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DISEÑO GEOMÉTRICO DE

VÍAS

RONNY CANTILLO JIMENEZINGENIERO CIVIL

ESPECIALISTA EN VIAS Y TRANSPORTES

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DINÁMICA DE UN VEHÍCULO EN UNACURVA

Cuando un vehículo se desplaza sobre una curva de radioR, en metros, a una velocidad uniforme V, en metros porsegundo, experimenta una fuerza centrifuga en direccióndel centro de la curva, equivalente a Fc = m.a.

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DINÁMICA DE UN VEHÍCULO EN UNACURVA

Esta fuerza centrifuga se contrarresta por una o las dosde las siguientes fuerzas:

1.Por la fricción que se presenta entre las llantas y lasuperficie de rodadura de la vía.

2. Elevando el borde exterior con respecto al interior,

elevación que se llama peralte. El peralte inclina elvehículo y su peso puede ser descompuesto en unacomponente normal al piso y otra paralela a este. Estaúltima es la segunda fuerza que contrarresta la fuerzacentrifuga.

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RELACIÓN ENTRE LA VELOCIDAD ESPECÍFICADE LA CURVA HORIZONTAL (VCH), EL RADIODE CURVATURA (Rc) Y EL PERALTE (e)

Cuando un vehículo circula por una curva horizontal auna velocidad dada, el diseño de la vía en dicha curvadebe garantizar al conductor un recorrido seguro yconfortable. Para lograr este objetivo es necesariorecurrir a las leyes de la física mediante la ecuación deequilibrio que a continuación se expone.

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DEFINICION DE PERALTESe denomina peralte a lapendiente transversal que se

da en las curvas a la plataforma de una vía férrea o a lacalzada de unacarretera, con el fin de compensar con

una componente de su propiopeso la inercia del

 vehículo, y lograr que la resultante total de las fuerzas

se mantenga aproximadamente perpendicular al planode la vía o de la calzada. El objetivo del peralte escontrarrestar lafuerza centrífuga que impele al vehículo

hacia el exterior de la curva.

http://es.wikipedia.org/wiki/Pendiente_(geograf%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%ADa_f%C3%A9rreahttp://es.wikipedia.org/wiki/Carreterahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pesohttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_centr%C3%ADfugahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_centr%C3%ADfugahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pesohttp://es.wikipedia.org/wiki/Carreterahttp://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%ADa_f%C3%A9rreahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pendiente_(geograf%C3%ADa)

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 VALORES DEL COEFICIENTE DEFRICCIÓN LATERAL

  A partir de innumerables pruebas realizadas pordiferentes organizaciones se han obtenido valoresaplicados al diseño del peralte como función de la

 velocidad. Los valores del coeficiente de fricción, que

se presentan en la Tabla disminuyen al aumentar la velocidad.

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PERALTE M XIMO

El peralte es la inclinación transversal, en relación con lahorizontal, que se da a la calzada hacia el interior de la

curva, para contrarrestar el efecto de la fuerza centrífugade un vehículo que transita por un alineamiento horizontalen curva. Dicha acción está contrarrestada también por elrozamiento entre ruedas y pavimento.

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RADIOS MÍNIMOS ABSOLUTOS

 Una vez definidos el peralte máximo, el coeficiente defricción máximo y la velocidad especifica, podemosdeterminar el radio mínimo con la expresión:

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DESARROLLO DEL PERALTE

Cuando se presenta en el alineamiento horizontal una

curva es necesario modificar la inclinación transversaldesde el bombeo hasta el peralte requerido para la curvay luego después de la curva desde el peralte hasta elbombeo nuevamente. Esta modificación en la inclinación

transversal, que se debe realizar a lo largo de unalongitud apropiada, se denomina transición del peralte yse puede desarrollar de tres maneras:

• Girando el pavimento de la calzada al rededor de sulínea central o eje.

• Girando el pavimento alrededor de su borde interior.

• Girando el pavimento alrededor de su borde exterior.

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DESARROLLO DEL PERALTE

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CONVENCION DEL PERALTELa convención que puede resultar más simple es la dellamar positivo el peralte que levanta el borde conrespecto al eje y negativo al que lo baja.

Es importante tener en cuenta que en una curva elperalte eleva el borde externo y desciende el ejeinterno.

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LONGITUD DE TRANSICIÓN DELPERALTE

Para llevar a cabo el cambio de la sección transversal de

una vía en tangente, cuya inclinación se denominabombeo, a la sección transversal con el peralte requeridoen una curva, se necesita establecer o diseñar unatransición entre estas dos:

• Distancia de aplanamiento (N)= A lo largo de estatransición la pendiente del carril y la de la berma de laparte exterior de la curva pasa de la pendiente del

 bombeo, usualmente 2.0%, a una pendiente de 0.0%.

• Longitud de Transición (Lt)= Es la distancia en la cualadquiere el peralte total requerido por la curva. Vadesde 0% hasta el valor emax.

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SECCIÓN TRANSVERSAL EN TRANSICIÓN

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Ó

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 TRANSICIÓN DE PERALTE YBOMBEO

Se entiende que a mayor velocidad, los bordes de calzada

deben de desplazarse verticalmente con respecto al eje auna rata menor de modo que se genere una mayorcomodidad para los usuarios.

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RAMPA DESARROLLADA EN TANGENTE

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RAMPA DESARROLLADA EN TANGENTE

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RAMPA DESARROLLADA EN TANGENTE Y CURVA

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 TRANSICIÓN EN CURVAESPIRALIZADA

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 TRANSICIÓN EN CURVAESPIRALIZADA

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DIAGRAMA DE TRANSICION DE PERALTE EN CURVAS CIRCULARES.

DIAGRAMA DE TRANSICION DE PERALTE EN

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DIAGRAMA DE TRANSICION DE PERALTE ENCURVAS ESPIRALES CIRCULAR-ESPIRAL

Ejemplo1

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Ejemplo 1

En una vía rural de 80km/h y ancho 7.30 metros, se

desea desarrollar el peralte para una curva circular

simple de 400 metros de radio teniendo en cuenta que

la abscisa del PC es K73+417.820 y la del PT es

K73+592.353, realizar el cuadro de transición que

defina porcentajes y desniveles de los bordes respecto al

eje, para:

1.Una transición total en la tangente.

2.Una transición 70% desarrollada en la tangente.

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