BRPI0612792A2 - sistema metálico contìnuo para barreiras de segurança aplicável como proteção para motociclistas, composto por uma viga metálica horizontal contìnua inferior suspensa na barreira por meio de braços metálicos dispostos em intervalos regulares - Google Patents

Abstract

SISTEMA METáLICO CONTìNUO PARA BARREIRAS DE SEGURANçA APLICáVEL COMO PROTEçãO PARA MOTOCICLISTAS, COMPOSTO POR UMA VIGA METáLICA HORIZONTAL CONTìNUA INFERIOR SUSPENSA NA BARREIRA POR MEIO DE BRAçOS METáLICOS DISPOSTOS EM INTERVALOS REGULARES. A presente invenção refere-se a um sistema metálico contínuo para proteção de motociclistas, instalável em uma barreira metálica de segurança convencional, composto por uma viga metálica (4) horizontal contínua, disposta por rebaixo da barra (1) e o nível do terreno (40), estando a viga (4) suspensa na barreira (1) mediante peças de sustentação ou braços (5) localizados à frente do poste (2) e situados ao centro do vão (6) unidos por uma braçadeira (7), fixados ambos os braços (5) e (6) à barra (1) pelo mesmo parafuso de união (8).

Description

"SISTEMA METÁLICO CONTÍNUO PARA BARREIRAS DE SEGURANÇA APLICÁVEL COMO PROTEÇÃO PARA MOTOCICLISTAS, COMPOSTO POR UMA VIGA METÁLICA HORIZONTAL CONTÍNUA INFERIOR SUSPENSA NA BARREIRA POR MEIO DE BRAÇOS METÁLICOS DISPOSTOS EM INTERVALOS REGULARES".

Objetivo da Invenção

A presente invenção refere-se a um sistema metálico contínuo para barreiras de segurança metálicas composto por uma viga horizontal contínua localizada por debaixo da barra ou grade da barreira e fixada a esta mediante peças de sustentação dispostas em intervalos regulares, que permite evitar que o corpo de um motociclista que se desliza sobre a superfície da rodovia se choque direta ou indiretamente contra o poste de suporte da barra ou grade e sem que a instalação do referido sistema na barreira metálica afete negativamente o comportamento da mesma diante do impacto de veículos de quatro rodas. Campo da Invenção

Esta invenção tem sua aplicação dentro da indústria dedicada à fabricação de sistemas, aparelhos, dispositivos e elementos auxiliares aplicáveis como componentes para o equipamento de segurança viária incorporados a estradas e similares. Estado da Técnica

As barreiras metálicas de segurança.- Existem na prática diversos tipos de sistemas de contenção de veículos, considerando como tais todo dispositivo instalado em uma rodovia cuja finalidade seja oferecer retenção e redirecionamento a um veículo que, fora de controle, saia da calçada, diminuindo a gravidade dos acidentes ocorridos, de forma que limitem os danos e lesões tanto para seus ocupantes como para o restante dos usuários da rodovia e outras pessoas ou objetos localizados nas proximidades.

O sistema de contenção mais habitual em nossas estradas e rodovias são as barreiras de segurança metálicas, empregadas às margens e mediações das estradas. As barreiras de segurança têm a finalidade de resistir impactos de veículos, evitando que os atravessem e, com isso, garantir a proteção a terceiros e, por sua vez, produzir um redirecionamento e desaceleração controlados, de forma que o veículo saia estável do impacto e continue andando a uma velocidade reduzida junto ao sistema de contenção na direção original do tráfego e, desta maneira, garantir a segurança dos ocupantes do veículo e a de outros usuários da via.

De acordo com a norma aplicável existente (EN 1317-2 na Europa e NCHRP 350 e nos EUA), as barreiras de segurança são submetidas, antes de sua utilização comercial, a uns testes de impacto em escala real normalizados, nos quais, de forma controlada, ocorre um choque entre um veículo comum e um sistema de contenção, permitindo avaliar qualitativa e quantitativamente seu comportamento. Um sistema de contenção cumpre satisfatoriamente com um teste de impacto em escala real quando se cumprem os requisitos e critérios de aceitação definidos na norma, quanto ao nível de contenção, severidade do impacto, deformação e ângulo de saída e, portanto, garantir adequadas condições de segurança, principalmente, para os ocupantes do veículo que se chocou e terceiros. Afirma-se, então, que um sistema de contenção tem a capacidade de conter um determinado veículo normal.

De acordo com a referida norma, um sistema de alta contenção (desenhado especificamente para receber o impacto de veículos pesados, tais como caminhões e ônibus) deve realizar os testes de impacto em escala real, tanto de veículos pesados (caminhões e ônibus) ou de turismos pesados, como de veículos leves (turismos leves). Isso permite que os sistemas de contenção também garantam a segurança dos veículos leves, que constituem o tipo de acidente mais freqüente. Por exemplo, segundo a norma européia EN 1317-2, o nível de contenção N2 requer a realização do teste TB32 (impacto de um turismo de 1.500 kg de peso, a 110 km/h de velocidade, e com um ângulo de aproximação contra o sistema de contenção de 20°), mais o teste TB11 (impacto de um carro de turismo de 900 kg de peso, a 100 km/h de velocidade e com um ângulo de aproximação contra o sistema de contenção de 20°).

Nas barreiras de segurança, todos os elementos constitutivos têm, geralmente, a capacidade de reagir de forma semelhante e em conjunto, mediante deformação, diante de um impacto tanto de um veículo leve como de um veículo pesado.

As barreiras de segurança metálica correspondem à união de três elementos metálicos básicos:

1° - As barra(s) ou grade(s), elementos longitudinais disposto(s) horizontalmente em um ou vários níveis em determinada altura e de maneira contínua, cuja função é a de conter e guiar o veículo que se chocar a ela, evitando que este a atravesse, limitando a deformação transversal e guiando-o de modo que possa ser redirecionado pelo sistema de forma adequada. A barra pode apresentar diferentes configurações: um ou vários perfis longitudinais de seção aberta ou quase fechada, em forma de dupla ou tripla onda ou em forma de "C" ou de "sigma", unidos ao poste mediante um elemento separador; cabos ou varetas metálicas esticadas sujeitas diretamente ao poste; perfis longitudinais em forma de dupla ou tripla onda, unidos em sua parte inferior à lâminas metálicas com capacidade de movimento livre e calibradas para contrapor uma certa resistência diante de um impacto.

2-- O poste, disposto verticalmente em intervalos regulares e fixado à(s) barra(s) ou grade(s), cuja função é sustentar e manter a(s) barra(s) ou grade(s) da barreira a uma determinada altura durante o impacto. Os postes são geralmente perfis metálicos de seção em "C", em "U", em Ί", em "Sigma", em "Z", seções tubulares fechadas, redondas ou retangulares, ou outro tipo de seção, os quais são fixados em um aterro ou nas mediações de uma estrada, de maneira que uma parte de seu comprimento fique enterrada no terreno ou através de uma placa com parafusos de ancoragem enterrados no terreno. Diante do impacto de um veículo e em função da energia do referido impacto, o poste se deforma em maior ou menor medida, dobrando-se e/ou torcendo-se com relação à seção de embutimento ou de ancoragem.

Z- - O elemento separador é a peça intermediária de união entre uma barra ou grade e o poste, cuja função é a de:

(I) Unir, a certa altura, a barra ou grade aos postes de fixação,

(II) Atuar como elemento distanciador entre a barra ou grade e o poste para evitar o enganchamento no poste da roda do veículo durante o impacto contra a barreira e

(III) Manter a altura da barra ou grade na medida em que o poste se deformar por flexão, de maneira que o contato com o veículo se realize sem que se apresente uma diferença de altura do centro de gravidade do mesmo com relação à barra, a qual pode gerar no veículo certa tendência a tombamento. Determinados tipos de separadores, ou seja, os separadores não rígidos empregados em barreiras rígidas de alta contenção, cumprem uma função adicional, a de:

(IV) Atenuar ou absorver parte da energia do impacto e contribuir para o redirecionamento do veiculo durante o impacto. Neste último caso, o separador recebe o nome de absorvedor de energia. A função absorvedora do separador é característica das barreiras de alta contenção, considerando que as referidas barreiras apresentam uma estrutura básica muito resistente ou rígida, composta pela(s) barra(s) ou uns postes resistentes dispostos a curta distância capaz de conter veículos pesados e, por isso, a referida estrutura torna-se muito resistente para o impacto de veículos leves. O separador-absorvedor está desenhado, especificamente, para reduzir a severidade do impacto dos veículos leves contra estas estruturas básicas rígidas, suavizando o contato com o poste e favorecendo o redirecionamento do veículo. Em alguns casos, este elemento consiste em um componente único ou mesmo um conjunto encaixado a partir de chapas e/ou perfis metálicos conformados de forma mais ou menos complexa, ou em perfis tubulares de seção quadrada ou retangular, abertos ou fechados.

Em alguns casos, podemos encontrar barreiras nas quais não existe elemento separador, estando a barra sujeita diretamente ao poste. Q problema dos motociclistas com as barreiras de segurança metálicas. As barreiras metálicas de segurança são desenhadas e testadas, na maior parte dos casos, para conter impactos unicamente de veículos de quatro ou mais rodas, porém, em geral, não levam em conta a segurança dos usuários mais vulneráveis da via, tais como motociclistas ou ciclistas. O cenário mais habitual e mais grave de colisão de um motociclista contra uma barreira de segurança é o produzido pela perda de verticalidade da motocicleta, queda do motociclista, trajetória divergente da motocicleta e motociclista com deslizamento do motociclista sobre o pavimento e impacto do corpo do motociclista contra a barreira de segurança ou passagem através dela e impacto com obstáculos infra-estruturais localizados atrás dela. A fatalidade e ferimentos muito graves que são causados neste tipo de acidente devem-se, na maioria das vezes, a lesões que se localizam na cabeça e pescoço do motociclista.

A norma espanhola UNE 135 900 regula os procedimentos de teste e critérios de aceitação para dispositivos instalados sobre as barreiras metálicas para proteção dos motociclistas ou para barreiras desenhadas para garantir a segurança dos motociclistas, os quais permitem avaliar seu comportamento diante de impacto do corpo de um motociclista que colida contra o sistema a certa velocidade e deslizando sobre a superfície do pavimento. Os procedimentos de teste consistem no impacto em escala real, com lançamento de manequins instrumentados contra o sistema, a 60 km/h e 30° de ângulo de incidência. Os parâmetros de eficácia e critérios de aceitação referentes à severidade do impacto sobre o corpo do motociclistas se materializam através de diversos índices biomecânicos e biofiéis medidos na cabeça (acelerações) e no pescoço (forças e momentos) dos manequins.

Nos referidos testes de impacto em escala real com manequins simulando o corpo dos motociclistas, os manequins são lançados contra a barreira deslizando sobre o pavimento tombados boca acima, rente ao solo, totalmente estendidos com os braços paralelos ao tronco e a cabeça para frente. Os impactos são realizados na região do poste e no centro do vão ou ponto médio do espaço longitudinal entre dois postes consecutivos. O eixo vertebral do manequim está paralelo à direção do impacto, de forma 30° com relação ao alinhamento longitudinal da barreira de segurança. Desta maneira, o impacto primário (que é o mais severo) é realizado com a cabeça do manequim (que está provida de um casco protetor), de forma que os efeitos mais importantes e lesivos sobre o mesmo são:

(i) a "sacudida" da cabeça, que é avaliada mediante o chamado índice HIC, o qual é uma magnitude proporcional às acelerações que experimenta o centro da cabeça do manequim, e

(ii) Os esforços sobre o pescoço, incluindo todas as forças e momentos. O pescoço é muito vulnerável nestes tipos de impactos, devido, principalmente, às forças de compressão na direção do eixo vertebral do manequim, que na norma espanhola UNCE 135 900 são identificas como Fz.

Quando uma barreira de segurança que incorpora o sistema de proteção para motociclistas ou uma barreira de segurança especificamente desenhada para a segurança destes usuários, passar satisfatoriamente nos testes da norma UNE 135 900, cumprindo todos os critérios de aceitação, será considerada que garante a segurança diante de impacto de motociclistas e ciclistas.

De acordo com o estabelecido na norma espanhola UNE 135 900, toda barreira de segurança que incorpora um sistema de proteção para motociclistas ou toda barreira de segurança especificamente desenhada para a segurança destes usuários deverá, ainda, garantir seu comportamento diante de impacto de veículo de quatro ou mais rodas, segundo a norma européia EN 1317-2.

Os sistemas para proteção de motociclistas nas barreiras metálicas de segurança que existem atualmente. Tradicionalmente, vem sendo utilizado duas tipologias de dispositivos para proteção de motociclistas nas barreiras de segurança metálicas:

1. Absorvedores de impacto. São dispositivos instalados pontualmente, como cobertura, em volta dos postes da barreira, para reduzir a severidade do impacto do motociclista contra o poste. Sua eficácia é bastante reduzida (não vai além dos 30 km/h) e não evitam a passagem do motociclista por debaixo da barra atravessando a barreira.

2. Sistemas Contínuos. São dispositivos instalados de maneira contínua no sentido longitudinal da barreira, que funcionam contendo e redirecionando o corpo do motociclista durante o impacto, evitando tanto que se choque diretamente contra o poste como que passe através da barreira e se choque contra o obstáculo ou desnível que a barreira está protegendo. Os sistemas contínuos funcionam também como sistemas pontuais e são, em geral, mais eficazes que os anteriores.

Os sistemas contínuos são compostos, normalmente, por um membro contínuo horizontal destinado a conter o impacto do motociclista, localizado sempre por debaixo da barra (embora às vezes se estende para cima sobrepondo-se à barreira por cima da barra) cobrindo o espaço vertical entre esta e o nível do terreno e fixado à barreira através de peças de sustentação dispostas em intervalos regulares e conectadas à barreira no poste, na barra ou no separador ou fixado o membro contínuo horizontal diretamente ao poste ou barra de segurança.

Este membro horizontal contínuo pode ser um perfil metálico, um perfil de plástico, vários perfis metálicos ou de plástico paralelos, um ou vários tubos de plástico, uma viga de plástico horizontal contínua enterrando os postes ou uma simples rede de plástico localizada entre postes. O membro horizontal poderá ser uma viga metálica de diferente perfil (perfil de barra dupla onda tipo A1 perfil de barra dupla onda tipo B1 perfil trapezoidal plano,...)· Quando o perfil metálico ou de qualquer outro material, considerado segundo sua posição de colocação na barreira, apresenta

pouca largura diante de sua altura (p.e. com relação menor que 100:370) e uma boa parte do perfil é plana ou de pouca importância, o perfil recebe o nome da viga.

Os sistemas contínuos mais empregados são os metálicos do tipo perfil de

dupla onda e as vigas trapezoidais (cuja superfície é na maioria das vezes plana com lingüetas formando ângulos de menos de 90° em seus extremos, podendo estas lingüetas estarem arredondadas).

A continuidade do membro horizontal, composto por perfis de comprimento finito, consegue-se normalmente através de solapamento parcial dos perfis adjacentes e conexões parafusadas, nos referidos solapes.

As peças de sustentação das vigas ou perfis apresentam diversas configurações e, em geral, recebem o nome de braços.

Podem ser metálicas e ser fixadas mediante conexões parafusadas, de um lado a viga ou o perfil contínuo horizontal e, de outro lado, diretamente ao separador, o parafuso de união entre a viga e o separador ou diretamente à viga ou ao poste.

As peças de sustentação ou braços podem ser fixados tanto ao membro horizontal de contenção do impacto de motociclistas como à barreira de segurança mediante conexões parafusadas. Nos testes de impacto em escala real com manequins descritos anteriormente, com sistemas metálicos contínuos dos constituídos por um perfil metálico contínuo horizontal inferior e braços metálicos de sustentação dispostos em intervalos regulares, a colisão do manequim é produzida contra o membro horizontal contínuo inferior que é o que mantém o contato com o manequim durante todo o impacto, guiando-o durante o fenômeno redirecionador, até que se separa do sistema.

As peças de sustentação do perfil horizontal ou braços têm a capacidade de deformar-se, girando e dobrando-se para a parte anterior do poste da barreira (a oposta do lado do tráfego), fornecendo assim ao sistema a capacidade de deformação transversal suficiente para absorver o impacto de maneira controlada e reconduzir o corpo do manequim. A deformação transversal está limitada pela distância entre a parte traseira do braço e a parte anterior do poste, até que se produz o contato do braço localizado na frente do poste com o referido poste. A Figura 14 mostra as sucessivas etapas deste tipo de comportamento no sistema metálico contínuo objeto da presente descrição.

Problemas fundamentais que não estão resolvidos nos sistemas metálicos contínuos existentes, constituídos por um perfil horizontal contínuo inferior e braços de suporte em intervalos regulares. Dentro dos sistemas contínuos, cujo comportamento é, em geral, superior ao dos absorvedores de impactos, os sistemas metálicos constituídos por um perfil ou membro horizontal contínuo colocado por debaixo da barra da barreira de segurança, cobrindo o espaço vertical entre a borda inferior desta e o terreno, são os mais freqüentes e os mais efetivos por sua excelente relação custo/benefício.

Agora sim, de acordo com os parâmetros de eficácia estabelecidos na norma espanhola UNE 135 900, para avaliar o comportamento dos sistemas de proteção para motociclistas nas barreiras de segurança metálicas, definidos a partir de índices biomecânicos que reproduzem com fidelidade os danos previsíveis nos corpos dos motociclistas, os sistemas metálicos contínuos mencionados apresentam os seguintes problemas: (i) Possibilidade de selagem do sistema em impactos no centro do vão. Quando a distância entre postes consecutivos da barreira de segurança for superior a 2 m, a deformação de viga em um impacto no centro do vão é enorme, dando origem ao embolsamento do corpo do motociclista que, levantando a viga ou perfil e/ou dobrando-a, pode atravessar total ou parcialmente a viga ou o perfil, com o seguinte risco provável de impacto contra o poste, corte com a própria viga ou perfil ou de colisão com os perigos infra-estruturais que a barreira está protegendo, localizados por trás da mesma,

(ii) Enganchamento de uma extremidade por debaixo da viga. Devido a sempre ficar um espaço livre, mesmo que pequeno, entre a viga ou perfil e o nível do terreno e a que, nos testes (e também na realidade), o braço do manequim/motociclista está estendido paralelo ao corpo, tanto a mão como a munheca do mesmo podem enganchar- se entre a borda inferior da viga ou perfil e o terreno.

(iii) Elevado valor da compressão vertical do pescoço. Posto que, nos sistemas existentes, os perfis e vigas metálicas contínuos horizontais inferiores são dispostos verticalmente, durante o impacto, o primeiro contato da cabeça com a viga ou perfil é feito em um plano vertical e, com isso, a força de compressão do pescoço Fz na direção do eixo vertebral do corpo do manequim (que coincide com a trajetória do impacto) que se origina pela reação do perfil ou viga sobre a cabeça do manequim, alcança valores muito elevados, a miúdo, acima dos máximos toleráveis pelo corpo humano. Descrição da Invenção

A presente invenção refere-se a um sistema metálico contínuo para proteção de motociclistas, instalável em uma barreira metálica de segurança convencional, composto por uma viga metálica (4) horizontal contínua, disposta por debaixo da barra (1) da barreira metálica, cobrindo grande parte do espaço vertical entre a borda inferior da barra (1) e o nível do terreno (40), estando a viga (4) suspensa pela barra (1) mediante peças de sustentação ou braços (5) localizados à frente do poste (2) e situados ao centro do vão (6) unidos por uma braçadeira (7), fixados ambos os braços (5) e (6) à barra (1) pelo mesmo parafuso de união (8) desta com o separador (3) e em um ponto intermediário da mesma (12), respectivamente. A viga (4) é de perfil plano-trapezoidal com uma protuberância (22) em forma de "nariz" direcionada para o lado do tráfego e situada na borda inferior da viga.

A viga metálica (4) é um perfil plano-horizontal que apresenta um lado plano central que ocupa a maior parte da altura da viga e com uma protuberância (22) no extremo inferior da viga que está direcionada para a parte anterior da barra ou lado do tráfego, enquanto que o extremo superior da viga apresenta preferencialmente uma lingüeta direcionada para o lado posterior da barreira formando certo ângulo com o lado plano do perfil ou pode apresentar uma protuberância similar à do extremo inferior (22).

A protuberância (22) da viga (4) apresenta um perfil preferencialmente trapezoidal ou em forma de grega (22), mas também pode apresentar formas ou perfis similares que funcionem também como elementos salientes, de forma arredondada circular ou achatadas tais como as protuberâncias (221) e (2211), respectivamente, forma triangulares retas com o lado inferior sensivelmente horizontal (22m) ou triangulares isósceles tais como as protuberâncias (22IV) e (22v) das vigas (4m), (4IV) e (4V), respectivamente, ou em forma enrugada de dupla onda triangular ou arredondada tais como as protuberâncias (22VI) e (22VI1) das vigas (4VI) e (4vl1), respectivamente, ou em forma saliente (22vm) em forma de nariz com um lado inclinado arredondado côncavo para o lado anterior ou do tráfego e um lado horizontal convexo para o lado posterior tal como na viga (22vm).

A viga (4) é colocada na barreira de segurança de maneira que seu lado plano forme um certo ângulo (embora nunca superior a 15°) com a vertical, no sentido de giro contrário ao dos ponteiros do relógio, de maneira que a parte inferior da viga (4) fique mais próxima ao tráfego, ou seja, de forma que a protuberância inferior (22) apresente-se em avanço segundo o sentido do impacto.

A continuidade horizontal entre vigas (4) é conseguida mediante solapamento parcial entre cada duas vigas consecutivas em seus extremos e conexões parafusadas conseguidas por meio de múltiplos conjuntos de parafuso + arruela + porca que atravessam sucessivamente os furos (11) correspondentes, dois em dois, a cada extremo de cada viga (4), no solapamento.

Os braços metálicos (5) e (6) do sistema instalado em barreiras de segurança aplicável como proteção para motociclista, objeto desta descrição, estão constituídos por uma barra metálica de largura constante configurada em forma de "omega" deitada vertical, que sujeita a viga (4) à barra (1), ficando a viga (4) em suspensão com relação à barra (1).

O braço constitui o elemento intermediário de união entre a barreira metálica, concretamente a barra (1), e a viga (4) e, ainda, fornece o mecanismo para a deformação em caso de impacto de um motociclista contra a viga (4).

O sistema objeto da presente descrição, incorpora dois tipos de

braços:

(i) Braço de Suporte (5). É a peça de sustentação que conecta a viga (4) com a barra (1) justo no parafuso de união (8) desta com o separador (3) e, conseqüentemente, a posição deste braço (5) corresponde-se sempre com a posição de um poste (2) e separador (3).

(ii) Braço Intermediário (6). É a peça de sustentação que sujeita a viga (5) diretamente á barra (1) no intermediário (preferencialmente, no ponto médio) do vão ou espaço longitudinal entre dois postes consecutivos. A posição do Braço Intermediário não corresponde a nenhum poste (2) nem separador (3) e sim é disposto em uma seção intermediária entre postes consecutivos.

O Braço Intermediário (5) segue unido, de preferência, por parafusos (12) e (13) a uma braçadeira metálica ou Braçadeira Intermediária (7), em forma de "U" (cujas laterais ou flancos formam preferencialmente ângulo reto com a alma, embora também pode ser um "U" de forma trapezoidal com as laterais formando certo ângulo maior que 90° com a alma), apresentando, as referidas laterais ou flancos, uma distância igual ou ligeiramente maior que a distância entre a face superior do Braço Intermediário (6) e a barra (1), de forma que ambas as laterais da Braçadeira Intermediária (7) apoiam frontaimente por seus extremos contra os seios internos das cristas do perfil da barra (1), exercendo pressão em grau suficiente para que o Braço Intermediário (6) fique bloqueado ou "gripado" contra a parte interna ou posterior da barra (1) e evitando, com isso, a possível rotação do Braço Intermediário (6), segundo um eixo horizontal perpendicular à barra (1) ao redor do ponto de união (12) deste (6) com a própria barra (1).

O Braço de Suporte (5) apresente cinco faces sucessivamente de

cima para baixo, referenciadas com (28), (29), (30), (31) e (32) e quatro dobras de dobradiça horizontal entre faces consecutivas.

A face superior (28) está ligeiramente inclinada para o lado do tráfego e é a que mantém contato com a barra (1) e o separador (3). A face (29) forma um ângulo aproximadamente reto com a face superior adjacente (28) e está inclinada para cima de maneira que a segunda dobra entre as faces (29) e (30) nunca chega a apoiar com a lateral inferior do separador (3) uma vez colocado o dispositivo na barreira metálica. A face (30) é sensivelmente vertical, de maneira que a dobra entre a face (30) e (31) não chega entrar em contato com a face anterior do poste (2), uma vez colocado o dispositivo na barreira metálica. A face (31) está inclinada para baixo e a face inferior (32) está ligeiramente inclinada com relação à vertical de maneira que a borda inferior desta face (32), que coincide com a borda inferior do Braço de Suporte (5), está direcionada em avanço para o lado do tráfego ou anterior da barreira. A face inferior (32) é a face do Braço de Suporte (5) que mantém o contato com a viga (4).

O Braço de Suporte (5) está sujeito à barreira metálica, justo na mesma união (8) entre a barra (1) e o separador (3), que se corresponde com o centro da união entre barras consecutivas mediante solapamento, por meio do mesmo parafuso (8) que, após atravessar o furo alargado horizontal central (38) da barras (1) na união entre elas mediante solapamento, atravessa um furo alargado (24) disposto horizontalmente na face superior (28) do Braço de Suporte (5), praticado para tal fim.

A conexão do Braço de Suporte (5) com a barreira na união (8) existente entre a barra (1) e o separador (3), tem como objetivo evitar que a colocação da invenção afete o comportamento da barreira metálica diante do choque de um veículo de quatro rodas, uma vez que facilita notavelmente a operação de colocação, ao requerer única e exclusivamente o afrouxamento de um parafuso para inserir a face superior do braço entre a barra e o separador, evitando desta forma a necessidade de desmontar, ou seja, de proceder ao desencaixe da barreira metálica.

O Braço de Suporte (5) dispõe de um furo alargado horizontal (25) em sua face superior (28), localizado por debaixo do furo de fixação (24), também horizontal, cujo objetivo é deixar livre a passagem da lateral inferior do separador (3), evitando assim a interferência entre este e o Braço de Suporte. O Braço de Suporte (5) dispõe na face superior (28) de uma nervura

vertical (26) ou superfície acanalada vertical que se estende desde a borda ou aresta superior até as proximidades da dobra entre a face superior (28) e a consecutiva (29) e que apresenta uma seção preferencial e sensivelmente semi- circular, embora também pode ser triangular ou trapezoidal. A nervura vertical (26) está localizada muito próxima da aresta vertical da face superior (28) do lado oposto ao das aberturas dos furos alargados horizontais (24) e (25). A nervura vertical (26) tem como objetivo enrijecer a face superior (28) do Braço de Suporte (5) na região compreendida entre o furo horizontal inferior (25) e a aresta, evitando assim que durante o impacto o Braço de Suporte (5) se dobre por esta região. A face inferior (32) do Braço de Suporte (5) apresenta um furo alargado vertical (21), não necessariamente centrado na face, que permite a união entre o Braço de Suporte (5) e viga (4) por meio de um conjunto de parafuso+arruela+porca (20) que atravessa sucessivamente o furo alargado horizontal central (9) de cada um das duas vigas (4) consecutivas no solapamento entre ambas e o furo alargado vertical (21) do Baço de Suporte (5). O furo alargado horizontal central (9) das vigas (4) no solapamento permite o ajuste da posição horizontal das vigas (4) com relação ao poste (2) e ao próprio Braço de Suporte (5) e o furo alargado vertical (21) do Braço de Suporte (5) permite o ajuste da posição vertical das vigas (4) com relação à barra (1) e o nível do terreno (40).

O Braço Intermediário (6) apresenta cinco faces sucessivamente de cima para baixo, referenciadas por (33), (34), (35), (36) e (37) e quatro dobras de dobradiça horizontal entre faces consecutivas. O perfil do Braço Intermediário (6) é sensivelmente igual ou igual ao do Braço de Suporte (5).

A face superior (33) está ligeiramente inclinada para o lado do tráfego e é a que mantém contato com a barra (1). A face (34) forma um ângulo aproximadamente reto com a face superior adjacente (33) e está inclinada para cima. A face (35) é sensivelmente vertical. A face (36) está inclinada para baixo e a face inferior (37) está ligeiramente inclinada com relação à vertical de maneira que a borda inferior desta face (37), que coincide com a borda inferior do Braço Intermediário (6), está direcionada em avanço para o lado do tráfego ou anterior da barreira. A face inferior (37) é a face do Braço Intermediário (6) que mantém o contato com a viga (4). O Braço Intermediário (6) está unido à barra (1), através de um conjunto de parafuso+arruela+porca (12) que atravessa sucessivamente o furo alargado horizontalmente (18) no centro da seção reta da barra (1) em uma seção da barreira intermediária entre dois postes consecutivos, um furo (16), preferencialmente redondo, da Braçadeira Intermediária (7) e um furo (14), preferencialmente redondo, do Braço Intermediário (6). Além do parafuso anterior (12), a Braçadeira Intermediária (7) é fixada ao Braço Intermediário (6), através de um conjunto de parafuso+ porca + arruela (13) que atravessa, sucessivamente, um furo (17), preferencialmente redondo, da Braçadeira Intermediária (7) e um furo, preferencialmente redondo (15), do Braço Intermediário (6).

Os furos (14) e (15) da face superior do Braço Intermediário (6) estão, preferencialmente, alinhados na mesma vertical e sua posição relativa corresponde com a posição dos furos (16) e (17) da Braçadeira Intermediária (7), de tal maneira que fica anulada, uma vez apertadas as uniões (12) e (13), a possibilidade de rotação de uma peça (6) com relação à outra (7) e, graças à pressão exercida pelos extremos das laterais da Braçadeira Intermediária (7) contra os seios do perfil de dupla onde da barra (1), consegue-se evitar a rotação de ambas as peças (6) e (7) com relação à barra (1) que, diante do impacto de um motociclista, comporta-se como um elemento rígido e fixo.

O Braço Intermediário (6) dispõe na face superior (33) de uma nervura vertical (27) que se estende desde a borda ou aresta superior até as proximidades da dobra entre a face superior (33) e a consecutiva (34) e que apresenta uma seção preferencial e sensivelmente semi-circular, embora também pode ser triangular ou trapezoidal. A nervura vertical (27) está localizada muito próxima da aresta vertical da face superior (33) do lado oposto ao dos furos redondos (14) e (15). A nervura vertical (27) tem como objetivo enrijecer a face superior (33) do Braço Intermediário (6).

A face inferior (37) do Braço Intermediário (6) apresenta um furo alargado vertical (23), não necessariamente centrado na face, que permite a união entre o Braço Intermediário (6) e a viga (4), por meio de um conjunto de parafuso+arruela+porca (19) que atravessa sucessivamente o furo alargado horizontal centra! (10), localizado na sessão central ou média da viga (4) e o furo alargado vertical (23) do Braço Intermediário (6). O furo alargado horizontal central (10) da seção média da viga (4) permite o ajuste da posição horizontal da viga (4) com relação à posição vertical dos postes (2) consecutivos e ao próprio Braço Intermediário (6) e o furo alargado vertical (23) do Braço Intermediário (6) permite o ajuste da posição vertical da viga (4) com relação à barra (1)eo nível do terreno (40).

A presente invenção apresenta quatro inovações como solução aos três problemas fundamentais dos sistemas metálicos contínuos existentes até a atualidade e descrito no demonstrativo da técnica:

(i) incorporação de um Braço Intermediário (6) no centro do vão que incorpora uma Braçadeira Intermediária (7) para evitar a rotação do Braço Intermediário segundo o eixo perpendicular à sua face superior e em volta de seu ponto de união com a barra (1). O braço intermediário limita a deformação da viga (4) diante de um impacto no centro do vão

e a Braçadeira Intermediária (7) evita a rotação do braço intermediário, o que limita, de uma forma definitiva, qualquer possibilidade de que a flecha central aumente pelo referido motivo. Quando o Braço Intermediário girar na direção e por motivo do impacto (de maneira que a união (19) do referido braço (6) com a viga se desloque no sentido do impacto), permite uma maior deformação no espaço longitudinal compreendido entre o centro do vão e o seguinte poste, favorecendo o embolsamento do manequim nesta região.

Presença de nervuras verticais (26) e (27) na face superior dos Braços de Suporte (5) e o Braço Intermediário (6), respectivamente. As nervuras verticais (26) e (27) aumentam a rigidez das peças (5) e (6), respectivamente, o que contribui para reduzir a deformação transversal das mesmas durante o impacto do corpo de um motociclista contra a viga (4) e, com isso, evitar que uma deformação transversal excessiva do conjunto viga (4) e braços (5) e (6) permita a passagem do corpo do motociclista através da barreira, por debaixo da barra (1), bem como conseqüência do levantamento parcial da viga (4) ou de uma deformação plástica por empenamento local da mesma.

A disposição de uma protuberância (22) na forma de "nariz" direcionada para o lado do impacto e localizada justo na borda inferior da viga (4), durante o contato primário com o manequim, produz a este uma força de reação para cima que levante ligeiramente a extremidade superior do manequim, evitando o enganchamento da mão e munheca no espaço livre vertical existente entre a borda inferior da viga, e o terreno.

A disposição inclinada da viga (4) formando um pequeno ângulo (menor de 15°) com a vertical, de maneira que o borda inferior da mesma aparece avançando em direção ao tráfego, permite, durante o primeiro contato da cabeça com a viga, reduzir notavelmente a componente horizontal da força de reação da viga sobre o pescoço do manequim, o que se traduz em uma diminuição da compressão no pescoço, segundo o eixo vertebral (Fz) até valores facilmente toleráveis pelo pescoço humano.

A FIGURA 14 ilustre as sucessivas etapas (14a, 14b e 14c) do comportamento do conjunto de barreira metálica com o sistema metálico contínuo, diante do impacto do corpo de um motociclista que se aproxima deslizando tombado e estendido sobre o pavimento e que colide contra a viga (4) a certa velocidade e sob um certo ângulo. O contato entre o corpo do motociclista e a barreira é produzido entre este e a viga (4). Diante da força transmitida pelo motociclista à viga, o Braço de Suporte (5), o mesmo ocorre com o Braço Intermediário (6), deforma-se girando em um plano vertical sucessivamente em volta das dobras entre as faces consecutivas. Inicialmente, o braço gira em volta da dobra entre as faces (28) e (29) até que a dobra entre as faces (29) e (30) apóia contra a lateral inferior do separador (3). A partir de então, o braço segue girando em volta da dobra entre as faces (29) e (30) até que a dobra entre as faces (30) e (31) apóia contra a face anterior do poste (2). O braço segue girando em volta da dobra entre as faces (31) e (32) até que a face inferior do braço (32) apóia diretamente contra a face anterior do poste (2). Completa-se assim toda a capacidade de rotação do braço passando, a partir de então, a deformar a própria viga (4).

Descrição dos Desenhos

Para complementar a descrição que está sendo feita e a fim de ajudar para uma melhor compreensão das características da invenção, segue anexo ao presente relatório descritivo, como parte integrante do mesmo, treze folhas de planos nos quais, com caráter ilustrativo e não limitativo, apresentam o seguinte: FIGURA 1- Corresponde a uma vista frontal em perspectiva de uma barreira de segurança metálica para rodovias com o sistema metálico contínuo. FIGURA 2- Corresponde a uma vista frontal em perspectiva de uma barreira de segurança metálica para rodovias com o sistema metálico contínuo. FIGURA 3- Representa uma seção reta da barreira de segurança com o sistema metálico contínuo correspondente à posição de um poste.

FIGURA 4- Representa uma seção reta da barreira de segurança com o sistema metálico contínuo correspondente à posição intermediária entre dois postes consecutivos ou centro do vão.

FIGURA 5- Representa uma vista frontal em perspectiva com os componentes em explosão da barreira de segurança com o sistema metálico contínuo, na região correspondente ao poste.

FIGURA 6- Representa uma vista frontal em perspectiva de um trecho de viga. FIGURA 7- Representa uma vista em perspectiva do Braço de Suporte (7a) e uma vista do perfil do Braço de Suporte (7b).

FIGURA 8- Representa uma vista em perspectiva do Braço Intermediário (8a) e uma vista do perfil do Braço Intermediário (8b).

FIGURA 9- Representa uma vista em perspectiva da Braçadeira Intermediária em forma de "U".

FIGURA 10- Representa o perfil em seção reta da viga.

FIGURA 11- Corresponde a diversas variantes (11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f, 11g e 11h) do perfil da viga para diversas geometrias da protuberância ou "nariz" inferior.

FIGURA 12- Representa uma vista traseira ou posterior da barreira em perspectiva com os componentes encaixados (12a) e em explosão (12b), da região correspondente poste. FIGURA 13- Representa uma vista traseira ou posterior da barreira em perspectiva com os componentes encaixados (13a) e em explosão (13b), da região correspondente ao centro do vão ou ponto médio da barreira entre dois postes consecutivos.

FIGURA 14- Representa a seqüência de comportamento (14a, 14b e 14c) da barreira metálica de segurança com o sistema metálico contínuo para proteção de motociclistas, durante o impacto do corpo de um motociclista contra a viga.

Claims (6)

REIVINDICAÇÕES

1. SISTEMA METÁLICO CONTÍNUO DE PROTEÇÃO PARA MOTOCICLISTAS APLICÁVEL NAS BARREIRAS METÁLICAS DOS [SIC.] CONSTITUÍDOS POR UMA VIGA METÁLICA CONTÍNUA HORIZONTAL INFERIOR, SUSPENSA NA BARREIRA METÁLICA MEDIANTE BRAÇOS METÁLICOS DISPOSTOS EM INTERVALOS REGULARES, caracterizado por compreender um braço metálico intermediário (6) fixado diretamente na parte posterior da barra (1), preferencialmente no centro do vão existente entre dois postes (2) consecutivos, estando o referido braço (6) unido solidamente por meios adequados de fixação, preferencialmente mediante duas ou mais uniões parafusadas (12) e (13), a uma braçadeira metálica (7), preferencialmente em forma de "U" com ambas as laterais ou flancos formando um ângulo com a alma preferencialmente reto ou bem maior que um reto e menor que dois retos, apresentando, ambas as laterais ou flancos da braçadeira em "U" (7) uma distância tal que, uma vez encaixado o conjunto de ambas as peças (6) e (7) com a barra (1), cada lateral fica apoiada no correspondente seio interior da face posterior da barra (1), e exercendo pressão contra ela, impossibilitando, dessa maneira, tanto a rotação relativa entre ambas as peças (6) e (7) como a rotação e o deslocamento do conjunto rígido de ambas as peças (6) e (7) com relação à barra (1).

2. SISTEMA METÁLICO CONTÍNUO DE PROTEÇÃO PARA MOTOCICLISTAS APLICÁVEL NAS BARREIRAS METÁLICAS DOS [SIC.] CONSTITUÍDOS POR UMA VIGA METÁLICA CONTÍNUA HORIZONTAL INFERIOR SUSPENSA NA BARREIRA METÁLICA MEDIANTE BRAÇOS METÁLICOS DISPOSTOS EM INTERVALOS REGULARES, com uma viga metálica (4) do tipo plano-trapezoidal, com uma parte central plana, segundo a reivindicação 1, caracterizado por apresentar a viga (4), ao menos em sua borda inferior, uma protuberância saliente ou "nariz" (22) direcionada para o lado do tráfego ou parte anterior da barreira, de maneira que a referida protuberância, durante o impacto de um motociclista contra a viga (4), atua sobre o corpo do motociclista empurrando para cima o ombro e a extremidade superior para evitar que a mão, munheca ou antebraço da referida extremidade se enganche no reduzido buraco existente entre a borda inferior da viga (40 e o nível do terreno (40) e dotando a referida viga (4) da rigidez suficiente para evitar que a deformação da mesma permita a passagem do corpo do motociclista através da barreira, por debaixo da barra (1).

3. SISTEMA METÁLICO CONTÍNUO DE PROTEÇÃO PARA MOTOCICLISTAS APLICÁVEL NAS BARREIRAS METÁLICAS DOS [SIC.] CONSTITUÍDOS POR UMA VIGA METÁLICA CONTÍNUA HORIZONTAL INFERIOR SUSPENSA NA BARREIRA METÁLICA MEDIANTE BRAÇOS METÁLICOS DISPOSTOS EM INTERVALOS REGULARES, segundo a reivindicação 2, caracterizado pelo perfil da protuberância (22) da borda inferior da viga (4) ser preferencialmente trapezoidal em forma de grega (22), podendo configurar-se também com perfis arredondados (221), (2211) e (22VI"), triangular reto (22m), triangular isósceles (22IV), (22v) ou enrugado com duas ou mais ondas triangulares (22VI) ou arredondadas (22VI1).

4. SISTEMA METÁLICO CONTÍNUO DE PROTEÇÃO PARA MOTOCICLISTAS APLICÁVEL NAS BARREIRAS METÁLICAS DOS [SIC.] CONSTITUÍDOS POR UMA VIGA METÁLICA CONTÍNUA HORIZONTAL INFERIOR SUSPENSA NA BARREIRA METÁLICA MEDIANTE BRAÇOS METÁLICOS DISPOSTOS EM INTERVALOS REGULARES, conforme reivindicações anteriores, caracterizado pela viga (4) estar inclinada a um pequeno ângulo, preferencialmente não maior que 15°, com relação à vertical, no sentido contrário aos ponteiros do relógio, de maneira que a borda inferior da viga com a protuberância (22) está avançando no sentido do tráfego, para a parte anterior da barreira, produzindo tal inclinação uma redução da componente na direção da coluna vertebral do motociclista da força reativa inicial de compressão sobre o pescoço do motociclista, durante o contato inicial da cabeça do motociclista contra a aparte plana da viga metálica (4).

5.

SISTEMA METÁLICO CONTÍNUO DE PROTEÇÃO PARA MOTOCICLISTAS APLICÁVEL NAS BARREIRAS METÁLICAS DOS [SIC.] CONSTITUÍDOS POR UMA VIGA METÁLICA CONTÍNUA HORIZONTAL INFERIOR SUSPENSA NA BARREIRA METÁLICA MEDIANTE BRAÇOS METÁLICOS DISPOSTOS EM INTERVALOS REGULARES, CONFORME REIVINDICAÇÕES ANTERIORES, caracterizado pelo braço metálico de suporte (5) e o braço metálico intermediário (6) apresentarem, em sua face superior (28) e (33), respectivamente, uma nervura vertical (26) e (27), respectivamente, de perfil preferencialmente semi-circular, em forma de arco circular ou elíptico, triangular ou trapezoidal, que arranca desde a aresta horizontal superior da face superior (28) e (33), respectivamente, do braço (5) e (6), respectivamente, ou desde suas proximidades e se estende até as proximidades da dobra existente entre a face superior (28) e (33), respectivamente, e a face adjacente inferior (29) e (34), respectivamente, estando posicionada esta nervura vertical (26) e (27), respectivamente, preferencialmente no lado da face superior do braço (28) e (34), respectivamente, que é contrário ao das aberturas dos furos alargados horizontais 4/4 (24) e (25) do braço de suporte (5) e dos furos, preferencialmente redondos, (14) e (15) do braço intermediário (6), a fim de fornecer às peças metálicas (5) e (6) a rigidez suficiente para que, durante, o impacto de um motociclista contra a viga (4), o braço de suporte (5) não possa dobrar-se por sua face superior (28) e o braço intermediário (6) apresente uma deformação transversal limitada.