LONGITUD DE TRANSICION Y SU DESARROLLO DENTRO Y FUERA DE LA CURVA

1.- Transiciones en Peralte:

A lo largo del tramo de carretera que precede al alineamiento curvo, para pasar de una

seccin con bombeo a otra con peralte, es necesario efectuar un cambio en la inclinacin

transversal de la calzada. Este cambio no puede efectuarse bruscamente, sino que debe

hacerse a travs de un cambio gradual de la pendiente de la calzada, hacindose llamado

transicin del peraltado al tramo de carretera en el cual se realiza.

Cuando en el proyecto de la carretera se han empleado curvas de transicin, la transicin de

peraltado se realiza conjuntamente con la de la curvatura. En el caso en que no se emplee

curvas de transicin, la transicin del peraltado se realiza en la tangente y parte de la curva

circular.

- PERALTE Valores del Peralte

El valor del peralte, bajo el criterio de seguridad ante el deslizamiento, est dado por la expresin

Donde:

p : Peralte mximo asociado a V V : Velocidad directriz o de diseo (Kph) R : Radio mnimo absoluto (m) f : Coeficiente de friccin lateral mximo asociado a V

Normalmente resultan justificados radios superiores al mnimo, con peraltes inferiores al mximo, que resultan ms cmodos tanto para los vehculos lentos (disminuyendo la incidencia de f negativos) como para vehculos rpidos (que necesitan menores f). Si se eligen radios mayores que el mnimo, habr que elegir el peralte en forma tal que la circulacin sea cmoda tanto para los vehculos lentos como para los rpidos.

Transicin del bombeo al peralte.

En el alineamiento horizontal, al pasar de una seccin en tangente a otra en curva, se requiere cambiar la pendiente de la corona, desde el bombeo hasta el peralte correspondiente a la curva; este cambio se hace gradualmente a lo largo de la longitud de la espiral de transicin.

Cuando la curva circular no tiene espirales de transicin, la transicin del peralte puede efectuarse sobre las tangentes contiguas a la curva, recomendndose para este caso, dar parte de la transicin en las tangentes y parte sobre la curva circular. Empricamente se ha determinado que las transiciones pueden introducirse dentro de la curva circular hasta en un cincuenta por ciento, siempre que por lo menos la tercera parte de la longitud de la curva quede con peralte completo.

La consideracin anterior limita la longitud mnima de la tangente entre dos curvas circulares consecutivas de sentido contrario que no tengan espirales de transicin. Esa longitud debe ser igual a la semisuma de las longitudes de transicin de las dos curvas.

La longitud mnima de transicin para dar el peralte puede calcularse de la misma manera que una espiral de transicin y numricamente sus valores son iguales.

Para pasar del bombeo a la sobreelevacin, se tienen tres procedimientos. El primero consiste en girar la seccin sobre el eje de la corona; el segundo en girar la seccin sobre la orilla interior de la corona y el tercero en girar la seccin sobre la orilla exterior de la corona. El primer procedimiento es el ms conveniente, ya que requiere menor longitud de transicin y los desniveles relativos de los bordes son uniformes; los otros dos mtodos tienen desventajas y slo se emplean en casos especiales.

En carreteras conformadas por dos calzadas y separador central, el procedimiento para dar el peralte depende de los anchos de la corona y del separador; en general, pueden considerarse los siguientes procedimientos:

La seccin total de la carretera se peralta girando sobre el eje de simetra, girando tambin el separador central.

El separador central se mantiene horizontal y cada calzada se gira sobre el borde contiguo al separador central.

Las dos calzadas se giran independientemente en torno al eje de cada una.

Condicionantes para el Desarrollo del Peralte

Proporcin del Peralte a Desarrollar en Tangente

El desarrollo de una parte del peralte en la tangente y otra en la curva se da, por que en la parte de la tangente vecina a la curva, el conductor recorre una trayectoria circular que no hace demasiado incmoda una inclinacin transversal mayor que el 2% (bombeo), y porque en la parte de la curva vecina a la tangente, el vehculo describe un circulo de radio mayor que el de diseo. En ciertas oportunidades, sin embargo, el trnsito en sentido contrario puede restringir la libertad para desarrollar sta maniobra y por tanto el peralte a desarrollar en tangente, debe alcanzar a un mnimo que no incremente peligrosamente el coeficiente de friccin transversal a utilizar en el sector inicial de la curva.

Desarrollo de Peralte entre Curvas Sucesivas.

En general, el cumplimiento de la recomendacin de la Tabla 304.06, para velocidades de diseo mayores a 60 KPH, provee una longitud en tangente suficiente para efectuar las transiciones de peralte. En caminos con velocidad de diseo inferiores y curvas sucesivas de peralte muy diferentes, puede llegar a ser necesario mantener la calzada en el tramo recto con una inclinacin transversal constante, que en lo posible no deber sobrepasar el 3,5%.

Giro del Peralte

Para el giro del peralte, se utilizan los mtodos:

_ Giro del pavimento de la calzada alrededor de su lnea central, el ms empleado, que permite un desarrollo ms armnico y provoca menor distorsin de los bordes de la corona.

_ Giro del pavimento alrededor de su borde interior, cuando al peraltarse alrededor del eje central, se produce una depresin acentuada de su cuneta interior, para mejorar la visibilidad de la curva, o para evitar dificultades en el drenaje superficial de la carretera en secciones en corte.

_ Giro del pavimento alrededor de su borde exterior, cuando se quiere destacar la apariencia del trazado.

Peraltes Mnimos

Si el coeficiente f rebasase el coeficiente de resistencia la deslizamiento (m), el vehculo deslizara y podra sufrir un accidente, sin llegar a este extremo, la mayora de los conductores y los vehculos articulados experimentan dificultades si f >0,25, lo que lleva a definir la mxima velocidad a la que una curva de radio R y peralte p dados puede ser recorrida sin riesgo de accidente ( con f=0,25 en la frmula de 304.05.01).

Cuando la velocidad es inferior a la que equilibra exactamente la fuerza centrfuga, f resulta negativo, es decir, el vehculo lento tiende a deslizarse hacia el interior de la curva y para corregirlo, el conductor debe girar el volante hacia el exterior de sta. Para que sta maniobra no resulte poco natural, el valor absoluto de esa f negativa no debe rebasar el que resulta habitual al conducir en una alineacin recta (bombeo = 2%), lo que lleva a definir un peralte mnimo asociado a una velocidad mnima (en la frmula de 304.05.01 con f=0,02).

La transicin del peralte deber llevarse a cabo combinando las tres condiciones

siguientes:

Caractersticas dinmicas aceptables para el vehculo.

Rpida evacuacin de las aguas de !a calzada.

Sensacin, esttica agradable.

La variacin del peralte requiere una longitud mnima, de forma que no se supere un determinado valor mximo de la inclinacin que cualquier borde de la calzada tenga con relacin a la del eje de giro del peralte.

A efectos de aplicacin de la presente Norma, dicha inclinacin se limitar a un valor mximo

(ipmx) definido por la ecuacin:

ipmx = 1,8 - 0,01 Vp

Siendo:

ipmx = mxima inclinacin de cualquier borde de la calzada respecto al eje de la misma (%).

Vp= velocidad de proyecto (km/h).

La longitud del tramo de transicin del peralte tendr por tanto un valor mnimo definido por la

ecuacin:

lmn = [(pf-pi)/ipmx)]B

Siendo:

lmn = longitud mnima del tramo de transicin del peralte (m).

pf = peralte final con su signo (%).

pi = peralte inicial con su signo (%).

B = distancia del borde de la calzada al eje de giro del peralte (m).

Cuando la transicin del peralte se realica a lo largo de una curva de transicin, su longitud deber respetar la longitud mnima derivada del cumplimiento de la limitacin establecida en el apartado 4.4.3.2 de la presente Norma.

En general la transicin del peralte se desarrollar a lo largo de la curva de transicin en planta (clotoide). en dos tramos, habindose desvanecido previamente el bombeo que exista en sentido contrario al del peralte definitivo.

El desvanecimiento del bombeo se har en la alineacin recta e inmediatamente antes de la tangente de entrada, en una longitud mxima (L) de cuarenta metros (40 m) en carreteras del grupo 1 y en una longitud mxima de veinte metros (20 m) en carreteras del grupo 2, y de la siguiente forma:

Plataforma con dos pendientes. Se mantendr el bombeo en el lado de plataforma que tiene el mismo sentido que el peralte posterior, desvanecindose en el lado con sentido contrario al peralte.

PLATAFORMA CON DOS PENDIENTES

Calzada con pendiente nica del mismo sentido que el peralte posterior. Se mantendr el

bombeo hasta el inicio de la clotoide.

Calzada con pendiente nica del mismo sentido que el peralte

Calzada con pendiente nica de sentido contrario al peralte posterior. Se desvanecer el

bombeo de toda la plataforma.

Calzada con pendiente nica de sentido contrario al peralte

La transicin del peralte se desarrollar linealmente desde el punto de inflexin de la clotoide (peralte nulo) hasta el peralte correspondiente a la curva circular (punto de tangencia), siempre que se alcance el dos por ciento (2 %) en una longitud mxima de cuarenta metros (40 m), para carreteras del grupo 1, y de veinte metros (20 m) para carreteras del grupo 2. Si lo anterior no fuese posible la transicin del peralte se desarrollar en los dos tramos siguientes:

Desde el punto de inflexin de la clotoide (peralte nulo) al dos por ciento (2 %) en una longitud mxima de cuarenta metros (40 m), para carreteras del grupo 1, y de veinte metros (20 m) para carreteras del grupo 2.

Desde el punto de peralte dos por ciento (2 %), hasta el peralte correspondiente a la curva circular (punto de tangencia), el peralte aumentar linealmente.

En el caso de alineacin recta unida a curva circular, se efectuar la transicin del peralte

sobre la alineacin recta.

En el caso de dos (2) curvas de transicin de distinto sentido, entre las que exista una recta cuya longitud sea menor que doscientos metros (200 m) en las carreteras del grupo 1 y que ciento cincuenta metros (150 m) en las carreteras del grupo 2, la transicin del peralte del menos dos por ciento (- 2 %) al ms dos por ciento (+ 2%) se efectuar en una longitud mxima de ochenta metros (80 m) y cuarenta metros (40 m) respectivamente, centrada en la recta. La transicin del resto del peralte se realizar a partir de los citados puntos, linealmente hasta el valor del peralte correspondiente a la curva circular inmediata.

PLATAFORMA CON CURVAS EN "S"

GRUPO 1: L(R)

En el caso excepcional de dos curvas de transicin del mismo sentido, entre las que exista una recta cuya longitud sea menor que trescientos cuarenta metros (340 m) en las carreteras del grupo 1 y de doscientos veinte metros (220 m) en las del grupo 2, se mantendr un peralte del dos por ciento (2 %). en el mismo sentido de las curvas de transicin, entre los puntos de radio de curvatura cinco mil metros (5.000 m) para las carreteras del grupo 1 y dos mil quinientos metros (2500 m) para las del grupo 2 de dichas curvas de transicin. La transicin del resto del peralte se realizar a partir de los citados puntos linealmente hasta el valor del peralte correspondiente a la curva circular inmediata.

PLATAFORMA CON CURVAS EN "C" (ovoide)

GRUPO 1: L(R)

Figura 4.4

DESVANECIMIENTO DEL BOMBEO Y TRANSICION DEL PERALTE

PLATAFORMA CON DOS PENDIENTES

PLATAFORMA CON CURVAS EN "S"

GRUPO 1: L(R)

PLATAFORMA CON CURVAS EN "C" (ovoide)

GRUPO 1: L(R)

NOTAS:

a = anchura de la plataforma

L= 40 m mximo en carreteras del Grupo 1

L= 20 m mximo en carreteras del Grupo 2

En azul DIAGRAMA DE CURVATURAS

En negro DIAGRAMA DE PERALTES

PERALTE 304.05.01 Valores del Peralte Con el fin de contrarrestar la accin de la fuerza centrfuga, las curvas horizontales deben ser peraltadas; salvo en los lmites fijados en la Tabla 304.08.

Los valores mximos del peralte, son controlados por algunos factores como: Condiciones climticas, orografa, zona (rural urbana) y frecuencia de vehculos pesados de bajo movimiento, en trminos generales se utilizarn como valores mximos los siguientes:

PERALTE PARA CRUCE URBANO Peralte p (%)

PERALTE EN ZONA RURAL

PERALTE EN ZONA RURAL (Tipo 3 4)

PERALTE EN ZONAS CON PELIGRO DE HIELO

(b) Longitud Mnima en Curva con Peralte Total

En curvas de escaso desarrollo se deber verificar que el peralte total requerido se mantenga en una longitud al menos igual a V/3,6 (m). 304.05.04 Desarrollo de Peralte entre Curvas Sucesivas. Entre dos curvas del mismo sentido deber existir, en lo posible, un tramo en tangente mnimo de acuerdo a lo establecido en la Tabla 304.06 por condiciones de guiado

ptico.

TABLAAAAAAAAAAAAAAAAA

304.05.05 Giro del peralte El giro del peralte se har en general, alrededor del eje de la calzada. En los casos especiales, como por ejemplo en terreno excesivamente llano, cuando se desea resaltar la curva, puede realizarse el giro alrededor del borde interior. 304.05.06 Peraltes Mnimos Las curvas con radios mayores que los indicados en la Tabla 304.07 para cada

velocidad directriz mantendr el peralte de 2%.

TRAMOS EN TANGENTE

A efectos de la presente Norma, en caso de disponerse el elemento tangente, las longitudes mnima admisible y mxima deseable, en funcin de la velocidad de proyecto, sern las dadas en la Tabla 402.01.

tablaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

Siendo: L min.s = Longitud mnima (m) para trazados en S (alineacin recta en alineaciones curvas con radios de curvatura de sent contrario). L min.o = Longitud mnima (m) para el resto de casos (alineacin re entre alineaciones curvas con radios de curvatura del mis sentido). L mx = Longitud mxima (m). Vd = Velocidad de diseo (Km/h) 402.04 CURVAS CIRCULARES

402.04.01 Elementos de la Curva Circular. En la Figura 402.01 se ilustran los diversos elementos asociados a una curva circular.

La simbologa normalizada que se define a continuacin deber ser respetada por el proyectista. Las medidas angulares se expresan en grados sexagesimales. P.C. : Punto de inicio de la curva P.I. : Punto de Interseccin de 2 alineaciones consecutivas P.T. : Punto de tangencia E : Distancia a externa (m) M : Distancia de la ordenada media (m) R : Longitud del radio de la curva (m) T : Longitud de la subtangente (P.C a P.I. y P.I. a P.T.) (m) L : Longitud de la curva (m) L.C : Longitud de la cuerda (m : Angulo de deflexin () p : Peralte; valor mximo de la inclinacin transversal de la calzada, sociado al diseo de la curva (%) Sa : Sobreancho que pueden requerir las curvas para compensar el aumento de espacio lateral que experimentan los vehculos al describir la curva (m)

402.04.02 Radios Mnimos Absolutos

Los radios mnimos que se usarn en las diferentes carreteras sern funcin de la velocidad directriz y del peralte, de acuerdo a los valores que se indican en la Tabla 402.02

tablaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

402.04.03 Relacin del Peralte, Radio y Velocidad Especfica Las Figuras 304.03, 304.04, 304.05 y 304.06 permiten obtener el peralte y el radio

para una curva que se desea disear para una velocidad especfica determinada. 402.04.04 Curvas en Contraperalte. Sobre ciertos valores del radio, es posible mantener el bombeo normal de la calzada, resultando una curva que presenta, en una o en todas sus carriles, un contraperalte en relacin al sentido de giro de la curva. Puede resultar conveniente adoptar esta solucin cuando el radio de la curva es igual o mayor que el indicado en la Tabla 402.03 de alguna de las siguientes situaciones:

(1) La pendiente longitudinal es muy baja y la transicin de peralte agudizar el problema de drenaje de la calzada. (2) Se desea evitar el escurrimiento de agua hacia el separador central. (3) En zonas de transicin donde existen ramales de salida o entrada asociados a una curva amplia de la carretera, se evita el quiebre de la arista comn entre ellas.

Tablitaaaaaaaaaaaaaa

En caminos de velocidad de diseo inferior a 60 KPH o cuya calzada no cuente con pavimento, no se usarn contraperaltes. 402.05 TRANSICIN DE PERALTE

La variacin del peralte requiere una longitud mnima, de forma que no se supere un determinado valor mximo de la inclinacin que cualquier borde de la calzada tenga con relacin a la del eje del giro del peralte. A efectos de aplicacin de la presente Norma, dicha inclinacin se limitar a

un valor mximo (ipmx) definido por la ecuacin: ipmax = 1,8 - 0,01.V

Siendo: ipmx : Mxima inclinacin de cualquier borde de la calzada respecto al eje de la misma (%). V : Velocidad de diseo (Kph). La longitud del tramo de transicin del peralte tendr por tanto una longitud mnima definida por la ecuacin: Lmn = pf pi . B ipmx Siendo : Lmn : Longitud mnima del tramo de transicin del peralte (m). pf : peralte final con su signo (%) pi : peralte inicial con su signo (%) B : distancia del borde de la calzada al eje de giro del peralte (m).

402.06 SOBREANCHO 402.06.01 Necesidad del sobreancho

Las secciones en curva horizontal, debern ser provistas del sobreancho necesario para compensar el mayor espacio requerido por los vehculos. 402.06.02 Valores del sobreancho La Figura 402.02 muestra los valores de sobreancho.

Los valores de sobreancho calculados podrn ser redondeados, para obtener valores que sean mltiplos de 0,10 metros. En la Tabla 402.04, se entregan los valores redondeados para el vehculo de diseo y 2 carriles. Para anchos de calzada en recta >7,0 m, los valores del sobreancho de la Tabla 402.04 podrn ser reducidos en el porcentaje que se da en la Figura 402.05 (a) en funcin a la radio de la curva.

El valor del sobreancho, estar limitado para curvas de radio menor a lo indicado en la Tabla 402.05 (asociado a V < 80 Kph) y se debe aplicar solamente en el borde interior de la calzada. En el caso de colocacin de una junta central longitudinal o de demarcacin, la lnea se debe fijar en toda la mitad de los bordes de la calzada ya ensanchada. Para radios mayores, asociados a velocidades mayores de 80 Kph, el valor del sobreancho ser calculado en cada caso.

Tablaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

FIGURA 402.02 VALORES DE SOBREANCHO

SOBRE ANCHO EN TRANSICIN CON ESPIRALES

CURVAS DE TRANSICIN. 402.07.01 Funciones

Las curvas de transicin tienen por objeto evitar las discontinuidades en la curvatura del trazo, por lo que, en su diseo debern ofrecer las mismas condiciones de seguridad, comodidad y esttica que el resto de los elementos del trazado. 402.07.02 Tipo de espiral de transicin

Se adoptar en todos los casos como curva de transicin la clotoide, cuya ecuacin intrnseca es: R . L = A2 Siendo: R : radio de curvatura en un punto cualquiera L : Longitud de la curva entre su punto de inflexin (R = oe) y el punto de radio R A : Parmetro de la clotoide, caracterstico de la misma 402.07.03 Eleccin del Parmetro para una Curva de Transicin

El criterio empleado para relacionar el parmetro de una clotoide con la funcin que ella debe cumplir en una Curva de Transicin en carreteras, se basa en el clculo del desarrollo requerido por la clotoide para distribuir a una tasa uniforme (J m/seg3), la aceleracin transversal no compensada por el peralte, generada en la curva circular que se desea enlazar.

Formulaaaaaaaa

Siendo: V : Velocidad de Diseo (Kph) R : Radio de curvatura (m) J Tasa uniforme (m/seg3 ) p : Peralte correspondiente a V y R. (%)