El Perfil longitudinal Curvas Verticales

Transcripción

1 Curvas Verticales Curvatura de la Parábola El cambio de pendiente por unidad de longitud en una parábola es q p A constante, es decir = = cons tan te 100L 100L A Si es pequeña, la variación es pequeña y la curva será más suave 100L Si A es grande, la variación de la pendiente es grande y la curva 100L será más pronunciada. L/A se define como K tal que L=K.A, donde L es la longitud de la curva vertical y K es una medida de la curvatura vertical. K representa la longitud necesaria para que haya un cambio de 1%, por lo tanto: 1. Si K es grande la curva será más suave. Si K es pequeño la curva será más pronunciada

2 Curvas Verticales Curvatura de la Parábola K grande K Pequeño

3 = L PendVV 1 K 1 ( p) El Perfil longitudinal Curvas Verticales Curvatura de la Parábola Para Curvas Asimétricas = L K ( q PendVV )

4 Velocidad de diseño(kph) El Perfil longitudinal Curvas Verticales Curvatura de la Parábola Curvas Cóncavas DVF K K Curvas Convexas

5 Curvas Verticales Longitud de las curvas verticales La longitud mínima recomendada en una curva vertical, teniendo en cuenta la estabilidad de los vehículos, se establece según el siguiente criterio: L= 0,60v donde v representa la velocidad en Km/hr y L es la longitud de la curva en metros. De acuerdo con ese criterio, las longitudes mínimas serán, redondeados por exceso a un múltiplo de 10: Velocidad de diseño (kph) Longitud mínima de curva vertical (m) Cuando por razones de visibilidad no se requiere curva vertical, esta fórmula proporciona una curva que ayuda a la estabilidad de los vehículos en lo relativo al movimiento vertical I

6 Curvas Verticales Longitud mínima de las curvas verticales Para curvas cóncavas y convexas Solo para curvas cóncavas Criterios para determinar la longitud mínima de las curvas verticales Suministro apropiada de distancia de visibilidad (Seguridad) Drenaje apropiado Comodidad en la operación Apariencia agradable Evitar el efecto de montaña rusa Evitar los efectos visuales de vías cortadas

7 Curvas Verticales Longitud mínima de las curvas verticales Curvas Convexas El criterio de seguridad se basa en el suministro apropiado de distancias de visibilidad, que puede ser visibilidad de frenado (DVF) o visibilidad de paso (DVP) en el caso de carreteras de dos canales Se presentan dos casos diferentes: Caso a. Cuando la distancia de visibilidad es mayor que la longitud de la curva DVF> L Caso b. Cuando la distancia de visibilidad es menor que la longitud de la curva DVF<L

8 Caso a. DVF > L El Perfil longitudinal Curvas Verticales Longitud mínima de las curvas verticales Curvas Convexas DVF = L H + p 1 + H q Para encontrar la pendiente de la línea de visibilidad que haga DVF mínima, se deriva DVF con respecto a las pendientes y se iguala a cero. DVF p = 0 = L = DVF H p 1 H q ( H H ) + A 1 Si H 1 = 1,15 m y H = 0,15 m y A en porcentaje L = DVF 46 A L = DVF 45 A Ec. que presenta las normas venezolanas

9 Caso a. DVF < L El Perfil longitudinal Curvas Verticales Longitud mínima de las curvas verticales Curvas Convexas DVF = S 1 + S Se usa la propiedad de la parábola de que las distancias verticales son proporcionales al cuadrado de las distancias horizontales. Y= ax H d H d S 1 1 = S L L H 1 d = S 1 L = H S d = AL d = 800 L L L = 00 A.DVF ( H + H ) 1 Si H 1 = 1,15 m y H = 0,15 m y A en porcentaje = A.DVF 46 L = A.DVF 45 Ec. que presenta las normas venezolanas

10 Curvas Verticales Longitud de las curvas verticales Curvas Convexas

11 Curvas Verticales Longitud de las curvas verticales Curvas Cóncavas La longitud mínima en una curva cóncava esta controlada por la distancia de visibilidad provista por las luces delanteras del vehículo (en la noche. Durante el día se pueden ver fácilmente los vehículos que viajan en la dirección opuesta). Se presentan dos casos: Caso a. DVF > L Caso b. DVF < L

12 Curvas Verticales Longitud de las curvas verticales Curvas Cóncavas Caso a. DVF > L 00 L = DVF ( H + DVF tan β ) A H=0,60 m y β = 1 L = DVF ,5DVF A

13 Curvas Verticales Longitud de las curvas verticales Curvas Cóncavas Caso b. DVF < L L = 00 A.DVF ( H + DVF tan β ) H=0,60 m y β = 1 L = A.DVF ,5DVF

14 Curvas Verticales Longitud de las curvas verticales Curvas Cóncavas

15 Curvas Verticales Longitud de las curvas verticales Curvas Cóncavas Otros tres criterios para curvas Cóncavas Criterio de Comodidad : generalmente representa el 50% de la longitud obtenida con el criterio de seguridad. L = A.v 395 V representa la velocidad en km/hr Criterio de drenaje: K = 44 Criterio de apariencia: L = 30A

16 ESTRUCTURAS ESPECIALES PARA VEHÍCULOS PESADOS Los camiones tienen características de operación diferentes a las de los automóviles. Las pendientes longitudinales acentúan estas diferencias en operación Estos factores hacen necesario considerar la construcción de instalaciones especiales en los tramos de vía con pendiente pronunciada. Las dos instalaciones que normalmente se consideran son: Canales adicionales de ascenso Canales adicionales de descenso o rampas de escape de emergencia. Estos canales adicionales se agregan a la derecha de la calzada, en la dirección del tránsito, para la circulación de los vehículos muy lentos a fin de aminorar su influencia en el nivel de servicio.

17 ESTRUCTURAS ESPECIALES PARA VEHÍCULOS PESADOS Es un canal extra en la dirección cuesta arriba para ser usado por los vehículos pesados cuya velocidad Canales adicionales de ascenso se reduce significativamente por la pendiente. Un canal de ascenso elimina la necesidad, de otros conductores que usan el canal normal cuesta arriba, de reducir la velocidad cuando se encuentran con un vehículo pesado. La condición básica para justificar el uso de un canal de ascenso es cuando una pendiente es más larga que su longitud crítica.

18 ESTRUCTURAS ESPECIALES PARA VEHÍCULOS PESADOS Otros criterios a tomar en cuenta para justificar un canal adicional de ascenso son: Canales adicionales de ascenso Rata de flujo en ascenso mayor que 00 veh/hr Rata de flujo de camiones en ascenso mayor de 0 veh/hr Una de las siguientes condiciones existe: Reducciones de la velocidad de los camiones de 10 kph o más. Nivel de servicio E o F en la pendiente. Reducción de uno o más niveles de servicio cuando se pasa del tramo anterior al tramo en pendiente.

19 ESTRUCTURAS ESPECIALES PARA VEHÍCULOS PESADOS Diseño de canales adicionales de ascenso Canales adicionales de ascenso El canal se agrega en la parte exterior de la calzada Su ancho es igual al de los canales principales El ancho de hombrillo por lo general es menor que el hombrillo de la vía principal. Se recomienda que sea de 1,0 m de ancho como mínimo.

20 ESTRUCTURAS ESPECIALES PARA VEHÍCULOS PESADOS Punto 1: comienzo del canal, la velocidad es critica Canales adicionales de ascenso Punto 1a: comienzo de la cuña, rata de ensanche es de 15:1 Punto : comienzo del tramo de aceleración, los camiones empiezan a acelerar en el punto donde la pendiente alcanza un valor de % Punto 3: fin del canal, la cuña tendrá una rata de ensanche de 15:1

21 ESTRUCTURAS ESPECIALES PARA VEHÍCULOS PESADOS Se conocen con el nombre de rampas de emergencia. Se construyen en pendientes en descenso para ser usada Canales adicionales de descenso por un conductor que ha perdido el control del vehículo porque fallaron los frenos. Existen cuatro tipos básicos de diseño, pero todos están constituidos por un tramo con pendiente en descenso y un tramo bien sea en ascenso, horizontal o en descenso constituida por agregado suelto o arena, los cuales proporcionan resistencia incrementada al rodamiento que ayuda a l vehículo a detenerse.

22 Canales adicionales El Perfil longitudinal ESTRUCTURAS ESPECIALES PARA de VEHÍCULOS PESADOS descenso L = v 54 ( f + i) r Tipo de Material fr Grava compactada 0,015 Agregado triturado suelto 0,050 Grava suelta 0,100 Arena 0,150 Gravilla 0,50

23 Pobre obre Pobre obre

24 Bueno Pobre Bueno bueno

25 Bueno Bueno Pobre Pobre Bueno

26 Bueno Pobre

27 Efectos visuales ocasionador por la combinación de alineamientos horizontales y verticales Pobre Pobre Pobre

28 Efectos visuales ocasionador por la combinación de alineamientos horizontales y verticales

29 Efectos visuales ocasionador por la combinación de alineamientos horizontales y verticales Buen diseño

30 Efectos visuales ocasionador por la combinación de alineamientos horizontales y verticales Buen diseño

31 Efectos visuales ocasionador por la combinación de alineamientos horizontales y verticales Pobre Pobre Pobre

32 Efectos visuales ocasionador por la combinación de alineamientos horizontales y verticales Pobre Pobre