ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
[PROYECTO DE CARRETERA - BATANGRANDE]
ALUMNO: BARTUREN MANAY GIANCARLO DOCENTE: ING. PEDRO BALLENA RIOS
Chiclayo, Febrero del 2018
1. INTRODUCCION
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. Lo anterior se logra haciendo que el proyecto sea gobernado por un adecuado valor de velocidad de diseño; y, sobre todo, estableciendo relaciones cómodas entre este valor, la curvatura y el peralte. Se puede considerar entonces que el diseño geométrico propiamente dicho se inicia cuando se define, dentro de criterios técnico – económicos, la velocidad de diseño para cada Tramo homogéneo en estudio. 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. Tales tramos son monótonos durante el día, especialmente en zonas donde la temperatura es relativamente alta, y en la noche aumenta el peligro de deslumbramiento de las luces del vehículo que avanza en sentido opuesto.
2. OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL:
Realizar el cálculo y localización de una curva circular simple con base en información obtenida a partir del tramo de vía suministrado por el docente.
OBJETIVO ESPECIFICO:
-Determinar los valores de todos los elementos correspondientes a la curva.
3. MARCO TEORICO ELEMENTOS DE UNA CURVA CIRCULAR SIMPLE
Punto de intersección (PI): Es el punto donde se encuentran dos alineamientos
rectos. Punto de inicio (PC, A): Es el punto donde comienza la curva. Punto final (PT, B): Punto donde termina la curva.
Angulo de deflexión o ángulo central (α): Es el ángulo formado por la
prolongación de un alineamiento recto y el siguiente. Este puede ser a la izquierda o a la derecha dependiendo en qué sentido se lo haya medido. Tangentes (API y PIB): Es la distancia entre el punto de intersección (PI) y los puntos A y B (PC y PT). Radio (R, AB y AC): Es el radio de la circunferencia que describe el arco de lacurva. Cuerda principal (AB): Es la línea recta que une el PC y el PT (A y B). External (PID): Es la distancia entre el punto de intersección y el punto medio de la curva (D). Flecha (DE): Distancia entre el punto medio de la curva (D) y el punto medio de la cuerda (E). Longitud de la curva (AB): Es el arco descrito por la curva de la circunferencia desde el PC hasta el PT.
REPLANTEO DE CURVAS CIRCULARES
Para replantear una curva circular lo primero que se debe realizar es ubicar el PI, una vez ubicado el PI se mide la longitud de la tangente sobre el primer y segundo alineamiento (tangente de entrada y salida) para localizar el PC y PT. A partir de estos puntos se puede replantear la curva. Existen algunos métodos para replantear una curva circular, los cuales son: 4. METODOS:
A. DEFLEXIONES CIRCULARES: Este método consiste en replantear todos los puntos de la curva desde el PC midiendo los ángulos de deflexión y cuerdas, el ángulo de deflexión es el ángulo formado por la tangente y cada una de las cuerdas que se miden desde el PC hasta los puntos de la curva. Este método es el más usado.
B. ORENADAS SOBRE LA TANGENTE: El método consiste en replantear la curva por medio de ordenadas (y) las cuales son medidas perpendicularmente desde cada una de las tangentes hasta los puntos de la curva que corten las (X), estas son medidas perpendicularmente al radio como se indica en la figura.
ORDENADAS SOBRE LA CUERDA PRINCIPAL: El método es similar al método anterior, la diferencia es que las ordenadas se miden sobre la cuerda principal.
C. POR COORDENADAS : Este replantea los puntos de la curva mediante el uso de coordenadas previamente calculadas y desde cualquier punto escogido. Para utilizar este método se debe contar con el uso de una estación total o con un GPS diferencial.
5. FORMULAS UTILIZADAS
TANGENTE: RADIO
DISTANCIA DEL PC al PI Y del PI al PT R= T/ TAN ANG/2 ANGULO EXTERIOR ENTRE TANGENTES DISTANCIA DEL PC al PT
DEFLEXION CUERDA MAXIMA LONGITUD DE CURVA DC=Π R Δ /180 GRADO DE CURVATURA Gºc = 1145.92/R PROGRESIVA DEL PC INCIO DE CURVA 1.00 + 250.35 PROGRESIVA DEL PC + LONGITUD DE PROGRESIVA DEL PI TANGENTE PROGRESIVA DEL PT PROGRESIVA DEL PI + LONGITUD CURVA DATO EN FUNCION DEL GRADO DE LONGITUD CUERDA CURVATURA CALCULO DE DEFLEXIONES δ=(1.5 x G°c x cuerda)/60 DEFEXION 5.OO METROS δ 5.OO = (1.50 *G°C* 5.00 m)/60 DEFLEXION A 2.00 METROS δ 2.OO = (1.50 * G°C *2.00 m)/60 ERROR PERMISIBLE MENOS DE 1'
6. INSTRUMENTOS UTILIZADOS 1. E L TEODOLITO
"Un teodolito es un instrumento destinado a ubicar un objeto a cierta distancia mediante la medida de ángulos con respecto al horizonte y con respecto a los puntos cardinales. "Pequeño telescopio, que se usa en geodesia o agrimensura, montado en la plataforma de un trípode de forma tal que sus ángulos de dirección y de inclinación se pueden leer fácilmente en escalas graduadas." Otra forma de definir el teodolito es:"instrumento Instrumento que se adapta a diferentes usos en el campo de la Topografía." También se podría definir como un "Instrumento óptico de precisión formado por un círculo horizontal y un semicírculo vertical graduados y provistos de anteojos, que sirve para medir ángulos en sus planos respectivos" .
2). EL TRÍPODE. El trípode es un instrumento que tiene la particularidad de soportar un equipo de medición como un taquímetro o nivel, su manejo es sencillo, pues consta de tres patas de aluminio, las que son regulables para así poder tener un mejor manejo para subir o bajar las patas que se encuentran fijas en el terreno. El plato consta de un tornillo el cual fija el equipo que se va a utilizar para hacer las mediciones. El tipo de trípode que se utilizó en esta ocasión tiene las siguientes características: * Patas de aluminio que incluye cinta para llevarlo en el hombro.
* Diámetro * Altura de * Peso: 6,5 Kg
de 1,05
la m.
cabeza: extensible
3). Wincha Sirve para medir distancias sean horizontales o verticales.
MATERIALES
JALONES: Vara que se clava en la tierra para determinar puntos fijos.
YESO:
158 a
1,7
mm. m.
Sirve para marcar nuestro alineamiento. O puntos .
7. PROCEDIMIENTO DE CAMPO
Para localizar la curva por el método de deflexiones y cuerdas, se centró el teodolito en el PI (punto escogido arbitrariamente) y se fijó un punto, a partir del cual se giró el ángulo de deflexión entre las tangentes y en el mismo sentido del abscisado se ubicaron piquetes a cada 5 m, hasta localizar y materializar con una estaca el punto de tangencia o PT. Con el propósito de situar el punto de curvatura o PC, se barrió el ángulo suplementario, en sentido opuesto al abscisado se midió el valor de la subtangente. Posteriormente, se llevó a cabo el replanteo de la curva; para lo cual, se instaló el tr ánsito en el PC y dando vista al PI, con el ángulo horizontal en ceros, se marcaron las deflexiones correspondientes a cada abscisa múltiplo de la cuerda unida, como también a los puntos PM y PT, midiendo las distancias respectivas. Finalmente, se verificó que el valor de la externa hallado en campo fuera aproximadamente igual al calculado a través de fórmulas y se determinó el error de cierre angular y lineal.
8. CALCULOS
DATOS:
T= ∆/2 = ∆/2 =
25.4 m 21.5583 21° 33´30´´
CALCULO DEL RADIO
∆=
43.1166
LONGITUD DE CURVA
R=
25.4 tg(∆/2) 64.28974
R= DC=Π R Δ /180 DC =
48.36
m
CALCULO DEL GRADO DE LA CURVA
SI Gºc = 1145.92/R
entonces
Gº c = 1145.92/64.31
Gº c =
17.82
Gº c =
17º49'12"
LOS ESTACIONAMIENTOS DEL TEODOLITO SERAN: PC= 1+100 PI =
PC +25.40 =
1+100 +25.40 = 1+125.40
1+125.40 PT= PC + DC= 1+100.00 + 48.36 = 1+148.36 PT=
148.36
δ=(1.5 x G°c x cuerda)/60 DEFEXION 5.OO METROS
δ 5.OO = (1.50 * 17.82° * 5.00 m)/60 δ 5.OO = 2.2275 δ 3.35 = (1.50 * 17º49'12" *3.35m)/60 δ 3.35 = 1.4924
SE REPLANTEARA DESDE EL PC AL PT Como 15º 00' < Gºc < 32º 00' debemos usar cuerdas de 5.00 m Pto PC
PT
ESTACION
DEFLEXION
DEFLEXION ACULULADA
1+100
CUERDA 0
00º 00'
00º 00'
1+105
5
02º 13' 39"
02º 13' 39"
1+110
5
02º 13' 39"
4º 27' 18"
1+115
5
02º 13' 39"
6º 40' 47"
1+120
5
02º 13' 39"
8º 54' 36"
1+125
5
02º 13' 39"
11º 08' 15"
1+130
5
02º 13' 39"
13º 21' 54"
1+235
5
02º 13' 39"
15º 35' 07"
1+140
5
02º 13' 39"
17º 49' 12"
1+245
5
1+ 248.35
3.35
02º 13' 39"
20º 02' 51"
1º 29' 32.73"
21º 32' 23.73"
39.27´´
menor de 1' permisible
48.35 error de cierre
