DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS JAMES CÁRDENAS GRISALES

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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