CRITERIOS EN EL DISEO PLANIMTRICO Docente: Ing. Ruben Gamarra Tuco Curso: Caminos I Universidad Catlica de Santa Mara Criterios en el diseo planimtrico Los tramos excesivamente extensos en tangente, convenientes para las vas frreas, no son deseables para las carreteras. Para las carreteras de un patrn elevado (autopistas o multicarril), el trazado deber ser ms bien una serie de curvas de radios amplios que de extensas tangentes, "quebradas" por curvas de pequea amplitud circular. Amn de reducir la sensacin de monotona para el conductor, ese patrn de trazado se ajusta mejor a la conformacin bsica de las lneas naturales, pudiendo reducir los rasgos causados por el terrapln en el paisaje. Criterios en el diseo planimtrico En el caso de ngulos de deflexin pequeos, iguales o inferiores a 5, los radios debern ser suficientemente grandes para proporcionar longitud de curva mnima L obtenida con la frmula siguiente: L > 30*(10 - D), D < 5 (L en metros; en grados) No se usar nunca ngulos de deflexin menores de 59' (minutos). Criterios en el diseo planimtrico La longitud mnima de curva (L) ser: Donde V es la velocidad de diseo en km/h. Las consideraciones de apariencia de la carretera y de orientacin del conductor recomiendan que, en la medida de lo posible, las curvas circulares estn dotadas de curvas de transicin, incluso en los casos en que, conforme a los criterios usuales, stas estaran dispensadas Criterios en el diseo planimtrico Al final de las tangentes extensas o tramos con leves curvaturas, o incluso donde siga inmediatamente un tramo con velocidad de diseo inferior, las curvas horizontales que se introduzcan debern concordar con la mayor posibilidad precedente, preferiblemente bien por encima del mnimo necesario, y proporcionando una sucesin de curvas con radios gradualmente decrecientes para orientar al conductor. En estos casos, siempre deber considerarse el establecimiento de seales adecuadas de advertencia para paliar las deficiencias que emanen de este hecho. Criterios en el diseo planimtrico No son deseables dos curvas sucesivas en el mismo sentido cuando entre ellas existe un tramo en tangente. Preferiblemente, sern sustituidas por una curva extensa nica bien estudiada o, por lo menos, la tangente intermedia deber sustituirse por un arco circular, constituyndose entonces en curva compuesta. S no es posible adoptar estas medidas, la tangente intermedia deber ser superior a los 500 metros. Criterios en el diseo planimtrico Las curvas sucesivas en sentidos opuestos, dotadas de curvas de transicin, debern tener sus extremos coincidentes o separados por cortas extensiones en tangente. Criterios en el diseo planimtrico A efectos de la presente Norma, en caso de disponerse el elemento tangente, las longitudes mnima admisible y mxima deseable, en funcin de la velocidad de proyecto, sern las dadas en la siguiente tabla: Siendo: L min.s=Longitud mnima (m) para trazados en S (alineacin recta entre alineaciones curvas con radios de curvatura de sentido contrario). Criterios en el diseo planimtrico L min.o =Longitud mnima (m) para el resto de casos (alineacin recta entre alineaciones curvas con radios de curvatura del mismo sentido). L mx =Longitud mxima (m). Vd =Velocidad de diseo (Km/h) Criterios en el diseo planimtrico Criterios en el diseo planimtrico Criterios en el diseo planimtrico Criterios en el diseo planimtrico Criterios en el diseo planimtrico En caminos de velocidad de diseo inferior a 60 KPH o cuya calzada no cuente con pavimento, no se usarn contra peraltes. Criterios en el diseo planimtrico Transicin del Peralte: A efectos de aplicacin de la presente Norma, dicha inclinacin se limitar a un valor mximo (ipmx) definido por la ecuacin: ipmax = 1,8 - 0,01.V Siendo: ipmx : Mxima inclinacin de cualquier borde de la calzada respecto al eje de la misma (%).V : Velocidad de diseo (Km/h). Criterios en el diseo planimtrico La longitud del tramo de transicin del peralte tendr por tanto una longitud mnima definida por la ecuacin:Siendo : Lmn: Longitud mnima del tramo de transicin del peralte (m).pf: peralte final con su signo (%)pi: peralte inicial con su signo (%)B: distancia del borde de la calzada al eje de giro del peralte (m). Bip pLpi f*maxmin=Criterios en el diseo planimtrico Curvas de Transicin: El criterio empleado para relacionar el parmetro de una clotoide con la funcin que ella debe cumplir en una Curva de Transicin en carreteras, se basa en el clculo del desarrollo requerido por la clotoide para distribuir a una tasa uniforme (J m/seg3), la aceleracin transversal no compensada por el peralte, generada en la curva circular que se desea enlazar. ||.|

\| = pRVJVA * 27 . 1 ** 656 . 462minDonde: V : Velocidad de Diseo (Kph)R : Radio de curvatura (m)J Tasa uniforme (m/seg3 )p : Peralte correspondiente a V y R. (%) Criterios en el diseo planimtrico Curvas de Transicin: A efectos prcticos, se adoptarn para J los valores indicados en la siguiente tabla: Slo se utilizarn los valores de Jmx cuando suponga una economa tal que justifique suficientemente esta restriccin en el trazado, en detrimento de la comodidad Criterios en el diseo planimtrico Curvas de Transicin: En la siguiente tabla se muestran tabulados algunos valores mnimos comunes a modo de ejemplo para el calculo. En ningn caso se adoptarn longitudes de transicin menores a 30 m. Criterios en el diseo planimtrico Criterios en el diseo planimtrico Criterios en el diseo planimtrico Curvas de Transicin: El valor Amn calculado con el criterio de limitacin del crecimiento de aceleracin transversal no compensada, deber cumplir adems las siguientes condiciones: (a) Por Esttica y Guiado ptico R ARs s3Criterios en el diseo planimtrico Curvas de Transicin: (b) Por Condicin de Desarrollo de Peralte. Para velocidades bajo 60 Kph, cuando se utilizan radios del orden del mnimo, o en calzadas de ms de dos carriles la longitud de la curva de transicin correspondiente a Amn. puede resultar menor que la longitud requerida para desarrollar el peralte dentro de la curva de transicin. En estos casos se determinar A, imponiendo la condicin que "L" (largo de la curva de transicin) sea igual al desarrollo de peralte "I", requerido a partir del punto en que la pendiente transversal de la calzada o carril es nula. Criterios en el diseo planimtrico Curvas de Transicin: Radios que permiten prescindir de la curva de transicin. Criterios en el diseo planimtrico Transicin del Peralte: El desvanecimiento del bombeo se har en la alineacin recta e inmediatamente antes de la tangente de entrada, en una longitud mxima de cuarenta metros (40 m) en carreteras de calzadas separadas y en una longitud mxima de veinte metros (20 m) en carreteras de calzada nica, y de la siguiente forma: - Bombeo con dos pendientes. Se mantendr el bombeo en el lado de plataforma que tiene el mismo sentido que el peralte subsiguiente, desvanecindose en el lado con sentido contrario al peralte. Criterios en el diseo planimtrico Transicin del Peralte: - Bombeo con pendiente nica del mismo sentido que el peralte subsiguiente. Se mantendr el bombeo hasta el inicio de la clotoide.

- Bombeo con pendiente nica de sentido contrario al peralte subsiguiente. Se desvanecer el bombeo de toda la plataforma. Criterios en el diseo planimtrico Transicin del Peralte: La transicin del peralte propiamente dicha se desarrollar en los tramos siguientes: - Desde el punto de inflexin de la clotoide (peralte nulo) al dos por ciento (2%) en una longitud mxima de cuarenta metros (40 m), para carreteras de calzadas separadas, y de veinte metros (20 m) para carreteras de calzada nica. - Desde el punto de peralte dos por ciento (2%), hasta el peralte correspondiente a la curva circular (punto de tangencia), el peralte aumentar linealmente.

Criterios en el diseo planimtrico Transicin del Peralte: En el caso de que la longitud de la curva circular sea menor de treinta metros (30 m), los tramos de transicin del peralte se desplazarn de forma que exista un tramo de treinta metros (30 m) con pendiente transversal constante e igual al peralte correspondiente al radio de curvatura de la curva circular.

Criterios en el diseo planimtrico Curvas Compuestas: En general, se evitar el empleo de curvas compuestas, tratando de reemplazarlas por una sola curva. En caso excepcional se podr usar curvas compuestas, aclarando las razones, tcnico-econmicas u otras, que justifican el empleo de dos curvas continuas de radio diverso. Criterios en el diseo planimtrico Curvas Vecinas en el mismo sentido: En general se evitar el empleo de curvas del mismo sentido, cuando sean separadas por un tramo en tangente de una longitud menor de 450 m, ms o menos. Cuando dos curvas del mismo sentido se encuentran separadas por una tangente menor o igual a 100 m, debern reemplazarse por una sola curva, o excepcionalmente, por una curva policntrica. Criterios en el diseo planimtrico Curvas y contracurva S: 1. Curva "S" con Curva de Transicin: Entre dos curvas de sentido opuesto deber existir siempre un tramo en tangente lo suficientemente largo como para permitir las longitudes de transicin indicadas en la eleccin de longitud de espiras Criterios en el diseo planimtrico Curvas y contracurva S: 2. Curva "S" sin Curva de Transicin: La longitud mnima de tangente entre dos curvas de sentidos inversos ser aquella necesaria para permitir la transicin del peralte con los lmites de incremento fijados en: Bip pLpi f*maxmin=Criterios en el diseo planimtrico Curvas de Vuelta: La Figura, ilustra un caso general en que las alineaciones de entrada y salida de la curva de vuelta; presentan una configuracin compleja. En la prctica, ambas ramas pueden ser alineaciones rectas con slo una curva de enlace intermedia. Segn sea el desarrollo de la curva de vuelta propiamente tal, estas alineaciones podrn ser paralelas entre s, divergentes, etc. La curva de vuelta propiamente tal quedar definida por dos arcos circulares correspondientes al radio interior "Ri" y exterior "Re". Criterios en el diseo planimtrico Criterios en el diseo planimtrico De la tabla anterior:.. El radio interior de 6 m, representa un mnimo absoluto y slo podr ser usado en caminos de muy poco trnsito, en forma excepcional. El radio interior de 8 m, representa un mnimo normal en caminos de poco trnsito. En carreteras de importancia se utilizarn radios interiores >15 m. Distancia de Visibilidad de Parada Distancia de Visibilidad de Paso Criterios en el diseo planimtrico Banquetas de Visibilidad: En las curvas horizontales debern asegurarse la visibilidad a la distancia mnima de parada. El control de este requisito y la determinacin de la eventual banqueta de visibilidad se definir, luego de verificar si una curva provee o no la distancia de visibilidad requerida. Con ese fin se presenta la Figura A, si la verificacin indica que no se tiene la visibilidad requerida y no es posible o econmico aumentar el radio de la curva. Se recurrir al procedimiento de la B. Criterios en el diseo planimtrico Coordinacin entre curvas circulares: Para todo tipo de carretera, cuando se enlacen curvas circulares consecutivas sin recta intermedia, as como mediante recta de longitud menor o igual que 200 m, la relacin de radios de las curvas circulares no sobrepasar los valores obtenidos a partir de las Figuras 3 y 4. La tabulacin correspondiente a las figuras est en las siguientes, considerando: Grupo 1 : Carreteras de calzadas separadas y carreteras de 1ra. clase. Grupo 2 : Carreteras de 2da. clase. En autopistas y vas rpidas, cuando se enlacen curvas circulares consecutivas con una recta intermedia de longitud superior a cuatrocientos metros (400 m), el radio de la curva circular de salida, en el sentido de la marcha, ser igual o mayor que setecientos metros (700 m). Criterios de diseo Tramos excesivamente largos son indeseables. Producen monotona, fatiga, encandilamiento nocturno. Es preferible secuencia de curvas de radio amplio, con tangentes no muy largas, y curvas de pequeo desarrollo. Longitud de tramos rectos en funcin de la topografa, adecuar el trazado a la conformacin natural del terreno, con la meta de otorgar adecuada distancia de visibilidad. Criterios de diseo Propender a la integracin de la carretera con el paisaje, evitando destruir la naturaleza, entregando un guiado visual que disminuya la tensin de manejo e incremente la seguridad. No utilizar radios y longitudes de curvas excesivamente grandes pues crean problemas para mantener la trayectoria de los vehculos. (Radios < 5.000 m) Criterios de diseo No utilizar ngulos de deflexin menores a 5. Parecen quiebres, son antiestticos. Utilizar transiciones en las curvas circulares. Evitar trazados con cambios bruscos en la velocidad directriz. Caso contrario realizar transiciones que permitan al conductor modificar la velocidad de circulacin. Criterios de diseo El trazado siempre debe asegurar la distancia de visibilidad de frenado. Definir el trazado con razonable cantidad de oportunidades de sobrepaso, y ubicarse en forma homognea a lo largo del tramo. Se aconseja un sector para el sobrepaso cada 1,5 a 3 km. Criterios de diseo Separar curvas del mismo sentido una distancia mayor a 500 m , o un tramo mayor a 5 segundos a la velocidad directriz, o reemplazarlas por una nica curva. L = N * Vd (norma espaola) N: 1,39; curvas S N: 2,78; curvas mismo sentido N: 16,70; mxima longitud recta Criterios de diseo Curvas de distinto sentido deben proveer un espacio suficiente para la transicin del peralte. Los valores mnimos definidos para realizar el proyecto slo deben emplearse en casos extremos.