CURVA SIMPLE 26 de abril de 2014
CURVA SIMPLE CARMENZA DURAN CODIGO: 2087211 FABIAN MADRIGAL CODIGO: 2070211 DISEÑO GEOMÉTRICO DE VÍAS INGENIERO CARLOS PORRAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL UNIVERSIDAD AGRARIA DE COLOMBIA
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INTRODUCCION
La carretera es una faja de terreno con un plano de rodadura especialmente dispuesto para el transito adecuado de vehículos, está destinada a comunicar entre si regiones y sitios poblados. Para la ejecución de una carretera se necesita el diseño geométrico en planta o alineamiento horizontal, el cual se define como la proyección sobre un plano horizontal del eje real o espacial de la carretera. El presente informe ha sido elaborado con base a las actividades realizadas en la práctica de campo para una curva circular simple de la asignatura asignatura diseño geométrico geométrico de vías.
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL
Realizar el cálculo y la localización de una curva simple en campo con base en la información suministrada por el docente.
OVJETIVOS ESPECIFICOS
Determinar los valores de todos los elementos correspondientes a la curva circular simple.
Enfrentarse a una práctica real en campo y afianzar los conocimientos obtenidos en clase.
Aplicar en campo los conceptos adquiridos en la asignatura, correspondientes al tema de una curva circular simple con el propósito de adquirir destrezas en el trazado de ésta.
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MARCO TEORICO CURVA CIRCULAR SIMPLE
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Imagen 1: Esquema curva simple Fuente: doble vía. Transporte e ingeniería
Las curvas circulares simples se definen como arcos de circunferencia de un solo radio que son utilizados para unir dos alineamientos rectos de una vía. Una curva circular simple (CCS) está compuesta de los siguientes elementos:
Ángulo de deflexión [Δ]: El que se forma con la prolongación de uno de los alineamientos rectos y el siguiente. Puede ser a la izquierda o a la derecha según si está medido en sentido anti-horario o a favor de las manecillas del reloj, respectivamente. Es igual al ángulo central
subtendido por el arco (Δ). Tangente [T]: Distancia desde el punto de
Radio [R]: El de la circunferencia que describe el arco de la curva.
Cuerda larga [CL]: Línea recta que une
Externa [E]: Distancia desde el PI al punto medio de la curva sobre el arco.
intersección de las tangentes (PI) -los alineamientos rectos también se conocen con el nombre de tangentes, si se trata del tramo recto que queda entre dos curvas se le llama entretangencia- hasta cualquiera de los puntos de tangencia de la curva (PC o PT).
al punto de tangencia donde comienza la curva (PC) y al punto de tangencia donde termina (PT).
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Ordenada Media [M] (o flecha [F]): Distancia desde el punto medio de la curva hasta el
punto medio de la cuerda larga.
Grado de curvatura [G]: Corresponde al ángulo central subtendido por un arco o
una cuerda unidad de determinada longitud, establecida como cuerda unidad (c) o arco unidad (s). Ver más adelante para mayor información.
Longitud de la curva [L]: Distancia desde el PC hasta el PT recorriendo el arco de la
curva, o bien, una poligonal abierta formada por una sucesión de cuerdas rectas de una longitud relativamente corta. Ver más adelante para mayor información.
METODO DE RADIACION
Consiste en estacionar en un punto de coordenadas conocidas y medir coordenadas polares (ángulo y distancia reducida) a los puntos cuya posición se quiere determinar.
La observación de los ángulos horizontales puede ser orientada o sin orientar. B
Ref
P1 P2 P3
A P4 P5
Con las coordenadas de A, el acimut y la distancia reducida, se calculan las coordenadas de los puntos P1, P2. XP = XA + AP · sen AP YP = YA + AP · cos AP Si además se miden los desniveles desde A a los puntos radiados, también se puede calcular la cota: UNIVERSIDAD AGRARIA DE COLOMBIA
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ZP = ZA + ZAP Los instrumentos utilizados en la radiación deben permitir la medida de ángulos y distancias. METODOLOGIA MATERIALES Y EQUIPOS
Teodolito: Es un instrumento para medir ángulos horizontales y verticales, es el equipo más perfeccionado de los goniómetros y es el apropiado para trabajos de máxima precisión. Un teodolito se compone de un telescopio que puede girar con respecto a un eje vertical y a un eje horizontal, para medir esos giros posee un círculo horizontal y uno vertical, respectivamente.
Jalones: Son de metal o madera y tienen una punta de acero que se clava en el terreno. Los jalones se utilizan para visualizar puntos y para alinear al operador de la cinta, con el fin de mantenerlo en la dirección correcta. Generalmente su longitud oscila entre 2 y 3 m y están pintados con bandas alternas de rojo y blanco que las hacen más visibles.
Estacas: Las estacas para levantamientos topográficos deben ser de más o menos de 30cm de largo con una cara labrada para notar la identificación de un punto que se encuentra al ras del piso. Las estacas deben tener área suficiente que permita notar marcas legibles.
puntillas. maso. Cinta métrica
PROCEDIMIENTO
1. Después de recibir la cartera de campo, se instaló el teodolito en el punto PC.
IMAGEN 2: NIVELACIÓN DE TRÍPODE FUENTE: AUTORES
IMAGEN 3: NIVELACIÓN DE TRÍPODE FUENTE: AUTORES
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2. Se enfocó el vértice y puso el teodolito en 0º 0’ 0” (punto norte).
5 IMAGEN 5: LOCALIZACIÓN DE PRIMER ABSCISA FUENTE: AUTORES IMAGEN 3: ASIGNACIÓN DEL NORTE CON EL TEODOLITO FUENTE: AUTORES
3. Se calculó la diferencia de los dos primeros puntos para hallar la primera deflexión. 4. Se midió la distancia y se procedió a poner el primer jalón.
5. Se ubicaron cada uno de los otros puntos sobre la curva, sumando a la deflexión anterior el valor de dc, hasta la abscisa del PT.
IMAGEN 6: VERIFICACIÓN DE LONGITUDES FUENTE: AUTORES
CALCULOS
Con base a los datos obtenidos en la práctica, se procedió a realizar la tabla en donde se representaron cada uno de los datos (Ver Tabla N°1). Partiendo de los datos registrados, se procedió a calcular en cada una de los componentes de la curva simple, mediante las siguientes ecuaciones:
100 = 0 + 50 =
9 (90 − 0) 10
0 + 100 2
=
0,05 50
50 = √ 50
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Abscisas
Angulos
20,00 m
R= ∆=
110°
262,500 53° 35' 43'' 2 60 ,00 0 5 0° 0' 43 ''
C= A bs. P C=
2,50 m
2 57 ,50 0 4 6° 2 5' 43 ''
A bc P T=
263,478 55° 0'
0''
225,108 263,478
255,000 42° 50' 43''
PTK1+
252,500 39° 15' 43'' 250,000 35° 40' 43''
T=
247,500 32° 5' 43''
CL=
28,56 m 32,77 m
245,000 28° 30' 43''
E=
242,500 24° 55' 43''
M=
14,87 m 8,53 m
240,000 21° 20' 43'' 237,500 17° 45' 43''
Gc= d25=
7° 10' 0'' 1° 26' 0''
235,000 14° 10' 43''
dc=
232,500 10° 35' 43''
Lc=
3° 35' 0'' 38,37 m
230,000 7° 0' 43'' 227,500 3° 25' 43'' PCK1+ 225,108 0°
0'
0''
T ABLA N° 1. CUADRO DE RESULTADOS OBTENIDOS
Con base a los a los datos leídos en el deformímetro, y consignados en el formato de laboratorio (Ver Anexo 1), se procedió a implementar el método de la raíz del tiempo, para así realizar la grafica de cada una de las cargas a las cuales fue sometida la muestra de suelo, obteniendo las graficas (Ver Anexo 2).
GRAFICAN° 1. GRAFICAS DE CONSOLIDACION
CONCLUSIONES
La compresibilidad de los suelos, es una de las propiedades más útiles que se pueden apreciar mediante este ensayo de laboratorio, ya que nos permite comprender mejor el comportamiento de los suelos al ser sometidos a una carga mayor a la que este ha sido sometido. Al implementar este ensayo, podemos estimar la velocidad y la cantidad de asentamientos de una estructura. De esta manera, los cálculos son de gran importancia, ya que nos permitirá determinar el tipo de cimentación a implementar. Ya que el ensayo es unidimensional (por la implementación del anillo que impide la deformación horizontal), no se permite el flujo del agua en el sentido horizontal, pero si vertical. Los resultados que aquí se obtienen permiten conformar un patrón de comparación entre la vida práctica del ingeniero civil y la teoría pragmática en los respectivos laboratorios de tal manera que se garanticen factores de seguridad en la vida constructiva del ingeniero civil y que propenda a la tranquilidad y/o seguridad manifestada en la estabilidad de las UNIVERSIDAD AGRARIA DE COLOMBIA
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edificaciones que están o estarán siempre sobre la superficie del suelo, y el cual estará o no en capacidad de soportar dichas estructuras para lo cual se realizan ensayos de este tipo y así poder cuantificar de algún modo la máxima capacidad que podría soportar el suelo sin causar inestabilidad en su estructura y de esta forma no se atente en el futuro con la tranquilidad en el entorno, social, cultural y/o ambiental. También podemos plantear que las deformaciones en las masas de suelos son proporcionales a las variables relación de vacios y esfuerzos efectivo, este esfuerzo efectivo arroja una idea de la capacidad de soportar esfuerzos entre las partículas, para las cuales si este esfuerzo tiende a minimizarse, entonces se pierde esa capacidad de soportar esfuerzos y se desestabiliza la estructura por causa de los asentamientos ocurridos en la masa de suelo BIBLIOGRAFIA
Norma INVIAS – Articulo 151-07 . “Consolidación Unidimensional de los Suelos ”. LAMBE, William T. (2009). Mecánica de Suelos. Capítulo 27 Pág. 429-441. Ediciones Limusa. ISNB 9789681818944. México D.F. México.
Cárdenas Grisales, James. Diseño Geométrico de Carreteras. Ecoe ediciones. Bogotá. 2002. Código topográfico de la Biblioteca de la Universidad: 625.7 C266 di
ANEXOS
Anexo 1. Formato Toma de Muestras de Laboratorio para Ensayo de Consolidación.
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