defensas metalicas

Capítulo I. CoNCEptoS GENERalES Y NoRMatIVaS 1

REPÚBLICA DE COLOMBIACORPORACIÓN FONDO DE PREVENCIÓN VIAL

GUÍA TÉCNICA PARA EL DISEÑO, APLICACIÓN Y USO DE SISTEMAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR

Bogotá D.C., 28 de septiembre de 2012

Documento preliminar

Pauta Guia Contencion 4.indd 1 16/11/2012 03:13:06 a.m.

Guía técnica para el diseño, aplicación y uso de sistemas de contención vehicular 2

Dirección Técnica Ing. Hernán Otoniel Fernández

Consultor

Desarrollo técnico Ing. Germán E. Valverde González, M.B.A., M.Sc.

Consultor

Revisor Ing. Ary Bustamente

Consultor

Coordinación CFPV Mauricio Pineda Rivera

Jhonatan Mauricio Pérez

DiseñoDiseñum Tremens



Presentación

De acuerdo con las estadísticas nacionales e internacionales, los eventos cono-cidos como “accidentes por salida de la vía” —aquellos accidentes viales que se producen cuando un vehículo se sale de la superficie de circulación de la carretera y colisiona con algún objeto fijo, vuelca o atropella a un tercero en la zona lateral de la carretera— producen más del 30% de las muertes en carretera.

Por esta razón, mejorar y acondicionar las zonas laterales de la red de carreteras es una medida efectiva y necesaria para la reducción de las víctimas de los acci-dentes de tránsito. Para realizar esta labor adecuadamente es necesario contar con criterios técnicos fundamentados, uniformes y oficiales que permitan anali-zar las condiciones de seguridad vial que poseen las zonas laterales de las carre-teras colombianas, y con base en los cuales los ingenieros de carreteras puedan diseñar soluciones de seguridad vial efectivas para reducir la gravedad de los accidentes por salida de vía.

En Colombia se viene trabajando en forma sostenida hace más de dos décadas, para disminuir el número de víctimas generadas en los accidentes de tránsito que ocurren tanto en las carreteras como en las vías urbanas. Los resultados alcanza-dos hasta el momento son relevantes y reconocidos, pero aún no se llega a los niveles que se han alcanzado en los países que marchan a la vanguardia en el enfrentamiento de esta problemática, como son Suecia, Dinamarca, Reino Unido y España. En términos de muertes con respecto al número de habitantes y par-que automotor en el país, se evidencia aún más la mejora progresiva a partir del año 1995. Los avances más significativos se muestran en la tasa de muertos por vehículos más que en la tasa por el número de habitantes, esto se da debido al aumento del parque automotor por encima del crecimiento poblacional del país; en el 2002, por cada 1.000 habitantes habían 74 automotores, actualmente con la misma cantidad de habitantes hay 132 automotores.



La problemática de la inseguridad vial se enfrenta, en cada país, con diversas estrategias y acciones, entre las cuales, las que corresponden a la infraestructura vial son muy importantes por su eficacia en la reducción del número de vícti-mas. Al respecto, es de señalar que las experiencias internacionales enfocadas a proporcionar zonas seguras en las zonas aledañas a las vías y a la instalación de sistemas de contención vehicular son medidas probadas en la disminución de muertes en aquellos accidentes en los cuales los vehículos se salen de la calzada por múltiples circunstancias, lo cual ocurre con relativa frecuencia, especialmente en carreteras.

Los sistemas de contención de vehículos (SCV) son dispositivos instalados en las zonas laterales de las vías. Su función es reducir el número de víctimas mortales como consecuencia de los accidentes por salida de la vía, mediante la contención, re-direccionamiento o detención de los vehículos, que de forma incontrolada abandonan la calzada. De esta manera, se pretende proteger a los ocupantes del vehículo errático, a otros usuarios viales y a terceros vulnerables próximos a la vía. Al respecto, se reitera que los SCV son dispositivos que no evitan los accidentes, pero si reducen sus consecuencias negativas.

En la ingeniería vial internacional, especialmente en Europa, Estados Unidos y en algunos países Latinoamericanos, se han desarrollado metodologías para evaluar los peligros de salida vehicular no controlada en las márgenes de las vías, efectuar su tratamiento y en caso necesario, seleccionar e instalar un adecuado sistema de contención vehicular. En este último caso, la selección se basa en criterios técnicos fundamentales en el diseño geométrico, la calidad de los materiales y la adecuada instalación y seguimiento del sistema para una correcta operación.

En Colombia se reconocen, por una parte, la urgencia de generar un cambio tecnológico en los sistemas de contención vehicular utilizados tradicionalmen-te, para incorporar mejoras técnicas aprovechando los desarrollos tecnológicos internacionales en este campo y, por otra, la necesidad de lograr establecer espe-cificaciones técnicas generales para la aplicación de SCV en zonas rurales y urba-nas, considerando la tecnología actualizada de probada eficacia en la reducción de las víctimas causadas por los accidentes por salida de la vía.

El presente documento es la Guía Técnica para el Diseño, Aplicación y Uso de Sistemas de Contención Vehicular, con tecnología actualizada y aplicable en la ingeniería vial nacional. Uno de los aspectos más relevantes en la seguridad vial de las zonas lateras de las carreteras, es el estudio de las tendencias mundiales y de la experiencia de países como EE.UU. y los países de la Comunidad Económi-ca Europa, en cuanto a los parámetros básicos para regular la realización de las pruebas de impacto real sobre SCV, así como los criterios técnicos para justificar y diseñar la implementación de este tipo de dispositivos.



Este documento establece los criterios de diseño de los SCV con base en un diag-nóstico del estado del arte internacional y además expone las medidas de se-guridad de las zonas laterales de las vías, enfatizadas en el concepto de “zona despejada” y en el comportamiento comprobado de los SCV.

Es de esperar que esta guía haga una importante contribución para mejorar la se-guridad vial de las carreteras de Colombia, al brindar una metodología de análisis y criterios técnicos objetivos para diseñar, desde el punto de vista de la seguridad vial, los márgenes de nuestras carreteras, así como para seleccionar y diseñar el equipamiento vial correspondiente a barreras de seguridad y otros sistemas de contención vehicular.



Tabla de Contenidos

15 CAPÍTULO 1. CONCEPTOS GENERALES Y NORMATIVAS 17 1.1 LOS ACCIDENTES POR SALIDA DE LA VÍA 18 1.2 CARRETERAS QUE PERDONAN 19 1.3 LOS SISTEMAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR 20 1.3.1 Clasificación de los sistemas de contención vehicular, según su función 20 1.3.1.1 Barreras de contención vehicular lateral 20 1.3.1.2 Barreras de contención vehicular central 21 1.3.1.3 Barreras de contención con sistema de protección para motociclistas 21 1.3.1.4 Pretil de puente 22 1.3.1.5 Terminal de barrera 22 1.3.1.6 Transición 23 1.3.1.7 Amortiguador de impacto 23 1.3.1.8 Barreras para ciclistas y peatones 24 1.3.1.9 Rampas de escape 25 1.3.2 Clasificación de los sistemas de contención vehicular, según su nivel de contención 26 1.3.3 Clasificación de los sistemas de contención vehicular, según su rigidez 26 1.4 COMPONENTES Y EFICACIA DE LAS BARRERAS METÁLICAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR 26 1.4.1 Componentes de las barreras metálicas 28 1.4.2 Eficacia de comportamiento de las barreras metálicas 29 1.5 BARRERAS DE CABLES 29 1.5.1 Componentes 29 1.5.2 Eficacia 31 1.6 BARRERAS DE CONCRETO 32 1.7 BARRERAS MIXTAS 32 1.7.1 Componentes 32 1.7.2 Eficacia 32 1.8 ENSAYOS DE COMPORTAMIENTO DE LOS SISTEMAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR 32 1.8.1 Generalidades 33 1.8.2 Normativas de ensayo a escala real



37 CAPÍTULO 2. EVALUACIÓN DE SEGURIDAD VIAL DE LAS ZONAS LATERALES DE UNA VÍA 39 2.1 GENERALIDADES 40 2.2 LA ZONA LIBRE

43 CAPÍTULO 3. CRITERIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE BARRERAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR 45 3.1 GENERALIDADES 45 3.1.1 Nivel de contención 48 3.1.2 Deflexión de la barrera 48 3.1.3 Condiciones del sitio 49 3.1.4 Compatibilidad con otros sistemas de contención vehicular 49 3.1.5 Costos de instalación y mantenimiento 50 3.1.6 Estética 50 3.1.7 Condiciones ambientales 50 3.1.8 Seguridad de otros usuarios 51 3.1.9 Historial de desempeño del sistema 51 3.1.10 Procedimiento de diseño y selección del sistema 53 3.2 SELECCIÓN DEL NIVEL DE CONTENCIÓN 57 3.3 UBICACIÓN LATERAL 58 3.3.1 Distancia al borde de la calzada 60 3.3.2 Distancia a obstáculos y desniveles 61 3.4 UBICACIÓN EN ALTURA 62 3.5 RELACIÓN DE ESVIAJE 64 3.6 LONGITUD DE LA BARRERA 67 3.7 LONGITUD DE BARRERAS EN CURVAS 68 3.8 BARRERAS EN SEPARADORES CENTRALES 68 3.8.1 Criterios de implantación 69 3.8.2 Selección del nivel de contención 69 3.8.3 Criterios para la disposición según la configuración de los taludes del terreno 72 3.9 TERMINALES DE LA BARRERA 72 3.9.1 Definiciones 74 3.9.2 Selección del tipo de terminal 78 3.9.3 Selección del nivel de contención 79 3.10 TRANSICIONES

81 CAPÍTULO 4. CRITERIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS DE PROTECCIÓN PARA MOTOCICLISTAS 83 4.1 GENERALIDADES 85 4.2 NORMATIVA DE ENSAYO DE SISTEMAS DE PROTECCIÓN PARA MOTOCICLISTAS 86 4.3 CRITERIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS DE PROTECCIÓN PARA MOTOCICLISTAS



91 CAPÍTULO 5. CRITERIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE ATENUADORES DE IMPACTO 93 5.1 GENERALIDADES 94 5.2 CRITERIOS DE JUSTIFICACIÓN Y SELECCIÓN DEL NIVEL DE CONTENCIÓN 96 5.3 LOCALIZACIÓN DE ATENUADORES DE IMPACTO

97 CAPÍTULO 6. CRITERIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE RAMPAS DE ESCAPE 99 6.1 GENERALIDADES 100 6.2 CRITERIOS DE JUSTIFICACIÓN 101 6.3 DISEÑO DE RAMPAS DE ESCAPE

107 CAPÍTULO 7. VERIFICACIÓN DE CALIDAD 109 7.1 INTRODUCCIÓN 110 7.2 VERIFICACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DEL SISTEMA 112 7.3 VERIFICACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA 112 7.3.1 Introducción 114 7.3.2 Selección de la muestra 115 7.2.3 Procedimiento de verificación de la calidad 118 7.4 VERIFICACIÓN DE LA INSTALACIÓN DEL SISTEMA

121 CAPÍTULO 8. MANTENIMIENTO Y CONSERVACIÓN

126 REFERENCIAS

129 ANEXO A: NORMATIVAS DE ENSAYO A ESCALA REAL 129 A.1 NORMATIVA EUROPEA EN 1317 130 A.1.1 Ensayos de barreras de contención vehicular y pretiles 138 A.1.2 Transiciones de barreras de contención vehicular 140 A.1.3 Terminales de barreras de contención vehicular 147 A.1.4 Atenuadores de impactos

159 A.2 NORMATIVA DE ESTADOS UNIDOS. INFORME NCHRP REPORTE 35º Y MASH 159 A.2.1 Barreras de contención vehicular 163 A.2.2 Transiciones 164 A.2.3 Terminales y atenuadores de impactos



Lista de Tablas

26 Tabla 1-1: Clasificación de las barreras de contención vehicular, según su rigidez

47 Tabla 3-1: Clasificación de los niveles de contención de las normas EN 1317, NCHRP 350 y MASH dentro de los NCC 54 Tabla 3-2: Clasificación de la gravedad de los accidentes 56 Tabla 3-3: Valores mínimos de camiones de 5 y más ejes requeridos para justificar una barrera de muy alta contención (NCC6) 57 Tabla 3-4: Valores mínimos de camiones de más de 2 ejes requeridos para justificar una barrera de alta contención (NCC5) 57 Tabla 3-5: Valores mínimos de camiones de 2 y más ejes requeridos para justificar una barrera de contención media alta (NCC4) 57 Tabla 3-6: Valores mínimos de buses y camiones de 2 y más ejes requeridos para justificar una barrera de contención media (NCC3) 58 Tabla 3-7: Distancias de preocupación (LS) 59 Tabla 3-8: Distancias máximas recomendadas entre el borde de la vía y la barrera de contención vehicular 63 Tabla 3-9: Clasificación de las barreras de contención vehicular, según su rigidez 63 Tabla 3-10: Relaciones de esviaje (a: b) 65 Tabla 3-11: Valores de LR

69 Tabla 3-12: Criterios para seleccionar el nivel de contención de una barrera de contención vehicular en el separador central 78 Tabla 3-13: Clases de contención colombianas para terminales absorbente de energía 78 Tabla 3-14: Criterios para seleccionar la clase de contención de un terminal absorbente de energía 79 Tabla 3-15: Criterios para seleccionar el nivel de contención de transiciones

88 Tabla 4-1: Criterios para la implantación de SPM

96 Tabla 5-1: Niveles de contención colombianos para atenuadores de impacto 96 Tabla 5-2: Criterios para seleccionar la clase de contención de un amortiguador de impacto

103 Tabla 6-1: Resistencia a la rodadura del material de la cama de frenado



115 Tabla 7-1: Especificaciones técnicas de recubrimiento 116 Tabla 7-2: Especificaciones técnicas de acero 117 Tabla 7-3: Especificaciones técnicas de concreto hidráulico 118 Tabla 7-4: Especificaciones técnicas de componentes de madera

131 Tabla A-1: Criterios de ensayo según normativa EN 1317 132 Tabla A-2: Niveles de contención según normativa EN 1317 134 Tabla A-3: Niveles de severidad del impacto según normativa EN 1317 135 Tabla A-4: Clases de deflexión según normativa EN 1317 136 Tabla A-5: Niveles de intrusión del vehículo normalizada según normativa EN 1317 138 Tabla A-6: Criterios para las distancias de salida y dimensionamiento del recinto CEN 141 Tabla A-7: Ensayos y niveles de contención de terminales de barrera según normativa EN 1317 143 Tabla A-8: Ensayo para familias de terminales con terminal patrón de mayor contención tipo P4 143 Tabla A-9: Ensayo para familias de terminales con terminal patrón de mayor contención tipo P3 143 Tabla A-10: Ensayo para familias de terminales con terminal patrón tipo P3 y familia de terminales con nivel máximo P4 145 Tabla A-11: Clases de severidad del impacto del vehículo para terminales de barrera, norma EN 1317 145 Tabla A-12: Zonas de desplazamiento lateral permanente para terminales, norma EN 1317 147 Tabla A-13: Recinto de salida para terminales de barrera, norma EN 1317 147 Tabla A-14: Dimensiones Za y Zd del recinto de salida, norma EN 1317 148 Tabla A-15: Tipos de los ensayos de impacto de vehículos para atenuadores de impactos, norma EN 1317 149 Tabla A-16: Niveles de contención para atenuadores de impactos, norma EN 1317 150 Tabla A-17: Valores de severidad de impacto del vehículo para atenuadores de impacto, norma EN 1317 151 Tabla A-18: Atenuador patrón con mínima relación ángulo de afilamiento/anchura, 110 km/hr 151 Tabla A-19: Atenuador patrón con mínima relación ángulo de afilamiento/anchura, 100 km/hr 151 Tabla A-20: Atenuador patrón con mínima relación ángulo de afilamiento/anchura, 80 km/hr 152 Tabla A-21: Atenuador patrón con mínima relación ángulo de afilamiento/anchura, 50 km/hr 152 Tabla A-22:Atenuador patrón con mínima relación ángulo de afilamiento/anchura, 100 km/hr



153 Tabla A-23: Atenuador patrón con máxima relación ángulo de afilamiento/anchura,100 km/hr 155 Tabla A-24: Recinto de salida, norma EN 1317 155 Tabla A-25: Dimensiones del recinto de salida (Za y Zd) 158 Tabla A-26: Zonas de desplazaminento lateral permanente para atenuadores de impactos, norma EN 1317 160 Tabla A-27: Criterios de ensayo de barreras y transiciones según normativa NCHRP Reporte 350 165 Tabla A-28: Niveles de contención de terminales y amortiguadores de impacto, NCHRP 350 y MASH

Lista de Figuras

21 Figura 1-1: Barrera metálica de contención vehicular 21 Figura 1-2: Barrera de contención vehicular con componente estético 22 Figura 1-3: Barrera de contención vehicular con sistema de protección para motociclistas 22 Figura 1-4: Pretil de puente 23 Figura 1-5: Terminal de barrera absorbente de energía 23 Figura 1-6: Transición entre barreras de contención 24 Figura 1-7: Atenuador de impacto 24 Figura 1-8: Barrera para puentes peatonales y ciclovías 25 Figura 1-9: Rampa de escape 27 Figura 1-10: Componentes básicos de una barrera de contención vehicular metálica con separador 28 Figura 1-11: Componentes básicos de una barrera de contención vehicular metálica sin separador 29 Figura 1-12: Detalles generales de instalación de barreras metálicas con separador 30 Figura 1-13: Barrera de cables 31 Figura 1-14: Geometría de las barreras de concreto con sección New Jersey y sección F y muro liso 35 Figura 1-15: Deflexión dinámica medida (Dm), ancho de trabajo medido (Wm) e intrusión del vehículo medida (VIm) de una barrera de contención vehicular

41 Figura 2- 1:Definición de la zona libre disponible

47 Figura 3-1: Rangos de energía cinética de los niveles de contención colombianos y clasificación de los niveles de contención de las normas EN 1317, NCHRP 350 y MASH 52 Figura 3-2: Esquema del procedimiento general de diseño de una barrera de contención vehicular



56 Figura 3-3: Algoritmo de selección del nivel de contención de barreras de seguridad 58 Figura 3-4: Relación entre la disposición transversal de la barrera y la prolongación de la sección anterior al obstáculo 61 Figura 3-5: Ubicación de la barrera con respecto a los obstáculos 62 Figura 3-6: Requerimientos para la disposición en altura de la barrera 64 Figura 3-7: Variables que intervienen en el cálculo de la longitud de la sección de la barrera anterior al obstáculo 66 Figura 3-8: Variables que intervienen en el cálculo de la longitud de la sección de la barrera posterior al obstáculo 67 Figura 3-9: Barrera de contención vehicular ubicada en un tramo curvo de carretera 68 Figura 3-10: Criterios para la disposición de barreras de contención vehicular en separadores centrales 71 Figura 3-11: Ubicación correcta de una barrera de contención en el separador central de una carretera 73 Figura 3-12: Terminales de barrera 74 Figura 3-13: Empotramiento de barrera metálica en talud 75 Figura 3-14: Terminal en abatimiento 76 Figura 3-15: Terminal en abatimiento con esviaje, aumentado la distancia (d) del extremo con el borde de la vía 77 Figura 3-16: Terminal en ramal de salida o divergencia, caso de una única alineación de barrera 77 Figura 3-17: Terminal en ramal de salida o divergencia, caso de dos alineaciones de barrera

84 Figura 4-1: SPM Puntual 85 Figura 4-2: SPM Continuo 88 Figura 4-3: Criterios de implantación de los SPM

93 Figura 5-1: Amortiguador de impacto instalado en acceso a puente 94 Figura 5-2: Amortiguadores redirectivos y no redirectivos 95 Figura 5-3: Criterios de implantación de atenuadores de impacto en rampas de salida 95 Figura 5-4: Criterios de implantación de atenuadores de impacto en un comienzo de separador central

100 Figura 6-1: Tipos de rampas para frenado de emergencia 102 Figura 6-2: Elementos de diseño de las rampas de frenado 105 Figura 6-3: Disposición en corte de las rampas de frenado Tipo 1 106 Figura 6-4: Disposición en corte de las rampas de frenado Tipo 2, Tipo 3 y Tipo 4

124 Figura 8- 1: Relación espesor de galvanizado en μm, durabilidad en años



137 Figura A-1: El recinto CEN (“CEN BOX”) 144 Figura A-2: Trayectorias de aproximación para ensayos de terminales de barrera de la norma EN 1317, para dos formas alternativas de terminal (a y b) 146 Figura A-3: Zonas de desplazamiento lateral permanente del terminal, norma EN 1317 146 Figura A-4: Recinto de salida para terminales de barrera, norma EN 1317 149 Figura A-5: Trayectorias de aproximación del vehículo para los ensayos 1al 5 152 Figura A-6: Anchura y ángulo de afilamiento de un atenuador de impactos 154 Figura A-7: Recinto de salida de un atenuador de impacto, norma EN 1317 156 Figura A-8: Ensayos 1 a 5 y recinto de salida de atenuadores de impacto, norma EN 1317 157 Figura A-9: Ejemplos de clasificación Z de atenuadores de impactos, norma EN 1317 158 Figura A-10: Límites del desplazamiento lateral permanente del atenuador de impactos 163 Figura A-11: Cajón de salida (“Exit Box”), adaptada de MASH, 2009 166 Figura A-12: Diagrama de ensayo del 30 al 33 de terminales y atenuadores de impactos, NCHRP 350 167 Figura A-13: Diagrama de ensayo del 34 al 39 de terminales y atenuadores de impactos, NCHRP 350 167 Figura A-14: Diagrama de ensayo del 40 al 44 de terminales y atenuadores de impactos, NCHRP 350 168 Figura A-15: Diagrama de ensayo del 30 al 38 de terminales y atenuadores de impactos, MASH 168 Figura A-16: Diagrama de ensayo del 34 al 37 de terminales y atenuadores de impactos, MASH 169 Figura A-16: Diagrama de ensayo del 40 al 45 de terminales y atenuadores de impactos, MASH



CAPÍTULO 1

CONCEPTOS GENERALES Y NORMATIVAS



1.1 LOS ACCIDENTES POR SALIDA DE LA VÍA

Los accidentes por salida de la vía comprenden aquellos sucesos eventuales en que un vehículo errante sale de la calzada y colisiona con un objeto fijo, invade otra vía, un espacio dedicado temporalmente a obras o desciende por un talud empinado y se vuelca.

Un accidente por salida de la vía puede ocurrir en la zona lateral derecha o iz-quierda de la calzada. Si el vehículo sale de su carril de circulación por la zona lateral izquierda, puede irrumpir en el separador central de la carretera (vías de calzada separada) o puede cruzar los carriles de circulación en sentido contrario y luego salir de la vía (vías de calzada única) o en el peor de los casos se puede producir una colisión frontal.

Las estrategias para reducir los accidentes por salida de la vía se enfocan en algu-no de los siguientes objetivos:

4Evitar que los vehículos se salgan de la vía. 4Proveer una zona lateral despejada para minimizar la probabilidad de que un

vehículo colisione con un objeto fijo peligroso o se vuelque si desciende por un talud empinado, o genere impactos fuertes que afecten a los ocupantes.

4Reducir la severidad del accidente por medio de la instalación de dispositivos de seguridad: sistemas de contención vehicular, lechos de frenado, postes de servicios o señalamiento vial con bases fusibles, entre otros.

Lo ideal es que el diseño de la vía se oriente a mantener el vehículo en el carril de circulación y proporcione zonas laterales seguras a la zona lateral de los carriles de circulación, donde el conductor pueda detenerse o reducir la velocidad y recu-perar el control sin interceptar objetos o terceros vulnerables, incluyen elementos y personas en zonas de obras.

Si un vehículo sale fuera de control de la vía, la probabilidad de que ocurra un accidente severo depende de los elementos ubicados en la zona lateral de la ca-rretera, como por ejemplo árboles, postes, estructuras, rocas, taludes, cunetas, otros componentes del sistema de drenaje y otros similares.

Si la zona lateral de la vía es una superficie suave plana y de forma regular, com-pacta y libre de objetos fijos, la probabilidad de que ocurra un accidente se mi-



nimiza, ya que en la mayoría de los casos el conductor es capaz de detener el vehículo o reconducirlo de manera segura.

Si un obstáculo o peligro no puede eliminarse, reubicarse o modificarse por razo-nes técnicas, económicas o ambientales, se deben disponer sistemas de conten-ción vehicular para reducir la severidad del accidente.

El equipamiento vial como los postes y bases fusibles o quebradizas, las barreras de contención vehicular y sus terminales, los pretiles de puentes y los atenuadores de impacto son elementos que pretenden reducir la gravedad de las lesiones de los ocupantes del vehículo y las pérdidas materiales producto de la colisión, por lo tanto, se deben utilizar solamente si no es posible implementar ningún otro tratamiento, ya que los ocupantes del vehículo no están exentos de sufrir algún tipo de lesión o pérdidas materiales si colisionan contra el sistema de contención.

1.2 CARRETERAS QUE PERDONAN

Existen varias causas por las cuales un vehículo se sale de la vía y sufre un acciden-te en la zona lateral de la carretera, como las siguientes: fatiga, somnolencia, in-atención del conductor, exceso de velocidad, conducir bajo los efectos de drogas o alcohol, evitar un choque, animales sueltos en la vía, superficies de rodadura lisa o húmeda, presencia de materiales sueltos como grava, aceite, falla mecánica del vehículo y limitada visibilidad, entre otras.

Independientemente de la causa por la cual un vehículo se sale de la vía, una zona lateral de carretera libre de obstáculos fijos y con taludes de pendiente suave da la oportunidad al conductor de detenerse o reconducir su vehículo de vuelta a su carril de circulación, evitando que se vuelque o colisione con objetos fijos.

El concepto de “carreteras que perdonan” consiste en, permitir a los vehículos errantes que abandonan involuntariamente la vía, encontrarse con una zona late-ral de carretera cuya conformación reduzca las consecuencias graves del acciden-te. Este concepto ha sido refinado al punto de que el diseño de las zonas laterales de las carreteras, en muchos países, ha sido incorporado como parte integral de los criterios de diseño de la infraestructura vial.

Las opciones de diseño se enfocan a tener zonas laterales seguras, consistentes en terrenos con superficies regulares de pendientes suaves, compactas y sin obs-táculos. En caso de existir en las zonas laterales de una carretera obstáculos y otros elementos que sean peligros potenciales, lo recomendable es, en orden de preferencia, aplicar una de las siguientes intervenciones:



4 Remover o eliminar el obstáculo o peligro.4 Rediseñar o modificar el obstáculo para que sea traspasable de forma segura.4Relocalizar el obstáculo a un sitio donde sea menos probable colisionar con-

tra él.4Reducir la severidad de un potencial impacto usando un dispositivo fusible

apropiado.4Proteger del obstáculo mediante un apropiado sistema de contención vehicular.4 Delinear o demarcar el obstáculo en caso de que las opciones anteriores no

sean factibles o apropiadas.

1.3 LOS SISTEMAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR

Al proyectar una carretera sería deseable poder hacerlo sin la presencia de pe-ligros en su entorno y por tanto, sin que fuera necesario instalar sistemas de contención vehicular. No obstante, en la práctica es frecuente, y en muchos casos es inevitable, la presencia de elementos de la naturaleza (como árboles, rocas, desniveles del terreno, etc.), terraplenes altos, dispositivos de control del tránsito, estructuras y otras vías; además de objetos o individuos vulnerables situados en las zonas laterales de la carretera, lo que hace necesario considerar la instalación de dispositivos especiales para reducir las consecuencias de un accidente por sa-lida de la vía, tales como barreras de contención vehicular, amortiguadores de impacto, pretiles de puente, entre otros.

Cuando no exista la posibilidad razonable, técnica, económica o ambiental, de re-solver las situaciones de riesgo a través de una intervención en el diseño; la elimi-nación, desplazamiento o modificación del obstáculo o la ampliación del espacio entre el borde exterior de la vía y el objeto de peligro (extensión de la zona libre); se deben proyectar, mediante normativas y recomendaciones específicas, todos los elementos de seguridad que se requieran para lograr el objetivo de prevenir y proteger a los usuarios de los peligros potenciales.

Los sistemas de contención vehicular son dispositivos que se instalan en las zo-nas laterales de una carretera o en las fajas de separación de calzadas en sentido contrario, y su finalidad es retener y redireccionar los vehículos que se salen fuera de control de la vía, de manera que se limiten los daños y lesiones, tanto para los ocupantes como para los otros usuarios de la carretera y personas u objetos situados en las cercanías, tales como viviendas, escuelas, ciclovías, personas y objetos en zonas de obras.

La colisión con un sistema de contención vehicular constituye un accidente susti-tutivo del que tendría lugar en caso de no existir este mecanismo, y de consecuen-cias más predecibles y menos graves; pero esto no significa que los ocupantes del



vehículo estén exentos de riesgos. Las barreras y sus terminales constituyen tam-bién un obstáculo en las márgenes de las vías y solo deben colocarse si se espera que tal dispositivo reduzca la severidad del accidente, al evitar que el vehículo colisione con un objeto rígido, se vuelque o ingrese a una zona peligrosa.

El presente documento establece criterios para el diseño de los sistemas de con-tención vehicular, incluidos los terminales de barrera y las transiciones, para las vías colombianas. Se debe resaltar que el término diseño implica la selección del nivel de contención del sistema y sus otras características de comportamiento, así como la disposición de éste con respecto al obstáculo y la carretera, en función de las condiciones particulares de cada sitio potencialmente peligroso, de tal ma-nera que el sistema de contención vehicular ayude a aminorar la gravedad de un accidente por salida de vía en esos sitios. El término diseño no incluye la especi-ficación de los componentes de un sistema, como por ejemplo las características estructurales o de los materiales que lo constituyen. Estos últimos son resultado de desarrollos tecnológicos que incluyen estudios con ensayos a escala real para comprobar la efectividad de un sistema. Los sistemas comprobados deberán ser utilizados exactamente como fueron ensayados.

Los conceptos y procedimientos que se presentan en esta guía no sustituyen el criterio del ingeniero. En cada caso se debe realizar un análisis particular de los elementos de riesgo y evaluar los beneficios de los posibles tratamientos. Siempre se debe analizar la viabilidad económica y la eficacia de otras propuestas como la eliminación o modificación del obstáculo, cambios en el diseño geométrico de la vía, extensión de la zona libre disponible, intervenciones en la estructura de pavimentos, entre otras.

Los sistemas de contención vehicular se pueden clasificar por su función, nivel de contención, y su ancho de trabajo.

1.3.1 Clasificación de los sistemas de contención vehicular, según su función

1.3.1.1 Barreras de contención vehicular lateralEs un sistema longitudinal aproximadamente paralelo al flujo vehicular y su pro-pósito es contener y redireccionar los vehículos que pierden el control, se salen de la vía hasta impactarle. Son sistemas normalmente diseñados para ser impac-tados por un solo costado (Figura 1-1 y Figura 1-2). Estos sistemas pueden ser elaborados en diferentes materiales o combinaciones de materiales, entre otros: acero, madera y concreto hidraúlico.

1.3.1.2 Barreras de contención vehicular centralSon sistemas longitudinales que se instalan aproximadamente paralelos al flujo



vehicular y su función es contener y redireccionar los vehículos evitando que estos pasen a otros carriles, normalmente del flujo contrario. Son sistemas diseñados y colocados para ser impactados por ambos costados. Estos también pueden ser elaborados de diferentes materiales o combinaciones de materiales, como: acero, madera y concreto hidraúlico.

1.3.1.3 Barreras de contención con sistema de protección para motociclistasSon barreras de contención vehicular que además se diseñan para evitar que los motociclistas sufran lesiones graves si pierden el control y colisionan contra la barrera (Figura 1-3).

1.3.1.4 Pretil de puenteEs un sistema análogo a una barrera de contención vehicular lateral o central, que se diseña específicamente para bordes de tableros de viaductos, puentes, cabezales de muros de retención y obras similares (Figura 1-4). Son sistemas lon-gitudinales aproximadamente paralelos al flujo vehicular y su función es contener y redireccionar a los vehículos. Estos pueden ser de diversos materiales o combi-naciones de materiales, como: acero y concreto hidraúlico.

Figura 1-1: Barrera metálica de contención vehicular

Figura 1-2: Barrera de contención vehicular con componente estético



Figura 1-3: Barrera de contención vehicular con sistema de protección para motociclistas

Figura 1-4: Pretil de puente

1.3.1.5 Terminal de barreraSon sistemas longitudinales aproximadamente paralelos al flujo vehicular y su función principal es servir como anclaje inicial y final de las barerras laterales y centrales. Son diseñados para generar el anclaje y contener y redireccionar un ve-hículo en el caso de un impacto lateral. Es un sistema que se diseña para reducir la probabilidad de que un vehículo sea lanzado, se vuelque o sufra una excesiva desaceleración si impacta el extremo de una barrera de contención vehicular. Exis-tentes varios tipos de terminales, tales como: terminales empotradas en un talud, terminales abatidas al suelo, y terminales absorbentes de energía (Figura 1-5).

Es necesario mencionar al respecto que las terminales del tipo “cola de pez”, muy utilizadas en el país, son excesivamente agresivas porque ante un impacto frontal penetran y atraviesan el vehículo, con alta probabilidad de causar lesiones muy graves o la muerte de sus ocupantes. Por estas razones este tipo de terminales no deben ser utilizados.

1.3.1.6 TransiciónEs un segmento de barrera que cumplen la función de servir de transición gradual entre un sistema de menor rigidez a uno de mayor rigidez. (Figura 1- 6).



1.3.1.7 Amortiguador de impactoConocido también como atenuador de impacto, es un dispositivo cuyo propósito es evitar el choque frontal de un vehículo contra un obstáculo fijo que no puede intervenirse con otro tipo de solución. En el caso de un impacto frontal, pueden detener un tipo de vehículo a una razón de desaceleración tolerable para sus ocupantes. También, la mayoría de estos dispositivos son capaces de contener y redireccionar un vehículo errante en el caso de un impacto lateral (Figura 1-7).

Algunos modelos de amortiguadores de impacto están diseñados para montarse en un camión y de esa manera se puede dar seguridad adicional en las zonas de obras, especialmente cuando se trata de trabajos de corta duración o zonas mó-viles como en el caso de reparación de fisuras y pintura de demarcaciones.

1.3.1.8 Barreras para ciclistas y peatonesSe utilizan en puentes peatonales o ciclovías (Figura 1-8).

Figura 1-5: Terminal de barrera absorbente de energía

Figura 1-6: Transición entre barreras de contención



Figura 1-7: Atenuador de impacto

Figura 1-8: Barrera para puentes peatonales y ciclovías

1.3.1.9 Rampas de escapeSon áreas adyacentes a la calzada de la carretera donde los vehículos pesados pueden detenerse si pierden el control (Figura 1-9). Existen tres tipos de rampas de escape:

1. Gravitacionales: Usan un material compactado y logran detener el vehículo principalmente por acción de la gravedad, convirtiendo la energía cinética que este posee al ingreso de la rampa, en energía potencial gravitacional hasta su detención. Requieren de una gran longitud y de una pendiente fuerte de ascen-so. Inmediatamente después de la detención, puede producirse un descenso no controlado, ya que estas rampas no cuentan con lechos que eviten el descenso, situación peligrosa que se convierte en una gran desventaja de este sistema.

2. Montículos de arena: Estas rampas están compuestos por montículos de are-na suelta y pueden tener influencia gravitacional dependiendo de su pendiente. La arena ejerce una alta resistencia al desplazamiento sobre las llantas y sobre la



estructura inferior de los vehículos, proporcionando su detención. Su desventaja radica en que produce detenciones abruptas y la arena se afecta fácilmente por la humedad perdiendo sus características y funcionalidad.

3. Lechos de frenado: Esta rampa utiliza material granular suelto, con profun-didades de material que van de menor a mayor, desde el ingreso a la rampa hasta su final, lo que garantiza una desaceleración controlada. Dependiendo de la topografía pueden construirse descendentes, horizontales y ascendentes, ca-racterísticas que aumentan o disminuyen la longitud de la rampa. Las rampas de lecho de frenado ascendente, son las de mayor eficiencia, por la acción combina-da entre la resistencia al desplazamiento otorgado por el material granular y la acción de la gravedad.

Figura 1-9: Rampa de escape

1.3.2 Clasificación de los sistemas de contención vehicular, según su nivel de contención

La capacidad que tiene un sistema para contener un vehículo de forma controla-da (sin que el vehículo atraviese el sistema ni se vuelque), se determina mediante el nivel de contención, para lo cual el sistema se somete a un ensayo estandariza-do de choque a escala real. Dicha capacidad de contención es medida mediante la energía cinética, que en el caso particular de las barreras de contención vehicular es la energía cinética transveral -”IS”-. En este sentido, el “nivel de contención” es la máxima energía cinética que el sistema tiene capacidad de contener.

De acuerdo con su nivel de contención, los sistemas de contención vehicular, se pueden clasificar en:4Sistemas de nivel de contención bajo.4Sistemas de nivel de contención medio.4Sistemas de nivel de contención alto.4Sistemas de nivel de contención muy alto.



1.3.3 Clasificación de los sistemas de contención vehicular, según su rigidez

La rigidez de un sistema de contención vehicular se determina mediante su ca-pacidad de deflexión ante el impacto de un vehículo. Por deflexión se entiende el máximo desplazamiento lateral que experimenta el sistema cuando es colisiona-do por un vehículo bajo condiciones controladas de velocidad, masa del vehículo y ángulo de impacto.

De acuerdo con su rigidez, los sistemas de contención vehicular se clasifican de acuerdo con los criterios de la Tabla 1-1.

Tabla 1-1: Clasificación de las barreras de contención vehicular, según su rigidez

Clasificación Deflexión (m) Ejemplos

Flexible 2,0 - 3,5 Barreras de cables

Semi-rígido 0,6 - 2,0 Barreras doble onda

Rígido 0,0 - 0,6 Barreras de concreto ancladas

Fuente: Valverde, G. (2011)

1.4 COMPONENTES Y EFICACIA DE LAS BARRERAS METÁLICAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR

Uno de los sistemas de contención vehicular más utilizados en Colombia y mu-chos países del mundo, son las barreras métalicas de contención vehicular, de-bido a su probada efectividad para proteger a los usuarios de las consecuencias potencialmente mortales de los accidentes por salida de la vía, cuando ellas son bien diseñadas y debidamente instaladas y mantenidas. Por esta razón, en este documento se consideró conveniente dar mayor énfasis y dar a conocer la com-posición y el comportamiento este tipo de sistemas para una mejor comprensión y aplicación del mismo.

1.4.1 Componentes de las barreras metálicas

Actualmente existen diversos sistemas de barreras de contención vehicular me-tálicas, cada uno de ellos conformado por elementos con características particu-lares, de acuerdo con el diseño y la tecnología desarrollada por cada fabricante. Sin embargo, la mayoría de ellos poseen algunos elementos comunes, que se describen a continuación de manera ilustrativa.



En la Figura 1-10 se muestra un dibujo de detalle de una barrera de contención ve-hicular metálica típica con separador. Los tres elementos básicos que conforman este tipo de barreras de contención son: la viga, el poste o paral y el separador.

Figura 1-10: Componentes básicos de una barrera de contención vehicular metálica con separador

Las vigas son los elementos longitudinales del sistema de la barrera cuya función es contener y redireccionar aquellos vehículos que fuera de control colisionen con la barrera.

El poste junto con el separador mantienen la barrera a la altura requerida, y en el caso de los postes ubicados en los extremos de la barrera, generan el anclaje suficiente para mantener en pie a la barrera cuando ésta sea chocada durante un accidente por salida de vía. Para que los postes cumplan con estas funciones y la barrera se comporte adecuadamente ante un choque, es necesario que su insta-lación garantice que los postes permanezcan fuertemente empotrados al suelo.

Por su parte, en aquellos sistemas de barreras de contención vehicular con sepa-rador, dicho elemento cumple la función de mantener alejado el vehículo acci-dentado de los postes de la barrera, para evitar que el vehículo se enganche en alguno de los postes. Por lo general, durante el choque la dinámica de funciona-miento de las barreras es tal que las vigas del segmento colisionado de barrera se deben desprender del separador, y estas actúan como una especie de banda elástica que contienen y redireccionan al vehículo accidentado.

Algunas barreras de contención vehicular no poseen separador, y sus dos elemen-tos básicos son la viga y el poste, tal como se ilustra en la Figura 1-11.

Valla

Separador

Poste



Figura 1-11: Componentes básicos de una barrera de contención vehicular metálica sin separador

El comportamiento de las barreras de contención vehicular sin separador es muy similar al de las barreras con separador, es decir, las vigas cumplen la función de contener y redireccionar al vehículo accidentado, mientras que el poste le da a la barrera la altura adecuada y genera el soporte necesario en los extremos durante el choque contra la barrera. Por lo general, en las barreras sin separador también se espera que los postes de la sección colisionada de la barrera se separen de las vigas, pero que permanezcan empotrados al suelo. Para que esto suceda, es usual que el tornillo que une el poste con la viga sea un tornillo fusible especial. En este caso los postes deben facilitar la deflexión dinámica y ser traspasables para evitar el enganchamiento.

1.4.2 Eficacia de comportamiento de las barreras metálicas

Las barreras metálicas de contención vehicular funcionan a tracción, de tal forma que cuando un vehículo choca contra la barrera, las vigas transfieren los esfuer-zos de tracción unas a otras y desde el punto de choque hacia los extremos de la barrera, donde los esfuerzos se transmiten al terreno o superficie a la que estén sujetos los terminales de la barrerra.

Para que una barrera de contención se comporte adecuadamente ante un acci-dente por salida de vía y proteja eficazmente a los ocupantes del vehículo acciden-tado, así como a otros usuarios de la vía y terceros, es necesario garantizar que todos los detalles de instalación indicados por el fabricante sean aplicados en el campo, incluyendo las características del terreno, posición relativa de los compo-nentes del sistema, el número completo de pernos que generalmente es de 8 y el torque de apriete de los distintos tornillos que conforman el sistema, entre otros.

Debido a que cada sistema de contención vehicular posee particularidades en cuanto a su diseño, elementos que lo componen, y su dinámica de comporta-

Viga

Poste o paral



miento, de lo cual depende que el sistema sea eficaz, es recomendable obtener esta información de parte del fabricante, para entender el funcionamiento espe-rado de cada sistema y conocer los detalles que deben ser cuidados durante su instalación. En la Figura 1-12 se muestra la forma correcta de traslapar las vigas de una barrera metálica de seguridad, así como la correcta posición de los postes y los separadores, con respecto al sentido de circulación del tráfico.

Es importante que durante la instalación de estas barreras de contención, además de la correcta posición relativa de sus elementos, se verifique una correcta insta-lación de colocación.

Figura 1-12: Detalles generales de instalación de barreras metálicas con separador

1.5 BARRERAS DE CABLES

1.5.1 Componentes

Este tipo de barreras consisten en cables de acero montados sobre postes débiles de acero (Ver Figura 1-13). La función principal de los cables es la de contener y redireccionar a los vehículos que los impactan, mientras que los postes deben mantener la elevación de los cables a una altura constante.

La cantidad y disposición de los cables que constituyen el sistema depende del diseño y especificaciones del fabricante, según sea el diseño del dispositivo certi-ficado, aunque en general la cantidad de cables de los sistemas es tres o cuatro.

1.5.2 Eficacia

Estos sistemas de barreras han sido ensayados bajo la norma NCHRP Reporte 350, y durante los ensayos del nivel de contención TL-3 se han observado deflexiones la-terales de hasta 3,5 m (AASHTO, 2006), lo cual los clasifica como sistemas flexibles, y para su utilización se requiere contar con suficiente ancho de trabajo, es decir, un

Separador

Poste

Viga



amplio espacio lateral plano y libre de obstáculos, ya que estos sistemas de barrera experimentan una deformación lateral muy amplia cuando son chocados por un vehículo, y en caso de que el terreno no sea plano, el vehículo podrían pasar por debajo de los cables y no ser contenido por la barrera, o en caso de que exista algún obstáculo cercano a la barrera, el vehículo podría chocar con el obstáculo.

Figura 1-13: Barrera de cables

De acuerdo con AASHTO (2006), la efectividad del comportamiento de estos sis-temas, en cuanto al redireccionamiento del vehículo ensayado, depende del dise-ño del sistema específico que sea sometido a los ensayos de choque.

Es importante indicar que las barreras de cables no tienen elementos de conexión con otro tipo de barreras, por lo tanto, deben ser instaladas en sectores donde su funcionamiento no interactúe con otros sistemas de conteción.

La investigación que se ha desarrollado en varios Estados de EE.UU., ha definido consideraciones adicionales al alcance de la barrera de cables como, por ejemplo, la aceptación de una pendiente máxima transversal de 1:2 (V:H) en la zona consi-derada como ancho de trabajo (MOP, 2012).

Las principales ventajas de estos sistemas son las bajas fuerzas de deceleración que transmite a los ocupantes de los vehículos y el bajo costo inicial de instala-ción, aunque los costos de reparación podrían ser altos, ya que después de un choque deben reemplazarse por completo los cables en toda su longitud, a pesar de que el vehículo haya chocado con la barrera en un tramo corto. También pre-sentan ventajas en áreas con presencia de polvo y arena debido a que su diseño abierto evita la acumulación de materiales a lo largo de la barrera.

Las mayores desventajas del uso de barreras de cables incluyen: la agresividad contra motociclistas que choquen contra ellas por el riesgo de ser mutilados; la reparación, posterior al choque, que requiere sustituir una mayor longitud de ba-rrera en comparación con otros sistemas; la necesidad de contar un amplio ancho

Poste

Cables



de trabajo, es decir, con mayores zonas laterales despejadas detrás de la barrera para poder acomodar las distancias de deflexión del sistema; su reducida efectivi-dad en curvas y la sensibilidad que tiene su efectividad ante errores de instalación y mantenimiento. Otra desventaja, es la alta probabilidad de ser robadas o sufrir actos vandálicos, debido a que su material principal, el cable de acero, es útil en muchas otras aplicaciones.

1.6 BARRERAS DE CONCRETO

Las barreras de concreto son sistemas rígidos que tiene una pendiente en la cara frontal al tráfico y la cara posterior vertical para barreras laterales. Pueden ser usados como barreras centrales con las dos caras con pendiente al tráfico. Existen tres perfiles de barreras, el primero conocido como perfil New Jersey, el segundo como perfil F, y el tercero se denomina muro liso. (Ver Figura 1-14).

La reducida sección transversal de este sistema favorece el volcamiento, por lo que usualmente las que son construidas para zonas laterales de carreteras, son reforzadas con acero o un diseño más elaborado en la fundación, a no ser que exista un soporte de tierra en la parte posterior de la barrera.

Debido a la rigidez de estos sistemas, cuando las barreras de concreto son choca-das por un vehículo no experimentan desplazamiento lateral. Por este motivo, es recomendable su utilización en sitios donde se requiere la instalación de una ba-rrera de contención vehicular y no existe espacio que permita el desplazamiento lateral que experimentan las barreras de contención vehicular de menor rigidez.

La altura de la barrera para el diseño básico es de 810 mm (32 pulgadas), pero se han ensayado diseños mayores y se han construido para redireccionar vehículos más pesados que un automóvil liviano.

Figura 1-14: Geometría de las barreras de concreto con sección New Jersey, Sección F y Muro Liso.Fuente: Adaptado de AASHTO (2002)

810 mm

255 mm

180 mm

75 mm

84˚

55˚

55 mm

Forma New Jersey Forma F

55˚

84˚

75 mm

125 mm

810 mm

180 mm

60 mm

810 - 1070 mm

Muro Liso



1.7 BARRERAS MIXTAS

1.7.1 Componentes

Las barreras mixtas corresponden, en general, a un sistema de contención com-puesto de barreras de acero recubiertas en madera, cuya principal ventaja está orientada a una aplicación con un alto contenido estético y paisajístico.

Los elementos metálicos, en especial la viga longitudinal, son los encargados de resistir los esfuerzos de tracción en el momento del impacto.

1.7.2 Eficacia

Este tipo de sistemas de contención se han certificado bajo la normativa europea EN 1317 y también se han ensayado de acuerdo con la normativa norteamericana NCHRP Reporte 350, probando su eficacia para contener y redireccionar a distintos tipos de vehículos, según el sistema y los ensayos a los que han sido sometidos.

1.8 ENSAYOS DE COMPORTAMIENTO DE LOS SISTEMAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR

1.8.1 Generalidades

Los sistemas de contención vehicular (SCV) tienen tres funciones principales: con-tener al vehículo, estabilizarlo y regresarlo a su trayectoria, reduciendo los daños producidos por el accidente a los ocupantes del vehículo accidentado y a terceros. Para que una barrera u otro dispositivo de contención de vehículos cumplan con estas funciones, es estrictamente necesario que se someta a una serie de pruebas y demuestre que su comportamiento será adecuado ante un choque real.

A nivel internacional está plenamente definido que el comportamiento del siste-ma de contención vehicular solo se puede garantizar si este fue sometido a prue-bas de ensayo a escala real, mediante choques de vehículos en pruebas estanda-rizadas sobre los sistemas, y verificando que posteriormente estos sistemas sean debidamente instalados de acuerdo con las condiciones de ensayo. Si un sistema de contención vehicular no se somete a este proceso existirá incertidumbre sobre el comportamiento de respuesta ante un accidente por salida de vía.

El comportamiento funcional de los sistemas de contención vehicular solo se lo-grará si se lleva a cabo un proceso de verificación estricto y riguroso que satisfaga exigencias normativas debidamente comprobadas y reconocidas, realizado por organismos competentes para tal efecto.



Cualquier modificación realizada a un dispositivo de seguridad puede cambiar su comportamiento ante un choque, ya sea en las características de sus compo-nentes, los materiales de fabricación o en las condiciones de instalación. Por lo tanto, una vez que un dispositivo ha sido ensayado y aprobado exitosamente, es necesario asegurarse que sea fabricado, distribuido e instalado con las mismas características del ejemplar ensayado.

1.8.2 Normativas de ensayo a escala real

Los ensayos a escala real son pruebas estandarizadas que han sido diseñadas para evaluar uno o más de los principales factores que afectan el comportamiento de los sistemas de contención vehicular, como el comportamiento estructural, el ries-go para los ocupantes del vehículo y el comportamiento del vehículo de ensayo durante y después del impacto. Su propósito es verificar el adecuado funciona-miento del sistema, para garantizar la seguridad de los ocupantes del vehículo, otros usuarios de la vía y terceros vulnerables.

En la tecnología utilizada en América y Europa, se tienen tres normativas de ensa-yo a escala real para la evaluación de sistemas de contención vehicular: la norma europea EN 1317, la norma estadounidense Reporte 350 NCHRP (National Coo-perative Highway Research Program) y la actualización del Reporte 350 NCHRP conocido como el MASH (Manual for Assesing Safety Hardware). Al respecto, es importante señalar que para que un sistema de contención vehicular sea acep-tado debe haber sido ensayado de acuerdo con alguna de estas tres normativas. Debe tomarse en consideración que, el MASH es una actualización y reemplazo del Reporte 350 NCHRP a los efectos de la evaluación de nuevos dispositivos de contención vehicular.

Estas normativas contienen procedimientos estándar de ensayo, evaluación y cla-sificación de los sistemas de contención vehicular, para determinadas condiciones que se han reconocido como las más frecuentes en la operación vehicular en cuanto a tipos de vehículos, velocidades y circunstancias de impacto. Sobre el particular, es relevante indicar que no es económicamente factible ni deseable desarrollar y ensayar sistemas capaces de resistir todos los posibles impactos de todos los vehículos en las vías.

Las normativas de ensayo EN 1317, Reporte 350 NCHRP y MASH, son para ensa-yar y evaluar los sistemas de contención vehicular, y de ninguna manera se deben considerar como una justificación en cuanto a dónde y en qué circunstancias se debería aplicar un sistema. Las respuestas a ésto último corresponden a los crite-rios técnicos que se establecen en la presente guía.



Los ensayos se realizan bajo condiciones reales estándares, entre las que se pue-den mencionar:4El terreno donde se realiza la prueba posee una superficie plana y nivelada,

libre de obstáculos.4Los elementos por ensayar se colocan simulando su uso en una vía recta.4Se utilizan tipos específicos de vehículos. La masa, dimensiones y altura del

centro de gravedad (CG), de los vehículos utilizados para cada nivel de ensayo, se especifican en las normativas.

4El vehículo se lanza para que colisione contra el sistema de contención a una cierta velocidad y trayectoria (ángulo de impacto), según la normativa y el ni-vel de ensayo.

4El vehículo se encuentra en circulación libre durante el ensayo, es decir, no se considera el efecto de los frenos ni posibles acciones con el volante.

En cada ensayo se busca impactar el punto más crítico del elemento por ensayar. Los suelos para los ensayos son cautelosamente seleccionados para representar una situación promedio. Al instalar un SCV, se deberían considerar siempre los suelos de la obra y en el caso de suelos arenosos por ejemplo, puede ser aconse-jable reforzar el anclaje del sistema al suelo.

En las tres normativas se definen diversos parámetros para evaluar la efectivi-dad de los sistemas de contención vehicular y establecer la clasificación técnica del sistema. La evaluación que hacen las normativas de ensayo a los sistemas de contención, permiten determinar, entre otras, las siguientes características de comportamiento:4Nivel de contención.4Severidad del impacto.4Deformación del sistema de contención.4Capacidad de redireccionamiento o trayectoria del vehículo antes y después de

impactar el sistema.

El nivel de contención es la energía cinética transversal (o energía cinética total, según las características de ensayo y del dispositivo ensayado) que un sistema es capaz de retener de manera controlada, sin que el vehículo atraviese el sistema ni se vuelque.

La severidad del impacto se define como el nivel de riesgo de los ocupantes del vehículo de sufrir lesiones como consecuencia de la colisión. En este sentido, un sistema que sea capaz de contener un camión no sirve si al contener un vehículo liviano causa graves lesiones o la muerte de sus ocupantes. Es por ello, que se han desarrollado a nivel mundial parámetros que permiten cuantificar la severidad del impacto, entre los cuales se destacan las deceleraciones medidas en el interior del vehículo y la deformación de la estructura del vehículo. Además, en las nor-mativas de ensayo de choque a escala real se verifica que al ejecutar el ensayo,



ninguna parte relevante del sistema se desprenda o penetre en el interior del vehículo durante la prueba, de manera que se ponga en riesgo a los ocupantes del vehículo o a terceros.

La deformación del sistema (válido para barreras de contención y pretiles de puente) se describe mediante tres distancias transversales que se miden durante los ensayos de impacto a escala real: ancho de trabajo (W), deflexión dinámica (D) y la intrusión del vehículo (VI).

Es indispensable conocer estos parámetros de comportamiento del sistema, para establecer la localización transversal del sistema de contención vehicular con res-pecto al obstáculo potencialmente peligroso, ya que si la flexibilidad del sistema es mayor que el espacio transversal entre éste y el peligroso potencial, entonces el sistema no protegería realmente al usuario de dicho peligro.

Figura 1-15: Deflexión dinámica medida (Dm), ancho de trabajo medido (Wm) e intrusión del vehículo medida (VIm) de una barrera de contención vehicular

Fuente: Adaptado de AENOR (2010b)

VIm

Dm

W mVIm

Dm

W m

(e) (f)(d)

4 m 4 m

(1) (1)

(1): Plataforma

(a) (b) (c)

Dm

W m

Dm

W m

Dm

W m

W m

Dm

W m

Dm

(g)



El ancho de trabajo (Wm) es la distancia entre la cara más próxima al tráfico antes del impacto, y la posición lateral más alejada que durante el impacto alcanza cualquier parte esencial del sistema de contención o el vehículo. Si el vehículo se deforma alrededor de la barrera durante el ensayo de choque, de forma tal que ésta no se pueda usar para medir el ancho de trabajo, debe emplearse como al-ternativa la máxima posición lateral de cualquier parte del vehículo imagen c de la Figura 1-15.

La deflexión dinámica (Dm) es el máximo desplazamiento dinámico lateral de la cara del sistema más próxima al tráfico.

La intrusión del vehículo (VIm) para los vehículos pesados es el máximo despla-zamiento lateral dinámico que experimenta el vehículo, medido con respecto a la cara al tráfico de la barrera sin deformar; se debe evaluar mediante grabaciones fotográficas o vídeo a alta velocidad, considerando una carga hipotética de ancho y alto iguales a la plataforma del vehículo y una altura total de 4 m. La VIm debe evaluarse midiendo la posición y ángulo de la plataforma del vehículo y conside-rando que la carga hipotética permanece sin deformar y rectangular respecto a dicha plataforma, o bien empleando vehículos de ensayo con la carga hipotética.

La intrusión del vehículo (VIm) de un autobús es su máximo desplazamiento late-ral dinámico, medido con respecto a la cara al tráfico de la barrera sin deformar.

La deflexión dinámica y el ancho de trabajo permitirán durante el diseño fijar la ubicación de la barrera de contención vehicular con respecto al obstáculo o zona peligrosa. La relación de estos parámetros se puede observar en la Figura 1-15.

La capacidad de redireccionamiento o trayectoria del vehículo antes y des-pués del impacto, es un parámetro utilizado para medir la capacidad de un ba-rrera de contención vehicular, pretil de puente o atenuador de impacto redirecti-vo, para otorgar al vehículo que la impacta una dirección de salida lo más paralela posible al eje de la calzada, con el propósito de evitar que el vehículo colisione con otros vehículos que circulan por la vía. Sobre el particular, es de comentar que una deflexión horizontal excesiva del sistema puede producir un “embolsamien-to”, que genere un ángulo de salida mayor al de entrada, y como consecuencia el vehículo podría impactar otros vehículos que circulan por la misma vía o salirse de la calzada por la zona lateral opuesta.



CAPÍTULO 2

EVALUACIÓN DE SEGURIDAD VIAL DE LAS ZONAS LATERALES DE UNA VÍA


Capítulo I. CoNCEptoS GENERalES Y NoRMatIVaS 39CAPÍTULO 2. EVALUACIÓN DE SEGURIDAD VIAL DE LAS ZONAS LATERALES DE UNA VÍA

2.1 GENERALIDADES

El análisis de seguridad vial de la zona lateral de una vía está orientado a determi-nar si presenta condiciones tales que las consecuencias de un accidente por salida de la vía no sean graves. Para que esta condición se cumpla es necesario que la zona lateral esté libre de obstáculos potencialmente peligrosos y que el terreno posea una sección transversal relativamente plana.

El primer paso que debe dar un proyectista o un auditor, cuando pretende evaluar la seguridad de una carretera nueva o existente respecto a los accidentes por sa-lida de vía, es identificar los elementos potencialmente peligrosos en el entorno de la carretera.

Un elemento potencialmente peligroso se identifica a partir de las siguientes con-diciones:

La naturaleza del elemento peligroso es tal que su interacción con un vehículo puede producir graves lesiones a sus ocupantes. Para ello se deben considerar sus dimensiones, geometría, configuración, rigidez, etc.

La distancia del elemento potencialmente peligroso al borde de la vía es igual o inferior a una distancia mínima preestablecida, denominada zona libre necesaria (En el capítulo 3 de esta guía se presenta la definición y metodología de cálculo de la zona libre necesaria). Un objeto que por sus características sea agresivo, no se considera como peligroso si se encuentra suficientemente alejado de la carretera.

El registro de accidentes indica que un determinado elemento es un peligro y debe tratarse.

Es necesario determinar si hay disponible una zona libre de potenciales peligros en la zona lateral de la carretera, para lo cual se debe:4Realizar un inventario de los elementos que se ubican en la zona lateral de la

vía, medir sus dimensiones y localización respecto a los carriles de circulación de la carretera y establecer cuáles podrían ser potencialmente peligrosos (para los usuarios de la vía o terceros) debido a sus dimensiones y características.

4Medir anchos y pendientes del terreno en la zona lateral de la carretera.4Establecer la zona libre disponible.4Calcular la zona libre necesaria para cada sección de la vía.



Si la zona libre disponible es mayor o igual a la zona libre necesaria, la zona la-teral de la carretera se considera segura y no es necesario implementar ninguna medida.

En caso de que la zona lateral de la carretera no posea condiciones para conside-rarla segura (la zona libre no es suficientemente amplia), ya sea por la existencia de obstáculos, por la pendiente del terreno u otro potencial peligro, en primer instancia debe mejorarse la zona lateral eliminando o modificando los obstáculos para reducir el riesgo que producen, y tratar de ampliar la zona libre disponible.

En última instancia, si no fuera posible modificar la zona lateral se debe conside-rar la posibilidad de instalar algún sistema de contención vehicular.

Es importante tener claro que la implementación de un sistema de contención ve-hicular (SCV) no es necesaria en todos los casos, ya que se adopta como solución final cuando no se logra conseguir resolver el problema de seguridad con alguna medida de la etapa de mejoramiento de la zona lateral.

De ser necesario instalar un sistema de contención vehicular, el procedimiento de análisis y diseño permite establecer el nivel de contención necesario del sistema, así como establecer los parámetros de disposición del sistema (longitud, esviaje, disposición transversal, etc.).

2.2 LA ZONA LIBRE

La zona libre es el espacio localizado en la zona lateral de la carretera en el que, después de salirse de la vía, un conductor podría reconducir o detener su vehícu-lo de manera segura, sin volcarse, colisionar contra algún obstáculo peligroso ni causar daño a un tercero.

La zona libre necesaria (ZLN) es la distancia medida desde uno de los bordes de la vía hacia la zona lateral correspondiente, necesario para que, después de salirse de la vía, un conductor pueda reconducir o detener su vehículo de manera segura (sin volcarse ni colisionar contra algún obstáculo peligroso).

La zona libre disponible (ZLD) se define como el área comprendida entre el bor-de de la vía y el obstáculo, desnivel u objeto vulnerable más próximo a ella (Ver Figura 2-1).

En las siguientes secciones se presentan los criterios técnicos que permiten esta-blecer las zonas libres necesarias y disponibles.


Capítulo I. CoNCEptoS GENERalES Y NoRMatIVaS 41CAPÍTULO 2. EVALUACIÓN DE SEGURIDAD VIAL DE LAS ZONAS LATERALES DE UNA VÍA

Figura 2- 1: Definición de la zona libre disponibleFuente: Valverde, G. (2011)

El procedimiento y criterios técnicos para la determinación de la zona libre, así como para la identificación de potenciales peligros en las zonas laterales de una carretera, se establecen en el Guía Técnica para el Diseño de Zonas Laterales para Vías más Seguras. Dicha guía también incluye un conjunto de soluciones que permiten eliminar o reducir el riesgo debido a la presencia de obstáculos u otros peligros potenciales ubicados en la zonas laterales de una carretera.

Se debe recalcar que solamente en aquellos casos en los que no es técnica o eco-nómicamente factible implementar una solución alterna, como las recomendadas en la Guía Técnica para el Diseño de Zonas Laterales para Vías más Seguras, para eliminar o reducir el riesgo presente en los márgenes de una vía, se debe con-siderar la colocación de un sistema de contención vehicular, de acuerdo con los criterios que se desarrollan en el Capítulo 3 de esta guía.

zona libredisponible

zona libredisponible

berma carril carril berma

peligro:objeto fijo

peligro: talud críticopendiente >1V:3H



CAPÍTULO 3

CRITERIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE BARRERAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR


Capítulo I. CoNCEptoS GENERalES Y NoRMatIVaS 45CAPÍTULO 3. CRITERIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE BARRERAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR

3.1 GENERALIDADES

El proceso de selección de una barrera de contención vehicular es complejo debi-do a las diferentes situaciones que se encuentran en las zonas laterales de las vías y las múltiples opciones de sistemas disponibles en el mercado.

Se debe enfatizar que la mejor opción es aquella que brinda el nivel de protección requerido al menor costo durante un determinado período.

Instalar una barrera o cualquier otro sistema de contención vehicular debe consi-derarse como una de las últimas opciones. Siempre se debe analizar la viabilidad técnica y económica de otras opciones que incluyen la eliminación, modificación o mitigación del peligro potencial.

De no ser factible la solución del problema de seguridad existente en las zonas laterales de una carretera mediante la eliminación o modificación del peligro exis-tente, y sea necesario instalar una barrera de contención vehicular, la elección del sistema debe basarse en criterios técnicos objetivos y oficialmente establecidos.

Los siguientes factores se deben considerar antes de hacer una selección definiti-va del sistema de contención vehicular:4Nivel de contención.4Deflexión de la barrera.4Condiciones del sitio.4Compatibilidad con otros sistemas de contención vehicular.4Costos de instalación y mantenimiento.4Estética.4Condiciones ambientales.4Seguridad de otros usuarios4Historial de desempeño del sistema.

Cada uno de éstos factores se describen a continuación.

3.1.1 Nivel de contención

La barrera de contención vehicular debe poseer la capacidad estructural para contener y redireccionar el vehículo de manera segura, así en el caso donde pre-dominen automóviles y camiones livianos normalmente deberá ser seleccionado



un sistema de contención estándar, desarrollado para impactos de nivel de con-tención bajo. Si la vía presenta deficiencias en el diseño geométrico, altas veloci-dades de circulación, elevados volúmenes de tránsito o un volumen significativo de vehículos pesados puede ser necesario instalar un sistema de alta contención. En especial, se deben analizar aquellos casos en que terceros pueden resultar afectados si la barrera es franqueada por un vehículo, por ejemplo los niños que juegan en un parque cercano a la vía. En este capítulo se brinda una guía para se-leccionar el nivel de contención de la barrera de acuerdo con el nivel de riesgo, el volumen y composición del tránsito vehicular y la velocidad específica de diseño.

Se establecen seis niveles de contención distintos (niveles de energía cinética máxima) para el diseño de los SCV que serán instalados en las vías colombianas. Estos niveles de contención se han denominado como “Niveles de contención colombianos” (NCC), los cuales quedan establecidos como rangos de niveles de energía cinética transversal “IS”, y dentro de los cuales se ubican los niveles de contención de las tres normas de ensayo, EN 1317, NCHRP 350 y MASH.

Así, utilizando el valor de “IS” máximo al que es sometida una barrera de con-tención vehicular bajo cualquiera de las normativas de ensayos, dicha barrera quedaría ubicada según los rangos de energía definidos para los NCC.

De esta forma quedan establecidos los rangos o niveles de contención de referen-cia para Colombia, que permiten, según las condiciones de cada sitio, establecer la capacidad de contención necesaria del SCV que se debe instalar.

En la Figura 3-1 se muestran los rangos de energía que definen los NCC, y cómo clasifican los niveles de contención de las normativas EN 1317, NCHRP 350 y MASH dentro de los NCC, según el valor de “IS” máximo al que son ensayadas las barreras de contención en cada nivel de prueba de dichas normativas los niveles de contención. En esta la figura se observa que:

1. Se han definido 6 niveles de contención para barreras permanentes para Co-lombia (NCC0 a NCC5).

2. El NCC0 no es recomendable para barreras de contención permanentes, y por lo tanto no se incluye en el procedimiento de diseño de las barreras de con-tención vehicular.

3. Los NCC muestran una adecuada gradualidad progresiva en términos de los rangos de “IS” que los define, lo cual es apropiado para determinar el nivel de contención requerido para una barrera de contención vehicular, según las características del tráfico y el peligro potencial de cada sitio particular.



Figura 3-1: Rangos de energía cinética de los niveles de contención colombianos y clasificación de los niveles de contención de las normas EN 1317, NCHRP 350 y MASH.

La Tabla 3-1 resume cómo se clasifican los niveles de contención de las normas EN 1317, NCHRP 350 y MASH, dentro de los NCC.

Tabla 3-1: Clasificación de los niveles de contención de las normas EN 1317, NCHRP 350 y MASH dentro de los NCC

Nivel de contención NCC EN 1317 NCHRP 350 MASH

Bajo NCC1 N2 TL2 TL2

Medio-Bajo NCC2 H1, L1 TL3, TL4 TL3, TL4

Medio NCC3 H2, L2 - -

Medio-Alto NCC4 H3, L3 - -

Alto NCC5 H4a, L4a TL5, TL6 TL5, TL6

Muy Alto NCC6 H4b, L4b - -

Esta clasificación de los niveles de prueba de las normas EN 1317, NCHRP 350 y MASH dentro de los NCC, únicamente considera la energía cinética transversal máxima que la barrera de contención vehicular es capaz de absorber durante el impacto. Los sistemas que se clasifican dentro del mismo NCC no se comportan exactamente de la misma manera y en cada caso se deben analizar otros factores como ancho de trabajo, deflexión dinámica, intrusión del vehículo y nivel de se-veridad para seleccionar el sistema más adecuado según las condiciones del sitio.



3.1.2 Deflexión de la barrera

Una vez que se ha determinado el nivel de contención requerido, la deflexión del sistema es un criterio que toma relevancia y puede establecer el tipo de barrera que se seleccione. Un principio general que debe aplicarse es colocar la barrera más flexible posible, siempre que se cumplan con los criterios dados por las nor-mativas vigentes y las especificaciones del fabricante, ya que la severidad del im-pacto será menor, causando menores daños físicos a los ocupantes del vehículo.

Debe verificarse que el ancho de trabajo (W) y la deflexión dinámica (D) de la barrera sean menores que la distancia a la que se encuentra el obstáculo o el desnivel, respectivamente, del que se desea proteger a los usuarios, ya que de lo contrario la barrera no protegería eficazmente a los usuarios de dichos peligros.

Si el obstáculo se ubica muy cerca de la vía, probablemente la mejor opción es co-locar un sistema semirrígido (0,6 m < D ≤ 2 m) o rígido (D ≤ 0,6 m). Los sistemas semirrígidos pueden ser reforzados en un tramo específico donde se ubique un obstáculo muy cercano a la barrera, si se reduce la distancia entre los postes o se utiliza una viga doble o anidada. Algunos dispositivos flexibles también pueden ser reforzados si se reduce la separación entre los postes. Se debe comprobar en todos los casos que el suelo pueda resistir las cargas laterales impuestas durante el impacto.

Si el obstáculo se ubica muy cerca de la barrera y es un elemento que supera la altura de la misma, como pilas de puentes o columnas de edificios, se debe con-siderar la posibilidad de que los camiones y buses se inclinen sobre la barrera e impacten la estructura, situación que por ejemplo podría provocar una tragedia mayor debido al colapso del soporte. En ese caso, se debe disponer una distancia mayor al ancho de trabajo entre el peligro y la barrera de contención vehicular, o incrementar la altura de la barreras para minimizar la inclinación del vehículo durante el impacto (si se trata de barreras hechas de concreto).

3.1.3 Condiciones del sitio

En general, la pendiente de aproximación a la barrera de contención vehicular no debe ser mayor a 1V:10H para asegurar el adecuado funcionamiento del disposi-tivo durante el impacto. Si la pendiente del terreno es mayor a 1V:10H, el centro de gravedad del vehículo puede desviarse de su posición normal, lo que puede provocar que el vehículo traspase el sistema de contención, se vuelque o sea en-ganchado por un poste. Algunos sistemas flexibles pueden colocarse en terrenos con pendientes de hasta 1V:6H. Sin embargo, se deben revisar las especificacio-nes técnicas del fabricante para garantizar que esta configuración es adecuada.



La cimentación y el suelo son una parte integral del sistema de contención vehi-cular, se deben revisar detalladamente las condiciones enlas que se realizaron los ensayos a escala real y las recomendaciones de instalación de los fabricantes para garantizar el adecuado comportamiento del dispositivo de contención en campo.

En los planos y especificaciones técnicas del fabricante se define cuál es el tipo de suelo requerido para la cimentación del sistema, los parámetros que lo carac-terizan, los ensayos que deben efectuarse para medir la resistencia del suelo y las normativas de referencia.

El Contratista del proyecto o Administrador de la carretera debe garantizar que la resistencia del suelo donde será instalado el sistema de contención vehicular sea suficiente para que el sistema tenga un comportamiento similar al que presentó el prototipo ensayado eficazmente bajo la norma EN 1317,NCHRP Reporte 350 o las normativas que las sustituyan.

3.1.4 Compatibilidad con otros sistemas de contención vehicular

Una recomendación practicada frecuentemente por las agencias de administra-ción de carreteras, es utilizar una variedad reducida de sistemas de contención vehicular debido a las siguientes ventajas:

4Los sistemas de contención vehicular en uso, que han demostrado su efectivi-dad y confiabilidad a través de los años y se han instalado conforme a las espe-cificaciones técnicas del fabricante y las normativas vigentes, deberían seguir siendo utilizados por las agencias administradoras de carreteras, ya que los re-gistros históricos son las mejores pruebas que pueden respaldar la efectividad de un determinado modelo.

4Se facilita el manejo de inventarios, ya que solamente se requiere adquirir unas cuantas piezas diferentes.

4El personal de construcción y mantenimiento puede especializarse en la insta-lación o reparación de los sistemas más utilizados.

4Los terminales y transiciones pueden estandarizarse para situaciones normales.

3.1.5 Costos de instalación y mantenimiento

Los costos de instalación y mantenimiento son factores de peso en la selección de un determinado sistema. Los sistemas de alta contención generalmente tienen un alto costo de instalación, sin embargo los costos de mantenimiento son menores.

Se consideran los siguientes costos de mantenimiento:



Mantenimiento rutinario: los costos de mantenimiento rutinario son mínimos e incluyen los costos de las operaciones de limpieza, y pintura (requerida para cier-tos sistemas así fabricados originalmente). Éstos son prácticamente iguales para cualquier tipo de barrera de contención vehicular.

Reparación: la mayoría de los costos de mantenimiento se deben a los daños que sufre la barrera durante el impacto. En zonas de alto tránsito, donde las colisiones con la barrera son frecuentes, los costos de reparación son un aspecto importante que puede imperar sobre otros criterios. Por ejemplo, en las autopistas urbanas, donde no se pueden realizar labores de reparación sin interrumpir el tránsito en los carriles adyacentes, es prefiere instalar una barrera rígida de concreto, que prácticamente no sufre ningún daño durante el choque.

Materiales y almacenamiento de piezas: se debe determinar la disponibilidad de las piezas para su reemplazo en un futuro y cuáles son los requerimientos de almacenamiento.

Los diseños simples son más fáciles de instalar y reparar, además los trabajadores pueden ser capacitados rápidamente para realizar esas tareas.

3.1.6 Estética

En la mayoría de los casos, este factor no rige la selección del sistema. Sin em-bargo, en algunas áreas turísticas o reservas naturales se prefiere colocar barreras rústicas o de apariencia natural, que no afecten a la belleza escénica de la zona.

3.1.7 Condiciones ambientales

Las condiciones de humedad, salinidad o presencia de lluvia ácida u otras con-diciones similares en la zona donde será instalado el sistema de contención ve-hicular, son factores muy importantes a considerar en la selección del sistema y las especificaciones técnicas de sus materiales. Por ejemplo, el espesor de galva-nizado de una barrera de contención vehicular que será instalada en una zona costera, será mayor que en el caso de que esa barrera se instale en una carretera con condiciones ambientales menos adversas.

3.1.8 Seguridad de otros usuarios

Las barreras de contención forman parte de la infraestructura vial y por lo tanto no deberían poner en riesgo la seguridad de otros usuarios. Por ejemplo: las ba-rreras no deben obstaculizar la visibilidad de los conductores que se aproximan a una intersección desde una vía secundaria.



3.1.9 Historial de desempeño del sistema

El desempeño de la barrera durante su vida útil y los costos de instalación y repa-ración deben ser monitoreados y registrados por la agencia administradora de la carretera, ya que estos datos son necesarios para realizar una adecuada gestión de la infraestructura vial. Los ingenieros encargados del diseño, selección e insta-lación de las barreras de contención vehicular también deben tener acceso a estos datos para realizar la mejor elección.

Se debe enfatizar que las pruebas de impacto a escala real son un medio para verificar la eficacia de una barrera en servicio, por lo que resulta necesario replicar en campo las condiciones de instalación de la barrera durante el ensayo. Se re-quiere aplicar de manera consistente los criterios establecidos en las normativas, estándares y especificaciones de los fabricantes. Sin embargo, el funcionamiento de las barreras y de otros sistemas debe ser monitoreado en campo para verificar su adecuado comportamiento.

3.1.10 Procedimiento de diseño y selección del sistema

La Figura 3-2 muestra el procedimiento general para el diseño de una barrera de contención vehicular, entendiéndose “diseño” como la metodología para de-terminar las características técnicas de la barrera –nivel de contención, ancho de trabajo (W), deflexión dinámica (D), tipo de terminal –y el valor de los parámetros para su disposición –longitud, ubicación trasversal y en altura, esviaje–.

El procedimiento general se resume en los siguientes pasos:

1. Reunir la información requerida para el análisis.2. Determinar el nivel de contención requerido de la barrera.3. Establecer la disposición de la barrera.4. Determinar la ubicación lateral, con respecto a la zona lateral de la vía y al

obstáculo.5. Determinar la ubicación en altura.6. Establecer los parámetros de comportamiento dinámico, W y D.7. Establecer las dimensiones de la barrera.8. Determinar la relación de esviaje.9. Calcular la longitud de la barrera de contención vehicular.10. Establecer el tipo de terminal.11. Seleccionar la barrera de contención y los terminales.

Este procedimiento puede ser aplicado para el diseño de barreras de contención vehicular que serán instaladas tanto en carreteras existentes como en carreteras en proyecto.



Una vez diseñada la barrera, y como última etapa del procedimiento de diseño, se elige el sistema más adecuado dentro de los sistemas de contención disponibles en el mercado y aprobados por el Ministerio de Transporte.

Nótese de la Figura 3-2, que la disposición lateral de la barrera y su ubicación con respecto al elemento potencialmente peligroso, depende de los parámetros W y D, y viceversa, por lo tanto, la elección del sistema queda condicionado por estos parámetros y, únicamente se pueden considerar aquellos sistemas que cumplan con los valores especificados para estos parámetros de diseño.

Es importante indicar que en el caso de barreras de contención vehicular que serán instaladas en puentes, siempre debe instalarse una barrera de contención vehicular tipo “pretil de puente”, diseñada y ensayada especialmente para este tipo de aplicación.

Figura 3-2: Esquema del procedimiento general de diseño de una barrera de contención vehicularFuente: Valverde, G. (2011)

Determinar el nivel de contención

Determinar el área libre disponibleentre la barrera y el obstáculo

Determinar la disposición en altura de la barrera

Determinar la relación de esviaje (b/a)

Reunir la información requerida parael diseño de la barrera de contención

Determinar la ubicaciónde la barrera con respecto

al obstáculo y la vía

Establecerancho de trabajo (W)

y deflexión dinámica (D)máximos de la barrera

Calcular la longitud total de la barrera

Establecer el tipo de terminal

Elegir la barrera y el terminal (si aplica)



Algunas situaciones que requieren un tratamiento especial en el procedimiento de diseño son:4Barreras en tramos curvos de carretera.4Barreras en intersecciones.4Barreras frente a accesos a propiedades públicas y privadas.4Barreras en separadores centrales.

Información requerida

Los siguientes datos deben obtenerse para cada uno de los tramos de la vía:4Registro y análisis de concentración de accidentes de tránsito.4Volumen y composición del tránsito vehicular: tránsito promedio diario (TPD),

porcentaje de automóviles y camiones (según tipos preferiblemente), volumen de ciclistas, motociclistas y peatones.

4Velocidad de circulación (V85) o velocidad específica de diseño de la vía.4Características geométricas de la vía (pendiente, curvatura, peralte, etc.).4Información topográfica de las zonas laterales de la carretera: longitudes

transversales y pendientes del terreno.4Características de los peligros potenciales y su ubicación detallada.4Ubicación y descripción de los lugares y elementos que pueden representar una

dificultad para ejecutar un posible tratamiento, como accesos a propiedades, paradas de buses, elementos del sistema de drenaje, servicios públicos, etc.

4Condición de la estructura de pavimento (incluyendo la berma).4Ubicación de los sitios donde la visibilidad y la distancia de visibilidad de para-

da son restringidas.4Ubicación, disposición, tipo y condición de las barreras de contención vehicu-

lar existentes en la vía.

El propósito de recopilar toda esta información es conseguir que el tratamiento de los peligros potenciales en cada una las secciones sea consistente y adecuado para las condiciones particulares que se presenten a lo largo de la vía, y que por lo tanto, el nivel de seguridad sea uniforme en todo el recorrido de la misma.

3.2 SELECCIÓN DEL NIVEL DE CONTENCIÓN

La elección del nivel de contención de una barrera de contención vehicular está en función del nivel de severidad que se esperaría de un accidente por salida de la vía en el sitio, así como de las características del tráfico y de la vía –velocidad de operación (V85) o velocidad específica de diseño, volumen de tránsito y composi-ción del tránsito vehicular (la cantidad de vehículos pesados).

El nivel de riesgo y la gravedad del posible accidente se determina a partir del tipo de elemento potencialmente peligroso localizado al lado de la vía, y de las con-



diciones de operación de la carretera. La Tabla 3-2 muestra la clasificación de la gravedad de los accidentes de acuerdo con las condiciones del peligro potencial.

Tabla 3-2: Clasificación de la gravedad de los accidentes

Nivel de riesgo

Gravedad del accidente Condiciones

Riesgo Alto

Muy grave

Caídas por precipicios.Caídas desde la plataforma de un puente u otra estructura similar.Colisiones con estructuras a nivel inferior, donde se preste un servi-cio o se almacenen mercancías peligrosas.Nudos e intersecciones complejas.

Accidente grave para

terceros

Invasión de otras vías paralelas (líneas férreas, carreteras, ciclovías).Irrupción en zonas donde se localizan terceros vulnerables (parques recreativos por ejemplo).Choque con elementos que puedan producir la caída de objetos de gran masa sobre la plataforma de la vía o puente.

Accidente grave

Caídas en masas de agua.Choque con pilares de puentes o entradas a túneles.Colisiones con laderas rocosas.

Riesgo normal

Accidente normal

Choque con elementos como:Árboles.Postes y soportes de luminarias, señales, rótulos y vigas.Muros, paredes, muros de retención, muros de suelo reforzado, mu-ros de tierra armada, tablestacas, pantallas antirruido.Estructuras del sistema de drenaje.Cunetas o canales de sección no traspasable.Taludes transversales.Vuelco (paso por taludes paralelos no traspasables).

Una vez definido el nivel de riesgo y la gravedad del posible accidente por salida de la vía, y en función de la velocidad del tramo de carretera (velocidad específica de diseño o V85, según corresponda a una carretera en proyecto o en operación), el tránsito promedio diario (TPD) y la cantidad diaria de buses, camiones de dos y más ejes, se elige el nivel de contención de la barrera de acuerdo con los criterios del algoritmo de selección de la Figura 3-2.

Se debe aclarar que la clasificación de los accidentes de tránsito presentada en la Tabla 3-2 solamente debe utilizarse para seleccionar el nivel de contención del sistema de acuerdo con los criterios de la Figura 3-2.

Cada nivel de contención se dirige a un tipo de tráfico y características del tramo de carretera. En el caso de vías nuevas, la velocidad sería la de diseño, y los datos de TPD y cantidad de buses y camiones serían los de la demanda estimada para el proyecto. Los niveles de riesgo (gravedad esperada de los accidentes) se deben determinar con la información de los planos del proyecto.



Descripción del algoritmo de selección del nivel de contención de una barrera de seguridad:

El primer paso del algoritmo de la Figura 3-3 consiste en determinar si la zona es de riesgo alto o riesgo normal.

En caso de que la zona sea de riesgo alto, se debe establecer la gravedad del tipo de accidente esperado en el sitio, ya sea accidente muy grave, accidente grave para terceros, o accidente grave, según los criterios de la Tabla 3-2. Si la zona no es de riesgo alto el tipo de accidente esperado es normal, según los criterios de la Tabla 3-2.

Una vez establecida la gravedad del accidente esperado en el sitio, se determina el rango de velocidad de operación (V85) o velocidad de diseño de la carretera.

De acuerdo con el rango de velocidad de la carretera, y según sea el tránsito de la vía (TPD en vehículos/día), se verifica si la composición vehicular del tránsito de vehículos pesados supera los valores establecidos en las Tablas 3-3, 3-4, 3-5 y 3-6, en ese orden, y según sea la gravedad del accidente esperado.

De acuerdo con el resultado del paso anterior, se establece el nivel de contención requerido para la barrera de seguridad.

Si la velocidad de la carretera es menor de 60 km/h, y la gravedad esperada del accidente que se desea evitar es “muy grave” o “grave para terceros”, el nivel de contención mínimo de la barrera de seguridad que se debe instalar es “NCC1” (nivel de contención bajo).

Si la velocidad de la carretera es menor de 60 km/h, y la gravedad esperada del accidente que se desea evitar es “grave” o “normal”, la instalación de una barrera de seguridad se puede justificar de acuerdo con el criterio del diseñador o el re-gistro de accidentes por salida de vía en el sitio (de existir), y en ese caso el nivel de contención mínimo de la barrera debe ser NCC1 (nivel de contención bajo). De no registrarse accidentes por salida de vía en el sitio o el criterio del diseñador no lo justifica, no se requerirá instalar una barrera de seguridad en sitios con velo-cidades menores de 60 km/h, y cuando la gravedad esperada del accidente que se desea evitar es “grave” o “normal”, y en su lugar, se deben evaluar medidas complementarias.



Figura 3-3: Algoritmo de selección del nivel de contención de barreras de seguridad

Además de las condiciones que se indican en la Figura 3-3 la elección del nivel de contención de la barrera debe complementarse con el criterio profesional. Las barreras de contención vehicular se instalan en una carretera para reducir las con-secuencias de un accidente por salida de la vía, sin embargo, estos sistemas no evitan la ocurrencia de accidentes ni están exentos de riesgo para los ocupantes del vehículo.

Tabla 3-3: Valores mínimos de camiones de 5 y más ejes requeridos para justificar una barrera de muy alta contención (NCC6)

TPDCamiones de 5 y más ejes (veh/día)

Calzada simple Doble calzada

≤ 1000 25% 30%

> 1000 15% 20%

Accidente Muy Grave

Velocidad

Camiones de 5 y más Ejessupera valores

Tabla 3-2

NCC6

Sí

No

Sí

No

Sí

NCC5 NCC1NCC4 NCC3 NCC2

Camiones de más de 2 Ejessupera valores

Tabla 3-3

Sí

No

Camiones de 2 y más Ejes

supera valoresTabla 3-4

SíBuses y



No

Sí

No

No

No

NCC5 NCC4 NCC3

Accidente Grave para

Terceros

Velocidad

Sí

No

Sí

NCC2 NCC1

Camiones de más de 2 Ejessupera valores

Tabla 3-3

Sí

No



SíBuses y



No

No

Sí

No

Sí

Sí

No

Buses y Camiones de 2 y más Ejes




No se requiere barreraEvaluar medidascomplementarias

Accidente Grave

Velocidad

Sí

Velocidad60 - 80 km/h

la instalación de una barrera por criterio

del diseñador opor el registrode accidentes

No

NCC4 NCC3

Sí

NCC2 NCC1

Sí

NoNo

Accidente Normal Velocidad

Sí

Velocidad60-80 km/h

No

Sí

No

Buses y Camiones de 2 y más Ejes


NCC3 NCC2

Sí

No

No se requiere barreraEvaluar medidascomplementarias

la instalación de una barrera por criterio

del diseñador opor el registrode accidentes

No

NCC1

Sí

Zona es de Riesgo Alto

Sí

No



Tabla 3-4: Valores mínimos de camiones de más de 2 ejes requeridos para justificar una barrera de alta contención (NCC5)

TPDCamiones de más de 2 ejes (veh/día)


≤ 1000 300 360

1000 - 3000 300 + 0,10*(TPD - 1000) 360 + 0,12*(TPD – 1000)

3000 - 7000 500 + 0,08*(TPD – 3000) 600 + 0,10*(TPD – 3000)

> 7000 820 + 0,06*(TPD – 7000) 1000 + 0,08*(TPD – 7000)Fuente: MOP (2012)

Tabla 3-5: Valores mínimos de camiones de 2 y más ejes requeridos para justificar una barrera de contención media alta (NCC4)

TPDCamiones de más de 2 y más ejes (veh/día)


≤ 1000 120 150

> 1000 12% 15%Fuente: MOP (2012)

Tabla 3-6: Valores mínimos de buses y camiones de 2 y más ejes requeridos para justificar una barrera de contención media (NCC3)

TPDBuses y camiones (veh/día)


≤ 1000 250 300

> 1000 25% 30%Fuente: MOP (2012)

3.3 UBICACIÓN LATERAL

Se hace énfasis en que las barreras de contención vehicular se coloquen a la ma-yor distancia posible desde el borde de la vía, debido a que un alto porcentaje de los conductores pueden detener el vehículo o recuperar el control del mismo en un área libre de obstáculos y plana que se extienda frente a la barrera de contención vehicular, de ésta manera se maximizan las probabilidades de evitar una colisión con el sistema. Por otra parte, se reduce la longitud de la barrera si ésta se coloca próxima del obstáculo, tal y como se observa en la Figura 3-4. Sin embargo, si la separación entre la vía y el sistema de contención es muy amplia, aumenta la posibilidad de que los ángulos de impacto sean mayores, consecuen-temente se incrementa la severidad del impacto debido a que el desempeño de la barrera no será el más eficaz y, además, el vehículo podría traspasar o arrancar el sistema dando lugar a un accidente de consecuencias muy graves.



Figura 3-4: Relación entre la disposición transversal de la barrera y la prolongación de la sección anterior al obstáculo

Fuente: Adaptado de AASHTO (2002)

3.3.1 Distancia al borde de la calzada

La distancia a partir de la cual un objeto ubicado en la zona lateral de la vía es percibido como un obstáculo y que induciría al conductor a reducir la velocidad o cambiar la posición del vehículo en la calzada, se define como distancia de preocupación (en inglés “shy line offset”). De ser posible, se recomienda que las barreras de contención vehicular se coloquen a una distancia mínima igual a la distancia de preocupación (LS, ver Tabla 3-7), medida desde el borde externo del carril de circulación. Sin embargo, la distancia de preocupación es un criterio que pocas veces rige la colocación de una barrera de contención vehicular, ya que si ésta se coloca más allá de la berma, no tendrá un impacto importante en la velocidad de circulación o la posición del vehículo en la calzada.

Tabla 3-7: Distancias de preocupación (LS)

Velocidad (km/h) Distancia entre el borde de la vía y la línea de preocupación, LS (m)

50 1,1

60 1,4

70 1,7

80 2,0

90 2,2

100 2,4

110 2,8

120 3,2Fuente: Adaptado de AASHTO (2002)

Borde la vía

Tráfico

Límite de la zona libre necesaria

Tráfico

Obstáculo

Lr

L2L1

ba



Se sugiere que se mantenga una zona libre uniforme entre el tráfico y los elemen-tos ubicados en las zonas laterales de las vías (como cabezales, barreras de con-tención vehicular, muros de contención, barandas de puentes y otros). La razón es que un alineamiento uniforme realza la seguridad de la vía, ya que se reduce la preocupación y la reacción del conductor ante los objetos ubicados en las zonas laterales. Si se trata de la instalación de una barrera corta y aislada, sí se debe respetar la distancia de preocupación recomendada para evitar una reacción sú-bita del conductor ante tal elemento. Por otra parte, nunca se debe instalar un dispositivo de seguridad a menos de 0,5 m del borde de la vía.

Las barreras de contención deben instalarse fuera de la berma para mantener constante el ancho de la calzada a lo largo del tramo de vía. En este aspecto, se requiere considerar los proyectos de ampliación y mejoramiento de las vías (como construcción de bermas), para evitar que la barrera tenga que ser reubicada en un corto plazo.

Donde se coloque un tramo de barrera significativamente extenso es necesario proveer una berma amplia, de 3,0 m de ancho, aproximadamente, que permita abrir las puertas de un vehículo estacionado en la zona lateral de la vía, sin inte-rrumpir el tránsito en el carril adyacente. Si el espacio es limitado y no es esencial brindar una berma amplia para los vehículos que sufren una emergencia o des-perfectos mecánicos, se puede proveer una berma más estrecha, siempre que se consideren las distancias de preocupación.

Si la carretera posee berma, las barreras de contención vehicular deberán colo-carse fuera de la misma. Se recomienda en cualquier caso, colocar las barreras de contención vehicular lo más lejos posible del borde de la vía, pero sin sobrepasar las distancias máximas que se indican en la Tabla 3-8.

Tabla 3-8: Distancias máximas recomendadas entre el borde de la vía y la barrera de contención vehicular

Velocidad(km/h)

Distancia máxima (m)Número de carriles por sentido

1 2 350 2,5 0,5 0,560 2,5 0,5 0,570 6,0 2,5 0,580 6,0 2,5 0,590 11,0 7,5 4,0100 11,0 7,5 4,0110 16,5 13,0 10,0120 16,5 13,0 10,0

Fuente: AASHTO (2002)



3.3.2 Distancia a obstáculos y desniveles

La disposición lateral de la barrera con respecto al obstáculo depende de la natu-raleza del peligro, la deflexión dinámica (D) y el ancho de trabajo (W) del sistema. El espacio entre la barrera de contención vehicular y el obstáculo debe permitir que el sistema opere adecuadamente durante el impacto, de tal manera que cum-pla con su función de contener y redireccionar el vehículo.

Si el obstáculo se ubica lejos del borde de la vía, es preferible instalar una barrera flexible (2 m < D ≤ 3,5 m), ya que ésta produce menores fuerzas de impacto a los ocupantes del vehículo, debido a que la barrera absorbe más energía del im-pacto y experimenta una mayor deflexión. Si el obstáculo está ubicado cerca de la carretera, no queda otra opción que colocar una barrera rígida (D ≤ 0,6 m) o semirrígida (0,6 m < D ≤ 2 m). La mayoría de los sistemas de contención semi-rrígido se pueden reforzar para proteger un objeto fijo aislado ubicado cerca de la vía, por medio de la colocación de postes adicionales o el refuerzo de la viga. Si alguno de estos procedimientos se aplica se debe verificar que el suelo pueda proveer un adecuado anclaje al sistema.

La deflexión de la barrera de contención debida a un impacto, es un factor crítico en la selección del tipo de barrera y su disposición en el campo, especialmente si el peligro que se requiere proteger es un objeto rígido. La distancia entre la barre-ra y el obstáculo debe ser tal, que el vehículo no quede enganchado. También es importante resaltar que los vehículos que poseen un centro de gravedad relativa-mente alto, pueden inclinarse sobre la barrera y golpear el objeto, por lo que en algunos casos se requiere disponer una distancia mayor a la deflexión dinámica máxima de la barrera, la cual es la denominada ancho de trabajo (W).

Los siguientes criterios establecen las distancias mínimas entre una barrera de contención y el elemento potencialmente peligroso (Ver Figura 3- 5).

La distancia entre un objeto rígido y la barrera de contención vehicular debe ser mayor al ancho de trabajo (W) del sistema para evitar que los vehículos sean enganchados por el obstáculo.

La distancia entre la barrera de contención vehicular y un talud crítico, desnivel o cuerpo de agua debe ser mayor o igual a la deflexión dinámica (D) del sistema, y nunca menor a 0,5 m.



Figura 3-5: Ubicación de la barrera con respecto a los obstáculosFuente: Valverde, G. (2011)

Si el sistema de contención se coloca en la plataforma de un puente, sobre un muro de retención o al borde de un barranco, la barrera deberá ser rígida y nin-gún tipo de vehículo debe sobrepasarla o inclinarse de tal manera que se vuel-que y caiga al precipicio. Por esta razón, en estos casos deben utilizarse barreras de contención vehicular del tipo “pretil de puente”. Los pretiles de puente son sistemas de contención de vehículos, funcionalmente análogos a las barreras de contención vehicular, pero que han sido diseñados –y ensayados– específicamen-te para ser instalados en bordes de tableros de puentes y viaductos, cabezales de muros de retención, y obras similares.

3.4 UBICACIÓN EN ALTURA

La altura de la barrera de contención vehicular es uno de los aspectos que se debe vigilar con más atención, ya que el desempeño del sistema depende de que su disposición sea conforme a la especificada por el fabricante. La altura recomen-dada para las barreras o pretiles de puentes se establece a partir de los ensayos a escala real que se realizan para aprobar y clasificar un sistema de contención vehicular, por lo tanto, se debe observar que durante su vida útil esta disposición se mantenga constante. Por ejemplo, la altura relativa de la barrera con respecto a la calzada de la vía puede cambiar luego de que se aplique refuerzos de mante-nimiento y conservación como la colocación de sobrecapas asfálticas.

Un vehículo puede ser enganchado por los postes o pasar por debajo de la viga metálica si la altura de la barrera es mayor a la indicada por el fabricante, por otra parte, si el sistema se instala a una altura menor, el vehículo puede saltar la barrera, inclinarse sobre la barrera y colisionar con el obstáculo o volcarse.

La altura recomendada para cada tipo de barrera de contención vehicular, pretiles de puentes u otro sistema de contención vial, la establece el fabricante, de acuer-

X

X



do con los prototipos ensayados a escala real de forma eficaz bajo la norma EN 1317 o la norma NCHRP Reporte 350, que se realizan para aprobar y clasificar un sistema de contención vehicular.

Por lo tanto, las barreras de contención deben ser instaladas de acuerdo con las re-comendaciones del fabricante particularmente en lo referente a la disposición en altura del sistema y esa altura deberá mantenerse durante la vida útil del mismo.

El punto de referencia con respecto al cual se debe medir la altura de la barrera se especifica en la Figura 3-6. Si la distancia lateral entre el límite externo del carril y el sistema de contención vehicular es menor o igual a 2,0 m, la altura se mide con respecto al borde externo del carril. Si la distancia es mayor a 2,0 m, la altura se mide con respecto a la superficie del terreno, a una distancia de 0,5 m de la cara anterior de la barrera.

Figura 3-6: Requerimientos para la disposición en altura de la barreraFuente: Valverde, G. (2011)

3.5 RELACIÓN DE ESVIAJE

En el caso de que no se trate adecuadamente, el extremo o terminal de una barre-ra puede ser un obstáculo muy peligroso para los vehículos. Una buena práctica consiste en alejar gradualmente del borde de la carretera el terminal de la barrera. La relación entre la separación máxima entre el borde de la vía y el terminal de barrera, y la longitud a lo largo de la cual se desarrolla esa separación se denomi-na “relación de esviaje”. Además de reducir la posibilidad de chocar de frente con el extremo de la barrera de contención, el esviaje hace que el conductor preciba menos a la barrerra como un obstáculo cercano a la vía Por otra parte, se reduce la longitud necesaria de barrera, ya que una barrera paralela a la vía debe ser más extensa para evitar que un vehículo que abandona la vía en la sección anterior al obstáculo, pase por detrás de la misma y colisione con el elemento peligroso.

Por otra parte, si la relación de esviaje es mayor, se incrementa el ángulo de impacto, por lo que la severidad del accidente puede ser mayor, provocando le-

Borde de la vía

Borde de la vía

L

L

h h

0,5 m

2

2

L < 2 m2 L > 2 m2



siones más graves a los ocupantes del vehículo, especialmente si el sistema de contención es rígido o semirrígido (ver clasificación de las barreras de contención según su rigidez en la Tabla 3-9). También se puede incrementar la probabilidad de que el vehículo sea redireccionado hacia la vía e invada el carril de circulación en sentido contrario, situación que es absolutamente indeseable debido a la gra-vedad de las consecuencias de tal accidente en una carretera de calzada única.

Si la carretera posee taludes empinados, generalmente se preferirán las relaciones de esviaje menores (más planas), debido a los extensos trabajos de movimiento de tierras que se requerirían para aplanar y nivelar el terreno entre el borde de la vía y la barrera, además de aplanar parte del terreno que se ubica detrás de la barrera y los terminales de la misma, esto con el fin de garantizar un adecuado comportamiento del sistema de contención vehicular durante el impacto.

La relación de esviaje se determina en función de la velocidad del tramo de vía (velocidad específica de diseño o V85), el tipo de sistema y la ubicación del sistema con respecto al borde de la vía. El tipo de sistema se refiere a su clasificación de acuerdo con el nivel de rigidez, según la Tabla 3-9. La relación de esviaje, a:b se establece de acuerdo con los criterios de la Tabla 3-10.

Tabla 3-9: Clasificación de las barreras de contención vehicular, según su rigidez

Clasificación Deflexión (m) Ejemplos

Flexible 2,0 - 3,5 Barreras de cables

Semirrígido 0,6 - 2,0 Barreras de viga triple onda

Rígido 0,0 - 0,6 Barreras de concreto ancladasFuente: Valverde, G. (2011)

Tabla 3-10: Relaciones de esviaje (a: b)

Velocidad(km/h)

Barreras colocadas antes de la línea de preocupación

Barreras colocadas más allá de la línea de preocupación

Cualquier tipo de sistema Sistemas rígidos Sistemas flexibles y semirrígidos

50 13:1 8:1 7:160 16:1 10:1 8:170 18:1 12:1 10:180 21:1 14:1 11:190 24:1 16:1 12:1100 26:1 18:1 14:1110 30:1 20:1 15:1120 32:1 22:1 16:1




3.6 LONGITUD DE LA BARRERA

La disposición longitudinal de una barrera en relación con la zona peligrosa re-quiere que sea iniciada antes de la sección donde empieza el peligro y, además, debe ser prolongada más allá de la sección en que éste termina, con el propósito de proteger a los vehículos que circulan en sentido contrario.

Las variables que se consideran en la metodología para calcular la longitud de la sección de barrera anterior al obstáculo, se muestran en la Figura 3-7 (sección de aproximación al obstáculo).

LS = distancia de preocupación (Ver Tabla 3-7).

LR = es la distancia teórica que recorre un vehículo que se sale de la vía fuera de control antes de detenerse. Se mide paralela a la vía desde el punto de inicio de la zona peligrosa hasta el punto donde se supone que el vehículo sale de la ca-rretera. Este parámetro se obtiene de la Tabla 3-11 en función de la velocidad del tramo de carretera (velocidad específica de diseño o V85) y de su TPD.

ZLN = es el ancho de la zona libre necesaria. La Guía Técnica para el Diseño de Zonas Laterales para Vías más Seguras, contiene los criterios técnicos para deter-minar el ancho de la ZLN.

Figura 3-7: Variables que intervienen en el cálculo de la longitud de la sección de la barrera anterior al obstáculo


Y

LS

LR

X

L1


Obstáculo

ba

Terminal

Borde externo del carril Tráfico

Tráfico

Línea de preocupación

ZLN

LA

L3

L2

LO



Tabla 3-11: Valores de LR

Velocidad (km/h)

LR para cada rango de TPD> 5000 2500 - 5000 1000 - 2500 < 1000

50 50 50 45 4060 70 60 55 5070 80 75 65 6080 100 90 80 7590 110 105 95 85

100 130 120 105 100110 150 130 120 110120 160 150 130 120


LA = es la distancia transversal desde el borde del carril hasta el extremo más ale-jado del obstáculo o zona peligrosa. Si la zona peligrosa se extiende más allá del límite de la zona libre necesaria (ZLN), LA puede considerarse igual al ancho de la zona libre necesaria (LC) para el cálculo de la longitud de la barrera de contención vehicular.

LO = es la longitud del obstáculo medida paralela a la vía.

L1= es la longitud de la sección de barrera paralela a la vía antes del obstáculo, y su valor se determina de la siguiente manera:

L1 = 0, si el obstáculo no sobresale del terreno, por ejemplo: taludes no traspasa-bles, cuerpos de agua.

L1 = 8 m si el obstáculo sobresale del terreno, por ejemplo: árboles, postes, pila-res de puentes, estructuras del sistema de drenaje y otros.

L1 = 5 m como mínimo para pretiles de puente.

L2 = es la distancia transversal desde el borde de la vía hasta la sección de la ba-rrera de contención vehicular paralela a la vía. L2 se determina de acuerdo con los criterios de la Sección 3.2.1 de este capítulo.

L3 = es la distancia transversal desde el borde de la vía hasta el obstáculo o zona peligrosa.

a:b = es la relación de esviaje, la cual se determina en función de la velocidad del tramo de vía (velocidad específica de diseño o V85), el tipo de sistema y la ubica-ción del sistema con respecto al borde de la vía. El tipo de sistema se refiere a su clasificación de acuerdo con el nivel de rigidez, según la Tabla 3-9. La relación de



esviaje, a:b se establece de acuerdo con los criterios de la Tabla 3-10.

X = es la longitud de la sección de barrera anterior al obstáculo. Si la barrera se colocará paralela a la vía en toda su longitud X se calcula mediante la Ecuación 3-1, y si la barrera se instalará con esviaje X se calcula mediante la Ecuación 3-2.

Y = es la distancia transversal desde el borde de la vía hasta el inicio o término de la barrera. Y se calcula mediante la Ecuación 3-3.

Ecuación 3-1:

Ecuación 3-2:

Ecuación 3-3:

La longitud de la sección de la barrera posterior al obstáculo se calcula siguiendo la misma metodología planteada, pero las variables de diseño se miden con res-pecto a la zona lateral del carril de circulación en sentido contrario (ver la Figura 3-8).

X =LA - L2

LA LR

X =LA + b a( ) ×L1 - L2

b a( ) + LA LR( )

Y = LA - LA LR( ) ×X

Figura 3-8: Variables que intervienen en el cálculo de la longitud de la sección de la barrera posterior al obstáculo


Y

LR

X

L1


Obstáculo

ba

Terminal

Borde externo del carril Tráfico

Tráfico

Línea de preocupación

ZLN

LA

L3

L2

LO



Observaciones:

Las fórmulas y procedimientos anteriores para el cálculo de la longitud de una barrera de contención vehicular, se aplican solamente a este tipo de barreras ubi-cadas en la zona lateral externa de la vía en tramos rectos de carretera.

Las especificaciones técnicas del fabricante pueden establecer longitudes míni-mas de barrera mayores a las que se obtienen con este procedimiento, en cuyo caso deben acatarse tales especificaciones de fábrica.

Se deben unir los tramos de barrera que estén separados por menos de 50,0 m de distancia. A menos que, entre ambos sistemas se encuentre un acceso a una propiedad, parada de autobuses, etc.

3.7 LONGITUD DE BARRERAS EN CURVAS

La longitud de la barrera en un tramo curvo de carretera se calcula por medio de una metodología gráfica. Se asume que la trayectoria de salida de la vía del vehículo es tangente a la curva. Este será el caso si la zona libre disponible en las zonas laterales de la vía es plana y traspasable (pendientes iguales a 1V:3H o más planas).

Se debe trazar una línea desde el borde externo del obstáculo o el límite de la zona libre hasta un punto de tangencia en la curva para determinar la longitud de la barrera, como se muestra en la Figura 3-9. Generalmente no se requiere alejar el terminal del borde de la vía (efecto de esviaje).

Figura 3-9: Barrera de contención vehicular ubicada en un tramo curvo de carreteraFuente: Adaptado de AASHTO (2002)

T

LH1

L2

bordede la vía

obstáculoo peligro



3.8 BARRERAS EN SEPARADORES CENTRALES

3.8.1 Criterios de implantación

En las siguientes condiciones se debe instalar un sistema de contención vehicular en el separador central de una carretera de doble calzada o de calzadas múltiples.

4Un análisis de riesgo, o los criterios vigentes (Figura 3-10) indican que existe una alta probabilidad de que los vehículos crucen el separador central y sufran una colisión frontal con otros vehículos que circulan en sentido contrario.

4 El análisis de los registros de accidentes demuestra que es una zona peligrosa.4 Taludes no traspasables, de acuerdo con los criterios de la Guía Técnica para el

Diseño de Zonas Laterales para Vías más Seguras.4Dentro de la ZLN en el separador central (ver criterios para definir la ZLN en la

Sección 2.1 del Capítulo 2) se ubican objetos fijos potencialmente peligrosos como postes de iluminación, pilas de puentes, alcantarillas, y que por alguna razón técnica o económica, no es posible removerlos, trasladarlos de sitio o modificar dichos objetos para hacerlos “traspasables”–por ejemplo, sustitu-yendo las bases de los postes por sistemas colapsables.

Figura 3-10: Criterios para la disposición de barreras de contención vehicular en separadores centrales

Fuente: Adpatado de DOMR (2005)

La Figura 3-10 es una guía para determinar si existe un alto riesgo de que un vehí-culo cruce el separador central y sufra una colisión frontal con otro vehículo que circula en sentido contrario. A partir del TPD (valor promedio de tráfico diario en

Ancho del separador central (m )0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

0

20 000

40 000

60 000

80 000

100 000

120 000

InvestigarSe justifica colocar barrera decontención vehicular

Riesgo mínimoRevisar los registros de accidentes

TPD

(veh

/día

)

Investigar



ambos sentidos de circulación) y el ancho del separador central se establece cuál es el procedimiento que debe seguir el profesional encargado de la administra-ción o diseño de una carretera.

Estos criterios son aplicables solamente para el caso de que el separador central posea un terreno traspasable y no se encuentren en él obstáculos, como objetos fijos potencialmente peligrosos.

Si se indica que el riesgo es mínimo, la colocación de la barrera de contención es opcional. Sin embargo, el diseño de la vía debe facilitar la instalación de la barre-ra en un futuro, si el volumen de tránsito se incrementa significativamente o se presenta una alta tasa de accidentalidad.

Si se requiere realizar una investigación, se debe hacer un análisis de costo-bene-ficio - o una evaluación del riesgo, que considere factores como los volúmenes de tráfico, composición de la flota vehicular, historial de accidentes, topografía del separador central y el alineamiento horizontal y vertical.

3.8.2 Selección del nivel de contención

Si se debe colocar una barrera de contención vehicular, el nivel de contención se selecciona de acuerdo con los criterios de la Tabla 3-12.

Si el nivel de exposición a accidentes de tránsito es alto se debe considerar instalar una barrera de muy alta contención tipo NCC6.

Tabla 3-12: Criterios para seleccionar el nivel de contención de una barrera de contención vehicular en el separador central

Velocidad(km/h)

Nivel de ContenciónColombiano

(NCC)Europeo(EN 1317)

Americano(NCHRP 350)

Americano(MASH)

≤ 60 NCC2 H1 TL3, TL4 TL3

> 60 NCC5NCC6

H4a, L4a, H4b, L4b

TL5, TL6-

TL5, TL6-

3.8.3 Criterios para la disposición según la configuración de los taludes del terreno

Se establecen tres tipos de separadores centrales:

Tipo I: Separadores que presentan una sección transversal tipo canal.



Tipo II: Separadores que separan carriles de circulación a diferentes elevaciones.

Tipo III: Separadores elevados, los taludes del terreno forman un talud de corte.

Si las pendientes que conforman el canal son iguales a 1V:3H o más empinadas, se debe colocar una barrera de contención vehicular a ambos lados del separador central como se muestra en la Figura 3-11, Ilustración 1.

Si uno de los taludes que conforman el canal presenta una pendiente igual a 1V:3H o mayor (más empinada) y la pendiente del otro talud es menor a 1V:3H (más plana), se debe colocar una barrera para proteger a los usuarios que corren el riesgo de volcarse al descender por la pendiente no traspasable (mayor o igual a 1V:3H), como se observa en la Figura 3-11, Ilustración 2.

Si las pendientes que conforman el canal son menores a 1V:10H (más planas) y el riesgo de que un vehículo cruce el separador y sufra una colisión frontal es alto (según el gráfico de la Figura 3-10); se debe colocar una barrera en el centro del separador, a menos que se ubiquen otros objetos fijos potencialmente peligrosos. En la Figura 3-11, Ilustración 3 se muestra este caso.

Si el talud que conforma el separador central presenta una pendiente mayor a 1V:10H (más empinada) y el riesgo de que un vehículo cruce el separador y sufra una colisión frontal es alto (según el gráfico de la Figura 3-10), se debe colocar una barrera para proteger a los usuarios que corren el riesgo de descender por la pendiente e invadir los carriles de circulación en sentido contrario, como se muestra en la Figura 3-11, Ilustración 4.

Si la superficie del talud es rugosa, rocosa, irregular o poco firme se debe colocar una barrera a ambos lados del separador, como se observa en la Figura 3-11, Ilustración 5.



Figura 3-11: Ubicación correcta de una barrera de contención en el separador central de una carretera


Si la pendiente del talud es igual a 1V:10H o más plana y el riesgo de que un vehículo cruce el separador y sufra una colisión frontal es alto (según el gráfico de la Figura 3-10), la barrera se debe colocar en el centro del separador, como se observa en la Figura 3-11, Ilustración 6.

1

1BarreraIlustración 1

Barrera

1

1Ilustración 2

1101 10

1< 10

Barrera

Barrera

Ilustración 3

Ilustración 4

Separador central no traspasable

Muro de retención

Barrera

Ilustración 5

110

BarreraIlustración 6

101

1 11

< 1022

Barrerasi se necesita

Ilustración 7

TIPO I

TIPO II

TIPO III

WW2

W2

a b c d e

Borde externodel carril

“W” es el ancho del separador central



Si los taludes de corte del separador presentan una superficie rugosa, rocosa, irregular o poco firme; se debe colocar una barrera a ambos lados para proteger a los usuarios de la vía. De lo contrario, no se requiere colocar barrera de conten-ción vehicular.

3.9 TERMINALES DE LA BARRERA

3.9.1 Definiciones

Los terminales de barreras se pueden clasificar en cuatro categorías de acuerdo con su configuración y funcionalidad:4Terminales bruscos.4Terminal abatido y enterrado.4Terminal empotrado en talud de corte.4Terminales atenuadores de impacto.

Terminales bruscos: existen dos tipos, los llamados “cola de pez” utilizados en barreras metálicas y los cortes verticales de barreras de concreto. Ninguno de los anteriores, son recomendables debido a que se convierten en peligros potenciales para los ocupantes de cualquier vehículo que choque contra alguno de ellos. El riesgo de penetrar en el interior del vehículo es elevado, imponen desaceleracio-nes muy altas a los ocupantes del vehículo y como no disponen de anclaje redu-cen la efectividad de la barrera en los extremos. En la Figura 3-12 (A) se muestra un terminal tipo cola de pez que ya no se debería instalar en el país.

Terminal en abatimiento: consiste en disminuir la altura de la barrera hasta que ésta alcance el nivel del suelo y pueda enterrarse para el anclaje (Figura 3-12 (B)). No ofrece un elevado riesgo de penetrar al interior del vehículo, pero puede pro-ducir el ascenso o vuelco de los vehículos que lo impactan frontalmente. En los casos en que la barrera se ubique próxima a la vía, se debe instalar de manera que en planta presente un tramo en ángulo, de tal forma que el extremo enterrado del terminal se aleje del borde de la vía (efecto de esviaje). A pesar de ser una solución de bajo costo, estos diseños no son recomendados para una velocidad superior a 70 km/h. Sin embargo, tienen aplicación en vías con velocidades me-nores a 70 km/h.

Terminal en abatimiento en barrera rígida: la Figura 3-12 (C) muestra una ba-rrera rígida de concreto con una terminal de tipo abatido. El comportamiento que se obtiene con este tipo de elemento es similar al obtenido en los terminales abatidos en barreras de acero, es decir, no son recomendables para ser aplicados en vías de alta velocidad, debido a que un vehículo que colisione de frente puede ser lanzado por el aire por el terminal como si éste fuera una rampa.



Figura 3-12: Terminales de barrera:A. Terminal brusco

B. Terminal abatido y enterradoC. Terminal abatido en barrera rígida de concreto

D. Terminal empotrado en taludE. Terminal atenuador de impacto

F. Comportamiento del terminal tipo atenuador

Terminal empotrado en un talud: es una solución muy efectiva, consiste en ale-jar el extremo de la barrera del borde de la vía y anclarlo a un talud de corte (Ver Figura 3-12 (D)). El talud debe ser empinado, con una pendiente mayor a 1H: 5V y una superficie suave (no rocosa) capaz de redireccionar el vehículo sin provocar el enganchamiento o vuelco del mismo. Si el diseño de la barrera de contención vehicular y su terminal es adecuado (considerando su disposición en campo y diseño estructural), este tipo de anclaje provee una defensa absoluta a los usua-rios de la vía, elimina la posibilidad de una colisión frontal con el terminal de la barrera, y minimiza la probabilidadde que el vehículo traspase la barrera y alcance el obstáculo, por lo tanto se considera que es un tipo de terminal infranqueable.

A

B

C

D

E

F



Terminales atenuadores de impacto: como su nombre lo indica, este tipo de terminales se comportan como sistemas atenuadores de impactos frontales y como barreras de contención vehicular ante las colisiones laterales. Constituyen el tipo óptimo de terminal, pero su instalación es poco común debido a razones de índole económica. La Figura 3-12 (E) muestra un ejemplo de terminal atenua-dor de impacto. El comportamiento de este tipo de terminal se ilustra en la Figura 3-12 (F). Este tipo de terminales se han desarrollado para la mayoría de barreras de contención vehicular, tanto flexibles, semirrígidas y rígidas.

3.9.2 Selección del tipo de terminal

Los extremos de una barrera de contención vehicular no pueden constituir, en sí mismos, un peligro potencial para los usuarios de la vía.

El tipo de terminal más recomendable y natural de una barrera de contención ve-hicular es su empotramiento en un talud. Siempre que las condiciones del sitio lo permitan, debe utilizarse este tipo de terminal para los extremos de las barreras de contención vehicular (Figura 3-13).

Figura 3-13: Empotramiento de barrera metálica en taludFuente: Adaptado de FOMENTO (2009)

El empotramiento de los extremos de la barrera debe garantizar el anclaje de la barrera, el tramo que va desde la barrera hasta el empotramiento debe mantener la altura adecuada, y el ángulo de esviaje debe cumplir con los criterios de la Tabla 3-10.

Cuando no sea posible anclar los extremos de la barrera, bien por no disponer de un talud para tal efecto, bien por falta de espacio o por existir otros elementos interpuestos, entonces será necesario recurrir a otro tipo de terminal de barrera.

Talud

Talud

Mínimo 12 m

Postes con chapa

Borde de la calzada

VISTA EN PERFIL

VISTA EN PLANTA

ba

Esviaje



Los terminales bruscos deben ser definitivamente excluidos por su comporta-miento claramente negativo a cualquier velocidad, y porque son un peligro po-tencial muy severo, lo cual está plenamente demostrado.

Desde el punto de vista de su comportamiento ante el impacto de un vehículo, los terminales absorbentes de energía (TAE) son siempre de desempeño superior y, por lo tanto, resultan preferibles, por su eficacia, a los terminales en abatimiento, cualquiera que sea su aplicación.

Dado que la instalación generalizada de los TAE implica mayor costo, es conve-niente determinar en qué situaciones un terminal absorbente de energíagarantiza una relación de costo/beneficiomás elevada. La sustitución de un terminal en aba-timiento por un terminal absorbente de energía es tanto más beneficiosa cuanto mayor es el riesgo de vuelo y vuelco.

A continuación se indican dos situaciones particulares en las que la disposición de terminales de barrera en abatimiento puede representar un peligro:

Terminal en abatimiento próximo a la vía y de alto riesgo: un terminal de barrera en abatimiento paralelo y muy cercanoal borde de vía (ver Figura 3-14), genera el riesgo de que, al ser impactado frontal o lateralmente, provoque el vuelo y vuelco del vehículo. Las consecuencias de este tipo de accidente pueden ser graves. Este riesgo aumenta con la velocidad, la proximidad al borde y con un trazado en curva.

Figura 3-14: Terminal en abatimiento

En el caso de un terminal en abatimiento con alto riesgo por proximidad, es conveniente instalar la barrera de manera que, en planta, presente un tramo en ángulo o esviaje, de tal forma que el extremo enterrado del abatimiento terminal se aleje del borde la vía (ver Figura 3-15).



La Tabla 3-10 contiene las relaciones de esviaje (a: b) recomendadas. La longitud mínima del anclaje inicial será de 12 m. Si la vía es de calzada única la longitud del anclaje en el extremo final será de 12 m como mínimo, y en caso de calzadas separadas el anclaje del extremo final de la barrera de contención será de 4 m como mínimo (anclaje corto).

Figura 3-15: Terminal en abatimiento con esviaje, aumentado la distancia (d) del extremo con el borde de la vía.

Fuente: Adaptado de FOMENTO (2009)

Terminales en bifurcaciones: una zona de especial interés para la implantación de los TAE son los ramales de salida, bifurcaciones o divergencias de vías, cuando presentan bien una alineación de barrera, paralela a una de las vías que se sepa-ran (Figura 3-16) o bien dos alineaciones de barrera de contención vehicular que convergen, una paralela a cada vía (Figura 3-17).

El caso de una alineación de barrera (Figura 3-16) paralela a una de las vías que se separan, tiene lugar cuando la zona peligrosa únicamente afecta a una de las vías (generalmente, la vía principal). En este caso, resulta recomendable la instalación de un terminal con absorción de energía (TAE).

El caso de dos alineaciones de barrera (Figura 3-17) paralelas respectivamente a cada vía y convergentes hacia un punto, tiene lugar cuando la zona peligrosa que justifica la instalación de barrera afecta a las dos vías que se separan.

Cuando el talud entre ambas calzadas es inferior a 2:1 (más plano), es recomen-dable que la barrera de la vía secundaria se inicie a partir de la sección en que lo bordes de dichas plataformas se encuentran a una distancia mínima de 3 m.

En el caso de dos alineaciones de barreras, paralelas respectivamente a cada vía y convergentes en un punto (cuando la distancia entre los extremos en menor a 3 m), es preciso recurrir a la instalación de un atenuador de impacto redirectivo.

Borde de calzadaTráfico

ab

L1 X-L1 Anclaje

Obstáculo

d

Barrera



Figura 3-16: Terminal en ramal de salida o divergencia, caso de una única alineación de barreraFuente: Adaptado de FGSV (2009)

Figura 3-17: Terminal en ramal de salida o divergencia, caso de dos alineaciones de barreraFuente: Adaptado de FGSV (2009)

Peligro

Barrera TerminalAnclaje

Lr

Barrera

Lr

TerminalAnclaje

b > 3 m

Peligro

Barrera

Lr

TerminalAnclaje

b > 3 m



La disposición de un terminal absorbente de energíaen bifurcaciones donde exis-tan barreras próximas al punto de divergencia, es recomendable tanto en el caso de una sola alineación de barrera como en el de dos alineaciones convergentes con sus extremos suficientemente separados.

3.9.3 Selección del nivel de contención

Para determinar el nivel de contención de un terminal absorbente de energía, se debe tener en cuenta la velocidad específica de diseño o V85 del tramo de carretera donde va ser instalado, ya que la clase o nivel de contención de estos sistemas se especifica en términos de la velocidad de operación, y se definen cuatro clases o niveles de contención colombianos para terminales de barrera absorbentes de energía (CCTA), según se muestra en la Tabla 3-13, en ésta tabla también se indican las clases de terminales absorbentes de energía según la normativa bajo la cual fueron ensayados, que clasifican dentro de los niveles de contención colombianos.

Tabla 3-13: Clases de contención colombianos para terminales absorbentes de energía

Clase de contención colombiana, CCTA EN 1317 Reporte 350 MASHCCTA1 P1 TL1 TL1CCTA2 P2 TL2 TL2CCTA3 P3 TL3 TL3CCTA4 P4 TL3 TL3

La Tabla 3-14 muestra los criterios para elegir la clase de contención de un termi-nal absorbente de energía.

Tabla 3-14: Criterios para seleccionar la clase de contención de un terminal absorbente de energía

Tipo de vía Velocidad (km/h) Clase de contención colombiana

Autopistas y carreteras separadas

V > 100 CCTA4

85 < V ≤ 100 CCTA3

V ≤ 85 CCTA2

Carreteras interurbanas de calzada única

85 < V ≤ 100 CCTA3

V ≤ 85 CCTA2

Carreteras en zonas urba-nas y áreas de peaje V ≤ 85 CCTA1



3.10 TRANSICIONES

Cuando se conectan longitudinalmente dos tramos de barrera de distinto com-portamiento (nivel de contención o clase de deformación), se debe proveer de un tramo intermedio o transición que, se considera una barrera de contención vehicular con algunas particularidades o reservas en relación con el punto crítico y dirección del impacto.

La Tabla 3-15 establece los criterios de selección del nivel de contención para la transición entre dos barreras de contención vehicular. El nivel de contención de las transiciones debe ser un nivel de contención mayor o igual al nivel de conten-ción menor de ambas barreras, y menor o igual al nivel de contención mayo de ambas barreras.

Tabla 3-15: Criterios para seleccionar el nivel de contención de transiciones

NCC1 NCC2 NCC3 NCC4 NCC5

NCC1 NCC1 NCC1 NCC2 NCC3 NCC3





En los tramos de transición, tanto entre barreras del mismo como de distintos niveles de contención, no debe considerarse únicamente el nivel de contención, sino también la diferencia de flexibilidad entre las barreras que se conectan lon-gitudinalmente.

El paso de una barrera más deformable a otra más rígida, según el sentido del impacto –que es el caso problemático–, puede producir el enganchamiento de un vehículo ligero en el punto de transición. El enganchamiento es un accidente de graves consecuencias. Para verificar que esta diferencia de flexibilidad no es peligrosa es necesario comparar la deflexión dinámica (D) de ambas barreras. Se debe considerar la deformación de las barreras de contención vehicular y de la transición, de tal forma que la deflexión dinámica de la transición debe tener un valor intermedio entre la deflexión dinámica de ambas barreras, y en ningún caso inferior a la deflexión dinámica de ninguna de las dos.

Por otra parte, la instalación de transiciones debe hacerse de acuerdo con los detalles de las especificaciones técnicas correspondientes al sistema específico que se utilice en cada caso particular, y de acuerdo con los detalles constructivos especificados por el fabricante del sistema.

Transición DE

A



CAPÍTULO 4

CRITERIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS DE PROTECCIÓN PARA MOTOCICLISTAS


Capítulo I. CoNCEptoS GENERalES Y NoRMatIVaS 83CAPÍTULO 4. CRITERIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS DE PROTECCIÓN PARA MOTOCICLISTAS

4.1 GENERALIDADES

Durante los últimos años la flota de motocicletas de Colombia ha experimenta-do un aumento acelerado. El incremento del uso de la motocicleta como medio de desplazamiento ha venido acompañado de un aumento en la cantidad de accidentes de tránsito en los que estos vehículos están involucrados. En el caso particular de los accidentes por salida de la vía, las motocicletas participan aproxi-madamente en el 16%1 de este tipo de accidentes. En relación con los tipos de vehículos involucrados en los volcamientos, la participación de las motocicletas está por encima de los demás automotores al participar en más del 20%1 de estos accidentes.

En general, en Colombia los accidentes por salida de la vía en los que participan motociclistas se concentran en aquellos tramos donde se combinan fuertes de-celeraciones con maniobras bruscas sobre la trayectoria del vehículo. En estas si-tuaciones aumenta significativamente la probabilidad de que el conductor pierda el control de la motocicleta y como consecuencia, al caer el vehículo, el usuario se desliza por la superficie del pavimento, teniendo tendencia a salirse de la vía.

Si un motociclista pierde el control, cae de su motocicleta y experimenta un ac-cidente por salida de la vía, podría sufrir una colisión contra algún objeto rígido ubicado en el margen de la carretera, experimentar una caída de gran altura, o golpear contra los postes y otros elementos de un sistema de contención ubicado al borde del camino, en todos los casos, el accidente podría tener consecuencias graves o fatales.

Cuando un motociclista cae al suelo, se desliza a alta velocidad y choca contra los postes de una barrera de contención vehicular, puede sufrir fuertes golpes, cortes en partes de su cuerpo, e incluso perder alguna extremidad o su vida. En general, las barreras de contención vehicular que no han sido diseñadas y ensayadas para motociclistas, representan un grave peligro potencial para los motociclistas.

1. Según datos del período 2007 al 2010, suministrados por la Corporación Fondo de Prevención Vial cuya fuente es el Ministerio de Transporte.



Por estas razones, en los últimos años se han desarrollado sistemas de contención vehicular especiales, diseñados para reducir las consecuencias de un choque de un motociclista contra el sistema. Por lo general, estos sistemas especiales están formados por una barrera de contención vehicular a la que se le agrega un ele-mento que protege a los motociclistas de una colisión directa contra los postes de la barrera. Al agregar el elemento protector de los postes a la barrera de conten-ción vehicular, el dispositivo se considera como un nuevo sistema de contención, el cual debe ser sometido nuevamente a todos los ensayos de choque de acuerdo con la normativa de ensayo respectiva, así como también debe aprobar de forma efectiva los ensayos de choque específicos para motociclistas.

Los sistemas para protección de motociclistas (SPM) pueden ser de tipo continuo o puntual (éstos últimos para su empleo provisional o por razones muy justifica-das de explotación):

Sistema Puntual: es cualquier SPM dispuesto de manera puntual alrededor del poste, elemento de anclaje o de conexión de la barrera de seguridad, con el ob-jeto de disminuir la severidad del impacto directo del motociclista contra dicho poste. Estos sistemas no garantizan que ninguna parte del motociclista no supere la posición del sistema, y por lo tanto no lo protege del obstáculo o desnivel que la barrera está protegiendo.

Figura 4-1: SPM Puntual

Sistema Continuo: es cualquier SPM dispuesto de manera continua a lo largo de la barrera de seguridad que funciona conteniendo y redireccionando el cuerpo del motociclista durante el impacto, evitando tanto que golpeedirectamente contra el poste, elemento de anclaje o de conexión de la barrera, como que pase a través de la barrera e impacte con el obstáculo o desnivel que la barrera está protegien-do. Todos los sistemas continuos funcionan también como sistemas puntuales.



Figura 4-2: SPM Continuo

4.2 NORMATIVA DE ENSAYO DE SISTEMAS DE PROTECCIÓN PARA MOTOCICLISTAS

Para la evaluación de comportamiento de los sistemas de protección para motoci-clistas en las barreras de contención vehicular y los pretiles para puentes, existen dos regulaciones específicas mediante ensayos a escala real, que utilizan mani-quís instrumentados que se lanzan contra el sistema, y criterios de aceptación, eso sí, con una única clase de contención para motociclistas, la cual corresponde a una velocidad del maniquí de 60 km/h.

Las dos normativas internacionales, que actualmente existen, para el ensayo de sistemas de protección para motociclistas son:

1. Protocolo LIER (Marshé SETRA nº 97 41 026), 1997: El Protocole d’Essais de Dispositif de Retenue assurant la Sécurité des Motocyclistes, describe dos ensayos a escala real con maniquíes instrumentados.

En dichos ensayos se lanza un maniquí del tipo HYBRID II-I1I, de 80,5 kg de masa, completamente acostado “boca arriba”, contra el sistema de protección de mo-tociclistas instalado en la barrera metálica, a una velocidad de 60 km/h y bajo un ángulo de 30°, en dos posiciones diferentes: Posición A (eje vertebral del maniquí formando 30·con el eje longitudinal de la barrera) y Posición B (eje vertebral del maniquí paralelo al eje longitudinal de la barrera).

La instrumentación del maniquí permite la medición de los parámetros biome-cánicos representativos de los daños en cabeza (H.I.C.) y en cuello (fuerzas y momentos). El índice HIC(Head Injury Criteria) determina el nivel de riesgo de lesiones en la cabeza y se recomienda un valor, en ambos lanzamientos, siempre por debajo de 1000 con HIC36.

Además de los ensayos con maniquí, la barrera con el sistema de protección de motociclistas debe acreditar haber superado con éxito el ensayo de impacto a escala real de un vehículo en el nivel de contención TB 32 según EN 131 7-2.



2. Norma UNE 135 900 (“Evaluación del comportamiento de los sistemas de protección de motociclistas en las barreras de seguridad y pretiles”, Parte 1y 2), 2006: considera un mayor número de parámetros biomecánicos de medición y establece criterios de evaluación más detallados y estrictos que el Protocolo LIER.

La velocidad de impacto y ángulo de la trayectoria son idénticos que en el Pro-tocolo LIER (60 km/h y 30º). El maniquí es un HYBRID-I1I “MACHO” de percentil 50%, con un equipo de peatón para que mantenga estiradas las piernas y un dispositivo de clavícula fusible.

La diferencia fundamental entre la Norma UNE y el Protocolo LIER radica funda-mentalmente en dos aspectos:

La Norma UNE considera ensayos tanto contra Sistemas Puntuales como contra Sistemas Continuos, mientras que el Protocolo de LIER solo consideraba ensayos contra Sistemas Continuos.

En los sistemas continuos exige ensayos contra el sistema con punto de impacto en el poste y en el centro del vano.

La Norma UNE establece límites máximos de los parámetros biomecánicos como criterio de aceptación y dos clases de severidad (I y II). La Norma UNE emplea los siguientes parámetros: HIC36 , fuerzas en cuello Fx y Fz, momento en cuello My.

4.3 CRITERIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS DE PROTECCIÓN PARA MOTOCICLISTAS

Debido a la mayor vulnerabilidad que poseen los motociclistas con respecto a los usuarios de automóviles, así como a la creciente relevancia que tiene la mo-tocicleta como medio de transporte en Colombia, se hace necesario contar con unos criterios más específicos para el empleo sistemático de los sistemas para protección de motociclistas, con el fin de aumentar la seguridad de este tipo de usuarios, y disminuir la gravedad del accidente una vez se haya producido. Estos criterios complementan los parámetros para la implementación de sistemas de barreras de contención vehicular incluidos en el capítulo 3.

Teniendo en cuenta todas las consideraciones anteriores y con objeto de poten-ciar la seguridad vial en lo referente a motociclistas, se disponen los siguientes criterios para la implementación de sistemas de protección para motociclistas:

Primero. En carreteras interurbanas y periurbanas con limitación de velocidad permitida superior a sesenta (60) km/h, los criterios a tener en cuenta para el em-pleo de los sistemas para protección de motociclistas, serán los siguientes:



a) Estará justificado el empleo de los sistemas para protección de motociclistas de tipo continuo, siempre y cuando se haya establecido la necesidad de una barrera de contención vehicular, cuando, en los márgenes haya obstáculos o desniveles próximos al borde de la calzada (distancia inferior a la zona libre necesaria, ZLN, según el capítulo 2), y simultáneamente se den las configuraciones siguientes:

En carreteras con calzadas separadas:

En el lado exterior de las alineaciones curvas de radio inferior a cuatrocientos (400) metros.

En las salidas desde las calzadas principales, cuando el carril de deceleración sea de tipo directo, en el margen izquierdo del ramal de salida a lo largo del desarro-llo de la alineación curva.

En el lado exterior de las alineaciones curvas en las que la velocidad específica sea inferior en más de treinta (30) km/h a la de la alineación inmediatamente anterior.

En carreteras de calzada única con berma mayor o igual a 1,5 m:

En el lado exterior de las alineaciones curvas de radio inferior a doscientos cin-cuenta (250) metros.


En carreteras de calzada única con berma menor de 1,5 m:


b) Con carácter excepcional y siempre que se justifique por cuestiones relativas a la operación de la carretera o derivadas de una alta accidentalidad, en carreteras interurbanas y periurbanas con limitación de velocidad permitida inferior a sesen-ta (60) km/h y configuraciones semejantes a las indicadas en los párrafos anterio-res, podrá emplearse un sistema de protección de motociclistas de tipo continuo.

En la Tabla 4- 1 se resumen los criterios anteriores que justifican la instalación de un SPM:



Tabla 4-1: Criterios para la implantación de SPMVelocidad Tipo de vía Berma Alineación Condición Ubicación

>60 km/h

Calzadas separadas -

Curva R<400 m Lado exterior

Rampa de salida

Carril de deceleración directo

Margen izquierdo del ramal de salida a lo largo de la alineación curva

Curva con reducción de veloci-dad

Velocidad específica inferior en más de 30 km/h a la alineación inmediatamente anterior

Lado exterior

Calzada única

> 1,5 m

Curva R<250 m Lado exterior



Lado exterior

< 1,5 m



Lado exterior

< 60 km/hCon carácter excepcional y siempre que se justifique por cuestiones relativas a la operación de la carretera o derivadas de una alta accidentalidad, y en confi-guraciones semejantes a las anteriores.

Fuente: Elaborado con base en FOMENTO (2004)

En la siguiente figura se ilustran los criterios de instalación de SPM:

Figura 4-3: Criterios de implantación de los SPMFuente: Martínez, A.V. y A. Amengual (2007)

Barre

ra+

SPM

R< 250m

Carretera de calzada única

R< 400m

Carretera de doble calzada

Barre

ra+

SPM

Barrera + SPM

Ramal de salida

VN-1

V - 30 km/hN-1V <N

Curva con reducción de velocidad

Barre

ra+

SPM

Barrera + SPM



c) Salvo expresa justificación en contrario, no se emplearán sistemas para protec-ción de motociclistas de ningún tipo cuando en los márgenes no existan obstácu-los o desniveles próximos al borde de la calzada.

d) No se emplearán sistemas de protección para motociclistas del tipo puntual.

e) Se podrá justificar la instalación de un SPM en un sitio que no cumpla con los criterios anteriores, siempre y cuando la justificación se base en un análisis técni-co de la accidentalidad del sitio, que demuestre la necesidad de instalar un SPM y justifique técnica y económicamente este requerimiento.

En todos los casos, únicamente deben instalarse SPM que hayan superado los ensayos establecidos en el protocolo LIER, o en la norma UNE 135900-IN y en la UNE-EN 1317, o en las que a nivel mundial sean debidamente probadas y acepta-das a juicio del Ministerio de Transporte de Colombia.



CAPÍTULO 5

CRITERIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE ATENUADORES DE IMPACTO


Capítulo I. CoNCEptoS GENERalES Y NoRMatIVaS 93CAPÍTULO 5. CRITERIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE ATENUADORES DE IMPACTO

5.1 GENERALIDADES

Los atenuadores de impacto se utilizan para proteger zonas u obstáculos peligro-sos contra choques frontales, para los que las barreras de contención vehicular no resultan adecuadas. Su finalidad es la de atenuar las consecuencias del choque frontal del vehículo, absorbiendo su energía cinética mediante la deformación del sistema. La Figura 5-1 muestra un amortiguador de impacto colocado en la terminal de una barrera rígida de concreto hidráulico.

Figura 5-1: Amortiguador de impacto instalado en acceso a puente

Los amortiguadores de impacto se pueden clasificar de la siguiente manera (Ver Figura 5- 2):4Redirectivos.4No redirectivos.

Los atenuadores de impacto no redirectivos desaceleran el vehículo hasta dete-nerlo en una corta distancia.

Los atenuadores de impacto redirectivos contienen el vehículo y cambian su di-rección, apartándolo del objeto rígido peligroso.



Figura 5-2: Amortiguadores redirectivos y no redirectivosFuente: Adaptado de DOMR (2006)

5.2 CRITERIOS DE JUSTIFICACIÓN Y SELECCIÓN DEL NIVEL DE CONTENCIÓN

La instalación de un atenuador de impacto está justificada siempre y cuando la distancia de un obstáculo rígido discontinuo la zona lateral de la vía o cualquier otro punto de referencia de la misma, sea inferior a la recomendable en la zona lateral o el separador central de una carretera (según los criterios para la ZLN de la Sección 2.3 del Capítulo 2) y no pueda ser protegido ante un impacto frontal mediante la implantación de barreras de contención vehicular.

La instalación de atenuadores de impacto está específicamente justificada en los siguientes casos:

“Narices” en rampas de salida. Cuando en una zona peligrosa asociada a un ra-mal de salida o bifurcación no se disponga de un área plana y libre de obstáculos de, al menos, 60 m a partir del punto de apertura de los carriles divergentes, deberá disponerse de un atenuador redirectivo (Figura 5-3:).

En las “narices” de una rampa de salida se evitará tanto la disposición de barre-ras de contención con vigas o vigas curvas uniendo dos alineaciones de barrera, como los abatimientos frontales convergentes en un punto.

Tráfico

Tráfico

Tráfico

Tráfico

Objeto fijo

Objeto fijo

Extremo delatenuador

Atenuador de impacto redirectivo

Atenuador de impacto no redirectivo


Capítulo I. CoNCEptoS GENERalES Y NoRMatIVaS 95CAPÍTULO 5. CRITERIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE ATENUADORES DE IMPACTO

Figura 5-4: Criterios de implantación de atenuadores de impacto en un comienzo de separador centralFuente: Adaptado de FOMENTO (1995)

Comienzos de separadores centrales. Cuando el principio de la barrera doble de contención del separador diste menos de 40 m del primer obstáculo situado en ésta, debe disponer de un atenuador de impacto redirectivo (Figura 5-4:).

Figura 5-3: Criterios de implantación de atenuadores de impacto en rampas de salidaFuente: Adaptado de FOMENTO (1995)

L < 60 m

L = 40 mmin Abatimiento

Bordes de calzadaObstáculo ozona peligrosa

atenuador



5.3 LOCALIZACIÓN DE ATENUADORES DE IMPACTO

Para determinar el nivel de contención de un atenuador de impacto, se debe tener en cuenta la velocidad específica de diseño o V85 del tramo de carretera donde va ser instalado, ya que la clase o nivel de contención de estos sistemas se especifica en términos de la velocidad de operación, y se definen cuatro clases o niveles de contención colombianos para atenuadores de impacto (CCA), según se muestra en la Tabla 5-1, en esta tabla también se indican las clases de atenuado-res de impacto según la normativa bajo la cual fueron ensayados, que clasifican dentro de los niveles de contención colombianos.

Tabla 5-1: Niveles de contención colombianos para atenuadores de impacto

Nivel de contención colombiano, CCA EN 1317 Reporte 350 MASH

CCA1 50 TL1 TL1

CCA2 80 TL2 TL2

CCA3 100 TL3 TL3

CCA4 110 TL3 TL3

La Tabla 5-2 muestra los criterios para elegir la clase de contención de un atenua-dor de impacto.

Tabla 5-2 Criterios para seleccionar la clase de contención de un amortigua-dor de impacto

Tipo de vía Velocidad, V (km/h) Nivel de contención colombiano CCA

Autopistas y carreteras separadas

V > 100 CCA4

85 < V ≤ 100 CCA3

V ≤ 85 CCA2

Carreteras interurbanas de calzada única

85 < V ≤ 100 CCA3

65 < V ≤ 85 CCA2

V ≤ 65 CCA1

Carreteras en zonas urbanas y áreas de peaje V ≤ 65 CCA1



CAPÍTULO 6

CRITERIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE RAMPAS DE ESCAPE


Capítulo I. CoNCEptoS GENERalES Y NoRMatIVaS 99CAPÍTULO 6. CRITERIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE RAMPAS DE ESCAPE

6.1 GENERALIDADES

Las rampas de escape, también, conocidas como lechos de frenado, rampas de frenado o de emergencia, son franjas auxiliares conectadas a la calzada de las carreteras, especialmente acondicionadas para disipar la energía cinética de los vehículos que queden fuera de control por fallas mecánicas, principalmente en sus sistemas de frenos, desacelerándolos en forma controlada y segura, mediante el uso de materiales granulares sueltos y aprovechando, en su caso, la acción de la gravedad.

Existen cuatro tipos de rampas de emergencia (Figura 6-1).

Tipo 1: Rampas con montículoTienen una cama de frenado formada por un montículo de material granular suelto y seco con pendiente ascendente y espesor creciente, como se muestra en la Figura 6-1, que funciona como disipador de energía para disminuir y detener los vehículos sin frenos por la resistencia a la rodadura de las llantas, la acción de la gravedad por la pendiente longitudinal ascendente del montículo y eventual-mente por la fricción entre la arena y algunas partes del vehículo. Solo se utilizará este tipo de rampas cuando se tengan limitaciones de espacio y su conveniencia esté sustentada con el análisis correspondiente.

Tipo 2: Rampas descendentesTienen una cama de frenado de espesor uniforme con pendiente longitudinal descendente como se muestra en la Figura 6-1. La acción de detención se limita al aumento de la resistencia a la rodadura, y debido a que la acción de la gra-vedad tiene un efecto acelerador, estas rampas suelen ser las de mayor longitud dependiendo de la magnitud de su pendiente descendente, de las características del material granular y de la velocidad del vehículo de diseño.

Tipo 3: Rampas horizontalesTienen una cama de frenado horizontal de espesor uniforme sin pendiente longi-tudinal como se muestra en la Figura 6-1. La detención se limita al aumento de la resistencia a la rodadura. Como el efecto de la gravedad en la detención es nulo, estas rampas suelen ser largas dependiendo de las características del material granular y de la velocidad del vehículo de diseño.



Tipo 4: Rampas ascendentesTienen una cama de frenado con espesor uniforme y pendiente longitudinal as-cendente como se muestra en la Figura 6-1. Como en la detención se aprovecha la resistencia a la rodadura y la acción de la gravedad por la pendiente longitudi-nal ascendente, estas rampas suelen ser menos largas que las rampas descenden-tes y las horizontales.

Figura 6-1: Tipos de rampas para frenado de emergenciaFuente: SCT (2007)

6.2 CRITERIOS DE JUSTIFICACIÓN

En tramos donde existan pendientes prolongadas, y los vehículos puedan perder el control por avería de los frenos, se deben implementar rampas para frenado de emergencia, con la finalidad de facilitar la detención de dichos vehículos.

Rampa

M ontículo de material granular suelto

+S

Ram pa

Carretera-P

TIPO 1: Con montículo

-PCarretera

-SCama de frenado

TIPO 2: Descendente

0

Ram paCama de frenado

TIPO 3: Horizontal

-PCarretera

TIPO 4: Ascendente

-PCarretera

+ S

Ram pa

Cama de frenado



La implementación de una rampa de emergencia se justifica si se verifica alguno de los siguientes criterios:

La pendiente media (i) de la rasante descendente es superior al 5% y el producto del cuadrado de la pendiente (i2), expresada en tanto por ciento, por la longitud del tramo (L), expresada en km, resulta superior a 60 (Ver Ecuación 6-1). Si des-pués de la pendiente en descenso hubiera una rampa (ascenso) de suficiente lon-gitud o inclinación, podría estar justificado no disponer una rampa de frenado.

Tramos de carretera donde existan evidencias de que los vehículos de carga pre-sentan a menudo sobrecalentamiento en el sistema de frenos.

Tramos en los que se ha presentado anualmente un accidente fatal causado por vehículos sin frenos o en los que exista la posibilidad de ocurrencia de accidentes catastróficos, como los que pueden producirse a la entrada de las poblaciones o en zonas en donde puede haber vehículos detenidos, como en estaciones de peaje.

Ecuación 6-1

6.3 DISEÑO DE RAMPAS DE ESCAPE

El diseño de las rampas para frenado de emergencia se hará de forma tal que se generen las condiciones necesarias para que los conductores de vehículos fuera de control conozcan su existencia, entiendan las maniobras que deben realizar, sientan la confianza suficiente para ingresar a las rampas en forma segura y no continúen por la ruta principal, tomando en cuenta que:

Las rampas sean claramente visibles para evitar la percepción de discontinuidades que desalienten la entrada a las mismas.El acceso a la rampa sea amplio y suficiente para alojar el lecho de frenado y el camino de servicio.

El ángulo de entrada a cada rampa respecto al eje de la carretera, debe ser de cinco (5) grados como máximo, con el fin de asegurar la estabilidad del vehículo durante la maniobra de ingreso a la rampa y su alineamiento horizontal sea recto, de manera que los vehículos que ingresen lo hagan en forma segura, como se ilustra en la Figura 6-2.

La longitud de la cama o lecho de frenado (L) de cada rampa, si su pendiente es uniforme, se calculará con la Ecuación 6-2.

i 2 %( ) ×L km( ) > 60



Para determinar la longitud efectiva de la cama o lecho de frenado, si su pendien-te es variable, se determinará la velocidad del vehículo en cada cambio de pen-diente, hasta una longitud suficiente para detener el vehículo fuera de control. La velocidad final al término de la primera pendiente será calculada y utilizada como la velocidad inicial en la segunda pendiente y así sucesivamente hasta que la velocidad final resulte cero (0), mediante la Ecuación 6- 4 y la Ecuación 6-5.

La longitud total de la cama o lecho de frenado se incrementará en un 25% o un 50% con respecto a su longitud efectiva, L, según sea una rampa de frenado paralela o esviada al tramo de carretera, como se muestra en la Figura 6-2.

L =Ve

2

254 Rc + S( )

Figura 6-2: Elementos de diseño de las rampas de frenadoFuente: FOMENTO (1995)

Ecuación 6-2

Donde:

L = Longitud efectiva de la cama o lecho de frenado (m).

Ve= Velocidad de entrada a la rampa, calculada con base en la Ecuación 6-3, (km/h).

LL/4 L/4

ancho mínimo 5 m

20 m10 m

mínimo 3 m

5 m 20 mL L/4

máximo 5˚Cama de frenado

Vía de servicio

Línea de borde

Carril de escape

Eje de la rampa

RAMPA DE FRENADO ESVIADA

Cama de frenado

Línea de borde

Carril de escape

Espaldón

ancho mínimo 5 m

mínimo 2 m

RAMPA DE FRENADO PARALELA A LA VIA



Rc = Resistencia a la rodadura del material con que se formará el lecho de frena-do, de acuerdo con la Tabla 6-1, (adimensional, expresada en términos de pen-diente equivalente). En el análisis de las rampas Tipo 1, a partir de los sesenta (60) centímetros de espesor del montículo, la resistencia indicada en la Tabla 6-1 se incrementará en seis décimos (0,6) para considerar el efecto de la fricción entre el material del lecho y el chasis del vehículo.

S = Pendiente del lecho de frenado, positiva si es ascendente o negativa si es descendente, en metro/metro, (adimensional).

Ecuación 6- 3:

Donde:

Ve= Velocidad de entrada a la rampa (km/h).

V = Velocidad específica de diseño o velocidad de operación de la carretera, V85, en el sitio donde inicien los tramos con pendientes descendentes continuas para los cuales se diseña la rampa específica, (km/h).

n = Número de subtramos con pendientes descendentes diferentes, que integran el tramo para el que se proyecta la rampa, (adimensional).

Lpi = Longitud del subtramo i con pendiente descendente Pi, (m).

R = Resistencia a la rodadura de la superficie del pavimento, 0,010 cuando la carpeta sea de concreto hidráulico ó 0,012 cuando sea asfáltica, (adimensional).

Pi = Pendiente descendente (negativa) del subtramo i de longitud Lpi, en metro/metro, (adimensional).

Tabla 6-1: Resistencia a la rodadura del material de la cama de frenado

Material del lecho de frenado Resistencia a la rodadura, Rc

Grava triturada suelta 0,05

Grava de río suelta 0,10

Arena suelta 0,15

Gravilla uniforme suelta 0,25

Ecuación 6-4

Ve = V 2 - 254 LpiR+ Pi( )

i =1

n

----

--÷

1 2

VFj2 = VI j

2 - 254 ×Lj Re + Sj( )



Ecuación 6-5

Donde:

VFj= Velocidad final al término del subtramo j del lecho de frenado que se analiza (km/h).

VIj= Velocidad inicial en el subtramo j del lecho de frenado que se analiza, que corresponde, para el primer subtramo, a la velocidad de entrada (Ve) calculada con la Ecuación 6-3, y para los subtramos subsecuentes, a la velocidad final cal-culada para el subtramo j-1 (VFj-1) inmediato anterior (km/h).

Lj = Longitud efectiva del subtramo j del lecho de frenado que se analiza (m).

Rc = Resistencia a la rodadura del material con que formará el lecho de frenado, de acuerdo con la Tabla 6-1, (adimensional, expresada en términos de pendien-te equivalente). En el análisis de las rampas Tipo 1, a partir de los sesenta (60) centímetros de espesor del montículo, la resistencia indicada en la Tabla 6-1 se incrementará en seis décimos (0,6) para considerar el efecto de la fricción entre el material de la cama y el chasis del vehículo.

Sj = Pendiente del subtramo j de la cama de frenado, que se analiza, positiva si es ascendente o negativa si es descendente, en metro/metro (adimensional).

L = Longitud efectiva del lecho de frenado (m).

k = Número de subtramos del lecho de frenado con pendientes diferentes (adi-mensional).

Si por la topografía del terreno o por limitaciones físicas que restrinjan la cons-trucción de la rampa, no es posible proveerla del lecho de frenado con la longitud a que se refiere el párrafo anterior, para impedir que los vehículos salgan de la rampa, el lecho de frenado se complementará con un dispositivo atenuador de impactos aceptable que en cada caso apruebe la entidad vial.

Las rampas de frenado cuyo eje es esviado respecto al eje de la carretera, conta-rán con una vía de servicio paralela a la rampa de frenado, como se muestra en la Figura 6-2, que permita ejecutar su mantenimiento y remover los vehículos que ingresen a ella.

El pavimento de la carretera se extenderá por el acceso hasta el sitio donde inicie el lecho de frenado de cada rampa, como se ilustra en la Figura 6-2.

L = Ljj=1

k

∑



El ancho de las rampas para frenado de emergencia será el adecuado para permi-tir el libre ingreso de los vehículos y para facilitar las maniobras para removerlos. Comprenderá el ancho del lecho de frenado, que tendrá un ancho mínimo de cinco (5) metros, así como el ancho del camino de servicio, que será de tres (3) a cinco (5) metros.

El lecho de frenado para rampas con montículo (Tipo 1), se formará colocando el material a volteo, sobre una subrasante horizontal, de forma que la pendiente ascendente del montículo sea menor que dos 2,5%y una longitud total calculada de acuerdo con los criterios anteriores; que sus taludes laterales y final sean como mínimo de tres a uno (3:1 o más planos) y, para evitar que el material se desplace, que su espesor en el punto de entrada sea cuando menos de diez (10) centíme-tros, como se ilustra en la Figura 6-1.

Figura 6-3: Disposición en corte de las rampas de frenado Tipo 1Fuente: SCT (2007)

El lecho de frenado para rampas descendentes (Tipo 2), horizontales (Tipo 3) y ascendentes (Tipo 4), tendrá un espesor mínimo de sesenta (60) centímetros a un (1) metro y estará colocada a volteo en una caja en la subrasante de la rampa, con taludes de dos tercios a uno (⅔:1) y profundidad igual que el espesor del lecho. Para evitar desaceleraciones excesivas en el vehículo, el lecho se construirá con un espesor de cuando menos de diez (10) centímetros en el punto de entrada, que aumentará uniformemente hasta alcanzar su espesor de diseño, como se muestra en la Figura 6- 4. Cuando el lecho de frenado se construya con grava triturada, el espesor de diseño será de un (1) metro como mínimo.

Cama de frenado

S % Rampa

0,10 m

Longitud total de la cama de frenadoIndicador de alineamientocada 20 m

13

0 %

Corte longitudinal

Cama de frenado

mínimo 5 m

1133

0 %

Corte transversal

Sin escalaAcotaciones en m



Figura 6-4: Disposición en corte de las rampas de frenado Tipo 2, Tipo 3 y Tipo4Fuente: SCT (2007)

Cada rampa contará con un adecuado sistema de drenaje y subdrenaje que evite el deterioro de las características del material que forme el lecho de frenado (ver Figura 6- 4).

El sistema de drenaje y subdrenaje de las rampas para frenado de emergencia se diseñará con el propósito de captar el agua de lluvia, los escurrimientos su-perficiales y, principalmente, el agua que se infiltre en el lecho de frenado, para desalojarla oportunamente, a fin de evitar la acumulación de partículas en sus-pensión que llenen los huecos del material del lecho y su posible densificación o compactación, así como el eventual congelamiento del agua, que anule la efica-cia del lecho.

Las rampas para frenado de emergencia descendentes (Tipo 2), horizontales (Tipo 3) y ascendentes (Tipo 4) se diseñarán con una pendiente transversal de dos (2) por ciento como mínimo, en el fondo de la caja que alojará el lecho de frenado, para interceptar y recolectar el agua que se infiltre, como se ilustra en la Figura 6-4.

En el lado más bajo de la caja que alojará el lecho de frenado se diseñará un subdrén con una pendiente longitudinal mínima de 1,5%, como se ilustra en la Figura 6-4.

Sin escalaAcotaciones en m

1

Longitud total de la cama de frenado

TransiciónS% rampa

de 0,6 a 1,0

0,1

S% rampa-1,5% + S%

100 máximo 100 máximo

tuberías de salidatubería de salida

Corte longitudinal

de 0,6 a 1,0

3 mínimo

Camino deservicio

2% 0% 2%

2%

5 mínimo

cama de frenado

Indicador dealineamientocada 20 m

tubo desubdrenaje

1

Corte trasversal



CAPÍTULO 7

VERIFICACIÓN DE CALIDAD


Capítulo I. CoNCEptoS GENERalES Y NoRMatIVaS 109CAPÍTULO 7. VERIFICACIÓN DE CALIDAD

7.1 INTRODUCCIÓN

Para garantizar que los sistemas de contención vehicular funcionarán de forma efectiva al ser colisionados por un vehículo fuera de control, conteniendo al vehí-culo y protegiendo la integridad física de sus ocupantes, los sistemas son some-tidos a ensayos de choque a escala real, bajo la normativa europea EN 1317 o la normativa estadounidense Reporte 350 de la NCHRP o MASH (ver Sección 1.8.2).

Si el comportamiento del sistema de contención vehicular es efectivo, de acuerdo con los parámetros establecidos en la normativa de ensayo correspondiente, se espera que el sistema también presente un adecuado comportamiento ante un accidente real por salida de la vía, siempre y cuando las características del sistema sean las mismas que las del prototipo ensayo en el laboratorio, tanto en la forma y materiales de sus componentes como en las condiciones de instalación.

Por lo tanto, tal y como ya se ha mencionado anteriormente, únicamente se deben instalar sistemas de contención vehicular que hayan sido sometidos a pruebas de choque a escala real siguiendo las normativas de ensayo antes mencionadas, y hayan cumplido con los todos los parámetros de comportamiento considerados como aceptables en dichas normas.

Los fabricantes de sistemas de contención deben demostrar fehacientemente que sus sistemas han superado de forma efectiva todos los requerimientos estableci-dos en la normativa de ensayo de choque, además de que los fabrican aplicando un sistema de gestión de calidad en su producción, el cual garantiza que suminis-tran las mismas características técnicas que el prototipo ensayado.

A pesar de que todo lo anterior se cumpla, es necesario realizar una verifica-ción de calidad de los sistemas de contención que son instalados en la red de carreteras, tanto de sus componentes y materiales como de su instalación, para garantizar que éstos sistemas se comportarán de manera similar a los prototipos ensayados en las pruebas de choque a escala real.

Para garantizar el correcto funcionamiento de un sistema de contención vehicular se debe verificar que:



1. La barrera se debe comportar de forma efectiva, esto se verifica mediante la interpretación de los resultados obtenidos de los ensayos de choque a escala real hechos en laboratorios acreditados. Se debe verificar que el sistema ha sido ensayado en un laboratorio acreditado para tales fines, y que el comportamiento de los sistemas de contención en todos los ensayos requeridos para el nivel de contención correspondiente, cumple con los parámetros establecidos en la nor-mativa de ensayo bajo la cual se probó dicho sistema.

2. Los componentes de los sistemas de contención deben cumplir con estándares mínimos de calidad física, química y mecánica especificados en las normativas eu-ropea o estadounidense, según corresponda, y coincidir con los componentes del ejemplar ensayado en la prueba de choque a escala real realizado al sistema. Esto es verificable mediante ensayos de laboratorio y mediciones de campo hechos a muestras del sistema que va a ser instalado.

3. El sistema de contención se debe instalar de la misma forma en que se instaló en el laboratorio para realizar la prueba de choque a escala real. Esto se logra exigiendo al vendedor una descripción técnica del producto en laque se indique de forma explícita el procedimiento de instalación del sistema de contención ve-hicular y verificando en campo que la instalación es adecuada y acorde con la descripción técnica del sistema.

Las barreras de contención vehicular deben cumplir con las normas técnicas co-lombianas NTC 3755 y NTC 3783, o NTC 5636 y NTC 5638, según sean sistemas ensayados bajo la normativa de choque norteamericana o europea, respectiva-mente.

A continuación se detallan algunos aspectos importantes a tener en cuenta con respecto a la verificación de calidad de los componentes y materiales de los sis-temas de contención vehicular. Sin embargo, los aspectos incluidos en esta guía sobre la verificación de calidad de los sistemas de contención, debe complemen-tarse con lo especificado en las normas técnicas colombianas NTC 3755, NTC 3783, NTC 5636 y NTC 5638.

7.2 VERIFICACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DEL SISTEMA

El objetivo de los sistemas de contención es salvar vidas, y evitar que los ocupan-tes de un vehículo que se accidente por salida de la vía sufran daños severos. Para conocer cómo se comportará un sistema de contención vehicular ante la colisión de un vehículo fuera de control, este se somete a ensayos estandarizados y su comportamiento durante las pruebas de choque debe cumplir con parámetros establecidos en la normativa de ensayo (EN 1317, NCHRP 350 o MASH, según corresponda).



Los ensayos de choque a escala real deben ser aplicados por un laboratorio acre-ditado para tal fin, y los resultados del ensayo quedan registrados en un reporte.

El suministrador del sistema de contención vehicular que se pretende instalar en la carretera, o el contratista, deben aportar la documentación necesaria para demostrar que el sistema de contención fue ensayado siguiendo la normativa EN 1317, el NCHRP 350 o el MASH en un laboratorio acreditado, y que el sistema se comportó de forma efectiva durante los ensayos de choque a los que fue someti-do, los cuales deben incluir como mínimo:

1. Certificado de acreditación según la norma ISO 17025 del Laboratorio donde se hayan llevado a cabo los ensayos de choque a escala real, que incluya den-tro del alcance la ejecución de ensayos de choque a escala real del sistema de contención vehicular correspondiente, conforme a la norma EN 1317, NCHRP 350 o MASH.

2. Informe de ensayo a escala real: presentar copia del informe reportando: a. Nivel de contención. b. Anchura de trabajo. c. Deflexión dinámica. d. Nivel de severidad (de acuerdo con la norma EN 1317 o su equivalente). e. Resultados y descripción del comportamiento del sistema. f. Descripción de la barrera. g. Resultados de la verificación de las características de los materiales y del sis-

tema, que efectúa el laboratorio de ensayo para comprobar que la descripción del sistema aportada por el fabricante coincide con el ejemplar ensayado.

3. Documento sellado y firmado por el responsable del Laboratorio de Ensayo de Choque declarando que, en el momento de realizar los ensayos de choque al sistema de contención objeto del presente análisis, el Laboratorio estaba operando conforme a las prescripciones establecidas en la acreditación que se indica en el numeral 1.

En caso de que el sistema de contención que se desea instalar forme parte de los sistemas de contención aprobados por el Ministerio de Transporte, no será nece-sario presentar los documentos antes indicados.

Algunos sistemas de contención no certificados, es decir, que no han sido some-tido a ensayos de choque bajo alguna de las normativas de ensayo norteameri-cana ni europea, que son de dominio público, han probado su efectividad ante accidentes de tránsito por salida de vía reales. Debido a la buena experiencia probada de estos sistemas no certificados, la Ministerio de Transporte autoriza la fabricación e instalación de estos sistemas de contención. Por lo tanto, en caso de que se pretenda instalar un sistema de contención vehicular no certificado, éste



debe ser autorizado por la Ministerio de Transporte. En estos casos, el Ministerio de Transporte establecerá los documentos o información que se deben presentar para valorar y autorizar dichos sistemas.

7.3 VERIFICACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA

7.3.1 Introducción

Cualquier modificación realizada a un dispositivo de seguridad puede cambiar su comportamiento ante un choque, ya sea en las características de sus compo-nentes, los materiales de fabricación o en las condiciones de instalación. Por lo tanto, una vez que un dispositivo ha sido ensayado y se ha comportado de forma efectiva, de acuerdo con la normativa de ensayo EN 1317, NCHRP 350 o MASH, es necesario asegurarse que sea fabricado, distribuido e instalado con las mismas características del ejemplar ensayado.

Por esta razón, es necesario verificar que los componentes de los sistemas de con-tención cumplen con estándares mínimos de calidad física, química y mecánica especificados en la normativa europea y estadounidense, según corresponda, y coincidir en cuanto a dimensiones, forma y composición, con los componentes del ejemplar ensayado en la prueba de choque a escala real realizado al sistema. Esta verificación se debe hacer mediante la obtención de muestras del sistema que va a ser instalado para realizar ensayos de laboratorio y mediciones de campo.

El suministrador del sistema de contención o el contratista deben aportar una descripción técnica detallada del sistema de contención y de sus componentes, que incluya:4Nombre Completo del SCV que será instalado o suministrado. Nombre Comer-

cial del SCV(si procede).4Tipo del SCV (vigas y postes, muro continuo, etc.).4Tipo de aplicación (borde lateral en tierra, borde lateral en hormigón, pretil de

puente, SCV de mediana, SCV temporal, etc.).4Nivel de contención según EN 1317, NCHRP 350 o MASH, clase de severidad y

clase de deformación.4Resumen de resultados de los ensayos de choque a escala real según EN 1317,

NCHRP Report 350 o MASH.4Descripción gráfica y de posición de las marcas en los componentes del SCV

que permitan identificar al fabricante. Todo SCV deberá presentar marcas iden-tificativas, claras e indelebles, que permitan determinar de manera inequívoca el origen de la misma.

4Lista de todos los elementos que conforman el sistema con sus pesos.4Descripción detallada en planos de todos los elementos que conforman el sis-

tema con dimensiones y tolerancias.



4Características físicas y químicas de los materiales de todos los componentes y de los acabados (por ejemplo de los recubrimientos), resistencia mecánica y normativa de calidad que cumplen.

4Resultados de evaluación de la durabilidad de los componentes del sistema.4Detalles de las modificaciones aprobadas después de los ensayos de choque.

El primer requisito de cumplimiento que debe verificarse en el sistema de conten-ción vehicular para que éste sea aceptado, consiste en que la descripción técnica del sistema y de sus componentes, según la lista documental anterior, debe coin-cidir con la descripción técnica del producto contenida en el informe de ensayo de choque a escala real, y que de acuerdo con la verificación del Laboratorio de Ensayos, coincide con el ejemplar ensayado. Cualquier diferencia encontrada en-tre la descripción técnica del sistema hecha por el fabricante, y las características del sistema reportado en el informe de ensayo, puede ser causante de rechazo del material y prohibición de su instalación.

La verificación de calidad de los componentes de los sistemas de contención ve-hicular incluirá la comprobación de los elementos constituyentes acopiados, así como de la unidad terminada.

El Contratista (Proveedor e instalador del sistema) facilitará al Director de las Obras, diariamente, un informe de ejecución y de obra en el cual deberán figurar, al menos, los siguientes conceptos:4Fecha de instalación.4Localización de la obra.4Nombre o identificación de la obra.4Número de elementos instalados, o número de metros en el caso de barreras

de concreto ejecutadas in situpor tipo.4Ubicación de las barreras de contención.4Observaciones e incidencias que a juicio del Director de las Obras pudieran

influir en las características y/o durabilidad de las barreras de contención insta-ladas.

A la entrega de cada suministro se aportará un listado de partes con documenta-ción anexa, conteniendo, entre otros, los siguientes datos:4Nombre y dirección de la empresa suministradora 4Fecha de suministro 4Identificación de la fábrica que ha producido el material 4Identificación del vehículo que lo transporta 4Cantidad que se suministra y designación de la marca comercial 4Certificado acreditativo del cumplimiento de las especificaciones técnicas obli-

gatorias y/o documento acreditativo del reconocimiento de la marca, sello o distintivo de calidad de cada suministro.



Se comprobará la marca o referencia de los elementos constituyentes de las ba-rreras de contención acopiados, a fin de verificar que corresponden con la clase y calidad comunicada previamente al Director de las Obras.

La verificación de calidad de los componentes de los sistemas de contención ve-hicular incluye:1. Verificación de calidad de los materiales: composición química de metales

(cuando corresponda) y resistencia mecánica.2. Dimensiones de los componentes: ancho, largo y espesor.3. Homogeneidad y espesor de los recubrimientos (cuando corresponda).

Algunos sistemas de contención, como por ejemplo los atenuadores de impac-to, son suministrados generalmente en una sola pieza, es decir completamente armados. En estos casos, no se ejecutarán ensayos de calidad a los materiales y componentes del sistema, aunque sí se verificarán sus dimensiones. En estos ca-sos se exigirá a los suministradores del sistema, presentar un certificado y marcas de calidad del productor, así como toda la documentación necesaria que demues-tre que el dispositivo es idéntico al ejemplar ensayado en las pruebas de choque a escala real a las que fue sometido el sistema.

7.3.2 Selección de la muestra

Al objeto de garantizar la trazabilidad de estas obras, antes de iniciar su instala-ción, para los elementos constituyentes de las barreras de contención vehicular se comprobará su calidad, según se especifica en el presente artículo, a partir de una muestra representativa de los elementos constituyentes acopiados.

Para determinar la cantidad de elementos que deben ser ensayados y medidos para corroborar la calidad del material constitutivo del sistema de contención, se deben aplicar los criterios de tamaño de muestra estipulados en las normas técni-cas colombianas NTC 3755, NTC 3783, NTC 5636 y NTC 5638, según corresponda.

Para los efectos de esta guía una muestra de material está compuesta por la viga, los postes, los separadores, tuercas y los tornillos, así como cualquier otro com-ponente básico del sistema de contención.

Es necesario mencionar que es potestad del Director de Obras seleccionar un ta-maño de muestra mayor o elementos específicos, si considera que la calidad del material es dudosa.

Una vez definido el tamaño de la muestra, se debe aplicar una técnica aleatoria para la selección de los elementos individuales. Se recomienda seguir el procedi-miento descrito en la norma ASTM D 3665.



La selección de la muestra es aplicable a materiales acopiados y a las vigas insta-ladas. Después de definir el tamaño y seleccionar aleatoriamente los elementos que conformarán la muestra, se inicia la verificación de calidad.

Los acopios que hayan sido realizados y no cumplan alguna de las condiciones especificadas en esta guía serán rechazados. Podrán presentarse a una nueva inspección, exclusivamente, cuando el suministrador, a través del Contratista, acredite que todas las unidades han vuelto a ser examinadas y ensayadas, se ha-yan eliminado o corregido todos sus defectos. Las nuevas unidades, en cualquier caso, serán sometidas a los ensayos de control que se especifican en esta guía.

El Director de Obra, además de disponer de la información de los ensayos an-teriores, podrá, siempre que lo considere oportuno, debe identificar y verificar la calidad de los elementos constituyentes de las barreras de contención que se encuentren acopiados.

7.2.3 Procedimiento de verificación de la calidad

A) Sistemas metálicos

A.1 El primer paso es la inspección visual de los elementos constituyentes del sistema metálico que conforman la muestra, verificando que el recubrimiento galvanizado sea continuo, razonablemente liso y exento de imperfecciones clara-mente apreciables a simple vista que puedan influir sobre la resistencia a la corro-sión del mismo, tales como ampollas o inclusiones de matas, cenizas o sales de flujo. Tampoco será admisible la presencia de terrones, rebabas o acumulaciones de zinc que puedan interferir con el empleo específico del material galvanizado.

El aspecto gris oscuro mate de la totalidad o de parte del recubrimiento de los elementos, así como las manchas, que no sean eliminables por limpieza con un paño seco, será motivo de rechazo.

También se deben realizar mediciones para verificar que el espesor de recubri-miento de los componentes del sistema de contención, cumplan los requerimien-tos mínimos establecidos en las especificaciones técnicas de materiales corres-pondientes, según se indica a continuación:

Tabla 7-1: Especificaciones técnicas de recubrimiento

Norma de ensayo de choque aplicada para comprobar el comportamiento del SCV

Normativa que debe cumplir el espesor de recubrimiento de los componentes del sistema

EN 1317 EN ISO 1461

NCHRP 350 o MASH AASHTO M-180



A.2 Se deben realizar mediciones de la geometría de cada uno de los compo-nentes del sistema de contención vehicular, y compararlos con las dimensiones especificadas en la descripción técnica del sistema. No se aceptarán partes que di-fieran en más de un 2% en cualquiera de sus dimensiones. Debe ponerse especial cuidado al espesor, largo y ancho de cada componente del sistema de contención.

A.3 Después de hacer la verificación del recubrimiento y de las dimensiones de cada componente del sistema, se realizarán ensayos de laboratorio para verificar la composición química y las características mecánicas de los componentes del mismo , para lo cual la muestra de componentes será enviada a uno o varios laboratorios acreditados con el objetivo de efectuar los ensayos requeridos. Esta comprobación será muy útil para verificar la información de los certificados con respecto a los productos que se están suministrando.

Los fabricantes deberán garantizar, como mínimo, las especificaciones técnicas correspondientes a las siguientes características mecánicas:4Carga unitaria máxima a tracción o resistencia a tracción.4Límite elástico.4Deformación correspondiente a la resistencia a tracción o deformación bajo

carga máxima.4Deformación remanente concentrada de rotura.4Módulo de elasticidad.4Resiliencia.

Los componentes del sistema de contención deben cumplir los requerimientos mínimos establecidos para la composición química y las características mecánicas en las especificaciones técnicas de materiales correspondientes, según se indica a continuación:

Tabla 7-2: Especificaciones técnicas de aceroNorma de ensayo de choque aplicada para

comprobar el comportamiento del SCVCaracterística y tipo de

componenteNormativa que debe cumplir el material

EN 1317

Composición química piezas de acero laminado EN 10025

Características mecánicas de piezas de acero laminado EN 10025

Tuercas, tornillos y arandelasEN ISO 898EN ISO 4034EN ISO 7091

NCHRP 350 o MASH

Composición química piezas de acero laminado ASTM A-36

Características mecánicas de piezas de acero laminado

AASHTO M-180ASTM A-36

Tuercas, tornillos y arandelas AASHTO M-180ASTM A 307



B) Barreras de seguridad de hormigón

Para las barreras de hormigón, se considerará como lote, que se aceptará o recha-zará en bloque, al menor que resulte de aplicar los dos criterios siguientes:4Quinientos metros (500 m)4La fracción construida diariamente

El control de la regularidad superficial de la superficie superior de la barrera, me-dida en la dirección del eje de la carretera, se efectuará mediante una regla de tres metros (3 m) sobre la totalidad de la obra. No se admitirán desnivelaciones superiores a cinco milímetros (5 mm), en más del treinta por ciento (30%) del lote, ni de diez milímetros (10 mm) en ningún punto.

En la barrera prefabricada se tomará un lote constituido por cinco (5) elementos cualesquiera, que en el caso de la barrera ejecutada in situ serán 30 metros, sobre los que se comprobará que:4Las barreras no deben presentar rebabas que sean indicio de pérdidas graves

de lechada, ni más de tres (3) coqueras en una zona de diez decímetros cuadra-dos (10 dm2) de paramento, ni coquera alguna que deje vistas las armaduras.

4No presentarán caras deterioradas en las que el hormigón aparezca deslavado, ni señales de discontinuidad en el hormigonado.

4No se aceptarán barreras con fisuras de más de una décima de milímetro (0,1 mm) de ancho, o con fisuras de retracción de más de dos centímetros (2 cm) de longitud.

Además, deben realizarse ensayos de resistencia al concreto con el que se cons-truyen las barreras, para verificar que esta resistencia cumpla con el valor especi-ficado en el diseño de la barrera o sistema de contención vehicular.

También debe verificarse el cumplimiento de los estándares de calidad estableci-dos en las siguientes normativas:

Tabla 7-3: Especificaciones técnicas de concreto hidráulico


Normativa que deben cumplir los sistemas fabricados de concreto

EN 1317 EN 13369

NCHRP 350 o MASH ASTM C825 - 06



C) Componentes de madera

Debido a que la madera es un material que al estar a la intemperie es muy pro-penso a experimentar deterioro, deben verificarse las características que garan-tizan la durabilidad de aquellos componentes del sistema de contención fabrica-dosen dicho material.

A continuación se indican las especificaciones técnicas que contienen los reque-rimientos mínimos establecidos para componentes de madera, según sea la nor-mativa de ensayo bajo la cual se comprobó el comportamiento del sistema de contención:

Tabla 7-4: Especificaciones técnicas de componentes de madera


Normativa que debe cumplir los componentes de madera

EN 1317 EN 335

NCHRP 350 o MASH ASTM D7032 - 10a

7.4 VERIFICACIÓN DE LA INSTALACIÓN DEL SISTEMA

Es muy importante verificar que los sistemas de contención vehicular sean insta-lados adecuadamente, siguiendo las recomendaciones del fabricante, y asegurán-dose de que la instalación en la carretera coincida con la instalación del ejemplar ensayado con las pruebas de choque a escala real aplicadas al sistema.

Inclusosi se verifica que el sistema de contención se comportó de forma efectiva al someterse a los ensayos de choque a escala real, y además se compruebe que los componentes y materiales suministrados por el proveedor cumplen con los es-tándares de calidad correspondientes, y éstos componentes coinciden con las ca-racterísticas técnicas del ejemplar ensayado en las pruebas de choque, cualquier cambio en la instalación del sistema, con respecto a la instalación del ejemplar ensayado en las pruebas de choque a escala real, podría provocar un comporta-miento inadecuado del sistema. Por lo tanto, es necesario que la revisión de la instalación sea muy rigorosa y minuciosa.

El fabricante debe suministrar junto con el sistema de contención, un instructivo detallado con la descripción de componentes y el procedimiento de instalación, que contenga, como mínimo:4Lista de todos los elementos que conforman el sistema con sus pesos.4Descripción detallada en planos de todos los elementos que conforman el sis-

tema con dimensiones y tolerancias.4Detalle constructivo y planos e instalación: ubicación de todos los elementos



con posición relativa respecto a la vía y al nivel del suelo, torque de apriete de tornillos (si los hubiera) y cualquier otro detalle de instalación. Debe incluir esquemas de instalación y tolerancias.

4Descripción del proceso de instalación (o de ser el caso, del proceso de cons-trucción en sitio), que incluya características del equipo necesario para la ins-talación (o construcción).

4Dimensión o longitud mínima de instalación necesaria.4Detalles de las modificaciones aprobadas después de los ensayos de choque.4Descripción de las condiciones del terreno o cimentación necesarios para la

instalación del sistema.4En caso de ser relevante se debe indicar la temperatura ambiente necesaria

para la instalación, de lo contrario debe indicarse que este no es un factor que afecte la instalación del sistema.

4Descripción de las condiciones para la reparación, inspección y mantenimiento del sistema.

4Características del terreno o superficie donde el sistema debe ser instalado.

Además de esta documentación, es necesario contar con una plano de proyecto, donde se indique el diseño del sistema de contención vehicular, que incluye las dimensiones y ubicación especificada del sistema.

En primer lugar, debe verificarse que el procedimiento y todos los detalles de instalación suministrados por el fabricante del sistema, correspondan con los em-pleados para instalar el ejemplar ensayado en las pruebas de choque a escala real a los que fue sometido el sistema de contención vehicular (EN 1317, NCHRP 350 o MASH).

Durante la instalación del sistema se debe verificar que todos los detalles de ins-talación sean respetados. En particular, deben verificarse los siguientes aspectos:4Dimensiones y posición especificada en los planos de proyecto para el sistema

de contención vehicular, que incluye longitud, alturas, separación respecto a la vía y al peligro potencial del cual se desea proteger a los usuarios de la vía, entre otros detalles.

4Posición relativa de los componentes del sistema especificados en el instructivo de instalación del fabricante.

4Tipo y forma de anclaje del sistema de contención vehicular.4Tipo de tornillos o cualquier otro elemento de fijación, y torque de apriete

según detalles especificados por el fabricante.4Procedimiento y equipo de instalación utilizado.4Ubicación exacta en el sitio y de sus elementos de anclaje



CAPÍTULO 8

MANTENIMIENTO Y CONSERVACIÓN


Capítulo I. CoNCEptoS GENERalES Y NoRMatIVaS 123CAPÍTULO 8. MANTENIMIENTO Y CONSERVACIÓN

Una de las características esenciales de los sistemas de contención vehicular es su durabilidad. Al evaluar la posible implementación de un sistema de contención vehicular, además tener en cuenta sus características de comportamiento, tam-bién se debe considerar el tiempo durante el cual se garantiza la protección que brinda dicho sistema, de tal forma que sea posible hacer las previsiones necesa-rias para el mantenimiento del sistema.

La durabilidad de un sistema de contención vehicular esta relacionada con los siguientes dos conceptos:4La “vida útil” de un sistema: es el período durante el cual se puede garantizar

que el comportamiento del sistema se mantiene en un nivel que permite que el producto se comporte adecuadamente al ser impactado por un vehículo (se-gún los requerimientos de las normas bajo la cual el producto fue ensayado a escala real, es decir, la norma Europea EN 1317, o la norma Americana NCHRP 350 o MASH), sin necesidad de gastos elevados de reparación o reposición. La vida útil de un producto depende de su durabilidad intrínseca y de las condi-ciones ambientales. Se debe distinguir claramente entre la vida útil declarada por el fabricante del producto, basada en la evaluación de la durabilidad con-tenida en las especificaciones técnicas, y la vida útil real del producto. Esta úl-tima depende de muchos factores fuera del control del fabricante, tales como los métodos de instalación, el lugar donde se instala, la manipulación, el uso y el mantenimiento.

4La “durabilidad intrínseca”: es la capacidad de un producto para mantener su comportamiento correcto a lo largo del tiempo, de acuerdo con la capaci-dad inherente de los materiales, estando el sistema sometido a la influencia de acciones predecibles. La durabilidad se establece mediante propiedades físicas y químicas mensurables, por ejemplo, las horas de resistencia a la oxidación en un ensayo de envejecimiento acelerado en cámara de niebla salida.

Todos los sistemas de contención de vehículos deben mantener sus características y comportamiento cuando sean requeridos durante una vida económicamente razonable, por lo que los fabricantes deben realizar una descripción revisable ba-sada en la experiencia y a medidas relativas a la durabilidad (como las del ensayo de envejecimiento acelerado, antes mencionado).

Es necesario que los fabricantes declaren:1. Los materiales y recubrimientos protectores empleados en el sistema de con-

tención.2. Una evaluación de la durabilidad que incluya la identificación de las caracterís-

ticas técnicas de los materiales que afectan a esta característica, y los métodos de evaluación (por ejemplo, medida de la masa de recubrimiento, o ensayos de adherencia).



3. Especificación del recubrimiento protector o nivel de tratamiento de los mate-riales;

4. Composición y espesor del material para el hormigón u hormigón prefabrica-do (cuando aplique).

5. Especificación del tratamiento de la madera y durabilidad natural de la madera a utilizar (cuando aplique).

6. Recomendaciones sobre condiciones de instalación en las obras en situaciones peligrosas.

7. Requisitos específicos para el mantenimiento (importante en ambientes agre-sivos).

Con el propósito de comprender la relación entre las características de los ma-teriales, la durabilidad y vida útil de los sistemas de contención, y a manera de ejemplo, a continuación se incluye en la Figura 8-1 el diagrama de espesor (μm)-duración (años), extraído de la norma europea UNE-EN ISO 14713, el cual permite estimar la duración típica (en años) hasta el primer mantenimiento de los recu-brimientos de zinc en diferentes categorías de ambiente, según las velocidades de corrosión típicas.

El espesor medio mínimo de los componentes (exceptuando la tornillería) de las barreras de contención vehicular metálicas, de acuerdo con la norma europea UNE-EN ISO 1461, es de 70 μm. La galvanización en caliente por inmersión de los componentes de acero según UNE-EN ISO 1461 le confiere a los componentes de las barreras metálicas la capacidad de resistir satisfactoriamente las acciones ambientales normales y previsibles, permitiéndole garantizar una vida útil que, en función del ambiente de la ubicación de la barrera, puede variar notablemente.

Figura 8-1: Relación espesor de galvanizado en μm À, durabilidad en años.Fuente: Elaborado con base en AENOR (2000)


Capítulo I. CoNCEptoS GENERalES Y NoRMatIVaS 125CAPÍTULO 8. MANTENIMIENTO Y CONSERVACIÓN

Donde: 1 = Espesor del recubrimiento de zinc, en micrómetros (μm). 2 = Duración del recubrimiento hasta el primer mantenimiento, en años.

Y las categorías de ambientes, son: C1 = Interior: Seco (no aplicable, en general, para barreras de seguridad). C2 = Exterior: Exposición rural en el interior del país. C3 = Exterior: Urbano en el interior del país o costero suave. C4 = Exterior: Industrial en el interior del país o urbano costero. C5 = Exterior: Industrial muy húmedo o costero de elevada salinidad. Im2 = Agua de mar en regiones templadas. (no aplicable para barreras de

seguridad).

En general las barreras de contención no precisan de mantenimiento ni conserva-ción en condiciones normales y previsibles, durante su vida útil.

De acuerdo con las características propias de cada sistema, las recomendaciones de mantenimiento del fabricante y el resultado de la evaluación de la condición de un sistema de contención al final de su vida útil, será necesario hacer un mantenimiento para la conservación y extensión de la vida útil del sistema (que puede incluir la sustitución de piezas y la aplicación de algún material de recu-brimiento, entre otras), o bien la sustitución completa del sistema de contención por otro nuevo.

En el caso de impactos de vehículos, motociclistas u otro tipo, el tramo dañado deberá ser separado mediante sustitución de elementos fracturados, deformados o tensionados. En todos lo casos, los elementos que sean sustituidos deberán ser reemplazados por otros elementos idénticos, que correspondan a las especifica-ciones del sistema de contención al que pertenecen.

En caso de que el sistema de contención impactado y que necesita ser reparado corresponda a un sistema de contención técnicamente obsoleto, que no cumpla con los requisitos de comportamiento establecidos en esta guía, o sea un sistema de contención cuya fabricación ha sido descontinuada, el sistema de contención completo, y no solo las piezas dañadas, tendrá que ser sustituido por otro sis-tema de contención nuevo, justificado y diseñado con base en los criterios téc-nicos establecidos en esta guía. En ningún caso, se podrán sustituir elementos dañados de un sistema de contención por otros distintos a los especificados para dicho sistema.



REFERENCIAS

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AASHTO (2004). Run-off Road Collisions, Execu-tive Summary of the Strategic Highway Safety Plan. American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington D.C.

AASHTO (2009). Manual for Assesing Safety Hardware. American Association of State High-way and Transportation Officials, Washington D.C.

AENOR (2000). Norma UNE-EN ISO 14713:2000, Protección frente a la corrosión de las estructu-ras de hierro y acero. Recubrimientos de cinc y aluminio. Asociación Española de Normalización y Certificación.

AENOR (2002). Norma UNE-EN 1317-4, Sistemas de Contención Para Carreteras, Parte 4: Clases de Comportamiento, Criterios de Aceptación para el Ensayo de Choque y Métodos de Ensayo para Ter-minales y Transiciones de Barrera de Seguridad. Asociación Española de Normalización y Certifi-cación.

AENOR (2010a). Norma UNE-EN 1317-1, Siste-mas de Contención Para Carreteras, Parte 1: Ter-minológía y Criterios Generales para los Métodos de Ensayo. Asociación Española de Normaliza-ción y Certificación.

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REFERENCIAS


Capítulo I. CoNCEptoS GENERalES Y NoRMatIVaS 129ANEXOS

ANEXO A: NORMATIVAS DE ENSAYO A ESCALA REAL

A.1 NORMATIVA EUROPEA EN 1317

La norma EN 1317 es la normativa para los países de la Comunidad Económica Europea (CEE) para la certificación de sistemas de contención vehicular, publicada oficialmente en inglés, francés y alemán. Esta norma ha incorporado gran parte de los conceptos definidos en los documentos de base para las normativas nor-teamericanas. Los antecedentes e información de la normativa norteamericana han sido complementadas con investigación, realizada en algunos de los países de vanguardia en esta materia, como lo son: Francia, Suecia, Alemania, Italia y Reino Unido.

Los resultados de las investigaciones han estado dirigidos por el Comité Europeo de Normalización (CEN); ellos han coordinado los avances en esta materia y la definición de estándares de seguridad y requerimientos para los elementos de contención que serán utilizados en todos los países de la CEE. Los países que se han comprometido con la aplicación de la normativa vigente y aprobada por el CEN, son: Austria, Bélgica, República Checa, Dinamarca, Finlandia, Francia, Ale-mania, Grecia, Islandia, Irlanda, Italia, Luxemburgo, Holanda, Noruega, Portugal, España, Suecia, Suiza, y el Reino Unido.

La Norma EN 1317 consta de las siguientes partes en aplicación:

EN 1317-1 Sistemas de contención para carreteras. Parte 1: Terminología y crite-rios generales para los métodos de ensayo.

EN 1317-2 Sistemas de contención para carreteras. Parte 2: Clases de comporta-miento, criterios de aceptación para el ensayo de impacto y métodos de ensayo para barreras de seguridad incluyendo pretiles.

EN 1317-3 Sistemas de contención para carreteras. Parte 3: Clases de comporta-miento, criterios de aceptación para el ensayo de impacto y métodos de ensayo para atenuadores de impacto.

ENV 1317-4 Sistemas de contención para carreteras. Parte 4: Clases de comporta-miento, criterios de aceptación para el ensayo de impacto y métodos de ensayo para terminales y transiciones de barreras de seguridad.

EN 1317-5 Sistemas de contención para carreteras. Parte 5: Requisitos de produc-to y evaluación de la conformidad para sistemas de contención para vehículos.



Estos documentos se complementan con la norma:

UNE 135 900 (“Evaluación del comportamiento de los sistemas de protección de motociclistas en las barreras de seguridad y pretiles”, Parte 1y 2), 2006.Además, se están preparando los siguientes documentos:

prEN 1317-4 Sistemas de contención para carreteras. Parte 4: Clases de compor-tamiento, criterios de aceptación para el ensayo de impacto y métodos de ensayo para terminales y transiciones de barreras de seguridad (en preparación: este documento anulará y sustituirá a la Norma Experimental ENV 1317-4: 2001 en los capítulos relativos a transiciones).

prEN 1317-6 Sistemas de contención para carreteras. Sistemas para contención de peatones. Parte 6: Parapetos para peatones (en preparación).

prEN 1317-7 Sistemas de contención para carreteras. Parte 7: Clases de compor-tamiento, criterios de aceptación para el ensayo de impacto y métodos de ensayo para terminales y transiciones de barreras de seguridad (en preparación: este documento anulará y sustituirá a la Norma Experimental ENV 1317-4: 2001 en los capítulos relativos a terminales).

prEN 1317-8 Sistemas de contención para carreteras. Parte 8: Sistemas para pro-tección de motociclistas que reducen la severidad del impacto de las colisiones de los motociclistas con las barreras de seguridad (en preparación).

A.1.1 Ensayos de barreras de contención vehicular y pretiles

La norma EN 1317 parte 2 establece las clases de comportamiento y los criterios de aceptación para los ensayos de choque de barreras de contención vehicular (barreras de seguridad) y pretiles para puentes. Tal como se mencionó en la sec-ción 1.3.1, algunas de las características de comportamiento más importantes, y que además permiten clasificar los sistemas de contención vehicular a efectos de elegir el más apropiado para cada condición particular, son los siguientes:4Nivel de contención.4Severidad del impacto.4Deformación del sistema de contención.4Capacidad de redireccionamiento o trayectoria del vehículo después de impac-

tar el sistema.

Estas pruebas tienen un doble objetivo. Primero, confirmar la resistencia estructu-ral de la barrera en las condiciones del ensayo y, segundo, conocer la reacción del vehículo e indirectamente las posibles consecuencias para los ocupantes.



i) Niveles de contención

La normativa europea EN 1317 establece once diferentes ensayos con ocho tipos distintos de vehículos. Las velocidades de prueba son de 65, 70, 80, 100 y 110 km/h y los ángulos de impacto de 8º, 15º y 20º. La clasificación técnica de las barreras de contención y los pretiles se establece formando combinaciones entre los distintos niveles de prueba, los cuales deben ser aprobados de manera independiente.

Los criterios de ensayo o niveles de prueba que establece la normativa europea EN 1317 se resumen en la Tabla A-1.

Tabla A-1: Criterios de ensayo según normativa EN-1317

EnsayoVelocidad de

impacto(km/h)

Ángulo de impacto(grados)

Masa del vehículo

(Kg)Tipo de vehículo

TB11 100 20 900 automóvilTB21 80 8 1300 automóvilTB22 80 15 1300 automóvilTB31 80 20 1500 automóvilTB32 110 20 1500 automóvil

TB41 70 8 10000 camión rígido de carga pesada


TB51 70 20 13000 bus



TB81 65 20 38000 camión articulado de carga pesada

En función de los ensayos a los que son sometidas y resultan eficaces las barre-ras de contención vehicular y los pretiles se designa la clasificación técnica del sistema, de acuerdo con el nivel de contención. La normativa europea EN 1317 establece quince niveles de contención los cuales se indican en la Tabla A-1. Sin embargo, tal y como se explica más adelante, en términos de la energía cinéti-ca máxima, los sistemas de contención ensayados bajo esta normativa, pueden agruparse en 10 niveles de contención distintos.

Contar con una variedad de sistemas con distinto nivel de contención le permite al diseñador escoger el sistema de contención vehicular que mejor se ajuste a las características del tráfico (volumen y composición de la flota vehicular, velocidad de circulación) y las condiciones de la vía.



La Tabla A- 2 indica la combinación de ensayos o niveles de prueba que se deben aplicar a una barrera de contención vehicular, dependiendo del nivel de conten-ción que le será designado a la barrera. Esta tabla también indica en cuáles de los ensayos serán medidos los otros parámetros de comportamiento, es decir, el nivel de severidad, la deformación del vehículo y la deflexión del sistema de contención.

Tabla A-2: Niveles de contención según normativa EN 1317

Tipo de contención Nivel de contención Ensayos de aceptación

Contención bajaT1 TB21T2 TB22T3 TB41 y TB21

Contención normalN1 TB31N2 TB32 y TB11

Contención alta

H1 TB42 y TB11L1 TB42, TB32 y TB11H2 TB51 y TB11L2 TB51, TB32 y TB11H3 TB61 y TB11L3 TB61, TB32 y TB11

Contención muy alta

H4a TB71 y TB11L4a TB71, TB32 y TB11H4b TB81 y TB11L4b TB81, TB32 y TB11

Los niveles de contención baja (T1, T2 y T3) se supone que se utilizarán solamente en barreras de seguridad temporales, como en el caso de zonas de trabajo (los ensayos de impacto a escala real se realizan para ángulos de 8º y 15º). Sin em-bargo, las barreras de contención vehicular temporales se pueden ensayar para niveles de contención más altos.

Si un sistema supera las pruebas para un determinado nivel de contención, se considera que cumple con los requisitos de los niveles inferiores, con la excepción de N1 y N2 que no incluyen el nivel T3, los niveles H no incluyen a los niveles L, y los niveles H1H4b no incluyen al N2.

Los ensayos TB71 y TB81 se incluyen en la norma debido a que en distintos países se han empleado vehículos pesados significativamente distintos para los ensayos de barreras de seguridad de muy alta contención. Los niveles de contención H4a y H4b no deberían considerarse como equivalentes, no existiendo ninguna jerar-quía entre ellos. Lo mismo ocurre con los niveles de contención L4a y L4b. En caso de requerirse la instalación de una barrera o pretil de puente de muy alta conten-ción, será necesario tomar en consideración el tipo de vehículos que transita por el sitio para determinar el sistema de contención más adecuado a cada situación.



El comportamiento de las clases de contención L mejora con respecto a las corres-pondientes clases H mediante la adición del ensayo TB32.

Se aclara que durante el ensayo, después del impacto, se pueden producir colisio-nes secundarias del vehículo contra la barrera, las cuales no debe tenerse en cuen-ta para establecer la aceptación del sistema, ni determinar su comportamiento.

ii) Niveles de severidad

Bajo la normativa EN 1317 para las barreras de contención vehicular, además de determinar el nivel de contención máximo del sistema, se debe comprobar que el dispositivo no es una unidad tan rígida como para provocar lesiones severas a los ocupantes de un vehículo liviano.

Para evaluar el nivel de desaceleración del vehículo durante el impacto, se em-plean indicadores obtenidos a partir de los registros de dispositivos (aceleróme-tros) instalados en el interior del vehículo y que se ubican próximos a su centro de gravedad. Éstos indicadores son:4Velocidad Teórica de Choque de la Cabeza (THIV)4Índice de Severidad de la Aceleración (ASI)

El primero de ellos THIV, es el más intuitivo y se refiere a la velocidad con que la cabeza de un ocupante del vehículo choca contra el parabrisas. El ASI, corres-ponde a las deceleraciones que se experimentan en el interior del vehículo. Si las deceleraciones son excesivas, se producen daños severos y desprendimientos de órganos internos que pueden causar la muerte de los ocupantes del vehículo, por lo que sus valores deben ser limitados.

Los parámetros mencionados anteriormente tienen por finalidad servir de indi-cadores que aseguren que las barreras de contención vehicular no constituyen obstáculos muy rígidos que puedan causar lesiones muy graves a los ocupantes de los vehículos.

Cuanto mayor es el nivel de contención del sistema, mayor es la dificultad de los fabricantes por desarrollar diseños que presenten indicadores adecuados de nivel de severidad para vehículos livianos. Sin embargo, no se debe olvidar que las barreras de contención vehicular deben otorgar deceleraciones adecuadas a los usuarios de cualquier tipo de vehículo.

Los índices de severidad deben conformarse a los requerimientos que se espe-cifican en la Tabla A-3. Se establecen tres niveles de severidad en función de los índices THIV y ASI.



El nivel A ofrece un mayor grado de seguridad a los ocupantes del vehículo que el nivel B, y el nivel B ofrece un mayor grado de seguridad que el nivel C. En igual-dad de condiciones, es preferible instalar un sistema de nivel A.

Tabla A-3: Niveles de severidad del impacto según normativa EN1317

Nivel de severidad Valores de los índices

A ASI ≤ 1,0

y THIV ≤ 33 km/h B 1,0 ≤ ASI ≤ 1,4

C 1,4 ≤ ASI ≤ 1,9

iii) Deformación del sistema

La deformación de las barreras de contención vehicular en los ensayos de impacto de la norma EN 1317 está caracterizada por la deflexión dinámica normalizada (DN), la anchura de trabajo normalizada (WN) y la intrusión del vehículo normali-zada (VIN).

De acuerdo con la normativa europea, los valores medidos de deflexión dinámica (Dm), ancho de trabajo (Wm) y la intrusión del vehículo (VIm) se deben normalizar para clasificar la deformación del sistema, mediante las siguientes ecuaciones:

Donde:

Dm = Máxima deflexión dinámica medida en metros.Wm = Ancho de trabajo medida en metros.WU = Ancho del sistema sin deformar.VIm = Intrusión del vehículo medida en metros.

Deflexión dinámica normaliza (DN ) en metros = Dm ×Mt × Vt × senα t( )2

M m × Vm × senαm( )2

Ancho de trabajo normalizo (WN ) en metros = WU + Wm −WU( )× Mt × Vt × senα t( )2


Intrusión del vehículo normaliza (VIN ) en metros = VIm ×Mt × Vt × senα t( )2




Mt = Masa total específica del vehículo en kilogramos.Vt = Velocidad específica en metros por segundo.α t = Ángulo especificado en grados.M m = Masa total medida del vehículo en kilogramos.Vm = Velocidad medida en metros por segundo.αm = Ángulo medido en grados.

De acuerdo con el ancho de trabajo normalizada (WN), la normativa EN 1317 clasifica la deflexión de las barreras de contención vehicular de acuerdo con los criterios que se muestran en la Tabla A-4.

Tabla A-4: Clases de deflexión según normativa EN 1317

Clases de ancho de trabajo Niveles de ancho de trabajo normalizado (m)

W1 WN ≤ 0,6

W2 WN≤ 0,8

W3 WN≤ 1,0

W4 WN≤ 1,3

W5 WN≤ 1,7

W6 WN≤ 2,1

W7 WN≤ 2,5

W8 WN≤ 3,5

Observaciones

Se puede especificar una clase de ancho de trabajo menor a W1.La deflexión dinámica, la anchura de trabajo y la intrusión del vehículo permiten establecer las condiciones de instalación de cada barrera de seguridad, y también definir las distancias que es necesario dejar delante de los obstáculos para permi-tir que el sistema funcione satisfactoriamente.

La deflexión depende del tipo de sistema y las características del ensayo de im-pacto a escala real.

De acuerdo con la intrusión del vehículo normalizada (VIN), la normativa EN 1317 clasifica la deflexión de las barreras de contención vehicular de acuerdo con los criterios que se muestran en la Tabla A-5.



Tabla A-5: Niveles de la intrusión del vehículo normalizada, normativa EN 1317

Clases de niveles de la intrusión del vehículo

Niveles de la intrusión del vehículo nomalizada (m)

VI1 VIN≤0,6

VI2 VIN≤0,8

VI3 VIN≤1,0

VI4 VIN≤1,3

VI5 VIN≤1,7

VI6 VIN≤2,1

VI7 VIN≤2,5

VI8 VIN≤3,5

VI9 VIN>3,5

Observación: Se puede definir una clase de intrusión del vehículo menor a VI1.

La deflexión dinámica, el ancho de trabajo y la intrusión del vehículo permiten determinar las condiciones de instalación del sistema y definir el espacio que se requiere entre el sistema de contención vehicular y el obstáculo.

En resumen, los fabricantes europeos en cumplimiento de la norma EN 1317 indican los siguientes parámetros de comportamiento ante impacto: nivel de con-tención, severidad de impacto (A, B o C), ancho de trabajo (Wm y WN), deflexión dinámica (Dm y DN) y la intrusión del vehículo (VIm y VIN).

iv) Capacidad de redireccionamiento

La normativa EN 1317 evalúa la capacidad de redireccionamiento de un sistema mediante el Recinto CEN (“CEN Box”), que aparece representado en la Figura A-1. En este sentido se exige que la huella de las llantas del vehículo se mantenga en el interior de esta zona denominada “Recinto CEN”, o si el vehículo atraviesa ésta zona, lo haga a una velocidad inferior al 10% de la velocidad nominal del ensayo.

Si las ruedas del vehículo tras el impacto cortan un segmento teórico paralelo ubi-cado a una cierta distancia del sistema (recinto CEN), entonces se considera que la barrera carece de capacidad de redireccionamiento y no es aceptable.

Al respecto, se debe recordar que una de las funciones básicas de las barreras de contención vehicular y de los pretiles de puentes es su facultad de reconducir a los vehículos que se salen de la vía.



Figura A-1: El recinto CEN (“CEN Box”)

El comportamiento del vehículo durante el choque y las dimensiones del recinto CEN se definen de acuerdo con los criterios que se indican a continuación:

El centro de gravedad del vehículo no debe sobrepasar en altura el eje medio del sistema deformado.

El vehículo debe permanecer recto (sin volcarse) durante y después del choque con el prototipo del sistema. Se considera aceptable un ligero balanceo u oscilación.

El vehículo debe ser reconducido por la barrera de contención vehicular de tal for-ma que, después del impacto, la trayectoria de las ruedas no atraviese una línea



paralela a la posición inicial de la cara del sistema más próxima al tráfico, situada a una distancia Hc = A + Hv (anchura del vehículo) + 0,16·Lv (16% de la longitud del vehículo), y sobre una distancia B medida desde la intersección final (ruptura) de la trayectoria de las ruedas del vehículo con la cara del sistema más próxima al tráfico (Figura A- 1). Las distancias A y B se especifican en la Tabla A- 6.

Tabla A-6: Criterios para las distancias de salida y dimensionamiento del recinto CEN

Tipo de vehículo A (m) B (m)

Automóvil 2,2 10,0

Otros vehículos 4,4 20,0

v) Otros criterios de evaluación:

La norma europea establece diversos criterios para evaluar el comportamiento de las barreras de contención vehicular, transiciones, terminales de barrera y ate-nuadores de impactos, que dependen del tipo de sistema a evaluar. Entre ellos están los parámetros de suficiencia estructural, factores para medir el riesgo de los ocupantes y la trayectoria del vehículo impactado (revisar los documentos oficiales de la normativa para más detalles).

A.1.2 Transiciones de barreras de contención vehicular

La parte 4 de la normativa EN 1317 establece las clases de comportamiento y los criterios de aceptación para los ensayos de terminales y transiciones de barreras de contención vehicular.

Cuando se conectan dos barreras de contención vehicular con diferencias signi-ficativas en su rigidez, se genera un peligro potencial en el punto de conexión, debido a que si un vehículo fuera de control se sale de la vía y colisiona contra la barrera menos rígida cerca del punto de conexión, el vehículo podría experimen-tar una colisión muy peligrosa contra el extremo de la barrera de contención más rígida. Para evitar un accidente de esta naturaleza, se deben utilizar transiciones que hayan sido probadas mediante ensayos de choque a escala real, que garanti-cen un comportamiento adecuado ante estas situaciones.

La parte 4 de la norma europea es una norma experimental (ENV), aprobada por CEN para su aplicación provisional y se permite mantener en paralelo las normas nacionales que estén en contradicción con la norma ENV hasta que se adopte la decisión final sobre la conversión de la norma ENV en norma EN. Sin embargo, cualquier terminal o transición de barrera de contención vehicular europea que se desee implementar en Colombia, debe haber sido ensayada de acuerdo con la



norma ENV 1317-4 (o de la norma correspondiente que la sustituya) y aprobado los criterios de aceptación que dicha norma establece.

i) Clases de comportamiento de las transiciones

Para las transiciones, las definiciones y la clasificación de las clases de contención, los ensayos de aceptación, la anchura de trabajo, la deflexión dinámica y el índice de severidad, así como los criterios de aceptación y los métodos de ensayo son los mismos especificados en la norma Europea EN 1317-2 para barreras de con-tención y pretiles.

Con la excepción de los tramos de barrera desmontable la clase de contención de una transición no debe ser inferior a la menor, ni superior a la mayor de las clases de contención de las dos barreras conectadas; su anchura de trabajo no debe ser superior a la mayor de las anchuras de trabajo de las dos barreras.

ii) Transiciones en tramos de barrera desmontables

Los tramos de barrera desmontable de hasta 40 m de longitud se deben ensayar como una transición simple.

Los tramos de barrera desmontable de más de 40 m de longitud se deben consi-derar como otra barrera conectada a la barrera nornal mediante dos transiciones.

La barrera desmontable debe haber superado los dos ensayos que indica la Nor-ma Europea EN 1317-2 correspondientes a su clase o nivel de contención.

Si el tramo de barrera desmontable tiene una longitud entre 40 m y 70 m, la barrera se debe ensayar con la configuración del tramo de barrera desmontable, es decir, con las dos transiciones instaladas, y el punto de impacto debe situarse a 1/3 de la longitud del tramo desmontable. En este caso, el ensayo TB11 (véase Tabla A-1) en este punto de impacto puede ser omitido.

La clase de contención de un tramo de barrera desmontable puede ser menor que la clase de contención de la barrera normal, y su anchura de trabajo puede ser una clase superior.

iii) Requisitos de impacto críticos

Cada transición debe superar dos ensayos para su aceptación, según se indica en la Norma Europea EN 1317-2: uno con un vehículo ligero para eliminar la severidad del impacto y otro con un vehículo pesado para determinar la máxima contención.



La dirección y el punto de impacto se deben seleccionar de forma que sean los más críticos para cada ensayo.

Como la dirección más crítica de impacto es desde la barrera menos rigida a la más rígida, la dirección de impacto debe ser desde la barrera de menor a la de mayor nivel de contención, siempre que está última tenga la menor deflexión dinámica de las dos en el ensayo de la barrera de alta concentración.

Si la deflexión dinámica de la barrera de mayor contención es mayor que la de la barrera de menor contención, el laboratorio de ensayo debe elegir una dirección de impacto para cada ensayo, y la justificación de dicha elección debe ser regis-trada en el informe delmismo.

Si las dos barreras conectadas son del mismo nivel de contención, la dirección del impacto debe ser desde la barrera de mayor a la de menor deflexión dinámica.

Generalmente el punto de impacto para el vehículo ligero debe situarse a una distancia del inicio de la transición igual a 3/4 de su longitud L en la dirección del impacto.

El impacto para el vehículo pesado se debe producir en el punto medio de la transición.

En casos especiales, el laboratorio de ensayo puede elegir puntos críticos de im-pacto distintos, en cuyo caso se deben registrar en el informe del ensayo con su justificación.

iv) Criterios de aceptación del ensayo de choque

Los criterios de aceptación del ensayo de choque para barreras de seguridad es-pecificados en la Norma Europea EN 1317-2 se aplican igualmente para transi-ciones.

A.1.3 Terminales de barreras de contención vehicular

Como ya se mencionó, la parte 4 de la normativa EN 1317 establece las clases de comportamiento y los criterios de aceptación para los ensayos de terminales y transiciones de barreras de contención vehicular, con el propósito de hacer que la transición entre el tramo de vía sin protección y el tramo protegido mediante una barrera de contención vehicular, sea suave, sin añadir un riesgo adicional en caso de choque frontal con el extremo de la barrera de seguridad.




Los terminales se deben ensayar de acuerdo con la Tabla A-7. La longitud del terminal debe ser conforme a las especificaciones de diseño, y se debe instalar junto a una barrera de longitud suficiente para poder evaluar el comportamiento del terminal.

La Figura A- 2 muestra las diferentes trayectorias del vehículo establecidas en la norma EN 1317 para los ensayos de choque de terminales de barrera, para dos formas alternativas de terminales.

Generalmente se debe considerar que un sistema que haya superado con éxito los ensayos correspondientes a una determinada clase de comportamiento o nivel de contención, cumple también las condiciones de las clases inferiores.

Los niveles de contención que define la norma EN 1317 para terminales de barre-ra se denominan, en orden de contención creciente, como: P1, P2, P3 y P4.

Tabla A-7: Ensayos y niveles de contención de terminales de barrera según EN 1317

Nivel de conten-

ciónSituación

Ensayos

AproximaciónCódigo de la aproxi-

mación

Masa del vehículo

(kg)

Velocidad(km/h)

Código del ensayoa

P1 AFrontal (a 0°) descentra-do ¼ del vehículo hacia

la carretera.2 900 80 TT 2.1.80

P2 AU

Frontal (a 0°) descentra-do ¼ del vehículo hacia la

carretera.2 900 80 TT 2.1.80

Lateral a 15°, 2/3 L 4 1300 80 TT 4.2.80

D Lateral a 165°, 1/2 L 5 900 80 TT 5.1.80

P3 AU


carretera.2 900 100 TT 2.1.100

Frontal (a 0°) centrado 1 1300 100 TT 1.2.100

Lateral a 15°, 2/3 L 4 1300 100 TT 4.2.100

D Lateral a 165°, 1/2 L 5 900 100 TT 5.1.100



Nivel de conten-

ciónSituación

Ensayos

AproximaciónCódigo de la aproxi-

mación

Masa del vehículo

(kg)

Velocidad(km/h)

Código del ensayoa

P4 AU


carretera.2 900 110 TT 2.1.100

Frontal (a 0°) centrado 1 1500 110 TT 1.3.100

Lateral a 15°, 2/3 L 4 1500 110 TT 4.3.100

D Lateral a 165°, 1/2 L 5 900 100 TT 5.1.100a El código del ensayo es el siguiente:TT: Ensayo de terminal 1: Aproximación 2: Masa del vehículo de ensayo 100: Velocidad de impacto

NOTAS:1) La numeración de las trayectorias de aproximación de la Tabla A- 7 y en la Figura A- 2 es la misma que en la norma Europea “EN 1317: Clases de comportamiento, criterios de aceptación para el en-sayo de impacto y métodos de ensayo para atenuadores de impactos”. La trayectoria 3 se considera en la Norma Europea EN 1317-3 como ensayo 3 para atenuadores de impacto, pero no es requerida para terminales.2) El ensayo con aproximación 5 no es necesario para los terminales retranqueados cuando, en el punto crítico de impacto, el ángulo que forman la trayectoria del vehículo con la cara del terminal más próximo al tráfico sea menor de 5º.

ii) Familias de terminales

La norma EN 1317 define que a partir de un terminal simple llamado patrón, se puede generar un grupo de modelos cubriendo un intervalo de clases de com-portamiento, siempre que el terminal patrón haya sido ensayado con éxito de acuerdo con dicha norma experimental.

Una vez comprobado que todos los modelos del grupo:a) se montan a partir del mismo juego de componentes;b) tienen el mismo nombre de producto;c) tienen el mismo mecanismo de funcionamiento para el sistema y para sus

componentes. El grupo definido mediante los planos de todos los modelos, puede ser ensayado como un producto único con multiples posibilidades de funcionamiento. Si se superan los ensayos especificados para el grupo en la matriz de ensayos, el terminal se debe aceptar como un producto de compor-tamiento múltiple, es decir, cada modelo se acepta en la correspondiente clase de comportamiento.

Cuando el terminal patrón pertenece a la clase de comportamiento superior, la matriz de ensayos debe ser la indicada en la Tabla A-8 o Tabla A-9, según la clase de comportamiento más alta del grupo.



Tabla A-8: Ensayos para familias de terminales con terminal patrón de ma-yor contención tipo P4

Clase de comportamiento Ensayos

P4 Todos los ensayos

P3 TT 1.2.100

P2 TT 2.1.80

Tabla A-9: Ensayos para familias de terminales con terminal patrón de ma-yor contención tipo P3



P2 TT 2.1.80

Cuando el terminal patrón pertenece a la clase de comportamiento P3 y el grupo cubre también la clase P4, la matriz de ensayos debe ser la indicada en la Tabla A-10.

Tabla A-10: Ensayos para familias de terminales con terminal patrón tipo P3 y familia de terminales con nivel máximo P4


P4 TT 2.1.100TT 1.3.110


P2 TT 2.1.80



Figura A-2: Trayectorias de aproximación para ensayos de terminales de barrera de la norma EN 1317, para dos formas alternativas de terminal (a y b).

iii) Severidad de impacto

De manera similar que en las barreras de contención, la norma EN 1317 evalúa la severidad del impacto para los ocupantes del vehículo mediante los índices ASI, THIV. La deformación del vehículo se mide mediante el índice de deformación de la cabina del vehículo (VCDI).

La norma EN 1317 establece dos niveles de severidad para terminales de barrera, nivel de severidad A y nivel de severidad B. La Tabla A- 11 muestra los valores lí-

L

2L/3

L/2

1 2

165º15º

5 4

1 2

3 3

4

L

2L/3

L/2

1 2

165º15º

5 4

1 2

3 3

4

a)

b)

Leyenda:

1

2

5

4

1234

Aproximación 1

Aproximación 2

Aproximación 4

Aproximación 5

BarreraTerminal1/2 de la anchura del vehículo1/4 de la anchura del vehículo



mite de los índices ASI, THIV y PHD que establecen los niveles de severidad de los terminales de barrera.

Tabla A-11: Clases de severidad del impacto del vehículo para terminales de barrera, norma EN 1317.

Clases de severidad Valores de los índices

A ASI ≤ 1,0 THIV < 44 km/h en los ensayos 1 y 2THIV < 33 km/h en los ensayos 4 y 5

B ASI ≤ 1,4 THIV < 44 km/h en los ensayos 1 y 2THIV < 33 km/h en los ensayos 4 y 5

Nota 1: La clase A de severidad del impacto proporciona un mayor nivel de seguridad a los ocupantes de un vehículo fuera de control que la clase B, y es preferible a esta en igualdad de condiciones.

Nota 2: El valor límite para el THIV es mayor en los ensayos 1 y 2 porque la experiencia demuestra que, en caso de choques frontales, los ocupantes de los vehículos pueden soportar valores más altos (también porque la seguridad pasiva de los vehículos es mejor en esta dirección. Esta dife-rencia en la tolerancia humana ante los choques frontales ya se tiene en cuenta en la parámetro ASI, que por lo tanto no tiene que ser modificado.

iv) Desplazamiento lateral del terminal

De acuerdo con la norma EN 1317, el desplazamiento lateral permanente del terminal debe medirse perpendicularmente a la cara del terminal más próxima al tráfico y se debe registrar en el informe de ensayo.

La norma EN 1317 establece dos clases de terminal de acuerdo con el desplaza-miento lateral, la clase x y la clase y. Para que un terminal pertenezca a una de estas clases, el terminal debe quedar, en todos los ensayos requeridos para su nivel de contención o clases de comportamiento, dentro de las distancias Da y Dd a la cara de la barrera más próxima al tráfico que se indica en la Tabla A-12. Las distancias Da y Dd se representan en la Figura A-3 mediante las líneas Aa y Ad.

Tabla A-12: Zonas de desplazamiento lateral permanente para terminales, norma EN 1317

Código de clase Desplazamiento (m)

x

1

Da

0,5

2 1,5

3 3,0

y

1

Dd

1,0

2 2,0

3 3,5

4 > 3,5



Figura A-3: Zonas de desplazamiento lateral permanente del terminal, norma EN 1317

v) Recinto de salida

La norma EN 1317 establece características de redireccionamiento también para los terminales de barrera, mediante un recinto de salida. El recinto de salida se define mediante las dimensiones indicadas en la Figura A-4

La línea de rebote F, perpendicular a la cara de la barrera más próxima al tráfico, situada 6 m antes del inicio del terminal.Las dos líneas laterales A y D, paralelas a la cara de la barrera más próxima al tráfico a distancias Za y Zd.

La línea R, perpendicular a la cara de la barrera más próxima en el terreno final del terminal, define el final de las líneas A y D.

1

2

5A B

Zd

Za

D

F

A

R

3

4

6 m

Leyenda:

1 Lateral opuesto a la aproximación.2 Lateral de aproximación.

5 Línea de reboteA Barrera.B Terminal.

1

2

3

A B

Dd

Da

Ad

Aa

Leyenda:

1 Lateral opuesto a la aproximación.2 Lateral de aproximación.

A Barrera.B Terminal.

Figura A- 4: Recinto de salida para terminales de barrera, norma EN 1317.



Para los distintos ensayos, la trayectoria del vehículo después del choque debe estar limitada por los siguientes criterios:

En los ensayos con trayectorias de aproximación 1 y 2, ninguna de las ruedas del vehículo debe cruzar las líneas del recinto de salida indicadas en la Tabla A-13 salvo que la velocidad del centro de gravedad del vehículo sea menor del 10% de la velocidad del choque prescrita.

En los ensayos con trayectoria de aproximación 4 y 5 ninguna de las ruedas del vehículo debe cruzar las líneas del recinto de salida especificadas en la Tabla A-13.En los ensayos con trayectoria de aproximación 4, el vehículo debe permanecer en el lateral de aproximación.

Tabla A-13: Recinto de salida para terminales de barrera, norma EN 1317

Aproximación Líneas de control del recinto de salida

1, 2 F, A, D4, 5 A

Las clases Z1, Z2, Z3 y Z4 se deben establecer de acuerdo con las distancias Za y Zd indicadas en la Tabla A -14 y representadas en la Figura A- 4.

Tabla A-14: Dimensiones Za y Zd del recinto de salida, norma EN 1317

Clases de Z Lateral de aproximación Za (m) Lateral de salida Zd (m)

Z1 4 4

Z2 6 6

Z3 4 Sin límite

Z4 6 Sin límite

A.1.4 Atenuadores de impactos

La parte 3 de la norma EN 1317 establece las clases de comportamiento, los cri-terios de aceptación y los métodos de ensayo para los atenuadores de impactos.

Los atenuadores de impacto se clasifican como:

Redirectivos (R): atenuadores de impactos que contienen y redireccionan a los vehículos;No redirectivos (NR): atenuadores de impactos que contienen a los vehículos pero no los redireccionan.

Los tipos ensayo de impacto de vehículos a los que se somenten los atenuadores



de impactos, según se nivel de contención bajo la norma EN 1317, se resumen en la Tabla A-15.

El ensayo 5 (Figura A-5) no debe efectuarse para un atenuador de impactos de forma no paralela cuando, en el punto de impacto correspondiente, el ángulo (⅔) de la trayectoria del vehículo con la cara del atenuador de impactos al tráfico sea menor de 5º.

Tabla A-15: Tipos de los ensayos de impacto de vehículos para atenuadores de impactos, norma EN 1317

Ensayoa Aproximación Masa total del vehículo, kg

Velocidad, km/h Ensayo Nº

TC 1.1.50TC 1.1.80

TC 1.1.100Frontal centrado

900900900

5080

1001

TC 1.2.80TC 1.2.100 1 300 80

100 1

TC 1.3.110 1 500 110 1

TC 2.1.80TC 2.1.100

Frontal descentrado ¼ del vehículo 900b 80

100 2

TC 3.2.80TC 3.2.100TC 3.2.110

Frontal centrado a 15º1 3001 3001 500

80100110

3

TC 4.2.50TC 4.2.80

TC 4.2.100TC 4.3.110

Impacto lateral a 15º

1 3001 3001 3001 500

5080

100110

4

TC 5.2.80TC 5.2.100TC 5.3.110

Impacto lateral a 165º1 3001 3001 500

80100110

5

a El código de los ensayos es el siguiente:TC: Ensayo de atenuador de impactos 1: Aproximación 2: Masa del vehículo de ensayo 80: Velocidad de impactob Para este tipo de ensayo, el atenuador de impactos se debe colocar en la posición más alejada posible del eje del atenuador de impactos.



Figura A-5: Trayectorias de aproximación del vehículo para los ensayos 1 a 5


Las clases de comportamiento, o niveles de contención, que establece la norma EN 1317 para los atenuadores de impactos son las indicadas en la Tabla A-16. Los atenuadores de impacto se clasifican según su capacidad de absorción creciente de energía cinética. Se debe considerar que un atenuador de impactos ensayado con resultados satisfactorios para un nivel de comportamiento dado, cumple con los requisitos de los ensayos de los niveles inferiores.

Tabla A-16: Niveles de contención para atenuadores de impactos, norma EN 1317

Nivel Ensayos de aceptación

50 TC 1.1.50 - - - TC 4.2.50a -

80/1 - TC 1.2.80 TC 2.1.80 - TC 4.2.80a -

80 TC 1.1.80 TC 1.2.80 TC 2.1.80 TC 3.2.80 TC 4.2.80a TC 5.2.80a

100 TC 1.1.100 TC 1.2.100 TC 2.1.100 TC 3.2.100 TC 4.2.100a TC 5.2.100a

110 TC 1.1.100 TC 1.3.110 TC 2.1.100 TC 3.3.110 TC 4.3.100a TC 5.3.100a

a De aplicación únicamente para atenuadores de impactos redirectivos.

12

3

45

6

7

8

L

L/2

L/3

CL

165º

15º

15º

Leyenda

1 Ensayo 12 Ensayo 23 Ensayo 34 Ensayo 45 Ensayo 56 Posibles localizaciones de la cara frontal del obstáculo7 Atenuador de impactos8 ¼ de la anchura del vehículo



ii) Severidad del impacto

La severidad del impacto para los ocupantes del vehículo debe evaluarse median-te los índices ASI y THIV, y debe determinarse como se indica en la Tabla A-17 .

El nivel A de severidad del impacto aporta más seguridad a los ocupantes del vehículo fuera de control que el nivel B, y es preferible sobre los otros niveles de severidad del impacto.

El nivel de severidad que se le debe asignar al atenuador de impactos es el mayor de los obtenidos en la serie de ensayos a los que es sometido.

Tabla A-17: Valores de severidad de impacto del vehículo para atenuadores de impacto, norma EN 1317

Niveles de severidad del impacto Valores de los índices

A ASI ≤ 1,0y

THIV ≤ 44 km/h en los ensayos 1, 2 y 3THIV ≤ 33 km/h en los ensayos 4 y 5

B 1,0 < ASI ≤ 1,4 THIV ≤ 44 km/h en los ensayos 1, 2 y 3THIV ≤ 33 km/h en los ensayos 4 y 5

NOTA: El valor límite para el THIV es mayor en los ensayos 1, 2 y 3 porque la experiencia ha demostrado que en caso de impactos frontales pueden tolerarse valores más altos (también porque hay mayor seguridad pasiva en esta dirección). Esta diferencia en la tolerancia entre los impactos frontales ya se tiene en cuenta en el parámetro ASI, que por lo tanto no tiene por qué ser cambiando.

iii) Familias de atenuadores de impactos

Se debe obtener una familia de modelos de atenuadores de impactos a partir de un atenuador patrón, una vez este ha sido ensayado con resultado satisfactorio de acuerdo con esta norma.

Para el resto de miembros de la familia se deben efectuar los ensayos incluidos en una matriz reducida de ensayos, de acuerdo con la Tabla A-18, Tabla A-19, Tabla A-20, Tabla A-21 y Tabla A-22. Los distintos modelos de la familia cubren un ran-go de clases de contención, anchuras y ángulos de afilamiento.

Una vez que se haya comprobado que los modelos de la familia: están ensam-blados a partir del mismo juego de componentes; tienen el mismo nombre de producto; tienen el mismo mecanismo de funcionamiento para el sistema y para sus componentes; la familia, definida mediante los planos de todos los modelos, pueden ensayarse como un producto simple con múltiples niveles de contención o comportamiento. Si se superan los ensayos incluidos en la matriz de ensayos de la familia, el atenuador de impactos se acepta como un producto de com-



portamiento múltiple, es decir, cada modelo se acepta en su nivel de contención correspondiente.

Todos los atenuadores de la familia deben ser del mismo tipo, es decir, todos re-directivos o todos no redirectivos.

Si el atenuador de impactos patrón tiene la minima relación ángulo de afilamien-to/anchura, y pertenece a la clase de comportamiento (nivel de contención) más alta, la matriz de ensayos es la mostrada en la Tabla A-18, Tabla A-19,Tabla A-20, o Tabla A-21, dependiendo del nivel de contención más alta de la familia.

Tabla A-18: Atenuador patrón con mínima relación ángulo de afilamiento/anchura, 110 km/h

Clase de comportamiento,km/h

Ángulo de afilamiento/anchuraa

Mínimo Medio Máximo

110 Todos los ensayos - TC 1.1.100TC 4.3.110b

100 TC 1.2.100 - TC 4.2.100b

80 TC 1.2.80 - TC 4.2.80b

50 TC 1.1.50 - TC 4.2.50b

a Ver Figura A -6.b De aplicación únicamente para atenuadores de impactos redirectivos.






80 TC 1.2.80 - TC 4.2.80b

50 TC 1.1.50 - TC 4.2.50b



Clase de comportamiento, km/hÁngulo de afilamiento/anchuraa



50 TC 1.1.50 - TC 4.2.50b




Tabla A-21: Atenuador patrón con mínima relación ángulo de afilamiento/anchura, 50 km/hr






Figura A-6: Anchura y ángulo de afilamiento de un atenuador de impactos

Si el atenuador de impactos patrón tiene la mínima relación de afilamiento/an-chura, pertenece al nivel de contención de 100 km/h, y el grupo también com-prende al nivel de contención 110 km/h, la matriz de ensayo debe ser la mostrada en la Tabla A-22.


Clase de comportamiento,km/hÁngulo de afilamiento/anchuraa


110 TC 1.3.110TC 3.3.110 - TC 4.3.110b


80 TC 1.2.80 - TC 4.2.80b

50 TC 1.1.50 - TC 4.2.50b


L

W

1

Leyenda

1 Inicio no estructuralL Longitud estructural del atenuador de impactosW Anchura del atenuador de impactos



Si el atenuador de impactos patrón tiene la máxima relación de afilamiento/an-chura, pertenece al nivel de contención de 100 km/h, y el grupo también com-prende al nivel de contención 110 km/h, la matriz de ensayo debe ser la mostrada en la Tabla A-23.

Tabla A-23: Atenuador patrón con máxima relación ángulo de afilamiento/anchura, 100 km/h




110 TC 1.3.110TC 3.3.110 - TC 4.3.110b

100TC 1.2.100TC 4.2.100b

TC 5.2.100- Todos los ensayos

80 TC 1.2.80 - TC 4.2.80b

50 TC 1.1.50 - TC 4.2.50b

a Ver Figura A-7.b De aplicación únicamente para atenuadores de impactos redirectivos.

iv) Comportamiento del atenuador de impactos

Ningún elemento del atenuador de impactos debe penetrar en el habitáculo del vehículo. No deben existir deformaciones o intrusiones en el interior del habitá-culo que pudieran causarlesiones graves a los ocupantes.

Todas las partes desprendidas del atenuador de impactos con una masa mayor de 2,0 kg se deben tener en cuenta para el establecimiento de desplazamientos.

Las cimentaciones, anclajes al terreno y fijaciones deben comportarse según el diseño del atenuador de impactos. El atenuador de impactos deformado no debe rebasar la superficie frontal del obstáculo.

v) Comportamiento del vehículo de ensayo

El vehículo no se debe volcar durante ni después del impacto (incluyendo vuelco sobre el lateral).

La trayectoria del vehículo tras el impacto se debe evaluar mediante el recinto de salida definido en la Figura A-7. Los límites de este recinto de salida son:a) la línea de rebote F, perpendicular al eje central del atenuador, 6 m aguas arri-

ba de la cabeza del atenuador de impactos;



b) las dos líneas laterales A y D, paralelas a los dos laterales de la envolvente tra-pezoidal del atenuador de impactos, a una distancia Za del lateral de aproxi-mación y Zd del lateral de salida;

c) la línea R, perpendicular al eje central en el extremo final del atenuador de impactos;

d) la línea discontinua, véase la Figura A-7, representa la cara frontal del obstácu-lo a proteger, esta línea debe especificarse en el diseño del atenuador de im-pactos, y se debe incluir en el informe del ensayo; puede estar dentro o fuera de la envolvente del atenuador de impactos.

Figura A- 7: Recinto de salida de un atenuador de impacto, norma EN 1317

Para los distintos ensayos, la trayectoria del vehículo después del choque debe limitarse por los siguientes criterios:e) en ningún ensayo el vehículo debe sobrepasar la línea continua que representa

la cara frontal del obstáculo;f) en los ensayos 1 a 5 las ruedas del vehículo no deben rebasar los límites del

recinto de salida específicados en la Tabla A- 24:, a menos que la velocidad del centro de gravedad del vehículo en el instante en que las rebasen sea menor o igual a 11 km/h. En este caso, para la evaluación de la zona de redirecciona-miento se considera que el vehículo no ha sobrepasado los límites correspon-dientes del recinto de salida.

R F

A

Zd

Za

6 m

1

2

3

45

CL

D

Leyenda:

1 Situaciones alte rnativas para la cara fr ontal del obstáculo2 Lateral de salida3 Eje central del atenuador de impactos4 Recinto de salida5 Envolvente trapezoidal que encierra al atenuador de impactos6 Lateral de aproximación



Tabla A-24: Recinto de salida, norma EN 1317

Ensayo Límites del recinto de salida1 F, A, D, R

2 a 4 F, A, D5 A

Las clases de atenuadores de impacto Z1, Z2, Z3 y Z4 se deben establecer según las distancias Za y Zd indicadas en la Tabla A–25 y mostradas en la Figura A-8, Figura A -9 y Figura A-10.

Tabla A-25: Dimensiones del recinto de salida (Za y Zd)

Clases Z de atenuadores de impactos

Lateral de aproximación Lateral de salida

Zam

Zdm

Z1 4 4Z2 6 6Z3 4 ≥ 4ªZ4 6 ≥6ª

a Ensayo 3 (ver Figura A -8)



Figura A-8: Ensayos 1 a 5 y recinto de salida de atenuadores de impacto, norma EN 1317



Figura A-9: Ejemplos de clasificación Z de atenuadores de impactos, norma EN 1317

vi) Desplazamiento lateral del atenuador de impactos

De acuerdo con la norma EN 1317, se deben medir e incluir en el informe de en-sayo el desplazamiento lateral permanente del atenuador de impactos, así como todas las partes desprendidas de una masa mayor a 2,0 kg; todo ello se debe tener en cuenta para la determinación de la zona de desplazamiento lateral per-manente.

Las ocho clases de D1 a D8 para el desplazamiento lateral permanente del ate-nuador de impactos deben ser las indicadas en la Tabla A-26. El desplazamiento lateral permanente debe medirse y registrarse en el informe del ensayo. Para pertenecer a las clases D1 a D4, el atenuador de impactos debe permanecer,



en los ensayos 1, 2, 3, 4 y 5, dentro de las distancias Da y Dd medidas desde su envolvente de diseño. Los desplazamientos Da y Dd se representan mediante las líneas Aa y Ad en la Figura A-10.

Tabla A-26: Zonas de desplazamiento lateral permanente para atenuadores de impactos, norma EN 1317

Clases D de atenuadores de impactosDesplazamiento

Dam

Ddm

D1 0,5 0,5

D2 1,0 1,0

D3 2,0 2,0

D4 3,0 3,0

D5 0,5 ≥ 0,5 Ensayo 3, Figura A -8

D6 1,0 ≥ 1,0 Ensayo 3, Figura A -8

D7 2,0 ≥ 2,0 Ensayo 3, Figura A - 8

D8 3,0 ≥ 3,0 Ensayo 3, Figura A - 8

Figura A-10: Límites del desplazamiento lateral permanente del atenuador de impactos

vii) Deformación del vehículo de ensayo

En todos los ensayos realizados con automóviles livianos se debe evaluar e incluir en el informe de ensayo la deformación del interior del vehículo empelando el índice VCDI, definido en la norma EN 1317-1.

Aa

Dd

Da

1

2

3

CL

Ad

Leyenda:

1 Lateral de salida2 Envolvente trapezoidal que encierra al atenuador de impactos3 Lateral de aproximación



A.2 Normativa de Estados Unidos. Informes NCHRP Reporte 350 y MASH

El reporte 350 del NCHRP, por sus siglas en inglés (National Cooperative Highway Research Program Report), publicado oficialmente en 1993 con el título Recom-mended Procedures for the Safety Performance Evaluation of Highway Features, es una actualización de los siguientes documentos:

– “Highway Research Circular 482”, 1962.– “NCHRP Report 153, Recommended Procedures for Vehicle Crash Testing of

Highway Appurtenances”, 1974.– “Transportation Research Circular 191”, 1978.– “NCHRP 230, Recommended Procedures for the Safety Performance Evaluation

of Highway Safety Appurtenances”, 1980 (traducido e impreso en español).

El propósito del Reporte 350 es establecer los procedimientos que promuevan la uniformidad en las pruebas de evaluación para dispositivos de seguridad de carreteras a lo largo de Estados Unidos y otros países, de modo que este procedi-miento sirva como guía que describe cómo se deben probar y evaluar instalacio-nes nuevas, ya existentes o modificadas de un sistema de contención vehicular.

En el año 2009, por primera vez la American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) adoptó oficialmente los procedimientos para evaluar los SCV en Estados Unidos, con la publicación del Manual for Assessing Safety Hardware (MASH). El MASH aumenta las dimensiones y masa de algunos de sus vehículos de referencia para reflejar la modificación en la flota estadouni-dense y varíael número y condiciones de impacto de diferentes matrices de ensa-yo y cambialos criterios de evaluación, sacando de consideración algunos factores como el ASI.

Se acordó en EE.UU. un plan de implementación nacional del MASH indicando que todos los elementos ensayados exitosamente con los criterios NCHRP 350 podían seguir siendo usados y fabricados y no se requería reensayar estos dispo-sitivos con los criterios de MASH. No obstante, todo dispositivo nuevo debe ser ensayado con los criterios y evaluación descritos en el MASH.

A.2.1 Barreras de contención vehicular

En la evaluación del comportamiento de las barrreras de contención vehicular la normativa estadounidense también incorpora, entre otros, los parámetros indica-dos en la sección 1.3.1 de esta guía, los cuales son:



4Nivel de contención.4Severidad del impacto.4Deformación del sistema de contención.4Capacidad de redireccionamiento o trayectoria del vehículo después de impac-

tar el sistema.


Los procedimientos NCHRP 350 y MASH establecen seis niveles de prueba (Test Le-vel) TL1 - TL6, los cuales se podrán aplicar para barreras longitudinales, centrales, transiciones, terminales de barrera, amortiguadores de impacto, amortiguadores de impacto montado en camión, postes y luminarias, postes de señales y otros. Es decir, a todos los elementos que pueden ser impactados en una vía típica. Los ensayos se llevan a cabo a diferentes velocidades incluyendo 50 km/h, 70 km/h, 80 km/h, 90 km/h y 100 km/h y a diferentes ángulos de impacto. Los ensayos se realizan para vehículos de diferentes masas y configuraciones.

Según las consideraciones internacionales, se asume que los dispositivos que aprueban el nivel TL1 serán utilizados para condiciones de nivel de servicio bajos, como en zonas de trabajo o en áreas urbanas donde las velocidades son de 60 km/h o menos. El nivel de prueba TL3 es el nivel mínimo para carreteras de alta velocidad. Los niveles TL4, TL5 y TL6 son especiales para los requerimientos de alto nivel de servicio de barreras longitudinales.

Los niveles de contención (niveles de prueba) y los criterios de evaluación que establece la normativa norteamericana NCHRP Reporte 350 para los sistemas de contención vehicular se resumen en la Tabla A -27.

Tabla A-27: Criterios de ensayo de barreras y transiciones según normativa NCHRP Reporte 350

Nivel de contención

Sección de la barrera

Condiciones de impacto

Vehículo velocidad nominal (km/h)

Ángulo nomi-nal (grados)

Masa del vehículo

(Kg)

TL1

MASHbAutomóvil 50 25 1100Camioneta 50 25 2270

NCHRP 350

aAutomóvil 50 20 700bAutomóvil 50 20 820Camioneta 50 25 2000

TL2


NCHRP 350




Nivel de contención

Sección de la barrera

Condiciones de impacto

Vehículo velocidad nominal (km/h)

Ángulo nomi-nal (grados)

Masa del vehículo

(Kg)

TL3


NCHRP 350


TL4

MASH

bAutomóvil 100 25 1100Camioneta 100 25 2270

Camión 90 15 10000

NCHRP 350


Camión 80 15 8000

TL5

MASH


Camión articula-do y carga sólida 80 15 36000

NCHRP 350


Camión articula-do y carga sólida 80 15 36000

TL6

MASH


Camión articula-do y carga líquida 80 15 36000

NCHRP 350


Camión articula-do y carga líquida 80 15 36000

a Ensayo opcional.b Ensayo opcional para transiciones.

ii) Niveles de severidad

La normativa norteamericana establece dos parámetros como criterios para eva-luar el nivel de severidad para los ocupantes del vehículo, la velocidad de impacto de los ocupantes y la aceleración negativa experimentada durante los ensayos a escala real. Estos parámetros deben cumplir los siguientes requerimientos:



La componente longitudinal de la velocidad de impacto de los ocupantes del ve-hículo no debe ser superior a 12 m/s.

La aceleración negativa longitudinal de los ocupantes del vehículo no debe ser mayor a 20G, siendo G la aceleración de la gravedad.

Además, como medida adicional del potencial riesgo de los ocupantes del vehí-culo se pueden efectuar mediciones adicionales con un maniquí “Dummy” ins-trumentado del tipo “Hybrid III Dummy” (el cual es válido únicamente para medir impactos frontales y de cabeza, en los que el movimiento es esencialmente para-lelo al eje longitudinal del vehículo)2. Se asume que el ocupante impactará algún elemento del interior del vehículo y se consideran dos factores:4 La velocidad de impacto del ocupante OIV (Occupant Impact Velocity) por sus

siglas en inglés que mide los componentes laterales y longitudinales de la velo-cidad de impacto con el elemento interior del vehículo (Límite máximo de 12,2 m/s) y

4 La aceleración de contacto RA (Ridedown Acceleration) por sus siglas en inglés el valor mayor de los componentes laterales y longitudinales de las aceleracio-nes promedios en cualquier intervalo de 10 ms durante el impacto 20,49 G.

iii) Deformación del sistema

De acuerdo con la normativa norteamericana, el reporte de ensayo debe incluir el dato de la deflexión dinámica (máxima deflexión lateral que sufre el sistema du-rante el impacto) y la deformación permanente del sistema (deformación lateral que presenta el sistema después del choque).

Es importante indicar que en la normativa americana no se mide ni se reporta el ancho de trabajo (W) de la barrera de contención vehicular ensayada.

iv) Capacidad de redireccionamiento

Los criterios sobre la capacidad de redireccionamiento del sistema de contención vehicular en la normativa norteamericana son los siguientes:

Preferiblemente, el vehículo no debe invadir otros carriles de circulación después del impacto. Es de hacer notar que en la normativa NCHRP Reporte 350 no se tiene un nivel de exigencia similar al de la norma europea EN 1317 con respecto a la trayectoria que debe seguir el vehículo después de impactar la barrera de contención vehicular, por lo que en este caso no se garantiza el evitar el riesgo de colisión contra otros vehículos que circulen por la calzada, o que el vehículo

2. Para más detalles se sugiere revisar el Reporte 350 NCHRP y el Capítulo V del “Code of Federal Regulations” de los Estados Unidos.



accidentado se salga de la vía por la zona lateral izquierda después de impactar la barrera de contención. Por su parte, el MASH ha adoptado de la norma EN 1317 el concepto del “CEN Box”, y lo ha denominado “Exit Box”, o cajón de salida (Fi-gura A- 11).

El criterio del cajón de salida incluido en el MASH no es un criterio de cumplimien-to obligatorio, aunque sí se indica como una condición deseable.

El ángulo de salida del vehículo debe ser menor a 0,6θ (θ es el ángulo de impacto de la prueba), medido en el momento en que el vehículo pierde contacto con el sistema. Se considera aceptable que la trayectoria del vehículo continúe detrás del dispositivo de prueba.

Exit BoxExit Box

B

(posición de la barrera antes del choque)

antes del choque

A

Vw

VL

Tipo de vehículo A (m) B (m)

Automóvil o camioneta 2,2 + Vw + 0,16VL 10

Otros 4 ,2 + Vw + 0,16VL 20

Figura A-11: Cajón de salida (“Exit Box”). Adaptada de MASH, 2009.

A.2.2 Transiciones

Para las transiciones, las definiciones y la clasificación de las clases de contención, los ensayos de aceptación, así como las características de comportamiento del sis-tema y los criterios de aceptación, son los mismos especificados para las barreras de contención vehicular.

Una de las principales diferencias entre el ensayo de barreras de contención ve-hicular y transiciones bajo la normativa estadounidense es que, en el caso de las transiciones, son opcionales para todos los niveles de contención, los ensayos con el vehículo liviano (de 820 kg en la norma NCHRP 350, y de 1100 kg en el MASH) para evaluar el nivel de riesgo de los ocupantes y la capacidad de redirecciona-miento del vehículo (Tabla A -28).



A.2.3 Terminales y atenuadores de impactos

De acuerdo con la normativa norteamericana, los terminales y los atenuadores de impactos redirectivos son sometidos al mismo conjunto de ensayos de choque a escala real, aunque se deben considerar algunas diferencias en los criterios de evaluación de ambos tipos de sistemas.

Las diferencias se presentan principalmente debido a que los amortiguadores de impacto se clasifican como amortiguadores franqueables y amortiguadores infranqueables. Los amortiguadores de impactos franqueables están diseñados para permitir a los vehículos impactar cerca del principio de la nariz del sistema y atravesar de forma segura la unidad, y viajar detrás del amortiguador de impac-tos. Los amortiguadores de impactos franqueables están diseñados para capturar casi todos los vehículos que chocan el extremo del dispositivo y desacelerarlo de forma segura hasta detenerlo. Un atenuador de impactos infranqueable debe capturar a los vehículos que los impactan en el extremo del dispositivo de forma angular durante los ensayos de choque correspondientes.

Los amortiguadores de impacto no redirectivos están diseñados para detener de forma segura a la mayoría de los vehículos que los golpeen de forma frontal, pero no tienen la capacidad de redirigir los vehículos que los impacten cerca del cos-tado del dispositivo. Como resultado, la mayoría de los atenuadores de impacto no redirectivos están diseñados para ser más anchos que el obstáculo del que se desea proteger a los usuarios, y normalmente se instalan más alejados del tráfico vehicular donde es menor el riesgo de impactos de alta energía cercanos al borde del dispositivo.


Los ensayos de comportamiento y niveles de contención establecidos en la nor-mativa norteamericana para terminales de barreras y atenuadores de impactos se muestran en la Tabla A-28.



Tabla A-28: Niveles de contención de terminales y amortiguadores de im-pacto, NCHRP 350 y MASH

Nivel de contención Dispositivo Ensayoc Masa del vehículo

NCHRP 350 (kg)

Masa del vehículo

MASH (kg)

Velocidad nominal(km/h)

Ángulo nominal(grados)

1

Terminales y amortiguado-

res de impacto redirectivos

1-30S1-30a

1-31

820700

2000

1100-

2270

50

0

1-32S1-32ª1-33

820a7002000

1100-

227015 (5/15b)

1-34S1-34ª1-35

820700

2000

1100-

2270

1515

20 (25b)1-36

S1-36ª820700

2270- 15 (25b)

1-371-38

20002000

22701500

20 (25b)20 (0b)

20 1-39 2000 -

Atenuadores no redirectivos

1-40S1-40ª1-41

820700

2000

1100-

22700

1-42S1-42ª1-43

820700

2000

1100-

227015 (5/15b)

1-44 2000 2270 201-45

- 1500 0

2



2-30S2-30a

2-31

820700

2000

1100-

2270

70

0

2-32S2-32ª2-33

820a7002000

1100-

227015 (5/15b)

2-34S2-34ª2-35

820700

2000

1100-

2270

1515

20 (25b)2-36

S2-36ª820700

2270- 15 (25b)

2-372-38

20002000

22701500

20 (25b)20 (0b)

Atenuadores no redirectivos

2-39 2000 - 202-40

S2-40ª2-41

820700

2000

1100-

22700

2-42S2-42ª2-43

820700

2000

1100-

227015 (5/15b)

2-44 2000 2270 202-45 - 1500 0



Nivel de contención Dispositivo Ensayoc Masa del vehículo

NCHRP 350 (kg)

Masa del vehículo

MASH (kg)

Velocidad nominal(km/h)

Ángulo nominal(grados)

3



3-30S3-30a

3-31

820700

2000

1100-

2270

100

0

3-32S3-32ª3-33

820a7002000

1100-

227015 (5/15b)

3-34S3-34ª3-35

820700

2000

1100-

2270

1515

20 (25b)3-36

S3-36ª820700

2270- 15 (25b)

3-373-38

20002000

22701500

20 (25b)20 (0b)

3-39 2000 - 203-40

S3-40ª3-41

820700

2000

1100-

22700

3-42S3-42ª3-43

820700

2000

1100-

227015 (5/15b)

3-44 2000 2270 203-45 - 1500 0

a Ensayo opcionalb Águlo de impacto para ensayos del MASH que no concuerdan con los ángulos de impacto de los ensayos del NCHRP 350.c Ver Figura A -12, Figura A -13, Figura A – 14, Figura A – 15, Figura A- 16.

Figura A-12: Diagrama de ensayos del 30 al 33 de terminales y atenuadores de impactos, NCHRP 350

Sentido de circulación normal del tránsito.

15°

Terminal o longitud del amortiguador de impactos

NOTA: Tolerancia recomendada para el desplazamiento de todos los ensayos = ± 0,05(W)

Desplazamiento

Ensayos No.

0°



Desplazamiento

Desplazamiento

Sentido de circulación normal del tránsito.

Ensayo No. Ensayo No.

0°





Ensayo Ø°34 1535 20

Ver sección 3.2.2.2 de la norma NCHRP 350 para determinar el CIP

Ensayo 34 y 35 (para dispositivos franqueables)

20°

NOTA: Tolerancia recomendada para la ubicación del punto de impacto = ± 0,30 cm


Inicio de L.O.N. Punto de impacto crítico (CIP)

Ensayo 36 y 37

Sentido de circulación normal del tránsito

Ver sección 3.4.3 de la norma NCHRP 350 para determinar el CIP

Punto de impacto crítico (CIP)

Inicio de L.O.N.







Ensayo 39 (para dispositivos en separadores centrales)

20°

Ensayo 38Ensayo 35Ensayo 34

Ensayo Ø°36 1537 2038 20

Ensayo 36, 37 y 38 (para dispositivos no franqueables)

Ensayo 39 (para dispositivos en zonas laterales de la carretera)



0°

Desplazamiento = 0

Ensayo 41Ensayo 40

NOTA: Tolerancia recomendada para el despla-zamiento de todos los ensayos = ± 0,0 5 (W)




Y = Desplazamiento = W/40°

Ensayo 44Ensayo 42 y 43

Desplazamiento = 0 15° 20°



Figura A-15: Diagrama de ensayos del 30 al 33 y 38 de terminales y atenuadores de impactos, MASH

Terminal o longitud del atenuador de impactos

Y = Desplazamiento = W/40°

Ensayo 30 Ensayos 31 y 38


Tipo de terminalÄngulo de impacto Ø

Ensayos 32 y 33Franqueable

No franqueable



0°Desplazamiento = 0



Inicio de longitud mínima necesaria

Ensayo Øº34 1535 25

Ver sección 2.3.3.1 del MASH para determinar la ubicación del CIP

Ver sección 2.3.3.2 del MASH para determinar la ubicación del CIP

Ensayo 36

Ensayo 37 (para dispositivos en separadores centrales)

Punto crítico de impacto (CIP)

Ensayo 37 (para dispositivos en zonas laterales de la carretera)

Punto crítico de impacto (CIP)

NOTA: Tolerancia recomendada para la ubicación del punto de impacto = ± 300 mm


Sentido de circulación normal del tránsitoSentido de circulación normal del tránsito







Punto crítico de impacto (CIP)Punto crítico de impacto (CIP)

Ensayo 34 y 35

Ensayo 34Ensayo 35

Ø = 25º

Ø = 25º

Ø = 25º

Figura A-16: Diagrama de ensayos del 34 al 37 de terminales y atenuadores de impactos, MASH



Figura A-17: Diagrama de ensayos del 40 al 45 de terminales y atenuadores de impactos, MASH

ii) Criterios de evaluación

La normativa norteamericana establece diversos criterios para evaluar el comportamiento de las barreras de contención vehicular, transiciones, ter-minales de barrera y atenuadores de impactos, que dependen del tipo de sistema a evaluar. Entre ellos está la suficiencia estructural, factores para medir el riesgo de los ocupantes y la trayectoria del vehículo impactado. Al respecto, se recomienda revisar los documentos oficiales de la norma-tiva para más detalles.


Ensayo 40 Ensayos 41 y 45

Ensayo 42 y 43Ensayo 44

NOTA: Tolerancia recomendada para el desplazamiento de todos los ensayos = ± 0,0 5 (W)

Punto de impacto crítico

(CIP)




Ø = 0ºY = Desplazamiento = W/4

Ø = 0ºDesplazamiento = 0




defensas metalicas

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