3.Diseno en Planta

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS

DISEÑO GEOMÉTRICO HORIZONTAL (EN PLANTA)

EDGAR A. CALDERÓN M. INGENIERO EN TRANSPORTES Y VIAS ESP. EN INFRAESTRUCTURA VIAL

DISEÑO GEOMÉTRICO HORIZONTAL

El diseño geométrico en planta de una carretera, o alineamiento horizontal, es la proyección sobre un plano horizontal de su eje real o espacial. Dicho eje horizontal está constituido por una serie de tramos rectos denominados tangentes, enlazados entre sí por curvas. El alineamiento horizontal de una carretera debe concebirse de manera que incorpore todos los aspectos que contribuyan a un manejo más seguro. El alineamiento consiste en una serie de tramos rectos (tangentes) conectados por curvas circulares.

DISEÑO GEOMÉTRICO HORIZONTAL

El diseño geométrico en planta de una carretera, o alineamiento horizontal, es la proyección sobre un plano horizontal de su eje real o espacial. Dicho eje horizontal está constituido por una serie de tramos rectos denominados tangentes, enlazados entre sí por curvas. El alineamiento horizontal de una carretera debe concebirse de manera que incorpore todos los aspectos que contribuyan a un manejo más seguro. El alineamiento consiste en una serie de tramos rectos (tangentes) conectados por curvas circulares.

DISEÑO GEOMÉTRICO HORIZONTAL El empleo de curvas espirales de transición tr ansición permite que el alineamiento sea compatible con las necesidades de operación de los vehículos. Estas transiciones entre los tramos en tangente y las curvas c urvas circulares proporcionan medios para desviar suavemente el vehículo a la curva, y suministran una base racional ra cional para dar, la sobreelevación al entrar y al salir de la curva circular Curvas utilizadas 1. Circulares simples 2. Circulares compuestas de 2,3 o más radios 3. Curvas de transición: Espiral – E-E - Circular Espiral (Clotoide) 4. Curvas reversas (De uso restringido)

RECOMENDACIONES PARA EL DISEÑO EN PLANTA

1. Evitar tramos en planta con alineamientos rectos demasiado largos. Producen monotonía durante el día y en la noche aumentan el peligro de deslumbramiento, por las luces de los vehículos que avanzan en sentido opuesto. 2. Preferible reemplazar grandes alineamientos, superiores a 1,5 Km por curvas amplias de grandes radios, 200 a 10000 m, que obliguen al conductor a modificar suavemente su dirección y mantener despierta la atención. 3. Para vías de sentido único no tiene objeto utilizar radios superiores a 10000 m; pero en el caso de doble vía (en ambos sentidos), las condiciones de Visibilidad pueden ampliarse a radios superiores.

RECOMENDACIONES PARA EL DISEÑO EN PLANTA 4. El uso de los valores límites, ejemplo del radio, las entretangencias, etc., debe reservarse para las situaciones críticas. Por esto es muy importante conocer normas vigentes tanto para valores límites como para valores convenientes. 5. Evitar las curvas fuertes en los extremos de las tangentes largas. 6. Evitar las curvas de sentido contrario a cortas distancias. Estas dificultan el manejo, y también presentan problemas para darles la sobre elevación necesaria 7. Procurar obtener un equilibrio entre la curva horizontal y la rasante del perfil. 8. Como elemento de curvatura variable en el desarrollo se utilizará la clotoide, por razones de seguridad, comodidad y estética. 9. Por ningún motivo diseñar curvas reversas (revertidas). Estas curvas son las que se cruzan en sentidos opuestos y tienen un punto de tangencia común, siendo sus radios iguales o diferentes. 10. El radio para diseño debe ser mayor del radio mínimo obtenido en función de la velocidad de diseño, el coeficiente de fricción lateral y el peralte máximo 11. El uso de las curvas compuestas se debe reservar para casos particulares en los que las curvas convencionales de un solo centro no se puedan aplicar en forma satisfactoria.

ELEMENTOS PRINCIPALES DEL DISEÑO EN PLANTA

ELEMENTOS PRINCIPALES DEL DISEÑO EN PLANTA Elementos importantes en curvas circulares: · Radio de la curva · Grado · Cuerda · Longitud de curva circular · Tangente En curvas espirales además es necesario conocer: · Longitud de la espiral · Angulo de la espiral · Angulo de la curva central · Punto de intersección entre la curva espiral y la curva circular central entre otros.

























DISEÑO GEOMÉTRICO DE LOS ELEMENTOS Los elementos que componen el alineamiento son: •

Una serie de tramos rectos (tangentes) Conectados por

•

Curvas

Curvas utilizadas 1. Circulares simples 2. Circulares compuestas de 2,3 o más radios 3. Curvas de transición: Espiral – E-E - Circular Espiral (Clotoide) 4. Curvas reversas (De uso restringido)

CURVAS CIRCULARES SIMPLES CURVAS CIRCULARES SIMPLES Las curvas horizontales circulares simples son arcos de circunferencia de un solo radio que unen dos tangentes o alineamientos rectos consecutivos. Cuando el ángulo de deflexión entre los dos alineamientos es positivo, o sea que el ángulo se genera en el sentido horario, se dice que la curva es derecha. Cuando el ángulo se genera en el sentido anti-horario, se dice que la curva es izquierda.

ELEMENTOS DE UNA CURVA CIRCULAR SIMPLE

ELEMENTOS DE UNA CURVA CIRCULAR SIMPLE PI Punto de intersección de las tangentes o vértice de la curva PC Principio de Curva, punto donde termina la tangente de entrada y empieza la curva. PT Punto Terminal de la curva. Principio de la tangente: punto donde termina la curva y empieza la tangente de salida. O Centro de la curva circular Δ Ángulo de deflexión de las tangentes, en el PI: ángulo de deflexión principal, es igual al ángulo central subtendido por el arco PC. PT R Radio de la curva circular simple T Tangente geométrica (Distancia del PI al PC o del el PI al PT) L Longitud de la curva (Exactamente es la suma de las cuerdas de la poligonal que se inicia en el PC y termina en el PT o el largo del arco circular del PC al PT ) C o CL Cuerda larga (Distancia en línea recta del PC al PT) E Externa (Distancia del PI al punto medio de la curva F) M Ordenada media (Distancia desde el punto medio de la curva F al punto medio de la cuerda larga H)

DEDUCCIÓN DE LAS FÓRMULAS DE LOS ELEMENTOS DE UNA CURVA CIRCULAR SIMPLE EXPRESIONES QUE RELACIONAN LOS ELEMENTOS GEOMETRICOS Los anteriores elementos geométricos se relacionan entre sí, dando origen a expresiones que permiten el cálculo de la curva. De acuerdo con las Figuras, algunas de estas expresiones son:

GRADO DE CURVATURA Otro aspecto importante a definir en curvas horizontales, es la expresión de su curvatura. La curvatura de un arco circular se fija por su radio R o por su grado G. Se llama grado de curvatura G al valor del ángulo central correspondiente a un arco o una cuerda de determinada longitud, escogidos como arco unidad a o cuerda unidad c. 5,10,20 m

SISTEMA ARCO - GRADO

(3-7)

SISTEMA CUERDA - GRADO

DEFLEXIÓN DE UNA CURVA CIRCULAR SIMPLE Se denomina ángulo de deflexión

d

de una curva, al ángulo formado entre cualquier línea tangente a la curva y la cuerda dirigida desde el punto de tangencia a cualquier otro punto P sobre la curva, tal como se muestra en la figura, para el ángulo de deflexión d 1 correspondiente a la tangente en el PC y el punto P 1, y el ángulo de deflexión d 2 correspondiente a la tangente en el punto Q y el punto P 2.

DEFLEXIÓN DE UNA CURVA CIRCULAR CUANDO LA ABSCISA DEL PC ES REDONDA Y LA LONGITUD DE LA CURVA Lc ES IGUAL A UN NÚMERO EXACTO DE CUERDAS UNIDAD c

DEFLEXIÓN DE UNA CURVA CIRCULAR CUANDO LA ABSCISA DEL PC ES FRACCIONARIA Y LA LONGITUD DE LA CURVA Lc NO ES IGUAL A UN NÚMERO EXACTO DE CUERDAS UNIDAD c

3.Diseno en Planta

Recommend Documents