PRESENTACION N°2 OBRAS CIVILES-VIALES 2.pptx

OBRAS VIALES

1. TALLER DE OBRAS CIVILES Semestre II 2025 3 ro Construcción Civil

2. ALINEAMIENTO HORIZONTAL CURVAS CIRCULARES OBRAS VIALES

3. ALINEAMIENTO HORIZONTAL Los elementos geométricos de una carretera deben estar convenientemente relacionados, para garantizar una operación segura, a una velocidad de operación continua y acorde con las condiciones generales de la vía

4. ALINEAMIENTO HORIZONTAL El alineamiento horizontal está constituido por alineamientos rectos, curvas circulares y curvas de grado de curvatura variable que permiten una transición suave al pasar de alineamientos rectos a curvas circulares o viceversa o también entre dos curvas circulares de curvatura diferente. El alineamiento horizontal debe permitir una operación segura y cómoda a la velocidad de diseño. Durante el diseño de una carretera nueva se deben evitar tramos en planta con alineamientos rectos demasiado largos. 

5. CURVAS HORIZONTALES

6. CURVAS HORIZONTALES Curva circular simple Los empalmes curvas circulares presentan una curvatura constante, la cual es inversamente proporcional al valor del radio. En el diseño de carreteras corresponde a un elemento geométrico de curvatura rígida. Son arcos de circunferencia de un sólo radio, que constituyen la proyección horizontal de las curvas reales o espaciales empleadas para unir dos tangentes o elementos rectos del alineamiento horizontal.

7. CURVAS HORIZONTALES Para el diseño de una curva circular simple se debe establecer inicialmente el punto de intersección de alineamientos, el principio de la curva, el principio de la tangente, punto central de la curva, radio de la curva y el ángulo de deflexión de la curva o delta. Curva circular simple

8. CURVAS HORIZONTALES Curvas de transición En un diseño donde se utilizan elementos geométricos rígidos como la línea recta y los arcos circulares, cualquier móvil que entre en una curva horizontal o salga de la misma, experimenta un cambio brusco en su estabilidad debido al incremento o disminución de la fuerza centrífuga, que se efectúa en forma instantánea, lo que produce incomodidad en el usuario. El conductor sigue generalmente un camino conveniente de transición, lo que puede originar la ocupación de una parte del carril adyacente, cuando se inicia el recorrido de la curva y al centro de la misma lo que representa un peligro si el carril aledaño es para tránsito de sentido contrario. 

9. CURVAS HORIZONTALES Las curvas de transición son alineaciones de curvatura variable en su recorrido, cuyo objeto es suavizar las discontinuidades de la curvatura y pendiente transversal (transición del peralte) Curvas de transición Se evita con ellas un cambio brusco de la aceleración radial, y en el control de la dirección del vehículo, y se dispone de longitudes suficientes, que permiten establecer un peralte y un sobreancho adecuado.

10. VELOCIDADES

11. VELOCIDADES La velocidad es una medida simple de caracterizar la calidad del flujo. La velocidad se relaciona directamente con los costos de los usuarios a través del tiempo de viaje, del costo operacional de los vehículos y de la seguridad del conductor. Básicamente la velocidad es la distancia total recorrida, dividida por el tiempo de viaje. Las instrucciones de Diseño de Chile, del año 1981, definen dos tipos de velocidad: Velocidad de diseño Velocidad de operación

12. VELOCIDADES Este define tres tipos de velocidades para el diseño y operación de carreteras: Velocidades de diseño según M.C. Velocidad de proyecto ( Vp ): Es la velocidad que permite definir las características geométricas mínimas de los elementos del trazado bajo condiciones de seguridad y comodidad, elementos que sólo podrán ser empleados en la medida que estén precedidos por otros (en ambos sentidos del tránsito), que anticipen al usuario que se está entrando a un tramo de características geométricas mínimas, el que además deberá estar debidamente señalizado.

13. VELOCIDADES Velocidades de diseño según M.C. 2. Velocidad específica (Ve): Es la máxima velocidad a la cual se puede circular por un elemento del trazado, considerado individualmente, en condiciones de seguridad y comodidad, encontrándose el pavimento húmedo, los neumáticos en buen estado y sin que existan condiciones meteorológicas, del transito o del entorno de la vía que impongan limitaciones a la velocidad. Se aplica a los elementos curvos de la planta.

14. VELOCIDADES Velocidades de diseño según M.C. 3. Velocidad de operación (Vop): Es l a velocidad media de desplazamiento que pueden lograr los usuarios en un tramo de carretera de una velocidad de proyecto dada, bajo las condiciones prevalecientes del tránsito, del estado del pavimento, meteorológicas y grado de relación de ésta con otras vías y con la propiedad adyacente.

15. VELOCIDADES Velocidades de diseño según M.C. 4. Velocidad percentil 85 (V85%): Cuando dichas condiciones no imponen restricciones, la V85% suele ser mayor que la velocidad de proyecto, independientemente de si la velocidad de proyecto está señalizada, corresponde a la máxima legal, etc . Es aquella velocidad no superada por el 85% de los usuarios en un tramo de características homogéneas, bajo las condiciones de transito prevalecientes, estado del pavimento, meteorológicas y grado de relación en este con otras vías y con la propiedad adyacente. En consecuencia, el 85% de los usuarios circula a la V85% o menos y 15% de los usuarios supera dicha velocidad.

16. CURVAS CIRCULARES

17. CURVAS CIRCULARES Ex i s t e n d os v a r i a b l e s q u e s e deb e n v e r i f i c a r : R a d i o d e cur v a t ura Desa rr o ll o de la cur v a Estas restricciones se aplican con el objetivo de lograr seguridad, a través de los criterios de distancia de visibilidad, estabilidad dinámica y comodidad.

18. R ADIOS MINIMOS ABSOLUTOS El radio de curvatura es un concepto esencial en el campo de la ingeniería de tráfico y la planificación de carreteras, que desempeña un papel fundamental en la seguridad vial y la eficiencia del tránsito. Se refiere a la distancia entre el eje de una curva en una carretera y el centro de la circunferencia que mejor se ajusta a esa curva. En otras palabras, el radio de curvatura determina cuán pronunciada o suave es una curva en una carretera. 

19. R ADIOS MINIMOS ABSOLUTOS Los radios mínimos para cada velocidad de proyecto, calculados bajo el criterio de seguridad ante el desplazamiento, están dados por la expresión: Los radios mínimos solo podrán ser empleados al interior de una secuencia de curvas horizontales, cuando estén comprendidos dentro del rango aceptable p a ra cur v a s h or izo n t a l e s con s e cu t i v a s .

20. R ADIOS MINIMOS ABSOLUTOS

21. ELEMENTOS PRINCIPALES DE CURVAS CIRCULARES

22. Eleme n tos principales d e c u rvas circulares

23. Eleme n tos principales d e c u rvas circulares

24. Eleme n tos principales d e c u rvas circulares T ( Tangente de la curva): Es el segmento de recta entre PC-PI y PT-PI el cual es simétrico. Δ( 𝜔 ): Es el ángulo central de la curva que es igual al ángulo de deflexión entre los dos alineamientos rectos y se puede calcular por la diferencia del azimut de llegada y el de salida. PC (punto de comienzo): es el punto de comienzo o inicio de la curva . PT (punto de termino): es el punto donde terminara la curva circular. PI (punto de intersección): Punto donde se cortan los alineamientos rectos que van a ser empalmados por la curva. Intersección de tangentes. LC (longitud de la curva): es el desarrollo de la curva o longitud sobre la curva el cual esta comprendido desde el PC al PT. CL (cuerda larga): es la cuerda máxima dentro de la curva que va desde el PC al PT medida en línea recta. E (Secante externa o simplemente Externa): equivalente a la distancia desde el PI a M. Ordenada Media [M] (o flecha [F]): Distancia desde el punto medio de la curva hasta el punto medio de la cuerda larga. R (Radio de la curva): Este es perpendicular a PC y PT. Este se elige acorde al caso, tipo de camino, vehículo, velocidad. O = Centro de la curva circular.

25. Cálculos elementos curvas circulares R : Radio mínimo o de curva (m) V : Velocidad de proyecto (km/h) p : Peralte máximo (tanto por uno) t : Coeficiente de fricción transversal máximo correspondiente a la velocidad de diseño V.

26. Cálculos elementos curvas circulares Rc : Radio mínimo o de curva (m) Lc = Longitud de curva circular Rc : Radio mínimo o de curva (m ) ( ∆ ) : ángulo de deflexión

27. Cálculos elementos curvas circulares

28. Cálculos elementos curvas circulares PT (punto de termino) PC (punto de comienzo ) T: Tangente de la curva PI: punto de intersección T : Tangente de la curva PC: punto de comienzo LC: longitud de la curva

29. Aplicación 1: Calcular los elementos geométricos, además de PC y PT de la siguiente curva horizontal según los datos entregados: 101° Cálculos elementos curvas circulares Radio (R): 60m

30. 101° Cálculos elementos curvas circulares Radio ( Rc ): 60m Lc = Longitud de curva circular

31. 101° Cálculos elementos curvas circulares Radio ( Rc ): 60m

32. Cálculos elementos curvas circulares

33. Cálculos elementos curvas circulares

34. Cálculos elementos curvas circulares

35. Cálculos elementos curvas circulares

36. Realizar cálculos y dibujar los elementos geométricos Cálculos elementos curvas circulares Progresiva de PI: 4+485,25 Radio ( Rc ): 250 m 75° (ángulo de deflexión)

37. Realizar cálculos y dibujar los elementos geométricos Cálculos elementos curvas circulares Progresiva de PI: 4+485,25 Radio ( Rc ): 250 m 75° (ángulo de deflexión)

38. Realizar cálculos y dibujar los elementos geométricos Cálculos elementos curvas circulares Progresiva de PI: 4+485,25 Radio ( Rc ): 250 m 75° (ángulo de deflexión)

39. Taller 1: Realizar cálculos y dibujar los elementos geométricos Cálculos elementos curvas circulares Progresiva de PI: 5+635,88 Radio ( Rc ): 81 m 105° (ángulo de deflexión)