Análise de dispositivos de contenção (NBR 15486)

O que faz

A zona livre é a faixa lateral, medida a partir do bordo da pista, em que um veículo desgovernado deveria conseguir parar ou retomar a direção sem encontrar obstáculo nem talude perigoso. A ABNT NBR 15486 define duas coisas sobre ela, e o comando aplica as duas:

1. Quão larga ela é. Uma largura base tabelada pela velocidade diretriz e pelo VDM (volume diário médio), multiplicada pelo fator Kcz, que a alarga em curva: tanto mais quanto menor o raio e maior a velocidade.
2. Se o terreno dentro dela exige contenção. Para cada par crista/pé encontrado na seção, a norma dá uma declividade mínima em função da altura do aterro. Acima dessa declividade o aterro é considerado não recuperável e a contenção é indicada.

A janela reúne cinco trabalhos sobre o mesmo eixo e a mesma superfície:

• Análise ao longo do eixo (7): corta uma seção a cada passo, dos dois lados, e classifica cada lado em crítico (contenção indicada), aterro não crítico ou corte/plano. Desenha os cortes em planta, gera o relatório Excel e a planilha de defensas em lote.
• Limites da zona livre (5): desenha, ao longo do eixo, a linha do bordo da pista e a linha do limite da zona livre, dos dois lados.
• Seção num ponto (23): analisa o lado clicado numa estaca qualquer e desenha o corte e, se pedido, a seção transversal com grade.
• Ponto na zona livre (28) e interferências (29): dizem se um ponto, ou cada bloco de uma seleção, está dentro da zona livre.
• Visualizador de seções (41): percorre as seções analisadas e calcula qualquer outra estaca com um clique no eixo.

O que o eixo precisa trazer

O comando usa o eixo do projeto e lê três propriedades dele, todas indexadas por estaca:

Se uma delas faltar na extensão do eixo, o comando pergunta, antes de rodar, se você quer defini-la agora:

• Sim, trecho total: pede um valor, grava-o para o eixo inteiro e a análise continua. A velocidade diretriz é escolhida numa lista de 40 a 120 km/h; a largura da pista aceita de 1 a 100 m.
• Sim, segmentado: abre Propriedades de eixo para definir a propriedade por trechos. Rode a análise de novo depois.
• Não: a análise não roda.

O raio vem da geometria do eixo em cada estação.

A superfície

A lista Superfície (16) traz as superfícies Civil 3D do desenho. Com mais de uma, aparece também <all>, que analisa todas. Sem Civil 3D, a superfície é o LandXML do projeto, mostrado como <land xml>: a amostra LandXML (40) carrega um. Sem nenhuma das duas, o comando pede que você selecione no desenho as faces do terreno (3DFACE ou PolyFaceMesh).

Fluxo de trabalho

1. Execute CAPCAD_ANALYTICS_RESTRAINT. A janela abre ao lado do desenho. Para experimentar sem um projeto seu, clique em LandXML (40): o terreno e o eixo de exemplo são carregados e desenhados.
2. Escolha a Superfície (16) e confira o Passo (22).
3. Escolha as saídas: Desenhar (11), Gerar relatórios seções (12), Relatório defensa em lote (13).
4. Clique em Analisar taludes das seções ao longo do eixo (7). Se o eixo não trouxer VDM, velocidade ou largura, responda à pergunta descrita acima.
5. Uma barra de progresso acompanha cada elemento do eixo. No fim:
6. os cortes aparecem em planta nas cores do veredito, e as estações críticas recebem a marca H = <altura>;
7. com (12), o Excel abre com as abas CRESCENTE e DECRESCENTE;
8. com (13), a planilha de trechos aparece numa janela e o comando pergunta se deve abrir a inserção de defensas em lote já preenchida;
9. uma mensagem resume quantos lados saíram em cada veredito, ou avisa que houve questões a conferir no relatório.
10. Clique em Visualizador de seções (41) para percorrer as seções e ver por que cada estação recebeu o seu veredito.
11. Para desenhar os limites da zona livre ao longo do eixo, clique em Gerar limites Zona Livre (5).
12. Para analisar uma estaca fora do passo, clique em Analisar talude seção pontual (23) e clique junto ao eixo, do lado a analisar.

A janela

Os números são os mesmos em todas as figuras desta página: 1 a 41 na janela de análise, 42 a 52 no visualizador de seções.

Aba NBR 15486, a janela como abre.

Aba 1: NBR 15486

Declividade lateral (quadro superior esquerdo)

Método Kcz incompatível curvas

O par (velocidade, raio) pode não existir na tabela de Kcz: um raio apertado a uma velocidade alta não é normatizado. Este quadro diz o que fazer nesse caso.

Com nenhuma das duas opções e um par fora da tabela, a geração de limites (5) mostra a velocidade e o raio do par e oferece abrir as propriedades do eixo.

Análise ao longo do eixo (quadro superior direito)

Camadas dos cortes em planta, todas com o tipo de linha de setas SETA_CONT_1 e espessura 0,40:

Em cada lado crítico, um ponto e o texto H = <altura do aterro> marcam o pé do talude, na camada do crítico, mesmo com Desenhar desmarcada.

Análise pontual (quadro inferior)

Rodapé

Aba 2: Vertical

A aba Vertical tem um único botão.

Aba 3: Extra

A aba Extra: comandos vizinhos e os três números que montam os trechos de defensa.

O visualizador de seções

O visualizador numa estação em curva: à direita o terreno cai e o lado sai crítico, com o par decisivo em roxo e "44,6% / 34,0%" (declividade medida contra o limite da norma); à esquerda o terreno sobe e o lado sai corte/plano. A zona livre aparece sombreada em azul dos dois lados. Em cima, o eixo com as estações analisadas.

O visualizador não escreve no desenho. Ele mostra a seção inteira, de um limite da zona livre ao outro, passando pela pista, e colore em cima dela o trecho julgado de cada lado.

A barra entre o eixo e a seção pode ser arrastada para dar mais espaço a um ou a outro. Na seção vale o mesmo mouse do eixo: arrastar com o botão esquerdo faz uma janela de zoom. Passando o cursor sobre a seção, o rodapé mostra o afastamento, a cota e a distância até o bordo daquele lado.

As cores:

Como as opções se combinam

As figuras abaixo saíram de execuções reais da análise sobre terrenos sintéticos, com exagero vertical 2. Pista de 7 m (bordo a 3,50 m), velocidade diretriz 100 km/h, VDM 3 000: 8 m de zona livre de cada lado.

Os três vereditos

Talude a 60 %, começando 2,50 m além do bordo. A crista fica no próprio bordo, então o acostamento plano entra no avanço horizontal: o par crista/pé acumula 3,00 m de desnível em 7,50 m, ou seja 40 % de declividade média, e não os 60 % da face do talude. Para 3,00 m a norma exige 39 %, e 40 % ultrapassa: o lado sai crítico.

O mesmo terreno a 25 %. O desnível chega a 1,375 m em 8,00 m de avanço, ou seja 17,2 % de declividade média, muito abaixo dos 66 % que a norma pede para essa altura: há aterro, não há criticidade.

Terreno subindo à direita: não há queda nenhuma dentro da zona livre, e o lado sai corte/plano. O lado esquerdo é plano nas três figuras e sai corte/plano nas três.

O limite da norma

A tabela da norma como a análise a aplica: quanto mais alto o aterro, menor a declividade que já o torna crítico. Vai de 70 % a 0,90 m até 1V:3H (33,3 %) a partir de 6 m. Abaixo de 0,90 m não há linha: é o aterro raso dispensado pela opção 10.

A comparação é estrita: uma declividade exatamente igual ao limite não exige contenção.

A largura da zona livre

Largura base, em metros, por velocidade diretriz e VDM:

A velocidade diretriz do eixo deve ser uma das seis da tabela. Uma velocidade entre duas linhas, como 65 ou 75 km/h, não encontra largura: a estação é marcada no relatório, e em tangente a zona livre sai zero.

Fator Kcz em curva, por raio de tabela e velocidade (- = par não normatizado):

O raio real é encaixado na linha da tabela antes da consulta. Abaixo de 100 m e a partir de 900 m ele é tratado como tangente, e Kcz vale 1. Um raio entre 800 e 900 m usa a linha de 900.

A largura final é Kcz × largura base. A 100 km/h com VDM 3 000: em tangente 8,00 m; num raio de 600 m, 1,3 × 8,00 = 10,40 m.

Das estações críticas aos trechos de defensa

Cada estação crítica cobre da sua estaca até a estaca seguinte do passo; as contíguas viram um trecho só. Trechos separados por um vão menor que gapTolerance (35) se juntam, e cada trecho ganha extensaoExtra (37) nas duas pontas. Na figura, tolerância 40 m e extra 8 m.

Cada trecho vira uma linha da planilha. Com Usar Km (15):

Km ini · Km fim · Afastamento · Ação · Bloco entrada · Bloco saída · Terminal entrada · Terminal saída · Bordo ini · Bordo fim · ZL ini · ZL fim · Cor talude

Sem ela, as duas primeiras colunas dão lugar a E ini · N ini · E fim · N fim.

Ação, Bloco entrada/saída e Terminal entrada/saída saem com ?: a análise sabe onde a contenção é necessária, não qual defensa nem qual terminal. Na inserção em lote você completa essas colunas e desenha. Cor talude traz vermelho para um trecho com alguma estação crítica e laranja para um trecho só de aterro não crítico (opção 14).

Lembrado entre sessões

A janela guarda, ao fechar, os controles de três quadros: o quadro da análise ao longo do eixo (8 a 16), o método de Kcz e seu valor (17 a 19) e o quadro pontual (24 a 27).

O visualizador guarda o exagero, a malha e os limites da zona livre.

Notas

• Superfícies sobrepostas. Com mais de uma superfície, cada seção usa a primeira que cobrir o corte.
• A seção julgada para no limite da zona livre. O terreno desenhado além dele existe para você ver o talude continuar.
• O lado da defensa. O sinal do Afastamento de cada linha diz o lado: positivo à direita, negativo à esquerda, no sentido do estaqueamento.
• O comando não tem atalho de teclado. ZL é o atalho de CAPCAD_MARKING_AREA_LINEAR.