅ GC + GL + GBD + FD


FD :=
2
GBD := R + BD⋅ ( 2⋅ E + BD) − R
V
10⋅ R
g = i1 – i2
2
E
GC := Lv +
2⋅ R