Para o dimensionamento das interseções giratórias, e aplicação adequada dos critérios de visibilidade, devem contabilizar-se parâmetros como a velocidade de entrada e circulação, a largura da entrada, raio de entrada, ângulo de entrada, largura da via de circulação e o raio de saída. A sinalização, vertical e de orientação, contribui um desempenho eficaz da legibilidade de uma via pública, adequada ao nível hierárquico da via e de acordo com o ambiente correspondente (Roque, 2007).
A velocidade de entrada a adotar numa interseção giratória depende da tipologia adotada, das suas características e da sua localização, sendo que em meio urbano deve circular-se dentro dos limites estabelecidos (Tabela 10).
Tabela 10 – Velocidade de entrada máxima recomendada (FHWA, 2000)
Tipologia Velocidade máxima de entrada
recomendada (km/h)
Mini-rotunda 25
Solução compacta em meio urbano 25
Rotunda normal com uma via de circulação (em meio urbano) 35
A relação entre a velocidade de circulação e o raio de curvatura a adotar (Figura 9a), segundo a FHWA (2000), pode ser calculado através da Equação 3, onde V é velocidade estimada no elemento curvo (km/h), R é o raio da curva (m), e é a sobrelevação da curva (m/m) e f é o coeficiente de atrito (Figura 9b).
(3)
Figura 9 – Gráficos com a) relação entre o raio e a velocidade e b) relação entre o coeficiente de atrito e a velocidade (FHWA, 2000)
A largura de entrada, fator fundamental que afeta a capacidade de entrada das interseções, deverá ter uma medida adequada que garanta o acesso aos diferentes veículos, onde a velocidade de entrada esteja de acordo com os níveis de segurança (Montella et al., 2012). A minimização do número de vias a adotar e a eliminação de larguras excessivas na entrada da interseção favorece os níveis de segurança (Figura 10).
Figura 10 – Representação da largura efetiva de entrada (FHWA, 2000)
Soluções com uma via de entrada poderão ter uma largura mínima de 4,0 metros, sendo que não há um acordo quanto à largura máxima a aplicar, com indicações de valores que variam entre 5,5 metros (Montella et al., 2012) e 5,0 metros (Seco e Silva, 2010). Nos EUA as medidas a adotar deverão estar compreendidas entre 4,3 a 4,9 metros (FHWA, 2000). A
largura das entradas das interseções na Itália e na Suíça devem ter medidas compreendidas entre os 3,0 e 3,5 metros (Montella et al., 2012).
Para interseções com um número superior de vias de entrada (mais que uma via de entrada), dependente do número de vias de acesso à entrada e às dimensões do veículo, a largura utilizada deverá conseguir assegurar níveis de capacidade, de fluidez e o mínimo de tempo de espera para circular no interior da interseção. Larguras excessivas poderão contribuir para a prática de velocidades excessivas, e consequentemente propiciar a ocorrência de acidentes (Montella et al., 2012). Nestas soluções, a largura de entrada deverá ser compreendida entre 6 metros (mínimo para 2 vias) e 12 metros (máxima para 3 vias), e 15 metros (caso de 4 vias de entrada), para o caso de Portugal.
É necessário ter uma atenção especial para questões relacionadas com a capacidade que podem ser solucionadas através da criação de leques (Figura 11), que são o acréscimo de largura de pelo menos uma via em relação às existentes. O comprimento do leque não deve ser superior a 5 metros, em zona urbana, e 25 metros em zona interurbana (Seco e Silva, 2010). O método geométrico de medição do comprimento do leque (l’) é a seguinte:
1 – Traçar paralela ao ilhéu separador ou diretriz, a passar pela berma ou passeio (AE), e uma linha perpendicular às vias de entrada e a passar no vértice do ilhéu separador (BC); 2 – Encontrar o ponto central (D) do segmento sobrante (EC) e passar pelo ponto D uma
linha paralela ao passeio;
3 – O comprimento do leque corresponde ao comprimento do segmento DF.
Figura 11 – Medição do comprimento do leque (l’) (Seco e Silva, 2010)
Na França e Suíça a largura de entrada, exigida, deverá ser no mínimo de 10 metros e máximo de 15 metros, para que se obtenha um raio de entrada capaz de promover uma velocidade não excessiva. No caso Italiano não existe qualquer tipo de recomendação (Montella et al., 2012).
O ângulo de entrada, formado pela tangente ao eixo do conjunto de vias de entrada, junto à linha de cedência de passagem, e a tangente ao eixo do anel no ponto de interseção com a
tangente anterior, constitui um parâmetro relativo à segurança da entrada e do conforto da condução, podendo condicionar o nível de capacidade.
Os valores utilizados variam consoante as definições do ângulo de entrada, sendo que em Portugal e no Reino Unido os valores variam entre os 20° e 60° e na Suíça os valores estão compreendidos entre os 70° e 90°. Na Figura 12 encontra-se representação do método de medição do ângulo de entrada (Seco e Silva, 2010).
Figura 12 – Medição do ângulo de entrada (Seco e Silva, 2010)
O método geométrico de medição do ângulo de entrada (ɸ) é o seguinte:
1 – Traçar linha representativa do eixo da faixa de entrada e do anel de circulação seguida de uma linha perpendicular às vias de entrada a passar no vértice do ilhéu separador (A). Intersecta a linha traçado no passo anterior originando um ponto (B);
2 – Traçar uma linha tangente do eixo da faixa de entrada ao ponto anterior (B) e prolongá-la até à linha que representa o eixo da faixa de rodagem (C), e uma linha tangente à linha que representa o eixo da faixa do anel de circulação (C);
3 – O ângulo de entrada é formado pelos vértices BC. No caso de os ramos consecutivos serem muito próximos, (afastados de menos 20 metros medidos entre os vértices mais próximos dos respetivos ilhéus separadores), a metodologia a aplicar é semelhante a esta, onde a medição do ângulo indireto (φ), formado pelas tangentes aos eixos das faixas de entrada e de saída consecutiva, é dada através da relação φ = 2 × (90 – ɸ).
O raio de entrada (Re), que é o raio da curva circular de concordância junto à linha de cedência de passagem, é considerado como um parâmetro muito decisivo em relação à operacionalidade da interseção, a nível da segurança rodoviária, conforto da condução e na
capacidade e fluidez da entrada, influenciando as velocidades praticadas pelos condutores. Raios com valores inadequados aliciam os condutores à prática de velocidades excessivas, assim os valores aplicados devem ser reduzidos sem comprometer a mobilidade dos veículos pesados.
O raio a utilizar depende, assim, das características do tráfego, da funcionalidade das vias intersectadas e dos critérios de dimensionamento. Em Portugal, e em meio urbano, normalmente, utiliza-se raios com valor de 10 metros ou, no caso da presença de veículos ser inexistente, de 6 metros; em meio interurbano o raio poderá tomar valores iguais ou superiores a 15 metros. De preferência, os raios a adotar deverão ter valores compreendidos entre os 20 e 30 metros.
Na França e Suíça o raio de entrada, exigida, deverá ter no mínimo de 10 metros e máximo de 15 metros, para que os critérios de segurança estejam assegurados (limitar as velocidades excessivas). No caso Italiano não existe qualquer tipo de recomendação (Montella et al., 2012).
A largura do anel de circulação é influenciada pelo número de vias de entrada e pelas necessidades de manobra dos veículos pesados. Devem dispor-se entre si paralelamente de forma a garantir a operacionalidade dos veículos no interior do anel de circulação.
Em interseções giratórias com uma via de circulação, a largura do anel de circulação varia entre os 4,8 a 7,0 metros. As larguras utilizadas deverão conseguir assegurar a operacionalidade dos veículos com maiores dimensões e a segurança rodoviária. Nas mini- rotundas o anel de circulação terá uma largura superior às anteriores, normalmente entre 7 a 8 metros (Montella et al., 2012).
Em interseções com múltiplas vias a largura podem variar consoante o número de vias utilizadas e pela operacionalidade necessária para os veículos pesados. Neste caso a largura poderá não ser constante nas vias do anel de circulação, sendo necessário garantir uma largura mínima que consiga corresponder às configurações da tipologia.
Normalmente as larguras para cada via de circulação variam entre 3,5 a 4,9 metros. Na França e Itália, o anel de circulação é composta apenas por uma via mais larga e sem marcações (Montella et al., 2012). Em Portugal, normalmente toma valores entre os 5 a 12 metros, sendo que na possibilidade de existir 4 vias possa ter uma largura de 15 metros. O dimensionamento do anel de circulação deverá estar de acordo com critérios de projeto (Tabela 11).
A geometria de saída das interseções giratórias deve garantir um nível de capacidade superior aos da entrada e do anel de circulação. A largura das saídas está relacionada com os fluxos de tráfego e do número de vias adotadas. Normalmente, deve assegurar-se a continuidade do número de vias adotadas na entrada e no anel de circulação.
Tabela 11 – Dimensionamento do anel de circulação para rotundas normais em função do raio da ilha central, do número de vias de circulação no anel, e do diâmetro do círculo inscrito (Seco e Silva, 2010)
Raio da ilha central - R
(m)
Número de vias de circulação no anel
Uma via Duas vias Três vias
Área de varredura (um veículo articulado) f0 (m) DCI (m) Área de varredura (um veículo articulado e um veículo ligeiro) f0 (m) DCI (m) Área de varredura (um veículo articulado e dois veículos ligeiros) f0 (m) DCI (m) 3 10,0 28,0 -- -- -- -- 4 9,4 28,8 -- -- -- -- 5 8,9 29,8 -- -- -- -- 6 8,4 30,8 -- -- -- -- 7 8,0 32,0 11,9 39,8 -- -- 8 7,6 33,2 11,5 41,0 -- -- 9 7,3 34,6 11,2 42,4 -- -- 10 7,0 36,0 10,9 43,8 14,8 51,6 11 6,7 37,4 10,6 45,2 14,5 53,0 13 6,5 41,0 10,3 48,6 14,2 56,4 15 6,2 44,4 10,1 52,2 14,0 60,0 17 6,0 48,0 9,9 55,8 13,8 63,6 19 5,9 51,8 9,7 59,4 13,6 67,2 21 5,7 55,4 9,6 63,2 13,5 71,0 23 5,6 59,2 9,5 67,0 13,4 74,8 25 5,5 63,0 9,4 70,8 13,3 78,6 27 5,4 66,8 9,4 74,6 13,2 82,4 29 5,4 70,8 9,2 78,4 13,0 86,0 31 5,3 74,6 9,1 82,2 12,9 89,8 51 5,0 114,0 8,8 121,6 12,6 129,2 101 4,6 213,2 8,4 220,8 12,2 228,4
Para soluções com uma única via de circulação a largura deverá estar compreendida entre os 4,0 e 7,5 metros. A largura de saída recomendada para as mini-rotundas deverá estar compreendida entre 2,5 a 4,5 metros. Para soluções com duas ou mais vias deve assegurar-se uma largura de saída compreendida entre 7 e 11 metros (Montella et al., 2012).
O raio de saída de uma interseção giratória, sempre que possível, deverá ter dimensões superiores ao raio de entrada da mesma. O raio de saída, recomendado, para soluções com uma via de circulação deve estar compreendido entre 20 e 40 metros (desaconselhável a adoção de valores inferiores a 20 metros ou superiores a 50 metros). No caso de soluções com multívias de circulação o raio recomendado de saída deve estar entre os valores de 40 a 60 metros, sendo desaconselhável a utilização de raios inferiores a 30 metros e superiores a 100 metros (Seco e Silva, 2010).