ingenieria de transportes semana ii

8/18/2019 Ingenieria de Transportes Semana II

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DOCENTE: ING. CIVIL MEJÍA CHATILÁN JOSÉ RAFAEL

FACULTAD DE INGENIERIA

EL CAMINO –RED VIAL PERUANA – PARAMETROS DEDISEÑO – ESTUDIO DE RECONOCIMIENTO – ESTUDIOPRELIMINAR

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

CURSO: INGENIERIA DE TRNSPORTES

UNIDAD: I


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EL VEHICULO Y SU INFLUENCIA EN LA CARRETERA

La función básica de la carretera es la de servir al tránsito, por lo

tanto, esta debe tener condiciones que permita la circulación del

vehículo con la máxima seguridad, comodidad y eficacia, para ellos

debe satisfacer condiciones técnicas como:

1. Un buen trazo en planta y perfil, y una buena sección transversal

apropiada de manera que los vehículos puedan salvar

económicamente sus pendientes y pasar sus curvas con una

seguridad completa.2. La superficie de rodadura de la carretera deberá tener la

resistencia apropiada para no deteriorarse bajo la acción de los

vehículos.

CARGAS DE DISEÑO PARA CARRETERAS

Según la AASHTO, considera la siguiente nomenclatura.

• H : Camión de carretera: Highway truck (Ingles).

• S : Trailer : Semiremolque.


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CARGAS DE DISEÑO PARA CARRETERAS

Según la AASHTO, considera la siguiente nomenclatura.

• H : Camión de carretera: Highway truck (Ingles).

• S : Trailer : Semiremolque.El número 44, indica el año en que se adoptó la norma de carga

• H10-44 : Camión de 10 toneladas del año 1944.

• H15-44 : Camión de 15 de toneladas de 1944.

• H20-44 : Camión de 20 toneladas de 1944.• H15-S12-44 : Semitrailer de 27 toneladas de 1944

• H20-S16-44 : Semitrailer de 36 toneladas de 1944.

• Camiones tipo H y HS, en la figura 01.01, se indica la distribuciónde las cargas en cada uno de estos vehículos.


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3.2 CARGAS DE DISEÑO PARA CARRETERAS


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3.2 CARGAS DE DISEÑO PARA CARRETERAS


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TABLAS DE PESOS Y MEDIDAS


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Ñ


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VELOCIDAD:

La velocidad es el factor primordial de todos los sistemas de

transporte y aquella con que circulan los vehículos por una vía es un

índice importante que debe tenerse en cuenta al establecer lascaracterísticas de proyecto de la misma. Se distinguen diferentes

velocidades definidas, de acuerdo a la finalidad que se persiga,

tenemos :

Veloc. Instantánea.Veloc. De Recorrido.

Veloc. De Marcha, etc.

PARAMETROS DE DISEÑO


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1. Velocidad Instantánea:

Es la velocidad de un vehículo a su paso por un

determinado punto de una carretera o calle.2. Velocidad de Recorrido:

Es el resultado de dividir la distancia recorrida entre el

tiempo total de viaje.

3. Velocidad Media de Recorrido:Para un grupo de vehículos es la suma de sus

distancias recorridas entre la suma de los tiempos

totales de viaje.

4. Velocidad de Marcha:Resulta de dividir la distancia recorrida entre el tiempo

durante el cual el vehículo estuvo en movimiento. Es mayor

a la velocidad de recorrido .

VELOCIDAD


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5. Velocidad Media de Marcha:

Se define como la razón entre la distancia total

recorrida entre el tiempo total de marcha de losvehículos.

Cuando no se disponga de un estudio de velocidadde marcha, se tomarán como valores teóricos los

comprendidos entre el 85% y 95% de la velocidad

de diseño.

VELOCIDAD


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Su diferencia es que la Velocidad de Recorrido toma todas

aquellas demoras operacionales por reducciones de velocidad

y paradas en la vías, el tránsito y los dispositivos de control,

ajenos a la voluntada del conductor; Y la Velocidad de Marcha

se descontará del tiempo total de recorrido, todo aquel tiempo

que el vehículo se hubiese detenido, por cualquier causa. Por

lo tanto esta velocidad será de valor superior a la de recorrido.

DIFERENCIA DE VELOCIDAD DE RECORRIDO Y

VELOCIDAD DE MARCHA


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Velocidad de Proyecto, Diseño o Velocidad Directriz: Que es la

escogida para proyectar una carretera y relacionar las

características físicas de la vía, tales como los radios de

curvatura, el peralte, las distancias de visibilidad, etc.

Es la máxima velocidad a la cual pueden circular los vehículos

con seguridad sobre una vía cuando las condiciones

atmosféricas y el transito son favorables y las características

geométricas del proyecto.

VELOCIDAD


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VELOCIDAD


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La velocidad directriz condiciona todas las características

ligadas a la seguridad de transito. Por lo tanto ellas, como el

alineamiento horizontal y vertical, distancia de visibilidad y

peralte, variarán apreciablemente con la velocidad directriz.En forma indirecta están influenciados los aspectos relativos

al ancho de la calzada, bermas, etc.

Las NPDC, estipula que las características geométricas, (radiomínimo de las curvas horizontales y verticales, distancias de

visibilidad de parada y de sobrepaso, etc.) están relacionadas

a cada velocidad directriz.

VELOCIDAD

ELECCIÓN DE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ


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De acuerdo con la NPDC. la velocidad directriz está influenciada por

los siguientes factores:

Relieve del terreno, Tipo de carretera a construirse, Volumen y tipode tráfico que se espera, por otras consideraciones de orden

económico.

Con base en la geografía física Peruana, en nuestro medio seemplean los siguientes tipos de velocidades de diseño, según el. tipo

de topografía y la clase de carretera a diseñar.




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De la velocidad influye a su vez en muchos factores de diseño

tales como: Distancia de Parada (DP), Distancia de Paso o

Sobrepaso (DS), Radios Mínimos de curvas horizontales,

ancho de la sección transversal.

VARIACION DE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ

En nuestro País, por lo cambiante de la topografía no es

posible mantener constante la velocidad de diseño, por lo que

en una carretera puede haber diversos tramos calculados para

velocidades directrices diferentes, la cual se indicará por medio

de señales de tránsito instaladas en el borde de la vía.



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VARIACION DE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ

Las Normas Peruanas para el diseño de carreteras

recomiendan que Ion cambios en la velocidad de diseño se

efectuarán en incrementos o decrementos de 15 km/h. o setomará el 20% de la Velocidad Directriz. Se tomará la menor

variación.

• Cada 15 km/h.

• 20% de V.

Por Ejemplo, si se tiene una Velocidad Directriz de 60 Km/h., y

es necesario hacer una variación de velocidad, se tendría dos

posibilidades:1. Cada 15 km/h.

2. 20% de 60 = 12km/h.

Se tomara 12km/h, por ser la menor variación.


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DISTANCIA DE VISIBILIDAD

Se entiende por distancia de visibilidad al tramo de máxima

longitud de carretera perceptible hacia adelante por el

conductor que transita por ella. Para que la marcha sea seguraes preciso que, en ningún caso, esta distancia sea menor de la

requerida para efectuar las maniobras necesarias él la

circulación del vehículo sin peligro.

Al efecto deben considerarse dos tipos de distancias de

visibilidad de frenado o de parada y de paso.


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1. DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE FRENADO O DE

PARADA.

Es la mínima distancia para que el conductor de un vehículo,

marchando a la velocidad directriz pueda detenerse antes de

llegar a un objeto fijo que aparece de improviso en su línea de

circulación. En ningún punto de la carretera la distancia de

visibilidad debe ser menor que la distancia de frenado.

Factores que influyen en la distancia de visibilidad de parada:

1). Velocidad directriz.

2). Pendiente.

3). Del tiempo de percepción y reacción del conductor paraaplicar los frenos.

4). Tipo de superficie y condiciones en que se encuentre.


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1. DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE FRENADO O DE

PARADA.

.

Donde:

Dp : Distancia de parada (m).

V : Velocidad de diseño de la carretera (KPH).

D d


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Donde:

tp : Tiempo de percepción + Reacción (segs.)

f : Coeficiente de friccion, Pav. Humedo.

i : Pendiente Longitudinal (en tanto por uno).

+ i : Subidas respecto sentido circulación.

- i : Bajadas respecto sentido circulación.


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Distancia de parada sobre pavimento húmedo (AASHTO)


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La distancia de parada “Dp” se ve afectada de acuerdo a si la

pendiente es positiva o negativa.

Referencia Manual de Diseño Geométrico para Carreteras DG -

2014).

Distancia de Visibilidad de Parada (Dp)


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2. DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PASO.

Es la mínima distancia que debe estar disponible, a fin de facultar al

conductor del vehículo a sobrepasar a otro que se supone que viaja

a velocidad de 15 km/h menor, con comodidad y seguridad, sin

causar alteración en la velocidad de un tercer vehículo que viaja ensentido contrario a la velocidad directriz, y que se hace visible,

cuando se ha iniciado la maniobra de sobrepaso.


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La distancia de visibilidad de adelanto de acuerdo con la fig se


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La distancia de visibilidad de adelanto, de acuerdo con la fig. se

determina como la suma de cuatro distancias, así:

Da = D1 + D2 + D3 + D4

Donde:

Da: Distancia de visibilidad de paso, en metros.

D1: Distancia recorrida durante el tiempo de percepción reacción y

aceleración inicial para alcanzar el punto de cambio de carril en

metros.

Se ha estimado que el tiempo necesario para conseguir estadistancia varia de 3.7 a 4.3 sg y que la aceleración varia de 2.27 a

2.37 m/s2.

Para el calculo de d1 se tiene la siguiente expresión:

Donde:

t = Tiempo de la maniobra (sg.). m = Diferencia de velocidades

entre el vehículo que

a = aceleración promedio (km/h). sobrepasa y el adelantado

v = velocidad promedio del vehículo (km/h).

D2 Di t i id l hí l d l t d t l


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D2: Distancia recorrida por el vehículo que adelante durante el

tiempo desde que invade el carril de sentido contrario hasta que

regresa a sus carril, en metros.

Se ha encontrado que el tiempo promedio que un vehículo ocupa

el carril izquierdo varia de 9.3 a 10.4 s.

el vehículo que adelanta tiene en promedio una velocidad de 15

km/h. mayor a la del vehículo sobrepasado.

Donde:t = tiempo que el vehículo ocupa carril izquierdo (sg.).

v = Velocidad promedio del vehículo (km/h).

D3 Di t i d id d t i d l i b t l


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D3: Distancia de seguridad, una vez terminada la maniobra, entre el

vehículo que adelanta y el vehículo que viene en sentido

contrario, en metros.

Se ha encontrado (AASHTO) QUE LA DISTANCIA d3 varia de 30

a 90m. Según su velocidad.

D4: Distancia recorrida por el vehículo que viene en sentido contrario

(estimada en 2/3 de D), en metros.

2 DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PASO


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Al calcular la distancia de visibilidad para pasar, la AASHTO hace las

siguientes suposiciones con respecto al comportamiento del conductor:

1. El Vehículo que se rebasa va a una velocidad uniforme, menor que

la del proyecto.

2. El vehículo que sobrepasa tiene que reducir su velocidad a la que

lleva el vehículo que es rebasado mientras recorre la parte del

camino donde la distancia de visibilidad no es segura para pasar.

3. Una vez que obtiene amplia visibilidad, el conductor del vehículo queva a adelantarse necesita del tiempo de percepción-reacción para

observar la situación y decidir sobre la maniobra de paso.

4. El vehículo que pasa es acelerado entonces y se considera que su

velocidad media, mientras realiza su operación, es de 16 Km/h

superior a la del vehículo alcanzado.5. Un tercer vehículo aparece en el carril de tráfico opuesto cuando el

vehículo que pasa ocupa inicialmente dicho carril completo.

6. En necesaria una distancia de seguridad entre el vehículo del

tránsito opuesto y el vehículo que pasa, en el instante en que éste

completa su ingreso al carril primitivo.


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2 DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PASO


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En un tramo de carretera de longitud superior a 5km, en una

topografía dad, se procurara que los sectores con visibilidad

adecuada para adelantar, respecto del largo total del tramo, semantengan dentro de los porcentajes que se indican en la sgte

tabla

Fuente: adaptado de Manual de Diseño Geométrico para

Carreteras DG – 2014.

RUTAS Y TRAZADO DE LÍNEAS DE PENDIENTE


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RUTAS

Se entiende por ruta aquella franja de terreno de ancho

variable, comprendida entre dos puntos obligados extremos y

pasa a lo largo de puntos obligados intermedios, dentro de la

cual es factible hacer la localización del trazo de una vía.



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RUTAS

Los puntos obligados son aquellos sitios extremos o

intermedios por los que necesariamente deberá pasar la vía, ya

sea por razones técnicas, económicas, sociales o políticas;

como por ejemplo: poblaciones, áreas, productivas, puertos,

puntos geográficos – valles y depresiones.

La identificación de una ruta a través de estos puntos obligados

o de control primario y su paso por otros puntos intermedios

obligados de menor importancia o de control secundario, hace

que aparezcan varias rutas alternas.



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RUTAS

En general la ubicación de rutas en áreas urbanas y rurales

deben seguir los mismos principios generales como:

• Deben ser lo mas directas posibles.

• Bajas y cortas pendientes.

• Debe ser segura para todos los usuarios.• Menor costo económico.

• Minimizar daños en el medio ambiente

FACTORES DE UBICACIÓN DE RUTAS


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FACTORES DE UBICACIÓN DE RUTAS

Los factores físicos se pueden clasificar en:

• Determinantes Primarios (puntos de paso obligatorio).

• Determinantes secundarios (Puntos de control (positivos ynegativos).

• Factores Geologicos, Hidrologicos, Climaticos, Tecnico –

Economico (movimiento de tierras) y sociales (actividades de

la población).

LINEA DE GRADIENTE


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LINEA DE GRADIENTE

La línea pendiente es aquella línea que, pasando por los puntos

obligados del proyecto, conserva la pendiente uniforme especificada

y que de coincidir con el eje de la vía, este no aceptaría cortes ni

rellenos, razón por la cual también se le conoce con nombre de líneagradiente.

Pendientes Máximas.

A continuación en el cuadro de pendientes máximas por adoptar, noobstante para efectos de diseño, es recomendable considerar las

normas peruana DG – 2014, contempla una pendiente máxima de

hasta 12% para una carretera de 3ra clase y orografía muy

accidentada.

Trazo de una línea Gradiente


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Trazo de una línea Gradiente

Para llevar a cabo la presente actividad, es necesario la presencia de

la topografía del terreno; ya sea en un plano (curvas de nivel); al

desarrollo del trazo en un plano, se le denomina método indirecto.

Trazo de una línea gradiente en un plano:1). Es necesario contar con un plano a curvas de nivel donde se

establezca el punto de inicio y llegada.

El presente plano tiene las siguientes características


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El presente plano tiene las siguientes características.

• Equidistancia vertical en curvas de nivel: 2 metros.

• Escala de plano: 1/2000.

2). En una línea de gradiente, cada pendiente estará representadapor una longitud L (en el plano).

Analizando el triangulo tenemos:


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Analizando el triangulo tenemos:

Tg(P) = 2/L = i%

L = 200/i

Donde:L = longitud del Terreno.

i = pendiente.

Con lo cual es posible el siguiente cuadro:

Como la escala del plano es 1/2000 ,Tendremos:

Para L =400m.

Terreno Plano

2000m. 1m.L = 400 x

x = 20cm.

Donde “x” = longitud o abertura del

compas.

L (m) P(%)

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.56

6.5

7

7.5

8

L (m) P(%)

400 0.5

200 1

133.33 1.5

100 2

80 2.5

66.67 3

57.14 3.5

50 4

44.44 4.5

40 5

36.36 5.533.33 6

30.78 6.5

28.57 7

26.67 7.5

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ILUSTRACION EN EL PLANO


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ILUSTRACION EN EL PLANO

1°Si elegimos como pendiente 7%, tendremos que proceder acalibrar la abertura del compas hasta una longitud de 1.4cm.; dado

que nuestro plano se representa a escala 1/2000 y la equidistancia

vertical 2m. (curva de nivel).

2°Haciendo centro en el centro de inicio (A) se traza un arco de


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2 Haciendo centro en el centro de inicio (A), se traza un arco de

radio 1.4cm. Cortando a la siguiente curva en el punto.

3°Conservando la misma abertura y haciendo centro en el


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3 Conservando la misma abertura y haciendo centro en el

punto 1, se vuelve a trazar un arco cortando a la siguiente curva

en el punto 2.

4°Analogamente obtendremos el punto3


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4 Analogamente, obtendremos el punto3

5°Observamos la forma de la línea gradiente


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5 Observamos la forma de la línea gradiente.

CUANDO CAMBIAR LA PENDIENTE


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A.- CUANDO LA PENDIENTE ES MUY PEQUEÑA

En la siguiente imagen se muestra de una línea desde la curva (cota

904) hasta la siguiente (cota 906); observe que dicha línea por ser

diminuta, no llega a cortar a la siguiente curva; lo cual obliga aincrementar la abertura del compas, vale decir aumentar el valor de la

pendiente.

B.- CUANDO LA PENDIENTE ES EXCESIVA


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En la siguiente se muestra el trazo de una línea desde la curva (cota

890) hasta la siguiente (cota 892); observe que dicha línea corta a la

curva (cota 892) en dos puntos, lo cual es ilícito, dado que solo esta

permitido una solo intersección; esto implica una disminución en laabertura del compas, vale decir reducir el valor de la pendiente


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GRACIAS

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