Semana 5

DISEÑO DE CURVAS HORIZONTALES CIRCULARES

Curva horizontal circular. La curva circular simple, es la que prevalece en el diseño de este proyecto. Sus elementos obedecen a la geometría y a la trigonometría de un arco de curva, sostenido por una cuerda que se proyecta entre un mismo radio. En las carreteras, los vehículos que transitan en ella e ingresan a una curva se exponen a la invasión de carriles por parte de los vehículos que viajan en dirección opuesta, usualmente los pesados, por motivo de sus mayores dimensiones.

 ELEMENTOS DE CURVAS  HORIZONTALES

• PC: es el punto de comienzo o inicio de la curva.
• PT: es el punto donde terminara la curva circular.
• PI: Punto donde se cortan los alineamientos rectos que van a ser empalmados por la curva. Intersección de tangentes. 
• PM: Es el punto medio de la curva.
• E: Secante externa o simplemente Externa equivalente a la distancia desde el PI al PM.
• T: Tangente de la curva. Es el segmento de recta entre PC-PI y PT-PI el cual es simétrico. 
• R: Radio de la curva. Este es perpendicular a PC y PT. Este se elige acorde al caso, tipo de camino, vehiculó, velocidad y otros más que estudiaremos posteriormente en el transcurso de nuestra carrera. D o LC: es el desarrollo de la curva o longitud sobre la curva el cual está comprendido desde el PC al PT. 
• CM: es la cuerda máxima dentro de la curva que va desde el PC al PT medida en línea recta.
• M: es la mediana de la curva la cual corresponde a la ordenada de a la curva que une el al PM con el centro de la cuerda máxima
• Δ: Es el ángulo central de la curva que es igual al ángulo de deflexión entre los dos alineamientos rectos y se puede calcular por la diferencia del azimut de llegada y el de salida.
• G°c: Este se define como un ángulo central que subtiende un arco de 20 m. Este y el Radio están siempre en razón inversa. El grado de curvatura Gc, está definido como el ángulo.

CURVAS HORIZONTALES CIRCULARES SIMPLES

Las curvas circulares simples se definen como arcos de circunferencia de un solo radio que son utilizados para unir dos alineamientos rectos de una vía.

CURVAS CIRCULARES COMPUESTAS

Son curvas formadas por dos o más curvas circulares 

•  A pesar de que no son muy comunes, se pueden emplear en terrenos montañosos, cuando se quiere que la carretera quede lo más ajustada posible al terreno o topografía natural, lo cual reduce el movimiento de tierra.

•   También se pueden utilizar cuando existen limitaciones de libertad en el diseño, como, por ejemplo, en los accesos a puentes, en los pasos a desnivel y en las intersecciones. 

ESTACADO Y MONUMENTACIÓN

• Los vértices, los puntos principales y de referencia serán materializados en el terreno por hitos de concreto de f’c=14 MPa (140 kgf/cm²), de resistencia a la compresión simple a los veintiocho (28) días de vaciado en forma de troncos de pirámide de 0,40 m de altura y con bases cuadradas de 0,20 x 0,20 m la superior, y 0,30 x 0,30 m la inferior para líneas primarias y para las líneas de transmisión la altura será de 0,50 m con base cuadrada de 0,20 x 0,20 m en la superior y 0,40 x 0,40 m en la inferior.
• Llevarán, además, en el centro, un perno de 12 mm de diámetro y 15 cm de longitud, del que se visualizará solamente su cabeza la que será pintada en color anaranjado.
• Los hitos podrán ser prefabricados y se enterrarán en el terreno sobresaliendo 15 cm. En terrenos rocosos, los hitos se construirán en sitio.
• Los hitos de concreto serán referidos a dos puntos naturales o estacas que estén en ambos lados del eje; la distancia a estos puntos no será menor a 1 m ni mayor a 4 m.
• En los puntos de estación que no sean vértices de la poligonal y donde el terreno lo permita, se colocarán estacas de madera de 5 x 5 x 40 cm que sobresalgan 5 cm de la superficie del terreno.
• En suelo rocoso podrán pintarse directamente sobre éste, la marca pertinente.
• Para facilitar la identificación del trazo, deberá señalizarse los vértices y otros puntos del eje del trazo, para el cual deberán señalizarse las rocas u otros puntos próximos al trazo, que se conserven en el tiempo y faciliten su identificación. Estas referencias serán pintadas de color rojo y en número suficiente con un promedio mínimo de 10 por km.
•  La señalización sobre los hitos será en bajo relieve y adicionalmente serán identificadas con letras de color rojo y enumerados en forma correlativa a partir del punto de salida hasta el punto de llegada. La nomenclatura de los hitos deberá ser la misma que se indicará en los respectivos planos topográficos. Se indicará con flechas la dirección (rumbo) de la línea. 

EL REPLANTEO

Es el conjunto de operaciones necesarias para trasladar las medidas del plano al terreno en tamaño natural, según las indicaciones de los planos, marcando los puntos fundamentales que definen la ubicación en planta y los niveles necesarios para la ejecución de la obra. Este trazo se hace con referencia a la demarcación hecha por las autoridades locales y al proceso de ubicación realizado anteriormente y definidos en los planos que contienen el proyecto. El replanteo es el proceso inverso del levantamiento topográfico y constituye la primera operación para la ejecución de la construcción.

REPLANTEO DE LAS CURVAS CIRCULARES HORIZONTALES.

MÉTODO DE COORDENADAS RECTANGULARES.

•         Este método ha cobrado particular importancia en estos últimos años debido a la tendencia de aumentar considerablemente la longitud del radio de la curva para las crecientes velocidades de diseño. Es un método particularmente útil cuando la curva es bastante larga y el terreno lo suficientemente plano.
•         El método consiste en tomar como eje del sistema cartesiano una de las dos tangentes (abscisa) y el radio en los puntos de tangencia TE y TS (ordenada).