Estradas 2018 aula 10 (distância de visibilidade)

SAVE OFFLINE

Estrada de Rodagem Distância de Visibilidade

Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa [email protected] (27) 9941-3300

Distância de visibilidade

• Distância de visibilidade é o comprimento da rodovia em extensão continua que é visível ao usuário à sua frente. • Um traçado em curva horizontal pode limitar a distância de visibilidade em função da existência de obstáculos à margem da estrada • Edificações • Vegetação • Taludes

Distância de visibilidade

Distância de visibilidade • Um traçado em curva vertical pode limitar a distância de visibilidade. • Pode-se notar que existe uma distância onde o motorista pode observar o obstáculo livremente e outra distância que depende da altura do outro obstáculo. • O DNIT adota: – Altura dos olhos do motorista de carro de passeio: 1,10m – Altura dos veículos que trafegam em sentido contrário: 1,37m (para efeito de curva vertical)

Distância de visibilidade

Distância de visibilidade de parada • Distância de visibilidade de parada é definida como sendo a distância à frente do veículo que está se deslocando com certa velocidade necessita para poder parar antes do obstáculo. • Esta distância é dependente do tempo de reação do motorista perceber o obstáculo até reagir e é composto de quatro parcelas: – Perception (percepção) – Identification ou intellection (identificação) – Emotion ou judgment (decisão) – Volition ou reaction (ação) • Conhecido como tempo de reação PIEV

Distância de visibilidade de parada

• Assim, deve-se considerar a distância de visibilidade de parada pode ser calculada por duas parcelas: – A distância percorrida pelo veículo durante o tempo de PIEV – A distância efetivamente de frenagem mecânica do veículo até sua total parada

Distância de visibilidade de parada • Segundo o DNIT, a primeira parcela pode ser considerada de 2,5s • A distância percorrida no tempo de PIEV é então: Dt 2,5. v

• Substituindo o tempo tem-se:

• Passando para km/h tem-se:

D ,5. t 2

V 3 ,6

Dt 0,7.V

Onde: V - velocidade do veículo em km/h

Dt  t . v

Distância de visibilidade de parada • Imaginando um veículo subindo uma rampa a uma velocidade inicial vi que é reduzida a zero após percorrer uma distância di devido a aplicação mecânica do freio. • Deve-se medir a distância di paralelamente ao plano da pista. • Deve-se medir a velocidade vi paralelamente ao plano da pista. • Isto é importante, pois no projeto geométrico a distância e a velocidade são reduzidas a um plano horizontal!

Distância de visibilidade de parada

Distância de visibilidade de parada • A ação dos freios resultará no desenvolvimento de uma força de atrito Fa entre os pneus e a superfície de rolamento que irá atuar em sentido contrário ao movimento paralelamente ao plano da pista.

• Devido a inclinação da pista, pode-se decompor a força P (peso do veículo) em duas componentes: – Uma componente Pn perpendicular ao plano da pista – Uma componente Pi paralela ao plano da pista no sentido contrário do movimento que se soma a força de atrito ajudando a parar o veículo P .cos( ) n P P .sen ( ) i P

Distância de visibilidade de parada • O trabalho mecânico de frenagem é dado por:

(F P a i ).d i • Pela figura, deduz-se que: D d  ) 2 i .cos(

• Substituindo a segunda na primeira, tem-se o trabalho como:

 (F  P ) . a

i

D 2 cos(  )

Onde:  - trabalho mecânico de frenagem (N . m) D2 - distância percorrida durante a frenagem (m) Fa - força de atrito entre os pneus e o pavimento (N) Pi - componente da força peso paralela ao plano de rolamento (N)

Distância de visibilidade de parada • Energia cinética do veículo no início do processo de frenagem é: E 1.m.v2 C

2

i

• Energia potencial do veículo no momento da parada total, sendo dv a distância vertical percorrida, é: E  P . d p v

e E  0 C

• Variação de energia pode ser calculada como a diferença entre as energias:  EF  EC  E P 

1 2 . m . vi  P . d v 2

Distância de visibilidade de parada • Considerando-se:

2 v v  v ;P  m .g i  v 2

2

1 21 2   . m . v  . m . v  m . g . d EF v v 2 2

• Considerando ainda:

1 2 v  g . t ; d  v . t  . g t v v v 2 2

v dv  v 2. g

• Tem-se então: 2

v 1 21 2 v   . m . v  . m . v  m . g . EF v 2 2 2 . g

Distância de visibilidade de parada • Assim:

1 2   .m .v EF 2

• Sendo o trabalho:   EF D 1 2 2 ( F  P ) .  . m . v a i cos( ) 2



• Como:





F  f . P . cos( ) ;P P . sen ( ) a l i

Distância de visibilidade de parada • Deduz-se que:

 

D 1 P 2 ( f . P . cos( )  P . sen ( )) . 2 .. v l cos( )2 g

• Transformando para V em km/h (3,6) e g = 9,8m/s2. 2 V D 2 255 .(f tg (  )) l

V2 D2  255 . ( f l  i )

Distância de visibilidade de parada • Como a distância de parada é a soma da distância percorrida pelo veículo durante o tempo de PIEV mais a distância efetivamente de frenagem mecânica do veículo até sua total parada, tem-se: D  D1  D2 V2 D  0,7 . V  255 . ( f l  i )

Onde: D - distância de visibilidade de parada (m) V - velocidade do veículo (km/h) f l - coeficiente de atrito longitudinal para frenagem i - declividade longitudinal da pista (proporção), considerar a direção da inclinação

Distância de visibilidade de parada

Distância de visibilidade de parada • Nos projetos geométricos as normas exigem apenas que sejam asseguradas as distâncias de visibilidade de parada para greide nulo. • Isso se deve ao fato que os valores calculados já incorporam coeficientes de segurança suficientes para permitir a desconsideração das influências dos greides ascendentes e descendentes.

• A distância de visibilidade de parada tem que ser garantida ao longo de todo o trecho da estrada de rodagem!