120313436 transicion de peralte

5/26/2018 120313436 Transicion de Peralte

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LONGITUD DE TRANSICION DEL PERALTE

Donde:

Pf:peralte que requiere la curva

Pi:peralte inicial, que generalmente corresponde al valor de bombeo

B:distancia del borde de la calzada a la zona donde se realiza el giro

Ipmax:pendiente longitudinal del desarrollo del peralte, borde exterior

Vd:velocidad de diseo (km/h)

DETERMINAR EL VALOR DEL BOMBEO

Segn el MANUAL DE DISEO GEOMETRICO DE CARRETERAS del Volumen I en elCaptulo III en la Seccin 304: Seccin Transversal, subseccin 304.04 Bombeos; deacuerdo a la precipitacin (mm/ao) y el tipo de superficie del proyecto vemos la tabla

304.03 Bombeos de la calzada

Nota: para el presente trabajo tomamos como valor bombeo = 2% (Pavimento superior y

precipitacin < 500 mm/ao)


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DETERMINAR EL VALOR DEL PERALTE

Segn el MANUAL DE DISEO GEOMETRICO DE CARRETERAS del Volumen I en elCaptulo III en la Seccin 304: Seccin Transversal, subseccin 304.05 Peralte;debemos tener en cuenta los siguientes factores: condiciones climticas, orografa, zona(rural y urbana) y frecuencia de vehculos pesados de bajo movimiento; con estos datosnos vamos a la tabla 304.04 Valores de Peralte Mximo y determinamos el grafico ausar para hallar el peralte.

Nota: Segn nuestros datos estamos en una zona rural (Tipo 1,2 o 3) y para hallar el

peralte de cada curva vemos la fig ur a 304.04, entramos al grfico con el dato del radio de

la curva (primera curva radio = 150 m) y tomamos lectura del peralte (en este caso sali

5.5%) donde se intercepta con la velocidad de diseo (para el caso del trabajo Vd.=40

km/h)

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Para las siguientes curvas utilizamos el mismo grafico figura 304.04, nos fijamos losradios de la tabla de elementos (se encuentra en el archivo de civil) y anotaremos losperaltes correspondientes.

En resumen:

DETERMINAR EL ANCHO DE CALZADA

Segn el MANUAL DE DISEO GEOMETRICO DE CARRETERAS del Volumen I en el

Captulo III en la Seccin 304: Seccin Transversal, subseccin 304.02 Calzada;debemos tener en cuenta los siguientes datos: clasificacin de la carretera segn sufuncin, de acuerdo a la demanda, la orografa y la velocidad de diseo para dirigirnos ala tabla 304.01 Ancho de Calzada de Dos Carriles

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Nota: Segn nuestros datos Tercera clase orografa 2 y velocidad de diseo 40 el ancho

de calzada nos sali 6.60 m.

CONDICIONANTES PARA EL DESARROLLO DEL PERALTE

Segn el MANUAL DE DISEO GEOMETRICO DE CARRETERAS del Volumen I en elCaptulo III en la Seccin 304: Seccin Transversal, subseccin 304.05 Peralte;debemos tener en cuenta el dato del peralte (%) de cada curva hallado anteriormentepara ir a la tabla 304.05 Proporcin del Peralte a desarrollar en tangente

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Nota: No debemos guiarnos de que el peralte sea menor a 4.5% o mayor que 7% como

indica la tabla 304.05, solo entraremos a estos casos cuando tengamos un caso especial

es decir que tengamos problemas entre dos curvas caso contrario si tenemos el peralte

menor a 4.5% o mayor a 7% usaremos para la proporcin del peralte 0.7p (usado

generalmente)

Ejemplo: (para los caso s extr emos de la tabla 304.05)

a) En el presente grafico observamos que hay un traslape entre la curva 1 y 2

Soluc in: (Se pres entan 3 alternativas )

1. Sin interesar el dato del peralte, debemos considerar 0.5ppara la proporcin delperalte a desarrollar en tangente ya que existe un traslape.

2. Podemos cambiar el PI de las curvas.3. Podemos cambiar el tamao de los radios en la curvas.

Se usara cualquiera de las soluciones presentadas segn las condiciones del terreno.

b) En este caso observaremos que es necesario aumentar la longitud de transicin deperalte (Ltp), ya que hay una longitud mnima de Ltp que debe ser mayor o igual a la

velocidad de diseo entre 3.6

Se debe cumplir como mnimo:

PI1

PI2


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Solucin:

Para poder cumplir con la longitud mnima de Ltp cambiamos la proporcin del peraltea desarrollar en vez de trabajar con 0.7p usaremos 0.8p segn la tabla 304.05 paraaumentar la longitud de transicin de peralte como se observa en el grafico.

A CONTINUACION SE ARMA LA TABLA DE EXCEL

1. Con los datos anteriores de cada curva armamos la tabla:

Primero abrimos un hoja de Excel y colocamos una columna para curvas y la otrapara la velocidad de diseo (Vd) = 40 km/h

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Se crea otra columna con el nombre de IP, y se coloca la formula en la primeracurva IP = 1.80.01Vd IP = 1.8 -0.01 (40) = 1.4.Se arrastra la misma formula para todas las curvas.

Se arman otras columnas con los siguientes datos:

Radio (R) = segn el archivo del civil vemos el cuadro de la Tabla de Elementos,total de curvas 8.

Peralte (Pf) = Segn la figura 304.04, con el dato del radio y velocidad de diseonos fijamos el peralte de cada curva.

Bombeo (Pi) = Segn la tabla 304.03 con el dato de precipitacin y tipo desuperficie obtenemos el valor de bombeo que en nuestro caso es 2%, tener encuenta que en el Excel se pone como negativo.

Ancho de Calzada (Segn la tabla 304.01 con el dato de clasificacin de la carreterapor su funcin, demanda, orografa y el dato de velocidad de diseo para nuestrotrabajo obtenemos que es 6.60 m; donde B = ancho de calzada entre 2 )


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2. Tenemos en cuenta segn el MANUAL DE DISEO GEOMETRICO DECARRETERAS del Volumen I en el Captulo IV en la Seccin 402.07 Curvas de

Transicin, subseccin 402.07.05 Radios que permiten Prescindir de la Curva deTransicin; con el dato de la velocidad de diseo nos fijamos la tabla 402.08 Radiossobre los cuales se puede prescindir de la Curva de Transicin

Nota: Para nuestro trabajo la velocidad de diseo es 40 km/h y para prescindir de la

curva de transicin es necesario tener ms de 150 m de radio.

3. Calculamos la longitud de transicin de peralte (Ltp) solo sobre los radios mayores oiguales a 150 m. ya que se puede prescindir de poner una curva de transicin.

Formula a usar es:


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Para Excel se arma otra columna con nombre Longitud de transicin de Peralte y secoloca la formula con los datos puestos anteriormente y se copia para las otrascurvas circulares:

4. Una vez obtenido los valores de longitud de transicin en necesario redondearlos por

el valor entero es por eso que se crea otra columna.

5. Indicamos si se necesita cambiar por espiral a los radios menores de 150 m segn latabla 402.08.


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TABLA DE EXCEL

Con los pasos anteriores se arm la siguiente tabla para las 8 curvas

Nota:

- Las filas sombreadas indica que se puede prescindir de una curva de transicin (Segn la tabla 402.08), es decir no las

cambiaremos por espiral.- Para las filas no sombreadas que son las que se cambiaran por espiral necesitan otras condiciones para hallar su longitud

de espiral de diseo.


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CONDICIONES PARA LA CURVA DE TRANSICION (ESPIRAL)

Debemos calcular la longitud de la espiral:

1. Los valores de J segn el MANUAL DE DISEO GEOMETRICO DE CARRETERASdel Volumen I en el Captulo IV en la Seccin 402.07 Curvas de Transicin,subseccin 402.07.03 Eleccin del Parmetro para una Curva de Transicin, con eldato de velocidad de diseo observamos la tabla 402.06 Variacin de la aceleracintransversal por unidad de tiempoy obtenemos el valor de J.

Nota: Para nuestro trabajo la velocidad de diseo es 50 km/h por lo tanto J es 0.5, no

se escoge el Jmax por que al colocarlo en la formula lo que hara es disminuir la

longitud de espiral.

2. Segn el MANUAL DE DISEO GEOMETRICO DE CARRETERAS del Volumen I enel Captulo IV en la Seccin 402.07 Curvas de Transicin, subseccin 402.07.03Eleccin del Parmetro para una Curva de Transicin

Siendo:

V = Velocidad de diseo (km/h)

R = Radio de curvatura (m)

J = Tasa uniforme (m/seg)

p = Peralte correspondiente a V y R. (%)

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Determinamos el valor de Amin remplazando los valores de Velocidad de diseo = 40

km/h, radio de curvatura (depende de cada curva), valor de J = 0.5 y peralte

(depender de cada curva).

En este caso trabajaremos para la curva 2, radio =120 m. y peralte = 6.2 %

Amin = 33.52 m

En el Excel colocaremos la formula de la siguiente manera:

Se copiara la misma formula para las curvas C3, C5, C7 y C8

3. Para halla la longitud mnima de espiral (Lemin = Lmin), utilizamos la formula:

Para la curva C2

Lemin= 9.36 m

Para el excel se arma otra columna Lmin


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Le min = 10 m (mltiplo de 5 de preferencia)

Luego debemos tener en cuenta las siguientes condiciones o controles para

determinar la longitud de espiral de diseo.

PRIMER CONTROL

La longitud mnima debe ser igual o mayor a 30 metros, caso contrario la nueva longitudde diseo tomara el valor de 30 metros por ser el mnimo.

Se hace lo mismo para las otras curvas

SEGUNDO CONTROL

R/3 < A < R


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TERCER CONTROL

Se arma otra columna para saber si la longitud de diseo debe ser mayor a la longitud detransicin de peralte

TRANSICION DE PERALTE

Con la tabla de Excel anterior copiamos los datos de Velocidad de diseo, valor IP, radio,bombeo, peralte, ancho de calzada, la longitud de transicin de calculada y la longitud detransicin redondeada a otra hoja de Excel, para completar la hoja necesitamos losiguiente:

Para el dato de inclinacin de Berma (%), segn el MANUAL DE DISEOGEOMETRICO DE CARRETERAS del Volumen I en el Captulo III en la Seccin 304

Seccin Transversal, subseccin 304.03 Bermas nos fijamos en la figura 304.01Inclinacin Transversal de Bermas y escogemos segn el tipo de superficie.

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Nota: para nuestro ejemplo el tipo de superficie a considerar ser pavimento superior

y la inclinacin de berma segn la figura 304.01 ser N = 4%

La proporcin de peralte a desarrollar para nuestro ejemplo ser de 0.7p ya que nohay problemas entre las curvas, K = 0.7.

El dato del sobreancho segn el MANUAL DE DISEO GEOMETRICO DECARRETERAS del Volumen I en el Captulo IV en la Seccin 402 AlineacinHorizontal, subseccin 402.06 Sobreancho nos fijamos en la tabla 402.04 ValoresdeSobreancho y escogemos el valor redondeado segn el radio de la curva y lavelocidad de diseo, o se puede hacer uso de la formula mostrada.


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PARA CURVAS CIRCULARES

Con ayuda de la figura mostrada procedemos hacer los clculos:

La frmula para la Longitud de aplanamiento (Lapla= AB)

Remplazamos la formula con los valores de la tabla de Excel de la curva 1,

Bombeo (Pi) =- 2 (Para esta formula se usara el valor absoluto del bombeo)Peralte (Pf) =5.5 %Longitud de transicin de peralte redondeada (Ltp redondeada)= 20 m

Lapla = AB = 5.333 m


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Lo mismo se har para las Curvas C4 y C6

Para el valor de BC se toma el valor de AB que es igual a la longitud deaplanamiento, en el primer caso para la curva C1 el valor de BC = AB = 5.333 m.

Para el valor de CDCD = Ltp redondeadaABBC

Para la curva C1

CD = 205.3335.333 = 9.333 m

Lo mismo se hace para las curvas C4 y C6

Para el valor de BD

BD = Ltp redondeadaLapla

Para la curva C1

BD = 205.333 = 14.667 m


Para el valor de BPc = 0.7 x BD, se considera 0.7 por que el desarrollo de peralte a

considerar es 0.7p (tabla 304.05) en Pc y esto se debe cumplir vertical y

horizontalmente.

Para la curva C1

BPc = 0.7 x 14.667 = 10.267 m


El valor de CPc = BPcBCPara la curva C1

CPc = 10.2675.333 = 4.933 m


El valor de PcD = 0.3 x BD,ya que consideramos anteriormente 0.7 de desarrollo deperalte para completar BD seria 0.3 en el Excel se colocara (1- 0.7)x BD

Para la curva C1

PcD = (10.7) x 14.667 = 4.4 m



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El valor de FA = (N-Pi) x BD/Pf

Para la curva C1 (datos inclinacin de la berma = N = 4%, Bombeo = Pi = 2%

colocarlo como valor absoluto, Peralte = Pf = 5.5 % y el valor de BD = 14.667m)

FA = (42) x 14.667/5.5 = 5.333 m

Nota:

Vemos que el resultado es igual a la longitud de aplanamiento no siempre es asi,

se debe hacer lo mismo para las curvas C4 y C6

El valor de BG = N x BD/ Pf

Para la curva C1 (datos inclinacin de la berma = N = 4%, Peralte = Pf = 5.5 % y el

valor de BD = 14.667m)

BG = 4 x 14.667/5.5 = 10.667 m


Para determinar si la curva es a la derecha o izquierda debemos tener en cuenta lo

siguiente.


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Del grafico transicin de peralte para curvas circulares podemos observar que en la

entrada de la curva la parte izquierda (carril exterior) se va elevando quiere decir que es

una curva a la derecha; caso contrario ser una curva a la izquierda.

.

F = End Normal Shoulder (Fin de la Berma Normal) =

donde la berma exterior empieza a rotar, en este caso al

lado izquierdo.

A = End Normal Crown (Fin del Bombeo Normal) = en este

punto se observa que la berma ya empez a rotar llegando

a igualar a la calzada; aqu la berma y la calzada

em iezan a rotar hacia la iz uierda.

B = Level Crown = en este punto se nivela a 0% lado

izquierdo

C = Reverse Crown (Reversa del Bombeo)= en este punto

el carril interior esta con la inclinacin contraria, estaba

inicialmente con -2% y ahora esta con 2% pero alineado

con el carril interior.

G = Low Shoulder Match (Igual a la berma baja) = a

igualado al punto mas bajo o inclinacin de berma -4% (en

este caso derecha


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6+++++++++

D = Begin Full Super (Inicio de Peralte Total) = Una vez

igualado toma el valor del peralte mximo indicado para

cada curva y se mantiene hasta D (para este caso datode la Fi ura 304.04

D = End Full Super (Final de Peralte total) = termina el

peralte mximo, aqu empezara a regresar en su estado

en tangente (retrocede igual como avanzo es como si

fuera un espejo)

G = Low Shoulder Match (Igual a la berma baja) = aigualado al punto ms bajo o inclinacin de berma -4%


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Para hallar las progresivas o estaciones, tenemos los datos del PC, PT (vemos el archivo

de civil y sacamos los datos de cada curva) y las distancias calculadas anteriormente.

Ejemplo: Para la curva 1

(ubicamos la curva 1 en el archivo

de civil y anotamos los datos)

PC = 67.024 m.

PT = 182.625 m.

C = Reverse Crown (Reversa del Bombeo)= en este punto

se alinea al valor del bombeo interior -2% y el bombeo

exterior a 2%.

B = Level Crown = en este punto se nivela a 0% lado

izquierdo

A = Begin Normal Crown (Empieza el Bombeo Normal) =

calzada en forma normal

F = Begin Normal Shoulder (Empieza la Berma Normal)=

la inclinacin cuando est en tangente.


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Anotamos en el Excel y para calcular las progresivas antes del PC se resta caso

contrario se suma, en este caso calcularemos para la curva 1 y luego repetimos lo

mismo para las curvas 4 y 6

Para el inicio o entrada de la curva:

F = AFA = 51.4245.333 = 46.091 m.

A = BAB = 56.7575.333 = 51.424 m.

B = CBC = 62.0215.333 = 56.757 m.

C = PCCPc = 67.024 - 4.933 = 62.021 m

PC = 67.024 m.

G = B + BG = 56.757 + 10.667 = 67.424 m.

D = PC + PcD = 67.024 + 4.40 = 71.424 m.

Para el final de la curva: solo puede variar el Ltp redondeado y la proporcin de

peralte a desarrollar (k); es por eso que en el Excel se copia dichos datos para

usarlas en formulas. Las distancias se calculan con las formulas anteriores y

donde vea Pc ser cambiado por Pt. (Como no variamos el Ltp redondeado y la

proporcin de peralte (k) nos saldrn distancias iguales)

AB = (2*20)/(5.5 + 2) = 5.333 m.

BC = AB = 5.333 m.CD= Ltp redondeadoAB BC = 20 5.3335.333 = 9.333 m.

BD = Ltp redondeadoAB = 20 5.333 = 14.667 m

BPt = 0.7 x BD = 0.7 x 14.667 = 10.267 m.

CPt = BPt BC = 10.267 5.333 = 4.933

PtD = (1 k) x BD = (1 - 0.7) x 14.667 = 4.40 m

FA = (N Pi) x BD/Pf = (42) x 14.267/5.5 = 5.333 m.

BG = (N x BD)/Pf = (4 x 14.667)/ 5.5 = 10.667 m.

D =PtPtD = 182.6254.40 = 178.225 m.

G =B BG = 192.89210.667 = 182.225 m.

PT = 182.625 m.

C =Pt + CPt= 182.625 + 4.933 = 187.558 m

B =C + BC = 187.558 + 5.333 = 192.892 m.


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A =B + AB = 192.892 + 5.333 = 198.225 m.

F = A + FA = 198.225 + 5.333 = 203.558 m.

Para la prim era Curva

1Para determinar la inclinacin de la berma y el carril tenemos en cuenta el sentido de

la curva es el que va a rotar, nos apoyamos con el grafico Transicin de Peralte para

ver como varia en cada seccin. Para poner el dato de la berma y carril en Pc se

considera K= 0.7 calculado anteriormente, ser igual a 0.7 x (Pf = 5.5) = 3.85 %

Para la curva C1 (a la derecha)

Inclinacin de Berma = 4 %

Peralte (Pf) = 5.5%

Bombeo = 2%

Para el clculo de Pt y Pc son datos extrados del archivo de civil.


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ara calcular la progresiva C. (Para los puntos antes del PC se puede notar que se

irn restando)

Para la progresiva B


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Para la progresiva A

Para la progresiva F

Para la progresiva G


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Para la progresiva D

Para la progresiva C


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Para la progresiva B

Para la progresiva A


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Para la progresiva F

Para la progresiva G


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Para la progresiva D

Finalmente se obtiene el cuadro completo, pondremos los valores de las progresivas

como nmeros con fin de aprender a cambiar el formato.


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Para exportar los datos al civil es necesario cambiarle el formato, para eso es

necesario seleccionar la columna indicada clic derecho y elegir la opcin Formato decelda aparecer un cuadro

Luego se escoge la opcin

personalizada y debajo de tipo se

escribe 0+000.000 y clic en aceptar

Al final quedara as. (Como el principio)


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Para las siguientes curvas C4 y C6 se copia la plantilla de la curva C1, clic derecho

en C1 y escogemos la opcin mover o copiar. Aparecer un cuadro donde elegimos

la hoja de la curva C1, hacemos clic en crear una copia y luego aceptar.

Hacemos este paso una ves mas ya que necesitamos 2 plantillas para la curva 4 y 6,

cambiamos el nombre de las hojas.

Cambiamos los datos de radio, peralte en las plantillas segn a cada curva y tambin

del programa del civil sacamos los valores de Pc y Pt ya que nos servir para las

progresivas.

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