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8/20/2019 Notas Diseno.ppt

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1Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

NOTAS DE CLASE

Infraestructura delTransporte Terrestre

Diseño Geométrico

Ing. o!erto D. Agostaro!ertoagosta"alum.cal!er#ele$.org

Ing. Arturo %apa&ianapapa&ian"fi.u!a.ar

mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


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Contenido

Conceptos !'sicos. (actores )ue influencian en diseño *ial. Criterios generales de diseño. %erfil trans*ersal

Tra&ado altimétrico+ cur*as *erticales. Tra&ado planimétrico+ cur*as ,ori&ontales-peraltes. Desages $ drena/es. 0o*imiento de suelos.


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Definiciones

El diseño geométrico de la carretera se refiere a losc'lculos $ an'lisis ,ec,os por los ingenieros deltransporte para a/ustar la carretera a la topograf1adel lugar2 satisfaciendo est'ndares de seguridad2 deser*icio $ de funcionamiento.

Generalmente2 tiene los siguientes o!/eti*os+

3. Determinar la tra&a de la carretera propuesta.4. Incorporar caracter1sticas f1sicas al alineamiento del camino

para asegurar )ue los conductores tienen suficiente *isi5n del

camino 6$ de los o!st'culos7 ,acia adelante de modo )uepuedan a/ustar su *elocidad de *ia/e para mantenerseguridad $ calidad de conducci5n.

8. %roporcionar una !ase para e*aluar $ planificar laconstrucci5n de la secci5n trans*ersal de la carreterapropuesta.

Fuente: The Handbook of Highway Engineering. CRC Press, 2!


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"Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Definiciones

Diseño geométrico+ se refiere al dimensionamiento delos elementos f1sicos de la infraestructura2diferenci'ndose de otros aspectos del diseño2 como elestructural.Comprende 9 aspectos !'sicos+

secci5n trans*ersal del camino: cur*as ,ori&ontales 6planimetr1a7: cur*as *erticales 6altimetr1a7: peraltes: $ desages $ drena/es.

Tra&ado+ Definici5n ; en planta $ en ele*aci5n ; de lascoordenadas de la rasante del camino.

asante+ L1nea de e/e del camino a la altura de lacal&ada.


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#Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Diseño Geométrico de Carreteras $ Calles2 AAS. Traducci5n Autori&adaEGIC;3==? TO0O I ; Elementos

I. (unciones de las carreterasII. Controles $ criterios de diseñoIII. Elementos de diseñoI@. Elementos de la secci5n trans*ersal

TO0O II ; Carreteras2 calles $ autopistas@. Caminos $ calles locales@I. Caminos $ calles colectores@II. Caminos $ calles arteriales rurales $ ur!anos@III. Autopistas

TO0O III ; Intersecciones $ distri!uidoresI. Intersecciones a ni*el. Separaciones de ni*el $ distri!uidores

A %olic$ on Geometric Designof


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7/77$Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

(actores )ue influencian el diseño *ialesumen

(uncionalidad de la *1a+ categor1a 6especial $ de I a @7 clasificaci5n funcional *elocidad de diseño.

Tr'nsito+

*olumen esperado de tr'nsito composici5n *e,icular 6clasificaci5n7 ni*el de ser*icio )ue se *a a suministrar.

@e,1culo de diseño Caracter1sticas de mane/o.

Topograf1a - geotecnia - clima+ terreno llano2 ondulado o montañoso. tipos de suelos $ $acimientos de materiales naturales. ladera del sol en &onas de ,eladas.

Consideraciones de seguridad


8/77%Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

(actores )ue influencian el diseño *ialesumen

Otros factores+ Costos unitarios de insumos. Disponi!ilidad de recursos financieros. Consideraciones sociales+

aislamiento de !arrios estética de diseño

Consideraciones am!ientales+ 'reas sensi!les medidas de mitigaci5n

Estos factores son importantes2 aun)ue en general setoman en consideraci5n en las etapas preliminares dediseño.


9/77&Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

(actores )ue influencian el diseño *ial(uncionalidad de la *1a+ mo*imientos

Herar)u1as de mo*imientos+ mo*imiento principal: transici5n: distri!uci5n:

colecci5n: acceso: $ terminaci5n.

0o*imiento ininterrumpido2flu/o de alta *elocidad

educci5n de *elocidaden las ramas

Arterias de*elocidadmoderada

Caminoscolectores

Destino


10/771Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

(actores )ue influencian el diseño *ial(uncionalidad de la *1a+ relaciones funcionales

Clasificaci5n s-'rea+ Caminos rurales Caminos ur!anos

Categori&aci5n de *ia/es Clasificaci5n funcional

Jso del suelo Densidad po!laci5n

%atrones de *ia/e



(actores )ue influencian el diseño *ialClasificaci5n funcional de caminos rurales

Fona rural Arterias principales

• Autopistas• Otras arterias principales

Arterias menores Colectoras rurales Caminos locales rurales



(actores )ue influencian el diseño *ialSistema funcional de *1as ur!anas

Fona ur!ana Arterias principales ur!anas

• Autopistas• A*enidas2 calles principales

Arterias menores Calles colectoras Calles locales



(actores )ue influencian el diseño *ial(uncionalidad de la *1a+ funciones de las calles

SOCIAL

• Es la )ue desempeña la *1a pK!lica como

'm!ito de relaciones )ue ligan la *ida de cadapersona2 *ecino2 ciudadano2 con la de sucomunidad2 *ecindario o ciudad.

A0IENTAL OECOLOGICA

• Es la )ue cumple la *1a al proporcionar lu&2 aire$ un medio am!iente propicio en torno a losedificios.

• Es la )ue cumple la *1a en tanto sir*e a losmo*imientos *e,iculares2 $a sea de una partede la ciudad a otra2 como desde o ,acia eleterior de la misma.

TNSITO O0O@ILIDAD

ACCESO

• Se refiere a la utili&aci5n de la *1a en elcomponente peatonal de un *ia/e *e,icular2 $asea de personas o de !ienes2 tanto en losetremos de *ia/e como en los trans!ordos.

• Tam!ién comprende el ingreso de los *e,1culos2

o su salida2 a o de edificios $ predios2 as1 comoel estacionamiento en la ad$acencia de éstos


14/771"Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

(actores )ue influencian el diseño *ial(uncionalidad de la *1a+ acceso *s. mo*ilidad

Tipos de *1assegKn elcontrol de acceso $ la

participaci5n detr'nsito pasante

ACCESO*s.

0O@ILIDAD


15/771#Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

(actores )ue influencian el diseño *ialTr'nsito+ *aria!les asociadas

Transito 0edio Diario Anual 6T0DA7 @olumen


16/771!Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

n

V

TMD

n

i

i∑== 1

365

365

1

∑== i

iV

TMDA

Transito 0edioDiario Anual

@olumen


17/771$Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

(actores )ue influencian el diseño *ialTr'nsito+ Ni*el de Ser*icio de Diseño

Llana u

ondulada 0ontañosa

Autopista C C

Arteria C C

Colectora C D D

Local D D D

Tipo de *1a

Locali&aci5n

ur!ana $

su!ur!ana

Locali&aci5n rural

Ni*el de Ser*icio de Diseño


18/771%Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

(actores )ue influencian el diseño *ialCaracter1sticas de diseño geométrico de caminos rurales

T0D

Diseño

Control de

Accesos

N de

Troc,as

Desea!le

PmQ

A!soluto

PmQ

Llanura 38 M 3.4 ?

Ondulado 33 M 9

Llanura 38 M 3.4 ?

Ondulado 33 M 9

0ontañosa 3M 99 44

Llanura 34 M = R

Ondulado 3 M R >

0ontañosa ? 3M 49 3R

Llanura 33 M 9

Ondulado = 3M >9 8

0ontañosa R 3M 3 34Llanura 3 M R >

Ondulado ? 3M 49 3R

0ontañosa > 3M 9

Llanura = M 94 8

Ondulado 9 3M 34

0ontañosa 8 3M > 49

Categor1a

delCamino

Caracter1sticas 'sicas @elocidad

Directri&P#m-,Q

Topograf1a

%eralte

0'GimoPMQ

adio m1nimo

Especial

I

39. Total 6447

9. a

39.

Total o

parcial44

II

III

I@

@

3.9 a

9

9 a

3.9

39 a

9

U39

%arcial

%arcial o

sin control

Sin control

Sin control

4

4

4

4


19/771&Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

(actores )ue influencian el diseño *ialTamaño $ caracter1sticas de los *e,1culos

Clasificaci5n de la AAS



(actores )ue influencian el diseño *ialTamaño $ caracter1sticas de los *e,1culos ; DN@

S!"RR!#$%&

S"' A#P$AD#

#' A#P$AD#

2

*

*2

2*

2*2

2

+

22

2+

$","A'#S

#!'"-&S



(actores )ue influencian el diseño *ialConsideraciones am!ientales+ impactos del transporte

ENEGIAJSO DE ECJSOS

causas+infraestructura -

*e,1culos %AISAHE

ES%ACIO JANO

ACCIDENTES

JIDO

CONTA0INACION AIECONTA0INACION

@IACIONES

SE%AACION

INTI0IDACION2 DE0OAS %EATONALES

INTJSION @ISJAL

E0ISIONES ELECTO0AGNETICAS

DETEIOO DEL0EDIO SOCIAL W

(ISICO

causas+infraestructura -*e,1culos

X%LANNING LIG


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2"Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

CA0IOS EN LAACCESIILIDAD

ES%ACIAL

(actores )ue influencian el diseño *ialConsideraciones am!ientales+ impacto am!iental

@IA JSO DEL SJELO @IACA0IOS EN LAACCESIILIDAD

ES%ACIAL

epresentaci5n Es)uem'tica

INTJSION @ISJAL ; SE%AACION

INTJSION @ISJAL ; SE%AACION

JIDO ; %OLJCION DEL AIE ; @IACIONES

JIDO ; %OLJCION DEL AIE ; @IACIONES


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2#Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

(actores )ue influencian el diseño *ialConsideraciones am!ientales+ mitigaci5n

0itigaci5n+ atenuaci5n del impacto mediante accionesintramodales: intermodales: $ planeamiento integral usodel suelo $ transporte. 0itigaci5n intramodal+

Tecnolog1a *e,1culos $ sistemas de control Operaci5n

• utili&aci5n de la capacidad• modalidad de operaci5n

Infraestructura• empla&amiento• protecci5n

Normas

0itigaci5n intermodal+ %artici5n modal de los *ia/es %laneamiento integral uso del suelo $ transporte+

Fonificaci5n Disminuci5n de necesidades de transporte


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2!Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

(actores )ue influencian el diseño *ialConsideraciones am!ientales+ trade-offs mitigaci5n

Interacci5n entre distintos tipos de impactos Enfo)ue sistémico E*aluaci5n integral

E/emplos+ seguridad *s. consumo

consumo energético *s. ruido emisiones 6*elocidad2 congesti5n7 *s. seguridad2 ruido consumo energético 6aditi*os7 *s. Contaminaci5n

LEW DE JC


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2$Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

(actores )ue influencian el diseño *ialConsideraciones am!ientales+ estudio anal1tico de impactos

Jnidad de0edida

Correlaci5n entre el ni*el del efecto $ el impacto 6molestia o daño )uecausa7.

Se emplea la unidad de medida adoptada para cada efecto.

Jnidad o indicador utili&ado para cuantificar el fen5meno.

Indicador+ Jna clase2 grupo o con/unto de fen5menos potencialmenteo!ser*a!les )ue representa un definici5n conceptual con el prop5sito de

medir una *aria!le.

Correlaci5n entre la magnitud del tr'nsito $ el ni*el de efecto o impacto.

Se emplea el criterio de e*aluaci5n adoptado.0odelos de simulaci5n. %ermite predecir $ e*aluar .

0'imo ni*el de impacto acepta!le.

Se esta!lece para cada tipo de impacto2 en general mediante normas orecomendaciones.

NKmero m'imo de *e,1culos )ue pueden circular por una *1a en un lapsodeterminado2 sin )ue se supere el est'ndar am!iental correspondiente a un

dado tipo de impacto.

Criterio dee*aluaci5n

Correlaci5ncausa -efecto

Est'ndaram!iental

Capacidadam!iental


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2%Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Genera el mismo ruido que: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

(actores )ue influencian el diseño *ialConsideraciones am!ientales+ ruido

CausasEstudios emp1ricos permiten correlacionar+ caracter1sticas de la *1a 6anc,o2 pendiente7 caracter1sticas del tr'nsito 6*olumen2 composici5n2 *elocidad7 distancia entre la fuente $ el receptor.

Caracter1sticas del tr'nsito 6e/emplos7+


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2&Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)


Caracter1sticas geométricas $ de diseño+La intensidad sonora disminu$e con el cuadrado de ladistancia 6si la fuente es puntual7 o con la distancia6si la fuente es lineal7.

Reduce el ruido a la mitad (10dB!

Vegetación


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Efectos dedeprimir lacarretera


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(actores )ue influencian el diseño *ialSeguridad *ial+ La matri& de


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Es la m'ima *elocidad a la cual un conductor de ,a!ilidadmedia mane/ando con ra&ona!le atenci5n puede circularcon entera seguridad.

Es la m'ima *elocidad segura )ue puede mantenerseso!re una secci5n espec1fica de camino cuando las

condiciones son tan fa*ora!les )ue las caracter1sticas dediseño de la carretera go!iernan 6AAS7.

Jna *elocidad seleccionada2 usada para determinar las*arias caracter1sticas de diseño geométrico de laplataforma. 6AAS


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3"Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

@elocidad de operaci5n+ es la m's alta *elocidadgeneral a la cual un conductor puede *ia/ar so!re unacarretera dada !a/o condiciones de tiempo fa*ora!les $!a/o condiciones pre*alecientes de tr'nsito2 sin superaren ningKn momento la *elocidad segura segKn est'determinada por la *elocidad directri& so!re una !asede secci5n;por;secci5n. 6AAS7

La *elocidad a la cual se o!ser*a )ue los conductoresoperan sus *e,1culos durante condiciones de flu/o li!re.6AAS


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3#Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

@elocidad de diseño@elocidad directri& 6@D7

No de!er1a suponerse una@D !a/a donde latopograf1a es tal )uepro!a!lemente losconductores *ia/en a altas*elocidades.

Los conductores no a/ustansus *elocidades a laimportancia de lacarretera2 sino a supercepci5n de laslimitaciones f1sicas2 $ por

consiguiente2 el tr'nsito.La @D seleccionada de!er1aa/ustarse a los deseos $,'!itos de *ia/e de casitodos los conductores.


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3!Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

C o t a s

6 m 7

3 4 8 > 9 R ? = 3 33 34 38 3> 39 3R 3?

3

4

8

>

9R ?

=

3

3334 38 3>

39

3?

39

Progresivas (km)Progresivas (km)

Progresivas (km)Progresivas (km)

Tra&ado de un caminoConcepto General

Tra&ado+ Definici5n ; en planta $ en ele*aci5n ; de lascoordenadas de la rasante del camino.

%LANI0ET[A

ALTI0ET[A

6desarrollada7

E


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3$Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Tra&ado de un camino%lano Tipo

d l i é i


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3%Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Tra&ado planimétrico%rincipios

Disponer la ma$or cantidad posi!le de rectas. No disponer tramos rectos de m's de 3 #m de

longitud2 interponiendo cur*as amplias6mantenimiento de la atenci5n del conductor7.

E*itar tra&ados contiguos a *1as férreas

6accesi!ilidad empalmes7. Atra*esar cursos de agua en puntos esta!les delcauce $ preferentemente en forma normal a losmismos.

Cru&ar *1as férreas preferentemente a distinto ni*elo a ni*el en forma normal 6nunca inferior a los R]7.

Distancia de *isi!ilidad ^ distancia de detenci5n entodo el camino.

Fonas de so!repaso permitido a no m's de 4minutos de distancia a la @d.

T d l i é i


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3&Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Tra&ado altimétricoCruces

Cruce de caminos a distinto ni*el o p-de!a/o *1a férrea+ Altura Li!re de %aso 6AL%7 \ >2m Altura de la estructura 6AE7 \ 32>m < \ R24m

Cruce de camino so!re *1a férrea+

Troc,a anc,a 632R?Rm7 AL% \ 924m < \ R2Rm Troc,a media 632>89m7 AL% \ 923m < \ R29m Troc,a angosta 632m7 AL% \ >2>m < \ 92m

e*anc,a de la estructura so!re cursos de agua+ Curso permanente \ 32m Alcantarillas \ 2>m

Altura de rasante so!re aguas li!res+ Aguas su!terr'neas \ 32 m Fonas inunda!les \ 32 m

S i5 t l d ! i l


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"Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Secci5n trans*ersal de una o!ra *ial%erfiles *iales+ cal&adas indi*isas

S i5 t l d ! i l


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"1Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Secci5n trans*ersal de una o!ra *ial%erfiles *iales+ cal&adas di*ididas

Desea!le

Intermedio

Con restricciones

Secciones de plataforma para carreterasdi*ididas = 8 ?8 34

R 8 ?8 ?R Cada pa*imento inclinado en dos

sentidos

Cada pa*imento inclinado en un sentido

S i5 t l d ! i l


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Secci5n trans*ersal de una o!ra *ial%erfiles *iales+ arreras centrales $ laterales

arreras Centrales T1picas arreras Laterales T1picas

I t i i l


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Intersecciones *ialesTipos de intersecci5n

Intersecci5n+'rea donde dos o m's caminos se unen o se cru&an

A NI@EL+ No canali&adas Canali&adas otatorias

XTY 6o en 8 direcciones7 > direcciones 0Kltiples direcciones

A DISTINTO NI@EL+ Ni*eles separados sin ramas Ni*eles separados con ramas

• Distri!uidores - intercam!iadores• Intersecci5n de tres o m's ni*eles

I t i i l


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""Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Intersecciones *ialesFonas de conflicto

Las Fonas de Conflicto son una indicaci5n de posi!ilidad deaccidentes en las intersecciones

Tipos de Conflictos+ 0anio!ras de Con*ergencia

@e,1culos desde sentidos opuestoscon*ergen en un punto

0anio!ras de Di*ergencia@e,1culos )ue *ia/an desde giros delmismo sentido en sentidos diferentes

0anio!ras de Cruce@e,1culos desde sentidos opuestos c,ocan

Dependen de+ NKmero de accesos 0o*imientos de giro Tipo de control de tr'nsito

Inte secciones iales


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"#Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Intersecciones *ialesFonas de conflicto

(uente+ Traffic Safet$ (undamentals


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"!Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Intersecciones *ialesIntersecciones a ni*el+ simples no canali&adas

XTY simple

c-carril deadelantamiento

c-carril de giro

c-carril de giro $ deadelantamiento

Intersecciones *iales


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"$Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Intersecciones *ialesIntersecciones a ni*el+ simples canali&adas

XTY canali&ada con

plataforma de giro

c-isleta di*isoria $ carrilde adelantamiento

c-un par de

plataformas de giro

c-isletas di*isorias $plataformas de giro



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"%Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Intersecciones *ialesIntersecciones a ni*el+ elementos

Isletasdi*isorias

Carril de giro a laderec,a

Carril deadelantamiento

%lataformasde giro



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"&Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Intersecciones *ialesIntersecciones a distinto ni*el



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#Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Intersecciones *ialesIntersecciones a distinto ni*el

Diseño geométrico


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#1Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Diseño geométricoDistancia de detenci5n

Distancia de detenci5n+ es la distancia )ue recorre unconductor de ,a!ilidad media2 circulando con la*elocidad de diseño2 desde )ue o!ser*a un o!st'culo,asta )ue se detiene.

El tiempo de detenci5n se di*ide en+

Tiempo de percepci5n $ reacci5n 6t%7+ es el tiempo)ue transcurre desde )ue se o!ser*a el o!st'culo,asta )ue se acciona el freno.

Tiempo de frenado 6t(7+ es el tiempo )ue transcurredesde )ue se accionan los frenos ,asta )ue se detieneel *e,1culo.

Diseño geométrico


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0sencos =++

α α W fW a

g

W

Condici5n de e)uili!rio est'tico

Distancia de frenado

α cos x D F =

P4Q

P8Q

Sustituyendo [3] en [1], resulta:

α cos2

2

0

2

F D

vva

−=

(JEFAS ACTJANTES 6rampa7

Y luego sustituyendo en [2], ydividiendo por W cosα:

( )i f g

vv D F

+

−=

2

22

0

α senW

α cosW

W α

ma

α cosW N =

α cos fW fN F ==

a

vv x x

2

2

0

2

0

−=− P3Q

Diseño geométrico


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0sencos =−+

α α W fW a

g

W

Condici5n de e)uili!rio est'tico

Distancia de frenado

α cos x D F =

P4_Q

P8Q

Sustituyendo [3] en [1], resulta:

α cos2

2

0

2

F D

vva

−=

(JEFAS ACTJANTES 6pendiente7

Y luego sustituyendo en [2’], ydividiendo por W cosα:

( )i f g

vv D F

−

−=

2

22

0

α senW

α cosW

W α

ma

α cosW N =

α cos fW fN F ==

a

vv x x

2

2

0

2

0

−=− P3Q

Diseño geométrico


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#"Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)


Distancia de frenado+Donde+@D @elocidad de diseño P#m-,Qf L Coeficiente de fricci5n longitudinal

i %endiente 6tan α7

Distancia de percepci5n+

Donde+t% Tiempo de percepci5n PsegQ \ 429Y

@D @elocidad de diseño P#m-,Q

Distancia de detenci5n+

( )i f V D

l

D F

−=254

2

,D (m34)6050

00200

60

l08+908+2082:08270826

0829

( )i f

V t V D D D

l

D P D F P D −

+=+=2546,3

. 2

6,3

. D P P

V t D =

Diseño geométrico


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##Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Diseño geométricoDistancia de detenci5n 6AASTm-s4

i %endiente 6tanα

7

Distancia de percepci5n+Donde+t% Tiempo de percepci5n PsegQ \ 429Y

@D @elocidad de diseño P#m-,Q

Distancia de detenci5n+

aV D D F

2039,0=

D P P V t D ..278,0=

−

=

ia

V D D F

81,9254

2

−

+=

ia

V t V D D P D D

81,9254

..278.02

Diseño geométrico


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#!Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Diseño geométricoDistancia de so!repaso

Distancia de so!repaso+Distancia )ue necesita un *e,1culo para so!repasar aotro )ue marc,a en igual sentido en el mismo carrilsin peligro de interferir con un tercer *e,1culo )ue se,ace *isi!le al iniciar la manio!ra $ )ue circula en

sentido contrario por el carril )ue se utili&a para elso!repaso.

Diseño geométrico


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#$Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Diseño geométricoDistancia de so!repaso

E/emplo+ @D \ 34#m-,DS \ >m

DS V D ⋅= 7

Diseño geométrico


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#%Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Diseño geométricoDistancia de decisi5n

Distancia de *isi!ilidad de decisi5n+Distancia re)uerida por un conductor para detectarinformaci5n inesperada o peligro2 reconocer el peligroo la amena&a2 seleccionar una *elocidad $ unatra$ectoria adecuadas2 e iniciar $ completar segura $

eficientemente la manio!ra re)uerida.E/emplo+ @D \ 34#m-, A 89m %arada en camino rural 99m %arada en camino ur!ano C 8?9m Cam!io @el.-Tra$.-Dir. camino rural D >39m Cam!io @el.-Tra$.-Dir. camino su!ur!ano E >?m Cam!io @el.-Tra$.-Dir. camino ur!ano

Diseño geométrico


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#&Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Diseño geométricoDistancias de detenci5n2 so!repaso $ decisi5n

E/emplo para @D \ 34#m-, Distancia de detenci5n

Distancia reacci5n+ > m Distancia frenado ,ori&ontal+ 44 m Distancia *isi!ilidad de detenci5n+ 4R m

c-pendiente RM en !a/ada Distancia *isi!ilidad de detenci5n+ 8>3 m

Distancia de *isi!ilidad de decisi5n+ A;%arada en camino rural 89 m ;%arada en camino ur!ano 99 m

Distancia de so!repaso @el. supuesta *e,. adelantado =3#m-, @el. supuesta *e,. )ue se adelanta 3R#m-, Distancia *isi!ilidad de adelantamiento m1nima ?=4 m

Diseño altimétrico


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!Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Diseño altimétricoCur*as *erticales

O!/eto+@incular *erticalmente dos rasantes ; al menos unade ellas no ,ori&ontal ; )ue forman por lo tanto uncierto 'ngulo entre s1.

Los tramos rectos ; de distintas pendienteslongitudinales ; se empalman mediante una par'!olacontenida en el plano *ertical.



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!1Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Con*eas

C5nca*as

Diseño altimétricoCur*as *erticales+ tipos



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Diseño altimétricoCur*as *erticales+ longitud m1nima

Los factores a considerar para el c'lculo de lalongitud m1nima 6L7 de la cur*a *ertical son+

Seguridad@isi5n de un o!st'culo con anticipaci5n suficiente

para detener el *e,1culo. ComodidadLimitaci5n de la aceleraci5n radial 628m-s47.

Estética

asante sin )uie!res.



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SegKn la DN@


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!"Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Elementos de la urva !ertical

L Longitud de cur*a *ertical%C %rincipio de cur*a(C (in de cur*ai3 2i4 pendientes%I@ %unto de intersecci5n *erticalE Eterna

P",

P

i

i2

Ecuaci5n de la par'!ola+

Eterna+

Lii

E ⋅−

=

800

12

Diseño altimétricoCur*as *erticales+ elementos

x

i

x L

ii

y 100200

1212

+

−

=



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!#Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)


Cur*as Con*eas+ `i\i3; i4

S U L

S L

( )221

2

200 hh

S A L

+=

( )221

2

200 hh

D L Di

+

∆=

( ) A

hhS L

2

212002

+−=

( )i

D

hh D L

∆

+−=

2

212002



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!!Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

Se adopta lalongitud ma$orde los 8 casos


Cur*as Con*eas+ `i\i3; i4

%or seguridad+

%or comodidad+

%or estética+

i D L D ∆= ..0032,0 2

iV L D ∆= ..0025,0 2

DV L .7,0=

Nota+ `i en PMQ - DD $ L en PmQ - @D en P#m-,Q

i

D D L∆

−= 0032,0

2

DD U L

DD L



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!$Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

PC FC

'

'(2

)i


Cur*as C5nca*as+ `i\i3; i4 U

S U L

S L

( )β tan200

2

S h

S A L

+=

( ) A

S hS L

β tan2002

+−=

( )β tan200

2

D

Di

Dh

D L

+

∆=

( )

i

D D

Dh D L

∆

+−=

β tan2002



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!%Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

PC FC

'

'(2

)i

D

D

Di D L5,3130

.

2

+∆=

se o a t ét coCur*as *erticales

Cur*as C5nca*as+ `i\i3; i4 U

%or seguridad+

%or comodidad+

%or estética+

iV L D ∆= ..0025,0 2

DV L .7,0=

i

D D L D D

∆

+−= 5,3130

2Se adopta lalongitud ma$orde los 8 casos

Nota+ `i en PMQ - DD $ L en PmQ - @D en P#m-,Q

DD U L

DD L



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!&Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

S1ntesis de los pasos

3. C'lculo diferencia de pendientes i \ i4bi34. C'lculo de la Distancia de Detenci5n 6DD7 en

funci5n de @d.8. C'lculo de la longitud de cur*a m's cr1tica 6m's

larga7.

>. C'lculo de la eterna.9. eplanteo.

Diseño planimétrico


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$Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

pCur*as ,ori&ontales

O!/eto+@incular en planta dos alineamientos de rasantes )ueforman un cierto 'ngulo ,ori&ontal entre s1permitiendo desarrollar progresi*amente las fuer&ascentr1fugas $ desarrollar el peralte para compensarlas

parcialmente.Compuestas por una cur*a circular $ dos cur*as detransici5n 6espirales7 a la entrada $ salida.



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$1Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

R

V f p DT

*127

2

=+

@alores m'imos peralte p\tgα

• 10% en zonas montañosas10% en zonas montañosas

• 8% en zonas llanas8% en zonas llanas

• 6% en áreas urbanas6% en áreas urbanas

@D en #m-,

en metrosf T \ coeficiente de fricci5n trans*ersal

f T \ f 6@D 7 238 63 #m-,7.

pCur*as ,ori&ontales+ peralte

%eralte+ Inclinaci5n de la cal&ada ,acia el !ordeinterno de la cur*a )ue sir*e para atenuar ocompensar parcialmente la acci5n de la fuer&acentr1fuga )ue tiende a producir el desli&amiento o*uelco del *e,1culo.



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%I %unto intersecci5n tangentes principalesTE %unto comKn de la tangente $ la espiralEC %unto comKn de la espiral $ la circularCE %unto comKn de la circular $ la espiralET %unto comKn de la espiral $ la tangente

c

ee

R

L

*2=θ

360***2 c

cc R L ∆

= π ec θ *2−∆=∆ ect L L L *2+=

pCur*as ,ori&ontales+ elementos

c adio cur*a circularLe Longitud de la cur*a espiral

Lc Longitud de la cur*a circularentre EC $ CETe Segmento de tangente principal

entre TE $ %IE Eterna` ngulo entre tangentes principales`c ngulo tangentes en EC $ CE

e ngulo tangentes etremas espiral $ % Coordenadas de %c con respecto a TE



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pCur*as ,ori&ontales

adio m1nimo de cur*a circular 6c7+ Caminos rurales primarios + entre 49 $ 89 m 6ecepcionalmente en &onas montañosas se pueden encontrar radios de 3?9 m7 Colectoras + 3? m Caminos residenciales+ 8> m

Cur*a de transici5n+ Se diseña de tal manera )ue seaconstante la *ariaci5n de la aceleraci5n centr1fuga alpasar del tramo recto al cur*o 6e*ita el desli&amientotrans*ersal o *uelco $ la incomodidad de la *ariaci5n

!rusca7.

C

De

R

V L

*28

3

=Donde+

@D \ *elocidad de diseño 6#m-,7

c \ radio de la cur*a circular 6m7



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$"Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

0'ima pendiente de la rampa al peralte 6M7 \ > - @d2 para una dadalongitud de la cur*a de transici5n.

pCur*as ,ori&ontales+ transici5n del peralte

Alrededor del e/e del camino Alrededor del !orde interno

(orma de llegar a la cur*a circular con el m'imo peralte.



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$#Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

pS1ntesis de los pasos

3. C'lculo del radio de la cur*a ,ori&ontal2 para+3.3 Desgaste m1nimo 6f T\73.4 adio m1nimo

4. C'lculo de la longitud espiral 6Le78. @erificaci5n de la condici5n de pendiente

longitudinal m'ima iLUi0A\>-@D>. C'lculo de los 'ngulos

>.3 De las tangentes etremas de la cur*a espiral>.4 De las tangentes etremas de la cur*a circular

9. C'lculo de las longitudes 6espiral2 circular2 total7

R. eplanteo de la cur*a ,ori&ontal



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$!Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2007)

pCur*as ,ori&ontales+ replanteo

eC L X =

( ) K P RT e +∆

+=2

tan

eT P TE −= Pr Pr

3/* eeC L! θ =

12/* ee L P θ =

2/e L K =

Segmento de tangente principal entre TE $ %I

( ) R P R E e −∆

+=2

sec

Eterna de la cur*a total

%rogresi*as

e LTE EC += Pr Pr

e L ET CE −= Pr Pr

t LTE ET += Pr Pr



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Cur*as ,ori&ontales+ *erificaci5n pendiente longitudinal

Giro alrededor del e/e

D

MAX L

e

LV

i L

a pi

40., =≤=

Giro alrededor del !orde interno

Le

p.a

D

MAX L

e

LV

i L

f a pi

40..2, =≤

−=

4.p.a

Le

f

En am!os casos2 si con la Le calculada 6s-fic,a ?47 no *erifica2 se de!e adoptar una Le ma$or2$ recalcular e Tam!ién ,a!r' )ue *erificar )ue 4 e U

notas diseno.ppt

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