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1Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
NOTAS DE CLASE
Infraestructura del Transporte Terrestre
Diseño Geométrico
Ing. Roberto D. [email protected]
Ing. Arturo [email protected]
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2Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Contenido
Conceptos básicos.Criterios generales de diseño.Características de los vehículos carreteros.Trazado altimétrico: curvas verticales.Trazado planimétrico: curvas horizontales/peraltes.Desagües y drenajes.Movimiento de suelos.
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3Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Definiciones
Diseño geométrico: se refiere al dimensionamientofísico de la infraestructura, diferenciándose de otros aspectos del diseño, como el estructural.Comprende 5 aspectos básicos:
sección transversal del camino;curvas horizontales (planimetría);curvas verticales (altimetría);peraltes; ydesagües y drenajes.
Trazado: Definición - en planta y en elevación - de las coordenadas de la rasante del camino.
Rasante: Línea de eje del camino a la altura de la calzada.
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4Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Zona de Camino (expropiación)
AlambradoCarrilBanquina
Calzada
Talud
Contratalud
Cuneta
Rasante
Subrasante
Paquete estructural: pavimento (capa de rodamiento), base y subbase.
Alcantarilla
Elementos de la sección transversalde una obra vial
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5Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Sección transversal de una obra vialPerfiles viales diversos: calzadas indivisas
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6Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Sección transversal de una obra vialPerfiles viales diversos: calzadas divididas
Deseable
Intermedio
Con restricciones
Secciones de plataforma para carreteras divididas
9 3 73 12
6 3 73 76
Cada pavimento inclinado en dos sentidos
Cada pavimento inclinado en un sentido
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7Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Intersecciones vialesTipos de intersección
A NIVEL:No canalizadasCanalizadasRotatorias
“T” (o en 3 direcciones)4 direccionesMúltiples direcciones
A DISTINTO NIVEL:Puente sin accesosPuente con accesosTrébol de cuatro hojasIntersección de tres o más niveles
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8Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Intersecciones vialesIntersecciones a nivel: simples no canalizadas
“T” simple
c/carril de adelantamiento
c/carril de giro
c/carril de giro y de adelantamiento
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9Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Intersecciones vialesIntersecciones a nivel: simples canalizadas
“T” canalizada con plataforma de giro
c/isleta divisoria y carril de adelantamiento
c/un par de plataformas de giro
c/isletas divisorias y plataformas de giro
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10Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Intersecciones vialesIntersecciones a nivel: elementos
Isletas divisorias
Carril de giro a la derecha
Carril de adelantamiento
Plataformas de giro
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11Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Intersecciones vialesIntersecciones a distinto nivel
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12Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Intersecciones vialesIntersecciones a distinto nivel
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13Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialResumen
Funcionalidad de la vía:categoría (especial y de I a V)clasificaciónvelocidad de diseño.
Tránsito:volumencomposición (clasificación).
Topografía:terreno llano, ondulado o montañoso.
Geotecnia:tipos de suelos y yacimientos de materiales naturales.
Clima:ladera del sol en zonas de heladas.
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14Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialResumen
Características de manejo.Tamaño y características de los vehículos.Factores de seguridad.Costos unitarios de insumos.Disponibilidad de recursos financieros.Consideraciones sociales:
aislamiento de barrios,estética de diseño.
Consideraciones ambientales:áreas sensibles,medidas de mitigación.
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15Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialFuncionalidad de la vía: movimientos
Jerarquías de movimientos:movimiento principal;transición;distribución;colección;acceso; yterminación.
Movimiento ininterrumpido, flujo de alta velocidad
Reducción de velocidad en las ramas
Arterias de velocidad moderada
Caminos colectores
Destino
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16Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialFuncionalidad de la vía: relaciones funcionales
Categorización de viajes
Clasificación funcional de caminos y calles
Zona ruralArterias principales
• Autopistas• Otras arterias principales
Arterias menoresColectoras ruralesCaminos locales rurales
Zona urbanaArterias principales urbanas
• Autopistas• Avenidas, calles principales
Arterias menoresCalles colectorasCalles locales
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17Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialFuncionalidad de la vía: esquemas funcionales
Zona ruralArterias principales
• Autopistas• Otras arterias principales
Arterias menoresColectoras ruralesCaminos locales rurales
Zona urbanaArterias principales urbanas
• Autopistas• Avenidas, calles principales
Arterias menoresCalles colectorasCalles locales
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18Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialFuncionalidad de la vía: funciones de las calles
SOCIAL
• Es la que desempeña la vía pública como ámbito de relaciones que ligan la vida de cada persona, vecino, ciudadano, con la de su comunidad, vecindario o ciudad.
AMBIENTAL O ECOLOGICA
• Es la que cumple la vía al proporcionar luz, aire y un medio ambiente propicio en torno a los edificios.
• Es la que cumple la vía en tanto sirve a los movimientos vehiculares, ya sea de una parte de la ciudad a otra, como desde o hacia el exterior de la misma.
TRÁNSITO O MOVILIDAD
ACCESO
• Se refiere a la utilización de la vía en el componente peatonal de un viaje vehicular, ya sea de personas o de bienes, tanto en los extremos de viaje como en los transbordos.
• También comprende el ingreso de los vehículos, o su salida, a o de edificios y predios, así como el estacionamiento en la adyacencia de éstos
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19Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialFuncionalidad de la vía: acceso vs. movilidad
Tipos de víassegún el
control de acceso y la participación
de tránsito pasante
ACCESOvs
MOVILIDAD
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20Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialTránsito: variables asociadas
Transito Medio Diario Anual (TMDA)Volumen Horario de Diseño (VHD)Nivel de Servicio de DiseñoDistribución direccional (D)Porcentaje de camiones (%C)
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21Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
n
VTMD
n
ii∑
== 1
365
365
1∑== i
iVTMDA
Transito Medio Diario Anual
Volumen Horario de Diseño
Factores que influencian el diseño vialTránsito: TMDA y VHD
19%
15%
12%
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22Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialTránsito: Nivel de Servicio de Diseño
Llana u ondulada
Montañosa
Autopista B C CArteria B C C
Colectora C D DLocal D D D
Tipo de víaLocalización
urbana y suburbana
Localización rural
Nivel de Servicio de Diseño
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23Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialCaracterísticas de diseño geométrico de caminos rurales
TMD Diseño
Control de Accesos
Nº de Trochas
Deseable [m]
Absoluto [m]
Llanura 130 8% 1.200 700
Ondulado 110 8% 800 500
Llanura 130 8% 1.200 700
Ondulado 110 8% 800 500
Montañosa 80 10% 550 220
Llanura 120 8% 900 600
Ondulado 100 8% 600 400
Montañosa 70 10% 250 160
Llanura 110 8% 800 500
Ondulado 90 10% 450 300
Montañosa 60 10% 180 120
Llanura 100 8% 600 400
Ondulado 70 10% 250 160
Montañosa 40 10% 80 50
Llanura 90 8% 520 300
Ondulado 50 10% 120 80
Montañosa 30 10% 40 25
Categoría del
Camino
Características Básicas Velocidad Directriz [km/h]
TopografíaPeralte Máximo
[%]
Radio mínimo
Especial
I
>15.000 Total >(2+2)
5.000 a 15.000
Total o parcial
2+2
II
III
IV
V
1.500 a 5000
500 a 1.500
150 a 500
<150
Parcial
Parcial o sin control
Sin control
Sin control
2
2
2
2
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24Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialTamaño y características de los vehículos
Clasificación de la AASHTOP AutomóvilSU Camión livianoBUS AutobúsA-BUS Autobús articuladoWB-12 Semirremolque intermedio 1-1-2WB-15 Semirremolque grande 1-2-2WB-18 Semirremolque-Remolque completo Doble fondoWB-19 Semirremolque interestatal 1-2-2WB-20 Semirremolque interestatal 1-2-2WB-29 Semirremolque triple 1-1-1-1-1-1-1WB-35 Semirremolque doble Turnpyke 1-2-2-2-2MH Casa rodanteP/T Coche y remolque caravanaP/B Coche y remolque boteMH/B Casa rodante y remolque bote
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25Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialTamaño y características de los vehículos
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26Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialTamaño y características de los vehículos - DNV
SEMIRREMOLQUE
SIN ACOPLADO
CON ACOPLADO
11
12
11-12
11-12
12-11
12-12
111
112
113
122
123
LIVIANOSOMNIBUS
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27Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialTamaño y características de los vehículos
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28Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialConsideraciones ambientales: impactos del transporte
ENERGIA
USO DE RECURSOScausas:
infraestuctura / vehículos PAISAJE
ESPACIO URBANO
ACCIDENTES
RUIDO
CONTAMINACION AIRECONTAMINACION
VIBRACIONES
SEPARACION
INTIMIDACION, DEMORAS PEATONALES
INTRUSION VISUAL
EMISIONES ELECTROMAGNETICAS
DETERIORO DELMEDIO SOCIAL Y
FISICO
causas:infraestuctura /
vehículos
“PLANNING BLIGHT”
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29Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
CAMBIOS EN LA ACCESIBILIDAD
ESPACIAL
Factores que influencian el diseño vialConsideraciones ambientales: impacto ambiental
VIA USO DEL SUELO VIACAMBIOS EN LA ACCESIBILIDAD
ESPACIAL
Representación Esquemática
INTRUSION VISUAL - SEPARACION
INTRUSION VISUAL - SEPARACION
RUIDO - POLUCION DEL AIRE - VIBRACIONES
RUIDO - POLUCION DEL AIRE - VIBRACIONES
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30Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialConsideraciones ambientales: mitigación
Mitigación: atenuación del impacto mediante acciones intramodales; intermodales; y planeamiento integral uso del suelo y transporte.
Mitigación intramodal:Tecnología vehículos y sistemas de controlOperación
• utilización de la capacidad• modalidad de operación
Infraestructura • emplazamiento• protección
Normas
Mitigación intermodal:Partición modal de los viajes
Planeamiento integral uso del suelo y transporte:ZonificaciónDisminución de necesidades de transporte
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31Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialConsideraciones ambientales: trade-offs mitigación
Interacción entre distintos tipos de impactosEnfoque sistémicoEvaluación integral
Ejemplos: seguridad vs. consumoconsumo energético vs. ruidoemisiones (velocidad, congestión) vs. seguridad, ruido consumo energético (aditivos) vs. Contaminación
LEY DE BUCHANAN
accesibilidad
costoambiente
Estudio analítico de los impactos:Unidad de medidaCriterio de evaluaciónCorrelación causa/efectoEstándar ambientalCapacidad ambiental
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32Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Genera el mismo ruido que:
CausasEstudios empíricos permiten correlacionar:
características de la vía (ancho, pendiente)características del tránsito (volumen, composición, velocidad)distancia entre la fuente y el receptor.
Características del tránsito (ejemplos):
Factores que influencian el diseño vialConsideraciones ambientales: ruido
Genera el doble de ruido que:
Volumen
2000 veh/hora
200 veh/hora
Genera el doble de ruido que:
Velocidad media
110 km/hora
50 km/hora
Composición
1 camión a 90 km/h
28 autos a 90 km/h
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33Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialConsideraciones ambientales: ruido
Características geométricas y de diseño:La intensidad sonora disminuye con el cuadrado de la distancia (si la fuente es puntual) o con la distancia (si la fuente es lineal).
Reduce el ruido a la mitad (10 dBA)
Vegetación
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34Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialConsideraciones ambientales: ruido
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35Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Factores que influencian el diseño vialConsideraciones ambientales: ruido
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36Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Es la máxima velocidad a la cual un conductor de habilidad media manejando con razonable atenciónpuede circular con entera seguridad.
También, es la máxima velocidad segura que puede mantenerse sobre una dada sección de carretera cuando las condiciones son tan favorables que gobiernan las características de diseño de la carretera (AASHTO).
Rige el diseño de todos los elementos del camino: una vez seleccionada, todas las características pertinentes de la carretera deberían relacionarse a la velocidad directriz para obtener un diseño equilibrado.
Velocidad de diseñoVelocidad directriz (VD)
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37Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Velocidad de operación: es la más alta velocidad general a la cual un conductor puede viajar sobre una carretera dada bajo condiciones de tiempo favorables y bajo condiciones prevalecientes de tránsito, sin superar en ningún momento la velocidad segura según está determinada por la velocidad directriz sobre una base de sección-por-sección.
Velocidad de marcha: es la velocidad de un vehículo sobre una sección de carretera; es la distancia recorrida dividida por el tiempo de marcha (el tiempo que el vehículo está en movimiento).
Velocidad de diseñoVelocidad de Operación y Velocidad de Marcha
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38Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Velocidad de diseñoVelocidad directriz (VD)
No debería suponerse una VD baja donde la topografía es tal que probablemente los conductores viajen a altas velocidades.
Los conductores no ajustan sus velocidades a la importancia de la carretera, sino a su percepción de las limitaciones físicas, y por consiguiente, el tránsito.
La VD seleccionada debería ajustarse a los deseos y hábitos de viaje de casi todos los conductores.
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39Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Co
tas
(m)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
1
2
3
4
56 7
8 9
10
1112 13 14
15
17
15
Progresivas (km)Progresivas (km)
Progresivas (km)Progresivas (km)
Trazado de un caminoConcepto General
Trazado: Definición - en planta y en elevación - de las coordenadas de la rasante del camino.
PLANIMETRÍA
ALTIMETRÍA (desarrollada)
EH = 1:5000EV = 1:100
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40Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Trazado de un caminoPlano Tipo
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41Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Trazado planimétricoPrincipios
Disponer la mayor cantidad posible de rectas.No disponer tramos rectos de más de 10 km de longitud, interponiendo curvas amplias (mantenimiento de la atención del conductor).Evitar trazados contiguos a vías férreas (accesibilidad + empalmes).Atravesar cursos de agua en puntos estables del cauce y preferentemente en forma normal a los mismos.Cruzar vías férreas preferentemente a distinto nivel o a nivel en forma normal (nunca inferior a los 60°).Distancia de visibilidad ≥ distancia de detención en todo el camino.Zonas de sobrepaso permitido a no más de 2 minutos de distancia a la Vd.
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42Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Trazado altimétricoCruces
Cruce de caminos a distinto nivel o p/debajo vía férrea:
Altura Libre de Paso (ALP) = 4,80m Altura de la estructura (AE) = 1,40m H = 6,20m
Cruce de camino sobre vía férrea:Trocha ancha (1,676m) ALP = 5,20m H = 6,60mTrocha media (1,435m) ALP = 5,10m H = 6,50mTrocha angosta (1,000m) ALP = 4,40m H = 5,80m
Revancha de la estructura sobre cursos de agua:Curso permanente = 1,00mAlcantarillas = 0,40m
Altura de rasante sobre aguas libres:Aguas subterráneas = 1,80 mZonas inundables = 1,00 m
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43Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Diseño altimétricoCurvas verticales
Objeto: Vincular verticalmente dos rasantes - al menos una de ellas no horizontal - que forman por lo tanto un cierto ángulo entre sí.
Los tramos rectos - de distintas pendientes longitudinales - se empalman mediante una parábola contenida en el plano vertical.
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44Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Convexas
Cóncavas
Diseño altimétricoCurvas verticales: tipos
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45Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Diseño altimétricoCurvas verticales: longitud mínima
Los factores a considerar para el cálculo de la longitud mínima (L) de la curva vertical son:
SeguridadVisión de un obstáculo con anticipación suficiente para detener el vehículo.
ComodidadLimitación de la aceleración radial (0,3m/s2).
EstéticaRasante sin quiebres.
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46Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Según la DNV
H1 = 1,10 m (altura del ojo del automovilista)
H1’ = 0,65 m (altura del faro)
H2 = 0,20 m (altura del objeto)
Diseño altimétricoCurvas verticales: longitud mínima
Longitud Mínima (L) por seguridad: El conductor debe ver un obstáculo imprevisto con la debida anticipación, de modo que pueda detener su vehículo, circulando a la velocidad de diseño, antes de alcanzarlo.
Sentado en un automóvil, debe ver un objeto de altura H2 sobre el pavimento a una distancia mayor o igual a la distancia de detención.
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47Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Diseño altimétricoCurvas verticales: distancia de detención
Distancia de detención: es la distancia que recorre un conductor de habilidad media, circulando con la velocidad de diseño, desde que observa un obstáculo hasta que se detiene.
El tiempo de detención se divide en:
Tiempo de percepción y reacción (tP): es el tiempo que transcurre desde que se observa el obstáculo hasta que se acciona el freno.
Tiempo de frenado (tF): es el tiempo que transcurre desde que se accionan los frenos hasta que se detiene el vehículo.
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48Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Diseño altimétricoCurvas verticales: distancia de frenado
0sencos =++⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛αα WfWa
gW
Condición de equilibrio estático
Distancia de frenado
αcosxDF =
[2]
[3]
Sustituyendo [3] en [1], resulta:
αcos2
20
2
FDvva −
=
FUERZAS ACTUANTES (rampa)
Y luego sustituyendo en [2], y dividiendo por W cosα:
( )ifgvvDF +
−=2
220
αsenWαcosW
Wα
ma
αcosWN =
αcosfWfNF ==
avvxx
2
20
2
0−
=− [1]
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49Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Diseño altimétricoCurvas verticales: distancia de frenado
0sencos =−+⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛αα WfWa
gW
Condición de equilibrio estático
Distancia de frenado
αcosxDF =
[2’]
[3]
Sustituyendo [3] en [1], resulta:
αcos2
20
2
FDvva −
=
FUERZAS ACTUANTES (pendiente)
Y luego sustituyendo en [2’], y dividiendo por W cosα:
( )ifgvvDF −
−=2
220
αsenWαcosW
Wα
ma
αcosWN =
αcosfWfNF ==
avvxx
2
20
2
0−
=− [1]
50
50Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Diseño altimétricoCurvas verticales: distancia de detención
Distancia de frenado:
Donde:VD Velocidad de diseño [km/h]fL Coeficiente de fricción longitudinali Pendiente (tan α)
Distancia de percepción:
Donde:tP Tiempo de percepción [seg] = 2,5”VD Velocidad de diseño [km/h]
Distancia de detención:
( )ifVD
l
DF−
=254
2 VD (km/h)6080
100120140160
fl
0,350,320,290,270,260,25
( )ifVtVDDD
l
DPDFPD −
+=+=2546,3
. 2
6,3. DPPVtD =
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51Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Diseño altimétricoCurvas verticales: distancia de sobrepaso
Distancia de sobrepaso:Distancia que necesita un vehículo para sobrepasar a otro que marcha en igual sentido en el mismo carril sin peligro de interferir con un tercer vehículo que se hace visible al iniciar la maniobra y que circula en sentido contrario por el carril que se utiliza para el sobrepaso.
DS VD ⋅= 7
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52Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Diseño altimétricoCurvas verticales: distancia de sobrepaso
DS VD ⋅= 7
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53Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Elementos de la Curva Vertical
L Longitud de curva verticalPC Principio de curvaFC Fin de curvai1 ,i2 pendientesPIV Punto de intersección verticalE Externa
PIV
PC
FCi1
i2
Ecuación de la parábola:
Externa:
LiiE ⋅−
=800
12
Diseño altimétricoCurvas verticales: elementos
xixLiiy
1002001212 +
−=
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54Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Se adopta la longitud mayor de los 3 casos
Diseño altimétricoCurvas verticales
Curvas Convexas:
∆i=i1- i2 > 0
Por seguridad:
Por comodidad:
Por estética:
iDL D ∆= ..0032,0 2
iVL D ∆= ..0025,0 2
DVL .7,0=
Nota: ∆i en [%] / DD y L en [m] / VD en [km/h]
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55Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
PC FC
L
L/2
∆i
D
D
DiDL5,3130.2
+∆
=
Diseño altimétricoCurvas verticales
Curvas Cóncavas:
∆i=i1- i2 < 0
Por seguridad:
Por comodidad:
Por estética:
iVL D ∆= ..0025,0 2
DVL .7,0=
Se adopta la longitud mayor de los 3 casos
Nota: ∆i en [%] / DD y L en [m] / VD en [km/h]
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56Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Diseño altimétricoSíntesis de los pasos
1. Cálculo diferencia de pendientes ∆i = |i2–i1|2. Cálculo de la Distancia de Detención (DD) en
función de Vd.3. Cálculo de la longitud de curva más crítica (más
larga).4. Cálculo de la externa.5. Replanteo.
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57Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Diseño planimétricoCurvas horizontales
Objeto:Vincular en planta dos alineamientos de rasantes que forman un cierto ángulo horizontal entre sípermitiendo desarrollar progresivamente las fuerzas centrífugas y desarrollar el peralte para compensarlas parcialmente.
Compuestas por una curva circular y dos curvas de transición (espirales) a la entrada y salida.
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58Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Diseño planimétricoCurvas horizontales
Radio mínimo de curva circular (Rc):Caminos rurales primarios : entre 250 y 350 m
(excepcionalmente en zonas montañosas se pueden encontrarradios de 175 m)Colectoras : 107 mCaminos residenciales: 34 m
Curva de transición: Se diseña de tal manera que sea constante la variación de la aceleración centrífuga al pasar del tramo recto al curvo (evita el deslizamiento transversal o vuelco y la incomodidad de la variación brusca).
C
De R
VL*28
3
=Donde:
VD = velocidad de diseño (km/h)
Rc = radio de la curva circular (m)
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59Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
PI Punto intersección tangentes principalesTE Punto común de la tangente y la espiralEC Punto común de la espiral y la circularCE Punto común de la circular y la espiralET Punto común de la espiral y la tangente
c
ee R
L*2
=θ360***2 c
cc RL ∆= π
ec θ*2−∆=∆ ect LLL *2+=
Diseño planimétricoCurvas horizontales: elementos
Rc Radio curva circularLe Longitud de la curva espiralLc Longitud de la curva circular
entre EC y CETe Segmento de tangente principal
entre TE y PIE Externa∆ Ángulo entre tangentes principales∆c Ángulo tangentes en EC y CEΘe Ángulo tangentes extremas espiralK y P Coordenadas de Pc con respecto a TE
60
60Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
RVfp D
T *127
2
=+
Valores máximos del peralte p = tg α
•• 10% en zonas monta10% en zonas montaññosasosas
•• 8% en zonas llanas8% en zonas llanas
•• 6% en zonas pr6% en zonas próóximas a ximas a ááreas urbanasreas urbanas
Vd en km/h
R en metros
fT = coeficiente de fricción transversal
fT = f (VD ) ≈ 0,13 (100 km/h).
Diseño planimétricoCurvas horizontales: peralte
Peralte: Inclinación de la calzada hacia el borde interno de la curva que sirve para atenuar o compensar parcialmente la acción de la fuerza centrífuga que tiende a producir el deslizamiento o vuelco del vehículo.
61
61Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006
Máxima pendiente de la rampa al peralte (%) = 40 / Vd, para una dada longitud de la curva de transición.
Diseño planimétricoCurvas horizontales: transición del peralte
Alrededor del eje del camino Alrededor del borde interno
Forma de llegar a la curva circular con el máximo peralte.