Análise dos valores de atrito lateral pneu-pavimento na fixação de parâmetros de curvas horizontais de traçados rodoviários.
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3138/tde-14012026-084032/ |
Resumo: | Na fixação dos raios mínimos de curvatura horizontal deve-se levar em conta o equilíbrio de forças atuantes no veículo, sendo que a componente da força centrífuga, que tende a arrastá-lo para fora da pista é contraposta pela componente da força peso em conjunto com a parcela da força de atrito transversal que atua reativamente entre os pneus e o pavimento. O raio mínimo depende da velocidade do veículo, da superelevação e do fator de atrito lateral pneu-pavimento. Os valores de atrito que surgem da interação entre os pneus e o pavimento são aqueles em que a derrapagem é iminente, considerando-se, ainda, a condição de pista molhada e limpa, sendo que a força resultante dessa interação pode ser decomposta nas direções longitudinal e radial da pista. Contudo, o atrito lateral não consiste em um parâmetro único. É necessário diferenciar o fator de atrito demandado (f) do fator de atrito admissível (fmáx) e do fator de atrito máximo disponível (fdisp). O objetivo principal da pesquisa de doutorado é caracterizar a margem de segurança entre os valores considerados de atrito lateral na fixação dos raios mínimos de curvatura horizontal. Outro objetivo é a proposição de bases para estabelecimento de um sistema de gerenciamento de condições de aderência pneu-pavimento a fim de sistematizar a análise interdisciplinar de dados. Para tanto, propõe-se a análise de medidas de macrotextura e microtextura do pavimento a partir de bancos de dados de monitoramento de pavimentos. A partir dos dados disponibilizados, as vias analisadas apresentam margens de segurança razoáveis entre os fatores de atrito demandados e disponibilizados. Porém, como todos os segmentos avaliados fazem parte de rodovias sob concessão, o pavimento possui qualidade elevada, incluindo as condições de aderência. Assim, um sistema de gerenciamento de condições de aderência pode suprir essa lacuna para sistematização da análise interdisciplinar de dados, auxiliando na identificar célere das deficiências da via e na implementação de medidas para sanar os problemas observados. São propostos alguns critérios para implantação deste sistema e os potenciais benefícios obtidos da sua implantação. |
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Análise dos valores de atrito lateral pneu-pavimento na fixação de parâmetros de curvas horizontais de traçados rodoviários.Analysis of side friction factors on determination of horizontal curves parameters.Aderência pneu-pavimentoAtrito pneu-pavimentoGeometric designPavement friction managementPavement textureProjeto de sistemas viáriosSide friction factorNa fixação dos raios mínimos de curvatura horizontal deve-se levar em conta o equilíbrio de forças atuantes no veículo, sendo que a componente da força centrífuga, que tende a arrastá-lo para fora da pista é contraposta pela componente da força peso em conjunto com a parcela da força de atrito transversal que atua reativamente entre os pneus e o pavimento. O raio mínimo depende da velocidade do veículo, da superelevação e do fator de atrito lateral pneu-pavimento. Os valores de atrito que surgem da interação entre os pneus e o pavimento são aqueles em que a derrapagem é iminente, considerando-se, ainda, a condição de pista molhada e limpa, sendo que a força resultante dessa interação pode ser decomposta nas direções longitudinal e radial da pista. Contudo, o atrito lateral não consiste em um parâmetro único. É necessário diferenciar o fator de atrito demandado (f) do fator de atrito admissível (fmáx) e do fator de atrito máximo disponível (fdisp). O objetivo principal da pesquisa de doutorado é caracterizar a margem de segurança entre os valores considerados de atrito lateral na fixação dos raios mínimos de curvatura horizontal. Outro objetivo é a proposição de bases para estabelecimento de um sistema de gerenciamento de condições de aderência pneu-pavimento a fim de sistematizar a análise interdisciplinar de dados. Para tanto, propõe-se a análise de medidas de macrotextura e microtextura do pavimento a partir de bancos de dados de monitoramento de pavimentos. A partir dos dados disponibilizados, as vias analisadas apresentam margens de segurança razoáveis entre os fatores de atrito demandados e disponibilizados. Porém, como todos os segmentos avaliados fazem parte de rodovias sob concessão, o pavimento possui qualidade elevada, incluindo as condições de aderência. Assim, um sistema de gerenciamento de condições de aderência pode suprir essa lacuna para sistematização da análise interdisciplinar de dados, auxiliando na identificar célere das deficiências da via e na implementação de medidas para sanar os problemas observados. São propostos alguns critérios para implantação deste sistema e os potenciais benefícios obtidos da sua implantação.In setting the minimum radii of horizontal curvature, the balance of forces acting on the vehicle must be considered, whereby the centrifugal force component that tends to drag the vehicle off the road is opposed by the weight force component together with the portion of the transverse frictional force that acts reactively between the tires and the pavement. The minimum radius depends on the vehicle speed, the superelevation and the side friction factor. The values of friction arising from the interaction between tires and pavement surface are those where skidding is imminent, also considering the condition of a wet and clean road, and the force resulting from this interaction can be decomposed in the longitudinal and radial directions of the road. However, lateral friction is not a single parameter. It is necessary to differentiate the demanded friction factor (f) from the available friction factor (fmax) and the maximum available friction factor (fdisp). The main objective of the doctoral research is to analyze the safety margin between the considered values of lateral friction in fixing the minimum horizontal radii of curvature. A secondary objective is to propose the basis for establishing a tire-pavement adhesion condition management system to systematize interdisciplinary data analysis. The study is based on the analysis of pavement macrotexture and microtexture measurements obtained from pavement monitoring databases. Based on the data available, the roads analyzed have reasonable safety margins between the friction factors demanded and those available. However, as all the segments evaluated are part of highways under concession, the pavement is of high quality, including the grip conditions. Thus, a pavement friction condition management system can fill this gap in the systematization of interdisciplinary data analysis, helping to quickly identify road deficiencies and implement measures to mitigate problems observed. It is proposed some criteria for implementing this system and the potential benefits to be gained from its implementation.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPKabbach Junior, Felipe IssaAzevedo, Angela Martins2025-05-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3138/tde-14012026-084032/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-01-14T10:57:02Zoai:teses.usp.br:tde-14012026-084032Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-01-14T10:57:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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