Alineamiento Horizontal

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERREROUNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA

INGENIERO CIVIL

8 de abril de 2023PORYECTO DE CAMINOS

PROYECTO DE CAMINOS

CAPITULO II

ALINEAMIENTO HORIZONTAL

CATEDRÁTICO:

M. EN I. GAUDENCIO LUIS TRUJILLO MARTÍNEZ

ALUMNO:

BENITO SALAS REYES

OCTAVO SEMESTRE

GRUPO: B TURNO: VESPERTINO

El Alineamiento Horizontal, es la proyección sobre un plano horizontal del eje de la sub-corona del camino.

ELEMENTOS QUE INTEGRAN EL ALINEAMIENTO HORIZONTAL.

Los elementos principales que integran el Alineamiento Horizontal son tres: las tangentes, las curvas circulares simples y compuestas y las curvas de transición o curvas circulares simples con espirales.

2.1.- TANGENTES HORIZONTALES.Las Tangentes son la proyección sobre un plano horizontal de las rectas

que unen las curvas. Al punto de intersección de la prolongación de dos tangentes consecutivas se le representa como PI, y al ángulo de deflexión formado por la prolongación de una tangente y la siguiente se le representa por ∆.


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2.-ALINEAMIENTO HORIZONTAL


Las Curvas Circulares son los arcos de círculo que forman la proyección horizontal de las curvas empleadas para unir dos tangentes consecutivas; las curvas circulares pueden ser simples o compuestas, según se trate de un solo arco de círculo o de dos o más sucesivos, de diferente radio.

2.2.1.- CURVA CIRCULAR SIMPLE.

Cuando dos tangentes están unidas entre si por una sola curva circular, ésta se denomina Curva Simple. En sentido del cadenamiento, las curvas simples pueden ser hacia la izquierda o hacia la derecha.

Las curvas circulares simples tienen como elementos característicos los mostrados en la siguiente figura y sus definiciones son las siguientes:

2.2.- CURVAS CIRCULARES


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GRADO DE CURVATURA:- Es el ángulo subtendido por un arco de 20 m, se representa como Gc.

El grado máximo de curvatura que puede tener una curva, es el que permite a un vehículo recorrer con seguridad la curva con la sobreelevación máxima a la velocidad de proyecto.

RADIO DE CURVATURA:- Es el radio de la curva circular, se representa así Rc.

ANGULO CENTRAL:- Es el ángulo subtendido por la curva circular, se representa como Δc. En curvas circulares simples es igual a la deflexión de las tangentes.

LONGITUD DE CURVA:- Es la longitud del arco entre el PC y PT, se representa como Lc.

2.2.1.- CURVA CIRCULAR SIMPLE


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SUBTANGENTE:- Es la distancia entre el PI y el PC ó PT, medida sobre la prolongación de las tangentes. Se representa como ST.

EXTERNA:- Es la distancia mínima entre el PI y la curva, se representa con la letra E.

ORDENADA MEDIA:- Es la longitud de la flecha en el punto medio de la curva, se representa con la letra M.


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DEFLEXIÓN A UN PUNTO CUALQUIERA DE LA CURVA:- .Es el ángulo entre la prolongación de la tangente en PC y la tangente en el punto considerado Se representa como θ.

CUERDA:- Es la recta comprendida entre dos puntos de la curva, se representa con la letra C. Si esos puntos son el PC y el PT, a la cuerda resultante se le denomina cuerda larga.

Para la cuerda larga


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ANGULO DE LA CUERDA:- .Es el ángulo comprendido entre la prolongación de la tangente y la cuerda considerada, se representa como f.

Para la cuerda larga:

Deflexión por metro (minutos)= 1.5Gc


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ELEMENTOS DE LA CURVA CIRCULAR


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GRADO MÁXIMO DE CURVATURA


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VELOCIDAD DE

PROYECTO (km/h)

COEFICIENTE DE FRICCIÓN

LATERAL (u)

SOBREELEVACIÓN MÁXIMA (m/m)


CALCULADO (grados)


PARA PROYECTO (grados)

30 0.280 0.10 61.644 60

40 0.230 0.10 30.113 30

50 0.190 0.10 16.936 17

60 0.165 0.10 10.747 11

70 0.150 0.10 7.449 7.5

80 0.140 0.10 5.475 5.5

90 0.135 0.10 4.236 4.25

100 0.130 0.10 3.358 3.25

110 0.125 0.10 2.715 2.75

Las curvas circulares con espirales de transición constan de una espiral de entrada, una curva circular simple y una espiral de salida.

Las curvas espirales de transición tienen como principal característica el hecho de que su radio disminuye proporcionalmente a la longitud de su desarrollo. Es una curva cuya curvatura varia proporcionalmente con la longitud de su desarrollo siendo cero al comienzo de la misma. Así pues, posee la propiedad de que un móvil que la recorra a velocidad constante experimenta una variación uniforme de la aceleración centrifuga. Cuando las espirales de entrada y de salida tienen la misma longitud, la curva es simétrica; en caso contrario es asimétrica.

2.2.2.- CURVA CIRCULAR CON ESPIRALES DE TRANSICIÓN


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LONGITUD DE LA ESPIRAL:- Es la longitud medida sobre la curva entre el TE y el EC, ó del CE al ET.

Donde:

V= Velocidad de proyecto.

Sc= Sobreelevación.

Para carreteras tipo A de cuatro carriles en un solo cuerpo, la longitud mínima de la espiral calculada con esta formula deberá multiplicarse por 1.7.

Las curvas espirales de transición se utilizaran exclusivamente en carreteras tipo A, B y C.



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PARÁMETRO DE LA ESPIRAL:- Es la magnitud que define las dimensiones de la espiral.

DEFLEXIÓN DE LA CURVA:- Es el ángulo comprendido entre las normales a las tangentes en TE y ET. Su valor es igual a la deflexión de las tangentes y se representa con la letra Δ.

DEFLEXIÓN A UN PUNTO CUALQUIERA DE LA ESPIRAL:- Es el ángulo comprendido entre las tangentes en TE ó ET y la tangente en un punto cualquiera.



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DEFLEXIÓN DE LA ESPIRAL:- Es el ángulo comprendido entre las tangentes a la espiral en sus extremos. (ángulo de la cuerda).

LONGITUD TOTAL DE LA CURVA:- .Es la suma de las longitudes de las dos espirales de transición y de la longitud de curva circular. Para curvas circulares se tiene:



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Lo cual indica que al insertar una curva espiral, se incrementa la longitud total de la curva en Le.

Longitud de la curva circular

Pero

Entonces:

La longitud de una curva circular con espirales de transición podrá ser igual a cero.



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TANGENTE LARGA:- Es el tramo de sub-tangente comprendido entre el TE ó ET y la intersección con la tangente en EC se llama TL.

TANGENTE CORTA:- Es el tramo de la tangente a CE ó EC comprendida entre uno de esos puntos y la intersección con la sub-tangente correspondiente, se representa como TC.

CURVATURA MÁXIMA PARA UNA DEFLEXIÓN Y VELOCIDADES DADAS:

Son aquellas que están formadas por dos o más curvas circulares simples del mismo sentido y de diferente radio, o diferente sentido y cualquier radio, pero siempre con un punto de tangencia común entre dos consecutivas. Cuando son del mismo sentido se llaman compuestas o directas y cuando son de sentido contrario, compuestas inversas.

En los caminos debe evitarse este tipo de curvas, porque introducen cambios de curvatura peligrosos, sin embargo, en intersecciones pueden emplearse siempre ycuando la relación entre dos radios consecutivos no sobrepase la cantidad de 2.0 y seresuelva satisfactoriamente la transición de la sobreelevación.

Los principales elementos de la curva circular compuesta se ilustran con una curva de tres centros en la siguiente figura.



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CURVA CIRCULAR COMPUESTA


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Cuando un vehículo pasa de un tramo en tangente a otro en curva circular, requiere hacerlo en forma gradual, tanto por lo que se refiere al cambio de dirección como la sobreelevación y a la ampliación necesaria. Para lograr este cambio gradual se usan las curvas de transición.

Se define como la curva de transición a la que liga una tangente con una curva circular, teniendo como característica principal, que en su longitud se efectúa, de manera continua, el cambio en el valor del radio de curvatura, desde infinito para la tangente hasta el que corresponde para la curva circular.

A).- Curva Clotoide o Espiral de Euler.

Es una curva tal que los radios de curvatura de cada uno de sus puntos están en razón inversa a los desarrollos de sus respectivos arcos, siendo K2 la constante deproporcionalidad. Los principales elementos de la curva clotoide o espiral se ilustran enla siguiente figura:

CURVA DE TRANSICIÓN O ESPIRAL


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CURVA DE TRANSICIÓN O ESPIRAL


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La Curva Circular Simple con Espirales de Transición, consta de una espiral deentrada, una curva circular simple y una espiral de salida. Cuando las espirales deentrada y salida tienen la misma longitud, la curva es simétrica, en caso contrario esasimétrica.

Las curvas circulares simples con espirales tienen como elementos característicos los mostrados en la siguiente figura, es un ejemplo de una curva simétrica; sus elementos y definiciones son las siguientes:

CURVA CIRCULAR SIMPLE CON ESPIRALES DE TRANSICIÓN


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CURVAS CIRCULAR SIMPLE CON ESPIRALES DE TRANSICIÓN


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