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af oscar orjuela 5 år siden

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DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS JAMES CÁRDENAS GRISALES

El diseño geométrico de carreteras es crucial para garantizar la seguridad y eficiencia del tránsito vehicular. Dentro de este ámbito, se destacan varios elementos que componen la sección transversal de una carretera, como la corona, bermas, cunetas y taludes.

DISEÑO GEOMÉTRICO 
DE CARRETERAS
JAMES CÁRDENAS GRISALES

DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS JAMES CÁRDENAS GRISALES

Diseño geométrico transversal, secciones, áreas y volumenes

Anchos de banca y areas de secciones transversales
Vumenes de tierra, cubicacion
Areas de las secciones transversales

Área de una sección mixta compuesta en curva

Área de una sección homogenea simple en curva

Metodo de las coordenadas de los vertices

Método de la cartera de chaflanes

Área de una sección simple en recta

Áreas de una sección homogénea simple y recta

Método de las coordenadas de los vertices

Método de las figuras geometricas

Método planímetro

Anchos de banca

Ancho de la banca en recta y en seccion mixta

Ancho de la banca en curva y en terraplen

Ancho de la banca en curva y en corte

Ancho de la banca en recta y en terraplen

Ancho de la banca en recta y en corte

Depende de:

Valor de taludes en terraplenes

Pendiente transversal en cunetas

Sobreancho en curvas

Valor de bombeo en curvas

Espesor del pavimento

Ancho de las bermas

Ancho de los carriles

Secciones tranversales tipicas, posicion de chaflanes y estacas de ceros
Posicion de los chaflanes
Chaflanes o estacas de talud y estacas de ceros

Puntos donde los taludes de corte encuentran el terreno natural

Secciontranversales tipicas

Mixta-a media ladera

Terraplen-relleno

Corte-en ladera

Corte-excavacion

Elementos que integran la seccion tranversal
Geometricamente

Chaflan

Taludes

Cunetas

Bermas

Calzada

Corona

Ancho de banca

Ancho de explanacion

Ancho de zona

Consiste en la definición de la ubicación y dimensiones de los elementos que forman parte de la carretera sobre una sección normal al alineamiento horizontal

Diseño geometrico vertical: Rasante

Criterio para la determinacion de las longitudes de curvas verticales
Longitud mínimum de curvas verticales
Longitud mínima de curvas verticales con control por drenaje
Longitud mínima de curvas verticales con apariencia
Longitud mínima de curvas verticales con comodidad en la marcha
Longitud mínima de curvas verticales con visibilidad de Adelantamiento
Longitud minima de curvas verticales con visibilidad de parada

Curvas verticales concavas

Curvas verticales convexas

Visibilidad de carreteras
Evaluacion de visibilidad de un proyecto en planta

Evaluacion y presentacion de la visibilidad en perfil

Evaluacion y presentacion de la visibilidad en planta

Distancia de visisbilidad de encuentro
Distancia de visibilidad de adelantamiento
Distancia de Visibilidad de parada

Es necesaria para que el conductor de vehículo pueda detenerse antes de llegar obstaculo

La distancia de visibilidad es la longitud continua de carretera que es visible hacia adelante por el conductor.
Geometria de las curvas verticales parabolicas
Coeficiente angular de una curva vertical

Curvatura de la parabola como una variacion de la longitud como unidad dependiente.

Curvas verticales asimetricas

Proyeccones horizontales de sus tangentes de distinta longitud.

Curvas verticales simetricas
Elementos geometricos que integren el alineamiento vertical
Curvas verticales

Permiete el enlace de dos tangentes verticales consecutivas efectuando un camio gradual de la pendiente de la tangente de entrada a la tangente de la pendiente de salida

tangentes verticales

Se caracterizan por su longitud y su pendiente y estan limitadas por dos curvas sucesivas

Es la proyeccion del eje real o espiral de la via sobre una superficie vertical paralela al mismo

Diseño geométrico horizontal dos puntos planta

Sobre ancho en las curvas
Transicion del sobre ancho
Expresion de calculo
Longitud mínima del espiral de transicion
Longitud minima de la espiral por razones de percepion y estetica
Longitud minima de la espiral de acuerdo a la variacion de la Transicion del peralte
Longitud minima de la espiral de acuerdo a la variacion de la aceleracion centrifuga
Curvas espirales de transicion
Elementos de enlace de una curva circur simple con espirales de transición de clotoides iguales
Ecuacion de clotoide o espiral de transicion
La espiral de euler o clotoide como curva de transicion
Estabilidad en la marcha, peralte y transicion
Transicion del peralte

Tiene una alineacion comunmente llamada bombeo normal

Facilita el drenaje o escurrimiento de las aguas lluvia lateralmente hacia las cunetas

Velocidad, curvatura, peralte y friccion lateral

Se plantea lo siguiente

Velocidades diferentes a la de equilibrio

Velocidad especifica

Velodcidad de diseño o proyeccion

Velocidad de equilibrio

Desplazamiento de un vehículo sobre una curva circular

Radios para deflexiones pequeñas

2º - R= 9000

3º - R= 5500

4º - R= 3500

5º - R= 2500

6º - R= 2000

Curvas circulares compuestas
Curva circular compuesta de tres radios

Radio 1 mayor a radio 2 mayor a radio 3

Curva circular de dos radios

Radio 1 mayor a radio 2

Estan compuestas por dos o mas curvas circulares simples
Curvas circulares simples
Otros metodos de calculo y localizacion de curva circular simple

Desde el PI por deflexiones y distancias

Desde el PC o PT por normales a la tanjente

Expresion de curvatura de una curva circular simple

Deflexión de la curva circular simple

Se realiza por medio de los angulos de flexion

Sistema Cuerda-grado

Sistema arco-grado

Expresiones que relacionan los elementos geométricos

M en funcion de R y DELTA

E en funcion de T y DELTA

E en funcion de R y DELTA

CLen funcion de R y DELTA

R en funcion de T y DELTA

T en funcion de R y DELTA

Elementos geometricos que caracterizan una curva circular simple

M

E

CL

L

T

R

DELTA

O

PT

PC

PI

Concepto
Proceso de correlación entre elementos físicos y las características de operación de los vehiculos

Mediante

Geometria

Fisica

Matematicas

Rutas y lineas de pendiente

Problemas propuestos
Linea de pendiente o de ceros
Trazado de una linea de pendiente
concepto

Linea que pasando por los puntos obligados del proyecto conserva la pendiente uniforme especificada y al coincidir con el eje de la via no acepta cortes ni rellenos.

Evaluación del trazado de rutas
Es necesario determinar

Conservacion

Operacion

Costos de construccion

Seleccion de rutas
Poligonales de estudio
Reconocimientos aéreos y terrestres
estudio de planos
Acopio de datos

Las carreteras

Concepto tridimencional de una via
Secciones transversales
Perfil longitudinal
Alineacion en planta
Espacio tridimencional
Diseño geometrico
Ruta favorable
Clasificacion de Carreteras
Segun su velocidad de diseño

Carretera terciaria

Carretera secundaria

Carretera principal de una calzada

Carreteras principal de dos calzadas

Segun su funcion

Carreteras terciarias

Carreteras secundarias

Carreteras principales

Segun el tipo de terreno

Escarpado

Montañoso

Ondulado

Plano

Segun sus caracteristicas

Carreteras de dos carriles

Carreteras multicarriles

Autopistas

Segun su competencia

Carreteras distritales y municipales

Carreteras veredales

Carretereas departamentales

Carreteras nacionales

Generalidades
Se busca establecer la configuración geométrica tridimensional

Para que una via sea

Compatible con el medio ambiente

Economica

Estetica

comoda

Funcional