CLCULO Y REPLANTEO DE UNA CURVA CIRCULAR SIMPLEMTODO DE LAS DEFLEXIN Y CUERDAMTODO NGULO Y DISTANCIA DESDE EL PI

ALEXANDER JUAN RAFAEL GALLO CABEZAJAIDER JOSE BASILIO CASTILLOMARCOS FIDEL SUAREZ MONCADARICARDO DARIO PERALTA

DAVID EDUARDO DIAZ VILLALOBOSINGENIERO.

UNIVERSIDAD DE SUCREFACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA CIVILSINCELEJO, SUCRE2013CALCULOS Y RESULTADOS

Los clculos para realizar el replanteo de una va se obtendrn mediante los conceptos y temas trabajados previamente en clases.

Abscisa del PI: k2+005Deflexin: 481000Radio: 80 metros.Subtangente /2)481000/2)

Externa

Grado de la curvaDado a que se tiene un radio de 80m por norma la cuerda corresponde a 10m.

C/2R) 10/2*80)

Longitud de la cuerda

Ordenada media 1 cos()) 1 cos())

Cuerda larga))

Deflexin por metro

Para comenzar a calcular las deflexiones se hace necesario hallar la abscisa del PC y del PTAbs PC = Abs PI STAbs PC = (k2 + 005) 35.75Abs PC = k1 + 969.25Abs PM = Abs PC + L/2Abs PM = (k1 + 969.25) + 33.605Abs PT = k2 + 002.855Abs PT = Abs PC + LAbs PT = (k1 + 969.25) + 67.21Abs PT = k2 + 036.46

Mtodo de las deflexiones y cuerdas

Se deben calcular las deflexiones para cada abscisa que sean mltiplo de la cuerda unitaria.Para obtener la deflexin simplemente se multiplica la cuerda respectiva por la deflexin por metro y se le adiciona la anterior.Los resultados obtenidos los resumimos se la siguiente tabla.PuntoAbscisaCuerda (m)Deflexin

PCk1+969.250.000 00 00' 00"

K1+9700.750 00 16' 07"

K1+98010.000 03 51' 07"

K1+99010.00007 26' 07"

K2+00010.000 11 01' 07"

PMK2+002.8552.855 12 02' 30"

K2+0107.145 14 36' 07"

K2+02010.000 18 11' 07"

K2+03010.000 21 46' 07"

PTK2+036.466.460 24 05' 01"

Para verificar las deflexiones y los clculos realizados se chequea que la ultima deflexin, la deflexin al PT de ser aproximadamente igual a /2./2 = 481000/ 2 = 24 05' 00"e= 2405' 01" - 2405'00"" = 000001El error es de 1 segundo por lo tanto se puede asumir que los clculos son correctos dado a que estn en un rango admisible.Despus de haber realizado el trabajo de oficina es posible replantear la curva circular en campo, el procedimiento es el siguiente: Se instala el equipo en el PI, se mira en el sentido contrario al abscisado, se mide la subtangente materializando el PC con estacas y puntillas, se marca la deflexin principal, se mide la subtangente y se ubica el PT con estacas y puntillas. El mtodo puede ser a partir del PC o del PT, si la localizacin es desde el PC se instala all el equipo, se mira al PI en ceros, se marca la primera deflexin y a partir del PC se mide su cuerda correspondiente ubicando el primer punto sobre la cuerva. Se marca la segunda deflexin, a partir del primer punto localizado, se mide la cuerda unitaria y se continua el procedimiento hasta el PT. Por ltimo se chequea el error angular y el lineal expresado en cm. En esta prctica fue posible destacar diversos errores:Error por la externa:E (terica)= 7.628m E (campo)= 7.62 Por lo tanto el error es de 0.8cmError por ordenada media:M (terica)= 6.96 m M (Campo) = 6.97 mEl error fue 1cmError lineal:El ultimo abscisado sobre la curva (ltima cuerda en sentido del abscisado) fue tericamente de 6.46m y en campo 6.50m, entonces:e= 4cmError angular fue cero.

Mtodo ngulo y distancia desde el PI

Se debe calcular la distancia desde el PI hasta el punto donde se proyecta la perpendicular del punto sobre la curva, es decir (ST X calculada), se utiliza el mismo valor de la ordenada Y y por ltimo la distancia entre el punto sobre la curva y el PI se calcula a partir de estos dos valores.

La distancia X entre el PC y el punto donde se proyecta la perpendicular del punto sobre la curva se calcula:X=R SenDonde es dos veces la deflexin.Y la distancia Y que corresponde a dicha distancia de la perpendicular del punto sobre la curva se calcula:Y=R (1 Cos)La distancia D es el tramo del PI hasta el punto se inters se halla:

corresponde al ngulo que se forma entre el PC o el PT correspondientemente y el punto de inters, se calcula:

Para este mtodo se hace necesario hacer lo clculos desde el PC al PM y del PT al PM respectivamente.

En siguiente tabla se plasmaron los datos obtenidos:PuntoAbscisaCuerdaDeflexinXST - XYD

PCk1+969,240.00 00 00' 00" 00 00' 00"0.0035.750.0035.75 00 00' 00"

k1+9700.76 00 16' 18" 00 32' 35"0.7634.990.0034.99 00 00' 21"

k1+98010.00 03 51' 18" 07 42' 35"10.7325.020.7225.03 01 39' 21"

k1+99010.00 07 26' 17" 14 52' 35"20.5415.212.6815.45 09 59' 51"

k2+00010.00 11 01' 17" 22 02' 35"30.025.735.858.18 45 36' 15"

PMk2+002,842.85 12 02' 30" 24 05' 00"32.653.106.967.62 65 58' 13"

PTk2+036,450.00 00 00' 00" 00 00' 00"0.0035.750.0035.75 00 00' 00"

k2+0306.45 02 18' 43" 04 37' 25"6.4529.300.2629.30 00 30' 33"

k2+02010.00 05 53' 43" 11 47' 25"16.3519.401.6919.48 04 58' 17"

k2+01010.00 09 28' 43" 18 57' 25"25.999.764.3410.68 23 57' 56"

PMk2+002,847.15 12 02' 30" 24 04' 60"32.653.106.967.62 65 58' 13"

Teniendo calculados los ngulos y las distancias desde el PI, en campo se instala el equipo en este punto, se mira al PC se marca el ngulo y se mide la distancia D (PI P). Se localiza nicamente la mitad de la curva (hasta el PM) y la otra mitad desde el PT.

ANALISIS Y CONCLUSIONESEl replanteo para ambos mtodos en campo que se realizo como practica de la asignatura vas 1 en la universidad de sucre se ejecut de manera satisfactoria, hubo un desempeo ptimo que nos permiti un trabajo en el cual los errores que se presentaron en campo fueron mnimos al ser comparados con los de oficina.Estos errores pueden tener varios precedentes como pueden ser errores humanos como instrumentales los mas nrmales son que al momento de la lectura en el teodolito o el mismo teodolito en si este fallando, a la colocacin de la estaca por parte del cadenero, a la medicin con la cinta que puede ser desniveles al medir o la cinta este demasiada tensionada y haya perdido son patrn de medida, o por cualquier otra causa.

OBJETIVOS.

OBJETIVO GENERAL:Determinacin de clculos de oficina con informacin de una curva circular simple brindada por el tutor para luego proceder a ser replanteada en campo.OBJETIVOS ESPECIFICOS: Calcular valores correspondientes a todos los elementos de la curva circular simple mediante dos mtodos diferentes en oficina. Aplicar el mtodos de Angulo y distancia desde el pi as tambin el Mtodo de las deflexiones y cuerdas de en el campo Replantear todos los elementos de la curva circular simple para ambos mtodos mencionados como externa y ordenada media entre otros. determinar el valor las deflexiones para cada cuerda que hagan posible el replanteo o materializacin de la curva en el terreno. Desarrollar el replanteo de la curva circular simple con el objeto de realizar comparaciones con los clculos y establecer mrgenes de error. Conocer y socializarnos con los mtodos que facilitan y agilizan el trabajo de campo en esta rea.

MATERIALES Y EQUIPOS

Teodolito. Cinta Mtrica. Jalones. Plomada. Cartera de Campo. Estacas. pines.

INTRODUCCIN

La infraestructura vial colombiana es de vital importancia para un futuro desarrollo econmico progresivo de nuestro pas, para esto primero se tendr que solucionar unos puntos que estn afectado de manera directa a la movilidad del usuario actualmente debido a la gran demanda de vehculos que se ah presentado en los ltimos aos con esto la problemtica de el alto indicie de accidentalidad.Debido esto se hace la necesidad de implementar un mecanismo de diseo infraestructural optimo que se acomode a nuestra topografa colombiana. Esto conlleva una de la parte ms complicada en el diseo y construccin de los tramos de carretera que conocemos como curvas.La curvas son de gran importancia porque es donde el usuario asume ms responsabilidad y tener ms precauciones al momento de transportarse por esta parte de la carretera, para esto la persona a cargo de un proyecto ingenieril de esta ndole debe brindarle a los usuarios cierta facilidades de movilidad y control del vehculo mientras este se moviliza por estos tramos de carretera de esta manera el usuario se sienta ms cmodo y seguro durante el recorrido a esto le llamamos confort..Dentro del ejercicio de la ingeniera civil podemos encontrar herramientas de diseo geomtrico de carreteras que nos permiten ligar la topografa y el relieve del paisaje mediante el uso organizado de figuras geomtricas (rectas y/o curvas) que se ajustan estratgicamente con el fin de proporcionar un buen trabajo.Buscando dentro de los elementos ms en el diseo geomtrico de carreteras logramos encontrar quizs el ms usado despus de la recta este es la curva circular simple, que en este informe es estudiado. Como su nombre lo indica, emplea la forma bsica de un crculo, lo que hace que este elemento de diseo sea de los ms populares por su sencillez y practicidad convirtindolo tambin en uno de los ms econmicos.

PROCEDIMIENTOPROCEDIMIENTO DE CAMPO (Mtodo de las deflexiones y cuerda) Lo primero que se hizo fue ubicar un punto arbitrario que representara un punto sobre el alineamiento de entrada a la curva y se oriento este tramo recto; a una distancia conveniente se materializo el PC con estaca y puntilla, con la cartera de replanteo debidamente diligenciada, se instalo el teodolito en el PC y en direccin al abscisado se midi el valor de la tangente y se ubico el PI con estaca y puntilla; luego ubicamos el teodolito en el PI y mirando en direccin del abscisado se ubico el PT con estaca y puntilla. La curva se debe localizar bien sea desde el PC, desde el PT. Adicionalmente y con la colaboracin de otro grupo de trabajo, se debe hacer el replanteo por el mtodo de interseccin angular, con dos teodolitos ubicados uno en el PC y el otro en el PT. se instalo el equipo en el PC, se enfoca el vrtice, se coloco el ceros se marco la primera deflexin por metro que corresponda a la sub cuerda en el PC, se mide esa distancia y se ubica la primera estaca. Luego ubicamos cada uno de los otros puntos sobre la curva, correspondientes a la cuerda unitaria, agregando a la deflexin anterior el valor de G/2, hasta la abscisa redonda adyacente al PT, en donde el valor de la ltima deflexin por metro, se le sumo a la ltima deflexin marcada en el teodolito y tericamente debe llegar al PT. Al marcar la deflexin al PT y despus de medir la sub cuerda, el punto literalmente coincidi con la puntilla inicialmente ubicada en el PT, significa que hubo un pequeo error de cierre angular. De manera similar se debe establecer si existe error de cierre en distancia el que puede ser por exceso (+) o por defecto (-) y se hace la respectiva observacin en la cartera.Luego en el otro mtodo cuando utilizamos dos teodolitos, hacemos los clculos de las deflexiones como si se furamos a replantear desde el PC y calculamos las deflexiones como si se fuera a replantear desde el PT. Para la localizacin de la curva se instala un teodolito en el PC y el otro en el PT, en el teodolito que est en el PC se marcamos la primera deflexin para la primera sub cuerda y desde el equipo que est en el PT se marca la deflexin que corresponde al ltimo punto; cuando las dos visuales se intersecan, ese ser un punto sobre la curva. A continuacin se marcamos desde el PC la segunda deflexin y desde el PT la penltima y el punto ser ubicado de la misma manera. El resto del procedimiento es idntico. Los errores de cierre se establecen donde se hace el cierre de la curva. PROCEDIMIENTO DE CAMPO (mtodo desde el pi, por deflexiones y distancias)PROCEDIENTO DE OFICINA(Mtodo de las deflexiones y cuerda) De acuerdo con la informacin suministrada en el cuadro conforme al tipo de terreno y con la categora de la carretera, se determina la velocidad de diseo. De manera similar el radio se calcula en funcin de la velocidad y otros parmetros de diseo. Como del campo se obtiene la deflexin y la abscisa en el PI, se proceden hacer los clculos respectivos para los diferentes elementos de la curva con las formulas establecidas para tal fin e igualmente el clculo de los ngulos de deflexin para cada punto sobre la curva. Una recomendacin para los clculos es utilizar dos decimales en los segundos, las distancias se pueden calcular al milmetro, con el propsito de obtener resultados ms ajustados en el campo. (falta procedimiento mtodo andulo y distancia desde el pi)