UNIVERSIDAD UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA TECNOLÓGICA DE COLOMBIA Facultad De Ingeniería Escuela de Ingeniería de Transporte y Vías Programa del curso de Diseño Geométrico Vial
CURSO: DISEÑO DISEÑO GEOMÉTRICO DE VÍAS Código: 8105283, Grupo 01 GONZAL GONZAL O PÉREZ BUITRAGO
DOCENTE
Dirección Personal y Teléfonos Oficina e. mail
Ingeniero en Transporte y Vías UPTC Esp. y Magíster Vías Terrestres UNICAUCA Estudios de Especialización en Transporte Urbano (UPTC) y Cursos de Doctorado en Explotación y Optimización de los Sistemas de Transporte (UPV ) Carrera 5 No. 41-58 Santa Inés – Tunja – Boyacá Teléfonos: Res: 098-7470434 Celular: 310-8123075, 300-5555517 Oficina UPTC Cubículo Infraestructura Vial Edif. Ingeniería. Teléfonos:. 098/7422174 a 2178. Ext: 1666 / 1565 / 1090
[email protected],,
[email protected] [email protected]
1 OBJETIVOS 1.1
1.2
GENERAL
Estudiar, y asimilar los fundamentos teóricos, criterios y elementos de diseño geométrico de vías, aplicando las especificaciones del Manual de Diseño Geométrico de Carreteras del Instituto Nacional de Vías (INVÍAS) – 2008 en un proyecto integral. ESPECÍFICOS
Conocer los conocimientos relacionados con las etapas de planeación y diseño de carreteras, clasificaciones y definiciones técnicas. Estudiar los sistemas convencionales de diseño y trazado trazado de carreteras y afianzar afianzar los procedimientos de las diferentes etapas. Estudiar los criterios, controles y elementos de diseño geométrico de carreteras a la luz de las especificaciones de diseño geométrico del Instituto Nacional de Vías de Colombia. Adquirir la capacidad técnica para definir, diseñar y calcular los parámetros, requeridos para el diseño geométrico de los diferentes elementos que conforman los alineamientos horizontal, vertical, las secciones transversales, movimientos de tierra y diagramas de masa. Familiarizarse con la nomenclatura, cálculos y análisis de diferentes diferentes casos de aplicación de los elementos del diseño geométrico de carreteras. Hacer una introducción a temas complementarios de diseño de vías urbanas e intersecciones hacer una introducción al al uso de herramientas informáticas para el diseño vial
Ing. MSc. Gonzalo Pérez Buitrago
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2 DESARROLLO PROGRAMÁTICO 2.1
METODOLOGÍA
2.2
Clases Magistrales con exposición de los temas específicos mediante utilización de acetatos ó presentaciones de Power Point, realización de ejercicios en tablero y discusión de criterios de diseño. EVALUACIÓN.
MÉTODO
VALOR (%)
Primera Evaluación Escrita en la cuarta semana de clases. Segunda Evaluación Escrita en la octava semana de clases. Realización de talleres y proyectos. Realización de tareas y consultas.
20% 20 5% 5%
PERIODO
PRIMER 50%
. . . .
. Tercera Evaluación Escrita en la décima tercera semana de clases. SEGUNDO . Cuarta Evaluación Escrita en la décima semana de clases. . Realización de talleres y proyectos. (50%) . Sustentación final de curso sobre temas de Diseño Geométrico . Realización de tareas y consultas .
17.5% 17.5% 5% 5% 5%
Los Estudiantes deberán realizar taller sobre un proyecto vial. La parte práctica que cubre los elementos básicos para la selección de ruta mediante el trazado de línea de ceros, el diseño en Planta – Perfil y Secciones Transversales , para un proyecto vial especifico. Intensidad horaria OFICIAL: Se cuenta con 64 horas, teórico – prácticas.. Las clases se realizarán en el siguiente horario:
JUEVES:
MARTES 8 – 10 INV-201 MIÉRCOLES: 8-10 R-207 12-14 USO DEL SOFTWARE – MONITORÍA INV-201
3 CONTENIDO PROGRAMÁTICO - PARTE TEÓRICA 1. INTRODUCCIÓN – GENERAL IDADES SOBRE CARRETERAS.
Definiciones y características. Clasificación de Carreteras. Clases de Proyectos. Fases y Ciclos de un proyecto. Etapas y actividades en un Proyecto de carreteras. Secciones transversales típicas. Ing. MSc. Gonzalo Pérez Buitrago
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2. SISTEMAS CONVENCIONALES DE TRAZADO
Reconocimientos de terrenos planos y quebrados Trazado ante preliminar Línea de pendiente Croquis de trazados ante preliminares Trabajos de campo Trazado preliminar Línea de tránsito Referencias de tránsito Nivelación y contra nivelación Topografía del terreno Cálculo de coordenadas y Sistemas de dibujo Aplicación de selección de ruta 3. CONTROLES Y CRITERIOS DE DISEÑO GEOMÉTRICO
Vehículo de Diseño Comportamiento del conductor Características del tránsito Capacidad y niveles de servicio Zona de influencia de una carretera, instalaciones, seguridad y medio ambiente VELOCIDAD Conceptos de velocidad puntual, instantánea, media temporal, media espacial, de recorrido, de marcha, de operación Velocidad de Diseño Velocidad Específica VISIBILIDAD Distancia de visibilidad de parada Distancia de visibilidad de adelantamiento Distancias de visibilidad en intersecciones Distancia de visibilidad de encuentro Distancias de visibilidad de decisión. Evaluación de distancia de visibilidad en planta y perfil. 4. ALINEAMIENTO HORIZONTAL
FILOSOFÍA DE DISEÑO CURVAS CIRCULARES Nomenclatura y elementos. Deflexiones y coordenadas. Entretangencias. Peraltes y coeficiente de fricción. Radios mínimos de curvatura. Relación Peralte – Radio - velocidad específica. Transición y desarrollo del peralte. Transición y desarrollo del sobreancho. MÉTODOS DE LOCALIZACIÓN. Ing. MSc. Gonzalo Pérez Buitrago
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Deflexiones y por coordenadas. Obstáculos en la localización. CURVAS ESPIRALES Nomenclatura y elementos. Deflexiones y coordenadas. Longitudes mínimas de espirales. Transición y desarrollo del peralte. Transición y desarrollo del sobreancho. MÉTODOS DE LOCALIZACIÓN. Deflexiones y por coordenadas. Obstáculos en la localización. CURVAS COMPUESTAS. Curvas de dos radios. Curvas de tres radios. ECUACIONES DE EMPALME. Ejercicios de aplicación 5. SECCIONES TRANSVERSA LES
Elementos geométricos de la sección transversal Ancho de zona o derechos de vía Anchos de calzada, bermas y bombeos Sobreanchos en curva para vehículos rígidos y articulados Taludes y cunetas Carriles de ascenso Andenes y separadores Casos especiales 6. ALINEAMIENTO VERTICAL
Pendientes mínimas y máximas Longitudes de tangentes verticales máximas y mínimas. Longitud crítica de pendientes Geometría y elementos geométricos de curvas verticales simétricas y asimétricas (cóncavas y convexas) Longitud de curva vertical que pasa por punto obligado Puntos máximos y mínimos de curvas verticales Especificaciones y longitud de curvas verticales Criterios de seguridad, de operación, de comodidad y estética, control de drenaje, distancia de visibilidad bajo estructuras Ejercicios de aplicación 7. CONTROLES Y CRITERIOS PARA LA AL INEAMIENTOS VERTICAL Y HORIZONTAL
COORDINACIÓN
DE
LOS
La visión del movimiento, campo periférico La perspectiva vial y pérdida de trazado Composición y diseño de los alineamientos horizontal y vertical Análisis de consistencia del diseño geométrico Ing. MSc. Gonzalo Pérez Buitrago
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Interacción diseño geométrico en planta, perfil y secciones transversales Combinaciones recomendables e indeseables Criterios complementarios sobre estética y armonía con el paisaje. Criterios generales de interacción de alineamientos. 8. MOVIMIENTO DE TIERRAS Y DIAGRAMAS DE MASA S
Determinación de taludes y chaflanes Ceros o puntos de paso: longitudinales, chaflanes y laterales o transversales Calculo de áreas y volúmenes, cartera de cubicación Corrección por curvatura Referencias de localización y replanteo Planeación de los movimientos de tierras Aplicación de diagramas de masa Factores de conversión volumétrica Estudio de perfiles y curva de áreas Propiedades de la curva de masas Líneas Compensadoras Distancia de acarreo libre y distancia media de transporte Límite máximo de acarreo económico Préstamos y desperdicios 9. INTRODUCCIÓN A DISEÑO DE INTERSECCIONES
1. CRITERIOS GENERALES DE DISEÑO PARA INTERSECCIONES Principios básicos, Puntos de conflictos, tipos de intersecciones,. 2. INTERSECCIONES CANALIZADAS. Radios en las esquinas, carriles de aceleración y desceleración, isletas direccionales y sepradores 3. INTERSECCIONES A NIVEL 4. INTERSECCIONES GIRATORIAS 5. INTERSECCIONES A DESNIVEL 6. SEÑALIZACIÓN 10. ASEGURAMIENTO DE CALIDAD EN EL DISEÑO GEOMETRICO
Control de producción y recepción de proyectos Niveles de calidad y control de procesos Criterios generales de control: especificaciones, cálculos, informes y planos, modelos de carteras topográficas de campo 11. CURSO DE DISEÑO ASISTIDO CON CIVIL 3D
Presentación general del software, instalación, conocimiento de la interfase. Creación y configuración de proyectos. Objetos del Civil 3D, estilos de objetos y estilos de etiquetas Levantamientos topográficos y tratamiento de puntos COGO Generación de modelos digitales del terreno, TIN, superficies, curvas de nivel Alineamientos horizontales y verticales Ensamblajes y subensamblajes, Corredores y plataformas Ing. MSc. Gonzalo Pérez Buitrago
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4 BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA AMERICAN ASOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS. “A Policy on Geometric Design of Highways and Streets” Washington D.C., AA SHTO, 2004. 1006 Pági nas. AUTODESK. Manuales de u su ari o, tut or ial es, ayud as y video s del sof tw are CIVIL 3D. BRAVO PAULO EMILIO. Diseño de Carreteras, Técnica y Análisis del Proyecto. Sexta Edición. Bogotá, Carvajal S.A., 1993. 397 Páginas. CARCIENTE JACOB: Carreteras, Estudio y Proyecto. Segunda Edición. Ediciones Vega s.r.l. Caracas 1980. Páginas CÁRDENAS GRISALES, James. Diseño Geométrico de Vías. Cali, Edograht, 1993. 320 Págin as. CHOCONTÁ ROJAS, Pedro Antonio. Diseño Geométrico de Vías. Bogotá, Escuela Colombiana de Ingeniería, 1998. 226 Páginas. HICKERSON Thomas. Route Location and Design. Quinta Edición. New York, McGrawHill, 1964. 634 Páginas. INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS. Manual de Diseño Geométrico para Carreteras. Bogo tá, Minis terio de Transport e 2008. 298 Páginas MEYER, Carl. Route Surveying. Tercera Edición. Scranton, Pensilvania, International Textbook Company, 1967. 671 Páginas. SECRETARÍA DE COMUNICACIONES Y TRANSPORTE. Manual de Proyecto Geométrico de Carreteras. México, SCT, 1995. 756 Páginas. INFOGRAFÍA http://www.invias.gov.co http://docs.autodesk.com/CIV3D/2012/ESP/landing.html http://www.sedesol.gob.mx/subsecretarias/desarrollourbano/sancho/manuales/manuales% 20normativos%20vialidad/Tomo12.pdf http://www.ite-espanol.org/recusos/flexibilidad.asp http://www.wfl.fhwa.dot.gov/design/manual/pddmch03.pdf http://www.dot.ca.gov/hq/oppd/context/main-streets-flexibility-in-design.pdf http://www.odot.state.or.us/techserv/engineer/pdu/PDFs/Metric%20HDM%202003/2003Ch p12-TransitGuidelinesComplete12-03.pdf http://www.dot.state.fl.us/MapsAndPublications/manuals/pub-download-list.htm www.dot.state.tx.us/txdot.htm http://www.dot.ca.gov/hq/oppd/hdm/hdmtoc.htm http://www.dot.ca.gov/hq/oppd/hdm/hdmtoc.htm#hdm http://www.dot.state.ny.us/pubs/publist.html http://www.wsdot.wa.gov/fasc/EngineeringPublications/library.htm http://www.wsdot.wa.gov/research/library.htm
Ing. MSc. Gonzalo Pérez Buitrago
Tunja, 2012. Pág: 6
