AGUILAR GARCIA FIC/UNACH PROGRA PROYECTO INDIVIDUAL
SOBREANCHO EN CURVAS
Propósito En este proyecto se pretende el lector conozca acerca de lo que es el sobreancho en tramos carreteros curvos, por lo que mi trabajo fue el de investigar acerca del tema, que es el sobreancho y sus caracterizas. Como propósito general fue crear un programa en el cual exista un programa aplicable a la resolución de sobreanchos, a través de la investigación, encontré cierta formula aplicable al sobreancho el cual se aplicó al programa. Es un programa muy sencillo debido a la ecuación planteada por barnett, sin embargo si se estudia de una manera profunda nos daremos cuenta que es un tema muy complejo y que mayormente alguna persona con una preparación ms avanzada puede deducirlo de manera muy acertada como son los topógrafos. Espero que con la investigación y el programa sea una fuente de ayuda para darle seguimiento a mejorar el programa.
DEFINICIÓN Cuando un veh!culo circula sobre una curva horizontal sus ruedas traseras "escriben una trayectoria diferente a la de las ruedas delanteras.
"icha trayectoria corresponde a un arco de radio menor, es decir, que la rueda interna "el eje posterior tiende a salirse de la v!a tal como se observa en la #igura $%&. #igura $%&. 'rayectoria de ruedas de un veh!culo en curva En algunas ocasiones se hace necesario especificar un ancho adicional de calzada en la curva con el fin de evitar que los veh!culos se salgan de la v!a. Este ancho es variable dependiendo las condiciones de la v!a y la misma curva.
(os elementos que influyen en la determinación del ancho adicional, llamado sobreancho, son) *ncho del carril +adio de la curva "eflexión de la curva -mero de carriles eh!culo de dise/o elocidad de dise/o CÁLCULO DEL SOBREANCHO En la figura siguiente también se puede observar los anchos adicionales que se 0eneran por la trayectoria desarrollada por un veh!culo en una curva. 1 es la distancia entre bordes externos de las llantas requerida en un tramo en tangente. En un tramo en curva se genera un ancho adicional externo, cuyo valor es
denotado por a y un ancho adicional interno denotado por b. * continuación se analiza la situación de dos camiones que se cruzan en una curva, #igura siguiente, con el fin de determinar el sobreancho necesario para la curva. Cabe anotar que dicho anlisis se realiza sin tener en cuenta la berma, solo el ancho de calzada y adems considerando que los veh!culos viajan a la velocidad de equilibrio.
En la figura se tiene un tringulo rectngulo con catetos ( y +$2d e hipotenusa +$, 3 sea que)
"ónde) d 4 "istancia radial entre trayectoria de llantas delanteras y llantas traseras ( 4 "istancia entre la parte frontal del veh!culo y el eje trasero +$ 4 +adio del arco descrito por la esquina exterior delantera del veh!culo + 4 +adio del eje de la curva
5i se considera los dos carriles y se reemplaza + por +$, ya que su diferencia no es significativa , se tiene el valor del sobreancho, denotado por 5, necesario en la Curva)
*lgunos dise/adores trabajan con la expresión anterior pero adicionndole un factor de seguridad emp!rico que depende del radio de la curva, en metros, y la velocidad de dise/o, en 6m7h. (a expresión completa es conocida como la fórmula de 8arnett y es la siguiente)
9or su parte el manual de la **5:'3 presenta tablas de sobreancho para Calzadas de ;.<, =.= y =.% con valores de velocidad entre >% y $<% 6m7h y radios "e curvatura entre ;% y $>%% m. 5e deben hacer ajustes para veh!culos con especificaciones mayores al 182$?, aunque el veh!culo de dise/o adoptado es el 5@ correspondiente a un camión de dos ejes. (os valores de la 'abla A$ han sido obtenidos teniendo en cuenta las
caracter!sticas del veh!culo que circula por la curva, el ancho de calzada en tangente, el comportamiento de los veh!culos, la velocidad de dise/o, el radio de la curva y un factor de seguridad igual al de la fórmula de 8arnett. En general se tienen las siguientes observaciones de la tabla) B alores de 5por debajo de %.= m son descartados B 9ara calzada de ;.< m con radios mayores de <>% m no se requiere sobreancho B 9ara calzada de ;.< m y velocidad mayor de &% 6m7h no se requiere sobreancho. En Colombia el ... ha adoptado una expresión, que aunque diferente a la de 8arnett, arroja valores similares pero sin tener en cuenta el factor de seguridad. Esta expresión es la siguiente)
"ónde) 5
5obreancho requerido para la curva Dm
4
+ 4 +adio de la curva Dm ( 4 "istancia entre parte frontal y eje trasero del veh!culo de dise/o Dm n 4 -mero de carriles de la calzada El ... ha adoptado como veh!culo de dise/o un bus tipo >?% cuyas caracter!sticas se tienen en la #igura $$<.
5e ha asumido un valor de ( de ?.% metros quedando la expresión para el clculo del sobreancho)
*hora veamos la similitud entre las dos fórmulas. 5e asume una calzada de dos carriles con un radio de ?%.% metros y el veh!culo de dise/o adoptado por el .... 5e tiene entonces que)
5e concluye entonces que la expresión adoptada por el ... arroja los mismos +esultados que la de la 8arnett pero sin tener en cuenta el factor de seguridad. El ... tiene las siguientes consideraciones para el clculo del sobreancho) B (os valores obtenidos sern redondeados a m-ltiplos de %.$ metros
B 9ara anchos de calzada en recta mayores de ;.% metros, no requieren sobreancho, a menos que el ngulo de deflexión sea mayor de $<%F B Curvas con radios mayores a $=%.% m, no requieren sobreancho. B Con lo anterior se obtiene que el sobreancho m!nimo a colocar es de %.A% metros B El sobreancho se debe colocar solamente en el borde interno de la calzada B El eje de la v!a debe ser demarcado de forma tal que sea el centro de la Calzada ya ensanchada.
TRANSICIÓN DEL SOBREANCHO Con el fin de que el alineamiento de los bordes de la calzada se presente de una forma regular y continua se acostumbra ubicar el sobreancho en el borde interno y adems realizarlo de una forma gradual tanto a la entrada como a la salida de la curva. (a transición del sobreancho se debe realizar de una forma gradual y a lo largo de una longitud apropiada de modo que no se observen cambios bruscos en el ancho de la calzada que puedan confundir al conductor adems de generar un aspecto poco estético. "icha transición se realiza de manera distinta dependiendo si la curva es circular simple o espiralizada.
Curvas espirai!a"as. (a transición del sobreancho se realiza a lo largo de la longitud espiral simultneamente con la transición del peralte. Es decir que en la abscisa del 'E el sobreancho es cero y aumenta de forma lineal hasta la
abscisa del EC donde alcanza su valor mximo e igual al requerido. Continua constante toda la curva circular, o sea hasta la abscisa del CE, y por -ltimo se reduce de forma lineal hasta la abscisa del E' donde su valor es cero. En la #igura $$G se puede observar lo anteriormente descrito.
*lgunos recomiendan en este caso distribuir el sobreancho en los dos
dise/adores
bordes, mitad en el borde interno y mitad en el borde externo. Esta solución no es la ms apropiada desde el punto de vista constructivo, operativo y estético. 5e debe tener en cuenta que al ubicar el sobreancho todo sobre el borde interno, el 538+E*C:3 A=? eje de la calzada debe quedar centrado teniendo en cuenta el valor de dicho sobreancho, lo que ocasiona un ligero aumento en radio de la curva. $$.G.< Curvas circulares. (as curvas circulares, al igual que con la transición del peralte, presenta diferentes opciones, sin dejar de ser inconveniente, para la transición del sobreancho. o solo se presentan dudas en la localización de la transición sino en la longitud de esta. (os métodos ms empleados son) B 'oda la transición se realiza por fuera de la curva circular, es decir que la
curva circular presenta un sobreancho constante e igual al requerido a lo largo de toda su longitud. B 9arte de la transición se realiza por fuera de la curva y parte dentro de esta. (a longitud considerada dentro de la curva est entre $7< y $7G de la transición total. B En general podr!a realizarse conjuntamente con la transición del peraltado lo que indica que la solución corresponde a alguna de las dos anteriores. En la #igura $$A se tiene una curva circular simple con transición del sobreancho dentro y fuera de la curva. $$.A (30'@" "E (* '+*5CH (a longitud de transición del sobreancho también puede variar de acuerdo al tipo
de
curva)
Curvas espirai!a"as# En este caso la longitud de transición es igual a la longitud de la curva espiral, (e. Curvas $ir$uares# "e no realizarse conjuntamente con la transición del peralte entonces se asume una longitud entre $% y G% metros normalmente. Esta longitud depende bsicamente del valor del sobreancho, a mayor sobreancho mayor longitud y de la entretangencia disponible aunque también influye el
aspecto estético, a mayor longitud mejor apariencia y el económico, a mayor longitud mayor rea de pavimento requerida. CÁLCULO DE LA TRANSICIÓN DEL SOBREANCHO ormalmente la transición del sobreancho de una curva se calcula de forma lineal. 9ara determinar el valor del sobreancho en una abscisa cualquiera Dx, ubicada sobre la transición del sobreancho, nos apoyamos en la #igura $$> donde se tiene lo siguiente) 5 4 5obreancho requerido para la curva (ts 4 (ongitud de transición del sobreancho 5x 4 5obreancho en una abscisa x dx 4 "istancia desde inicio de transición del sobreancho a la abscisa x
5e plantea entonces la siguiente relación)
(uego)
Expresión empleada para calcular el valor del sobreancho en cualquier abscisa ubicada sobre la transición del sobreancho. E%E&PLOS * continuación se presentan dos ejemplos de clculo de sobreancho, uno para curva espiralizada y otro para curva circular simple, empleando la metodolog!a recomendada por el ... Ejemplo $$.$ 2 5e tiene una curva espiralizada, derecha, en una v!a de dos carriles con un ancho de calzada de =.; m y los siguientes datos)
Como
la v!a es de =.; m menor que ;.% entonces se requiere sobreancho y su
valor se calcula as!)
5e requiere entonces para la curva un sobreancho de $.$ m el cual se ubicar sobre el borde interno de la curva, en este caso el borde derecho. El sobreancho para la espiral de entrada tendr un valor de cero en la abscisa GA>.G<, correspondiente al 'E y un valor de $.$ en la abscisa G&%.G<, correspondiente al EC, variando de forma lineal. Continuar constante hasta el CE, abscisa AG?.<$, y disminuir de forma lineal hasta llegar a cero en la abscisa A?G.<$.
9ara calcular el valor del sobreancho entre el 'E y EC y entre el CE y E' se tiene que)
(o que significa que para cada abscisa basta multiplicar la distancia medida desde el 'E o el E', seg-n el caso, por la constante %.%
%.%, ubicada sobre la primera espiral, se tiene)
en la abscisa G=%.% el valor del sobreancho es)
9ara la abscisa A>%.%, ubicada sobre la segunda espiral, se tiene)
77222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222
Iinclude Jvcl.hK Ipragma hdrstop
Iinclude L@nit$.hL 77222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 Ipragma pacMageDsmartNinit Ipragma resource LO.dfmL Iinclude Jmath.hK
double l,a,v,c,r,b,d,e,f,g,sP
'#orm$ O#orm$P 77222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 NNfastcall '#orm$))'#orm$D'ComponentO 3Qner ) '#ormD3Qner R S 77222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222
void NNfastcall '#orm$))8utton
v4Edit$2K'ext.'o"oubleDP c4Edit<2K'ext.'o"oubleDP l4EditG2K'ext.'o"oubleDP r4EditA2K'ext.'o"oubleDP
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void NNfastcall '#orm$))8uttonGClicMD'3bject O5ender R Edit$2K'ext4LLP Edit<2K'ext4LLP EditG2K'ext4LLP EditA2K'ext4LLP Edit>2K'ext4LLP
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S 77222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222
