Aula 6: Estudo de Tráfego - Topografia e Geotecnia

Aula 6 Estudo de Tráfego CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL UNIDADE CURRICULAR TOPOGRAFIA E GEOTECNIA PROFESSOR MSC JOÃO PAULO BARBOSA CARVALHO SEMESTRE 20232 Conceitos Iniciais Fonte Enfoque MS Heterogeneidade das configurações de eixos Variação de carga por eixo Variação da pressão dos pneus Velocidade das cargas de eixo Conceitos Iniciais Fonte Felipe Rau 2022 Magnitude das cargas Configuração dos eixos Número de repetições Efeito do tráfego Carga máxima Conceitos Iniciais Fonte DNIT 2012 FEC O dimensionamento do pavimento é governado pelo número de repetições de um eixo padrão 82t ou 80 KN para vários coeficientes de suporte do subleito Fonte Pastana 2018 Conceitos Iniciais Estudo de Tráfego Motoristas Veículos Pedestre Vias Meio ambiente Obtenção de dados relativos Pesquisa de Tráfego As contagens volumétricas visam determinar a quantidade o sentido e a composição do fluxo de veículos que passam por um ou vários pontos selecionados do sistema viário numa determinada unidade de tempo Pesquisa de Tráfego Pesquisa de Tráfego Pesquisa de Tráfego Pesquisa de Tráfego Contagem Automática Pesquisa de Tráfego Contagem Automática Configuração dos Eixos Eixo Simples de Roda Simples ESRS Eixo Simples de Roda Dupla ESRD Eixo Tandem Duplo ETD Eixo Tandem Triplo ETT Estudo de Tráfego Fonte Leme 2021 Lei 7408 50 PBT 50 Eixo Resoluções 102 e 104 50 PBT 75 Eixo Resolução 258 75 Eixo até 311208 Resolução 489 50 PBT 75 Eixo se PBT 50 100 Eixo se PBT 50 Se PBT 125 sem recolhimento do veículo Lei 13103 50 PBT 100 Eixo Medida Provisória 1050 50 PBT 125 Eixo 1985 1999 2007 2014 2015 2021 Evolução das tolerâncias nas cargas máximas legais por eixo e aos pesos brutos totais no Brasil Classificação dos Veículos DNIT CÓGIDO XYZ A quantidade de eixos das unidades rebocadas O número de eixos do veículo simples ou da unidade tratora A categoria do veículo C veículo simples caminhão ou ônibus ou veículo trator reboque S veículo trator cavalo mecânico semi reboque I veículo trator semireboque com distância entreeixos 240 m eixos isolados J veículo trator semi reboque com um eixo isolado e um eixo em tandem D combinação dotada de 2 duas articulações T combinação dotada de 3 três articulações Q combinação dotada de 4 quatro articulações X veículos especiais Classificação dos Veículos DNIT Classificação dos Veículos DNIT Classificação dos Veículos DNIT Classificação dos Veículos DNIT Classificação dos Veículos DNIT Classificação dos Veículos DNIT SILHUETA N DE EIXOS PBTCMT MÁXt CARACTERIZAÇÃO CLASSE SILHUETA N DE EIXOS PBTCMT MÁXt CARACTERIZAÇÃO CLASSE SILHUETA N DE EIXOS PBTCMT MÁXt CARACTERIZAÇÃO CLASSE Classificação dos Veículos DNIT 4 ÔNIBUS DUPLO DIRECIONAL TRUCADO E1E2 conjunto de eixos direcionais carga máxima 12 ton E3E4 conjunto de eixos em tandem duplo com 6 pneumáticos carga máxima 135t 4CB 3 ÔNIBUS URBANO ARTICULADO E1 ES RS CM 6t E2 ED RD CM 10t E3 ED RD CM 10t d12 d23 240m 2SB1 4 ÔNIBUS URBANO BIARTICULADO E1 ES RS CM 6t E2 ED RD CM 10t E3 ED RD CM 10t E4 ED RD CM 10t d12 d23 d34 240m 2IB2 Fator de Equivalência de Carga FC FC AASHTO Fator de Equivalência de Carga FC FC USACE Fator de Equivalência de Carga FC FC USACE Tipo de Eixo Cargas tf Fatores de Carga USACE flexível AASHTO flexível Carregado Vazio Carregado Vazio Carregado Vazio Simples roda simples 60 30 Simples roda dupla 100 50 Tandem duplo 170 60 Tandem triplo 255 90 Fator de Equivalência de Carga FC FC USACE ESRS Carregado P 6 tf 𝐹𝐶 20782 104 𝑃40175 𝐹𝐶 20782 104 640175 𝐹𝐶 028 ESRS Vazio P 3 tf 𝐹𝐶 20782 104 𝑃40175 𝐹𝐶 20782 104 340175 𝐹𝐶 002 Fator de Equivalência de Carga FC FC USACE Tipo de Eixo Cargas tf Fatores de Carga USACE flexível AASHTO flexível Carregado Vazio Carregado Vazio Carregado Vazio Simples roda simples 60 30 028 002 Simples roda dupla 100 50 329 013 Tandem duplo 170 60 855 008 Tandem triplo 255 90 930 001 Fator de Equivalência de Carga FC Tipo de Eixo Cargas tf Fatores de Carga USACE flexível AASHTO flexível Carregado Vazio Carregado Vazio Carregado Vazio Simples roda simples 60 30 028 002 Simples roda dupla 100 50 329 013 Tandem duplo 170 60 855 008 Tandem triplo 255 90 930 001 FC AASHTO Fator de Equivalência de Carga FC FC AASHTO ESRS Carregado P 6 tf 𝐹𝐶 𝑃 777 432 𝐹𝐶 6 777 432 𝐹𝐶 033 ESRS Vazio P 3 tf 𝐹𝐶 𝑃 777 432 𝐹𝐶 3 777 432 𝐹𝐶 002 Fator de Equivalência de Carga FC Tipo de Eixo Cargas tf Fatores de Carga USACE flexível AASHTO flexível Carregado Vazio Carregado Vazio Carregado Vazio Simples roda simples 60 30 028 002 033 002 Simples roda dupla 100 50 329 013 239 012 Tandem duplo 170 60 855 008 164 002 Tandem triplo 255 90 930 001 156 002 FC AASHTO Volume Médio Diário Anual VDMa Classificação dos veículos VDMa de Veículos Comerciais 2C 326 466 3C 127 181 2S2 106 151 2S3 98 140 3S3 38 54 3D4 2 03 3D5 1 01 3D6 2 03 Total 700 10000 Volume Médio Diário Anual VMDa número total de veículos trafegando em um ano dividido por 365 Fator de Veículo FV Classificação dos veículos Número de eixos de Veículos Comerciais FV USACE Simples Rodas Simples Simples Rodas Duplas Tandem duplo Rodas Duplas Tandem triplo Rodas duplas Individual Total Carregado Vazio Carregado Vazio 2C 1 1 4660 3C 1 1 1810 2S2 1 1 1 1510 2S3 1 1 1 1410 3S3 1 1 1 550 3D4 1 3 030 3D5 1 2 1 010 3D6 1 1 2 1 030 Total 1001 FV USACE Fator de Veículo FV FV USACE FV Individual Carregado Veículo Tipo 2C ESRS 1 e ESRD 1 𝐹𝑉 𝑁º 𝐸𝑖𝑥𝑜 𝐸𝑆𝑅𝑆 𝐹𝐶 𝐸𝑆𝑅𝑆 𝑁º 𝐸𝑖𝑥𝑜 𝐸𝑆𝑅𝐷 𝐹𝐶 𝐸𝑆𝑅𝐷 𝐹𝑉 1 028 1 329 𝐹𝑉 357 FV Individual Vazio Veículo Tipo 2C ESRS 1 e ESRD 1 𝐹𝑉 𝑁º 𝐸𝑖𝑥𝑜 𝐸𝑆𝑅𝑆 𝐹𝐶 𝐸𝑆𝑅𝑆 𝑁º 𝐸𝑖𝑥𝑜 𝐸𝑆𝑅𝐷 𝐹𝐶 𝐸𝑆𝑅𝐷 𝐹𝑉 1 002 1 013 𝐹𝑉 015 Fator de Veículo FV Classificação dos veículos Número de eixos de Veículos Comerciais FV USACE Simples Rodas Simples Simples Rodas Duplas Tandem duplo Rodas Duplas Tandem triplo Rodas duplas Individual Total Carregado Vazio Carregado Vazio 2C 1 1 4660 357 015 3C 1 1 1810 883 010 2S2 1 1 1 1510 1212 023 2S3 1 1 1 1410 1287 028 3S3 1 1 1 550 1813 023 3D4 1 3 030 2592 026 3D5 1 2 1 010 2668 031 3D6 1 1 2 1 030 2996 044 Total 1001 FV USACE Fator de Veículo FV FV USACE FV Total Carregado Veículo Tipo 2C ESRS 1 e ESRD 1 𝐹𝑉 𝑑𝑒 𝑉𝑒í𝑐𝑢𝑙𝑜 𝐶𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 𝐹𝑉𝑖𝑛𝑑 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑉𝑒í𝑐𝑢𝑙𝑜𝑠 𝐶𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑖𝑠 𝐹𝑉 4660 357 1001 𝐹𝑉 166 FV Total Vazio Veículo Tipo 2C ESRS 1 e ESRD 1 𝐹𝑉 𝑑𝑒 𝑉𝑒í𝑐𝑢𝑙𝑜 𝐶𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 𝐹𝑉𝑖𝑛𝑑 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑉𝑒í𝑐𝑢𝑙𝑜𝑠 𝐶𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑖𝑠 𝐹𝑉 4660 015 1001 𝐹𝑉 007 Fator de Veículo FV Classificação dos veículos Número de eixos de Veículos Comerciais FV USACE Simples Rodas Simples Simples Rodas Duplas Tandem duplo Rodas Duplas Tandem triplo Rodas duplas Individual Total Carregado Vazio Carregado Vazio 2C 1 1 4660 357 015 166 007 3C 1 1 1810 883 010 160 002 2S2 1 1 1 1510 1212 023 183 003 2S3 1 1 1 1410 1287 028 181 004 3S3 1 1 1 550 1813 023 100 001 3D4 1 3 030 2592 026 008 000 3D5 1 2 1 010 2668 031 003 000 3D6 1 1 2 1 030 2996 044 009 000 Total 1001 809 018 FV USACE Hipótese 80 Carga Máxima Legal FV 650 20 Vazios Fator de Veículo FV FV AASHTO Classificação dos veículos Número de eixos de Veículos Comerciais FV AASTHO Simples Rodas Simples Simples Rodas Duplas Tandem duplo Rodas Duplas Tandem triplo Rodas duplas Individual Total Carregado Vazio Carregado Vazio 2C 1 1 4660 3C 1 1 1810 2S2 1 1 1 1510 2S3 1 1 1 1410 3S3 1 1 1 550 3D4 1 3 030 3D5 1 2 1 010 3D6 1 1 2 1 030 Total 1001 Fator de Veículo FV FV AASHTO FV Individual Carregado Veículo Tipo 2C ESRS 1 e ESRD 1 𝐹𝑉 𝑁º 𝐸𝑖𝑥𝑜 𝐸𝑆𝑅𝑆 𝐹𝐶 𝐸𝑆𝑅𝑆 𝑁º 𝐸𝑖𝑥𝑜 𝐸𝑆𝑅𝐷 𝐹𝐶 𝐸𝑆𝑅𝐷 𝐹𝑉 1 033 1 239 𝐹𝑉 272 FV Individual Vazio Veículo Tipo 2C ESRS 1 e ESRD 1 𝐹𝑉 𝑁º 𝐸𝑖𝑥𝑜 𝐸𝑆𝑅𝑆 𝐹𝐶 𝐸𝑆𝑅𝑆 𝑁º 𝐸𝑖𝑥𝑜 𝐸𝑆𝑅𝐷 𝐹𝐶 𝐸𝑆𝑅𝐷 𝐹𝑉 1 002 1 012 𝐹𝑉 014 Fator de Veículo FV FV AASHTO Classificação dos veículos Número de eixos de Veículos Comerciais FV AASTHO Simples Rodas Simples Simples Rodas Duplas Tandem duplo Rodas Duplas Tandem triplo Rodas duplas Individual Total Carregado Vazio Carregado Vazio 2C 1 1 4660 272 014 3C 1 1 1810 197 004 2S2 1 1 1 1510 436 016 2S3 1 1 1 1410 428 016 3S3 1 1 1 550 353 006 3D4 1 3 030 525 008 3D5 1 2 1 010 517 008 3D6 1 1 2 1 030 757 020 Total 1001 Fator de Veículo FV FV AASHTO FV Total Carregado Veículo Tipo 2C ESRS 1 e ESRD 1 𝐹𝑉 𝑑𝑒 𝑉𝑒í𝑐𝑢𝑙𝑜 𝐶𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 𝐹𝑉𝑖𝑛𝑑 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑉𝑒í𝑐𝑢𝑙𝑜𝑠 𝐶𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑖𝑠 𝐹𝑉 4660 272 1001 𝐹𝑉 127 FV Total Vazio Veículo Tipo 2C ESRS 1 e ESRD 1 𝐹𝑉 𝑑𝑒 𝑉𝑒í𝑐𝑢𝑙𝑜 𝐶𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 𝐹𝑉𝑖𝑛𝑑 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑉𝑒í𝑐𝑢𝑙𝑜𝑠 𝐶𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑖𝑠 𝐹𝑉 4660 014 1001 𝐹𝑉 006 Fator de Veículo FV FV AASHTO Classificação dos veículos Número de eixos de Veículos Comerciais FV AASTHO Simples Rodas Simples Simples Rodas Duplas Tandem duplo Rodas Duplas Tandem triplo Rodas duplas Individual Total Carregado Vazio Carregado Vazio 2C 1 1 4660 272 014 127 006 3C 1 1 1810 197 004 036 001 2S2 1 1 1 1510 436 016 066 002 2S3 1 1 1 1410 428 016 060 002 3S3 1 1 1 550 353 006 019 000 3D4 1 3 030 525 008 002 000 3D5 1 2 1 010 517 008 001 000 3D6 1 1 2 1 030 757 020 002 000 Total 1001 312 012 Hipótese 80 Carga Máxima Legal FV 252 20 Vazios Número N 𝑵 𝒊𝟏 𝑷 𝑵𝒊 Onde N número equivalente de operações de eixo simples padrão de rodas duplas de 80 kN acumulado para o período de projeto P período de projeto i 1 ano de início da vida de projeto Ni número equivalente de operações do eixo simples padrão de rodas duplas de 80 kN acumulado durante o ano i Número N 𝑵𝒊 𝑽𝒕𝒊 𝑭𝑽 𝑭𝑹 Onde Vti volume total acumulado de veículos comerciais por sentido na faixa de projeto durante o ano i FV fator de veículo da frota que é função do método empregado FR fator climático regional Número N 𝑽𝒕𝒊 𝑽𝑫𝑴𝒄 𝟑𝟔𝟓 𝑫 𝑭𝒑 Onde Vti volume total acumulado de veículos comerciais por sentido na faixa de projeto durante o ano i VDMC volume diário médio de veículos comerciais total durante o ano i D distribuição direcional Fp porcentagem de veículos comerciais na faixa de projeto Número N ANO PERÍODO DE PROJETO VDMc Vt N USACE N AASHTO Anual Acumulado Anual Acumulado 2019 700 2020 0 2021 1 2022 2 2023 3 2024 4 2025 5 2026 6 2027 7 2028 8 2029 9 2030 10 2031 11 2032 12 2033 13 2034 14 2035 15 2036 16 2037 17 2038 18 2039 19 2040 20 FV USACE 650 FV AASHTO 252 de Veículos Comerciais na Faixa Solicitada Fp 1 Fator Climático Regional FR 1 Distribuição Direcional D 1 Taxa de Crescimento 25 𝑉𝐷𝑀𝑐 𝑉𝐷𝑀𝑐 𝑇𝑥 𝐶𝑟𝑒𝑠𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 Expansão do VDMc Número N ANO PERÍODO DE PROJETO VDMc Vt N USACE N AASHTO Anual Acumulado Anual Acumulado 2019 700 2020 0 718 2021 1 735 2022 2 754 2023 3 773 2024 4 792 2025 5 812 2026 6 832 2027 7 853 2028 8 874 2029 9 896 2030 10 918 2031 11 941 2032 12 965 2033 13 989 2034 14 1014 2035 15 1039 2036 16 1065 2037 17 1092 2038 18 1119 2039 19 1147 2040 20 1176 FV USACE 650 FV AASHTO 252 de Veículos Comerciais na Faixa Solicitada Fp 1 Fator Climático Regional FR 1 Distribuição Direcional D 1 Taxa de Crescimento 25 Expansão do VDMc 𝑉𝐷𝑀𝑐 𝑉𝐷𝑀𝑐 𝑇𝑥 𝐶𝑟𝑒𝑠𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 Número N ANO PERÍODO DE PROJETO VDMc Vt N USACE N AASHTO Anual Acumulado Anual Acumulado 2019 700 2020 0 718 2021 1 735 2022 2 754 2023 3 773 2024 4 792 2025 5 812 2026 6 832 2027 7 853 2028 8 874 2029 9 896 2030 10 918 2031 11 941 2032 12 965 2033 13 989 2034 14 1014 2035 15 1039 2036 16 1065 2037 17 1092 2038 18 1119 2039 19 1147 2040 20 1176 FV USACE 650 FV AASHTO 252 de Veículos Comerciais na Faixa Solicitada Fp 1 Fator Climático Regional FR 1 Distribuição Direcional D 1 Taxa de Crescimento 25 𝑉𝑡𝑖 𝑉𝐷𝑀𝑐 365 𝐷 𝐹𝑝 Volume Total Acumulado de Veículo Comerciais Vt Número N ANO PERÍODO DE PROJETO VDMc Vt N USACE N AASHTO Anual Acumulado Anual Acumulado 2019 700 255500 2020 0 718 261888 2021 1 735 268435 2022 2 754 275146 2023 3 773 282024 2024 4 792 289075 2025 5 812 296302 2026 6 832 303709 2027 7 853 311302 2028 8 874 319084 2029 9 896 327062 2030 10 918 335238 2031 11 941 343619 2032 12 965 352210 2033 13 989 361015 2034 14 1014 370040 2035 15 1039 379291 2036 16 1065 388773 2037 17 1092 398493 2038 18 1119 408455 2039 19 1147 418667 2040 20 1176 429133 FV USACE 650 FV AASHTO 252 de Veículos Comerciais na Faixa Solicitada Fp 1 Fator Climático Regional FR 1 Distribuição Direcional D 1 Taxa de Crescimento 25 𝑉𝑡𝑖 𝑉𝐷𝑀𝑐 365 𝐷 𝐹𝑝 Volume Total Acumulado de Veículo Comerciais Vt Número N ANO PERÍODO DE PROJETO VDMc Vt N USACE N AASHTO Anual Acumulado Anual Acumulado 2019 700 255500 2020 0 718 261888 2021 1 735 268435 2022 2 754 275146 2023 3 773 282024 2024 4 792 289075 2025 5 812 296302 2026 6 832 303709 2027 7 853 311302 2028 8 874 319084 2029 9 896 327062 2030 10 918 335238 2031 11 941 343619 2032 12 965 352210 2033 13 989 361015 2034 14 1014 370040 2035 15 1039 379291 2036 16 1065 388773 2037 17 1092 398493 2038 18 1119 408455 2039 19 1147 418667 2040 20 1176 429133 FV USACE 650 FV AASHTO 252 de Veículos Comerciais na Faixa Solicitada Fp 1 Fator Climático Regional FR 1 Distribuição Direcional D 1 Taxa de Crescimento 25 𝑁𝑖 𝑉𝑡𝑖 𝐹𝑉 𝐹𝑅 Número N anual Número N ANO PERÍODO DE PROJETO VDMc Vt N USACE N AASHTO Anual Acumulado Anual Acumulado 2019 700 255500 166E06 644E05 2020 0 718 261888 170E06 660E05 2021 1 735 268435 175E06 677E05 2022 2 754 275146 179E06 694E05 2023 3 773 282024 183E06 711E05 2024 4 792 289075 188E06 729E05 2025 5 812 296302 193E06 747E05 2026 6 832 303709 198E06 766E05 2027 7 853 311302 203E06 785E05 2028 8 874 319084 208E06 805E05 2029 9 896 327062 213E06 825E05 2030 10 918 335238 218E06 845E05 2031 11 941 343619 224E06 867E05 2032 12 965 352210 229E06 888E05 2033 13 989 361015 235E06 910E05 2034 14 1014 370040 241E06 933E05 2035 15 1039 379291 247E06 957E05 2036 16 1065 388773 253E06 980E05 2037 17 1092 398493 259E06 100E06 2038 18 1119 408455 266E06 103E06 2039 19 1147 418667 272E06 106E06 2040 20 1176 429133 279E06 108E06 FV USACE 650 FV AASHTO 252 de Veículos Comerciais na Faixa Solicitada Fp 1 Fator Climático Regional FR 1 Distribuição Direcional D 1 Taxa de Crescimento 25 𝑁𝑖 𝑉𝑡𝑖 𝐹𝑉 𝐹𝑅 Número N anual Número N ANO PERÍODO DE PROJETO VDMc Vt N USACE N AASHTO Anual Acumulado Anual Acumulado 2019 700 255500 166E06 644E05 2020 0 718 261888 170E06 660E05 2021 1 735 268435 175E06 677E05 2022 2 754 275146 179E06 694E05 2023 3 773 282024 183E06 711E05 2024 4 792 289075 188E06 729E05 2025 5 812 296302 193E06 747E05 2026 6 832 303709 198E06 766E05 2027 7 853 311302 203E06 785E05 2028 8 874 319084 208E06 805E05 2029 9 896 327062 213E06 825E05 2030 10 918 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Faixa Solicitada Fp 1 Fator Climático Regional FR 1 Distribuição Direcional D 1 Taxa de Crescimento 25 𝑁 σ𝑖1 𝑃 𝑁𝑖 Número N acumulado Número N ANO PERÍODO DE PROJETO VDMc Vt N USACE N AASHTO Anual Acumulado Anual Acumulado 2019 700 255500 166E06 644E05 2020 0 718 261888 170E06 170E06 660E05 660E05 2021 1 735 268435 175E06 345E06 677E05 134E06 2022 2 754 275146 179E06 524E06 694E05 203E06 2023 3 773 282024 183E06 707E06 711E05 274E06 2024 4 792 289075 188E06 895E06 729E05 347E06 2025 5 812 296302 193E06 109E07 747E05 422E06 2026 6 832 303709 198E06 129E07 766E05 498E06 2027 7 853 311302 203E06 149E07 785E05 577E06 2028 8 874 319084 208E06 170E07 805E05 657E06 2029 9 896 327062 213E06 191E07 825E05 740E06 2030 10 918 335238 218E06 213E07 845E05 824E06 2031 11 941 343619 224E06 235E07 867E05 911E06 2032 12 965 352210 229E06 258E07 888E05 100E07 2033 13 989 361015 235E06 281E07 910E05 109E07 2034 14 1014 370040 241E06 305E07 933E05 118E07 2035 15 1039 379291 247E06 330E07 957E05 128E07 2036 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