Curva clotoide
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BLOQUE 3.1 GENERALIDADES DEL TRAZADO
Diferencias entre una autovía y una autopista
Las diferencias entre una autovía y autopista son:
La autopista no tiene accesos, a diferencia de la Autovía que posee accesos limitados. Esto quiere decir que en una autovía las Vías de servicio tendrán acceso a la misma pero no las propiedades colindantes, Sin embargo en autopista ni vías de servicio ni propiedades colindantes.
Otra de las diferencias es que la autopista es Exclusiva para la circulación de automóviles (transporte de personas o cosas) a Diferencia de la autovía que es para vehículos a motor excluidos ciclomotores
Tipos y denominación de carreteras
Cada tramo homogéneo de una carretera se caracteriza Según sea A (autovía o autopista), C (carretera convencional o multicarril) y Por su Vp independientemente de su velocidad legal.
Los tipos de carreteras son:
Grupo 1: A-140 A-130
Grupo 2: A-120 A-100 A-90 A-80 C-100
Grupo 3: C-90 C-80 C-70 C-60 C-50 C-40
Concepto de travésía, carretera urbana y periurbana
Las carreteras se clasifican en:
Carretera urbana: aquella que es colindante por ambos Márgenes con suelo urbanizado. Este concepto no se aplica cuando el tráfico de Transito de la población o el área metropolitana es superior al 40% del total
Carretera periurbana: es aquella colindante en un lado Con suelo urbanizado, también los 4 km anteriores y posteriores de un tramo Urbano de más de un 1km. Este concepto no se aplica cuando el tráfico de Transito de la población o el área metropolitana es superior al 40% del total
Travésía: es la parte de un tramo urbano y Excepcionalmente periurbano de una carretera multicarril en la que existen Edificaciones en al menos dos terceras partes de su longitud y un entramado de Calles en uno de los márgenes que conecta con dicha carretera
Definir la velocidad de proyecto
La velocidad de proyecto es la velocidad es la Velocidad que permite definir las carácterísticas geométricas del trazado en Condiciones de comodidad y seguridad.
Diferencias entre Vp, Ve, V85 y V99
La Ve es la velocidad específica que es la máxima velocidad Que se puede adquirir en condiciones de humedad y un buen estado del neumático, Sin embargo, la V85 es la velocidad que adquiere un conductor en condiciones Normales. Estarán relacionadas en que la V85=Ve+10km/h . Por otro lado V99 Representa al conductor extremo donde V99=V85 + 30km/h .Ya que Vp es la Velocidad que permite definir las carácterísticas mínimas en condiciones de Seguridad y comodidad esta determinara la Ve mínima en las curvas de trazado.
Que elementos condicionan la visibilidad de parada
La visibilidad de parada estará condicionada por la Maniobra a realizar y el trazado de la carretera y sus bordes. También estará Condicionado por la posición del conductor suponiendo siempre el caso más Desfavorable tanto en planta como en rasante.
Despeje Necesario en una curva de R = 100 para una DP = 60 m
Factores Que influyen en el cálculo de la distancia de adelantamiento
VP,DISTANCIAS. DA1 (DISTANCIA Mínima REQUERIDA) Y DA2.
Diferencias Entre acuerdos verticales cortos y largos
Posición conductor y objeto para el cálculo de VP
En planta el conductor debe situarse a 1,5m del lado más Desfavorable y en rasante a 1,1m sobre el pavimento. En caso de pasos Inferiores de acuerdo cóncavo el más desfavorable es el camión. También la Posición del objeto debe fijarse en 0,5m en rasante y en planta en cualquier Parte.
Formula distancia de parada
Para pasar de una velocidad V a 0 se necesita de una Distancia D1=V^2/2a. Si además hay cierta inclinación se desacelerara o Acelerara de forma queD1=V^2/2(a+-ig). Si también tenemos en cuenta el rozamiento longitudinal entonces D1=V^2/2g (fl+-i), Siendo g=9,81m/s tenemos que finalmente D1=V^2/254(fl+-i). Además debemos tener En cuenta la distancia que se recorre desde que se aprecia el obstáculo hasta Que se toma la decisión de frenar, esta distancia es D2=V*tp/3,6 . De esta Forma la DP=D1+D2
Fórmula de la VD para acuerdo convexo largo
Si L>VD entonces es un acuerdo largo donde L es la Longitud de la parábola y, entonces VD no depende de la situación del observador En el acuerdo y se calcula gráficamente. En estos casos la situación más desfavorable Se produce dentro del acuerdo y por tanto:
Como se consigue mejorar la visibilidad de Adelantamiento en carreteras de dos carriles
Se deben evitar curvas a derechas ya que los vehículos Pesados pueden limitar la visibilidad
También se deben evitar radios comprendidos entre 3Rmin y 20Rmin ya que favorece los adelantamientos peligrosos.
Los mejores tramos para adelantar son las rectas y las Curvas de radios superiores a los mencionados.
Formula de la distancia de cruce
La distancia de cruce es la distancia que recorre un vehículo En una vía preferente en el tiempo en el que el otro vehículo cruza esta. DC=V*tc/3,6 donde tc=tp+ raíz (2(3+w+l)/9,8j
BLOQUE 3.2 TRAZADO EN PLANTA
Longitud máxima y mínima de una alineación recta
La recta permite velocidades altas por lo que se debe Limitar su longitud a 60s. También debe de limitarse su mínima longitud para Hacerla perceptible al conductor donde las más pequeñas se producen en las Curvas siendo en curvas en S 5s y en curvas en C 10s
Recta longitud limitada
Una recta de longitud limitada es aquella que se Encuentra entre dos alineaciones curvas solo en el caso de que la velocidad que Se puede adquirir en dicha recta es la de las curvas. Por el contrario la Velocidad que se podrá adquirir será la de la señalización.
Relación entre el peralte, la velocidad y el radio en Una curva
En una curva el peralte vendrá marcado por el radio Que a su vez vendrá marcado por una velocidad que cada conductor empleara en tomar La curva en función de la aceleración no compensada que admite. De tal manera Que la aceleración centrifuga que se produce en la curva queda compensada por El peralte y la aceleración en el interior del vehículo que evita el Deslizamiento del exterior. Por ello la relación entre las tres evita que se Produzcan accidentes.
Calcular laaceleración con R=215m p=8% y V=105 km/h
Relación Vp y peralte
A partir del Vp se determinara el radio mínimo y a Partir de este se determina el peralte máximo
La 31IC pide que se exijan los radios mínimos para Obtener la Vp máxima. Aunque el R sea mayor que el mínimo nunca se superara el Peralte máximo
Peralte máximo y mínimo de una curva de R=450m del Grupo 1
No existe peralte mínimo porque cada curva posee uno. El peralte máximo correspondiente al grupo 1 y 2 es del 8% y del grupo 3 7%. El Radio mínimo no cumple por lo tanto no podemos extraerlo d la tabla
Desarrollo mínimo de una curva circular
Para que la curva sea percibida por el conductor es Conveniente que tenga un desarrollo mínimo de 10g, si no podría confundirse con Las curvas de acuerdo. Además existe una longitud mínima para el peralte de 30m Que conviene que se desarrolle en la curva, o en caso de no ser posible en las Curvas de acuerdo adyacente
Giro de un vehículo
El giro se realiza en las ruedas delanteras, para que No se produzca desplazamiento el centro de giro se encuentra en la Perpendicular a la trayectoria de las ruedas por lo que las dos ruedas no deben De tener el mismo giro. El Ángulo de giro y la longitud entre ruedas determina El radio de giro para pasar de una recta a una curva. Para pasar de una recta a Una curva el volante describe en su trazado una curva clotoide.
Acuerdo circular con clotoideSI
Giro y longitud de una clotoide de parámetro 200 hasta El radio 200
Factores que determinan el parámetro de una clotoide
A^2=R*L
Longitud de una clotoide
La clotoide debe tener una longitud mínima para Cumplir que:
La variación de aceleración centrifuga sea apreciable Por el conductor
Que la clotoide sea apreciable con un retranque mínimo De 0,5m y que el ángulo sea mayor de 1/18 rad
para facilitar la percepción la longitud máxima debe De ser 1,5Lmin
En una alineación curva cuando no se utiliza curvas de Transición
Entre dos alineaciones rectas con azimuts distintos se Produce un giro. Si este giro esta entre 2 y 6 podrán utilizarse curvas Circulares sin necesidad de curvas de transición como clotoide. En caso de que Sean mayor de 6 hay que utilizar curvas de acuerdo que si son clotoide deben de Ser simétricas.
Concepto de consistencia de un trazado
La consistencia de un trazado es la adecuación del Trazado a las expectativas del usuario donde relación la seguridad con el Diseño geométrico, de forma que una baja consistencia implica una alta IP de la Carretera.
Condiciones para que la consistencia sea máxima
Para que la consistencia sea excelente, la diferencia En valor absoluto entre laVp y la V85 Debe de ser de 10 km/h
Cálculo de la tangente de una alineación tipo 1
Tangente larga y corta formulas
Diagrama acotado
Los de la s y el de la c
Condiciones del peralte
Para una transición aceptable del peralte debemos Tener en cuenta que la variación de la pendiente transversal sea aceptable por El vehículo y que el agua pueda evacuarse rápidamente.
Diagrama de peraltes para una curva en Ssi
Condiciones para el drenaje en una curva en S de una C-60 con 1% pte
Debe de tener un 2% de bombeo para que se pueda drenar
En una Curva de acuerdo con parámetro A,entre una recta y una curva
Circular De R=1.5 A . Calcular el ángulo de giro de la clotoide en gonios y el
Retranqueo De la curva en m….
Limitación Del radio de salida de una recta de 500 m de longitud
En caso de disponerse el elemento alineación recta, se Procurará que las longitudes mínima y máxima, en función de la velocidad de Proyecto (Vp), sean las obtenidas de las expresiones siguientes:
Siendo:
##Lmin,s = Longitud mínima (m) para trazados en "S" (alineación recta entre alineaciones curvas con radios de Curvatura de sentido contrario).
##Lmin,o = Longitud mínima (m) para el resto de casos (alineación recta entre alineaciones curvas con radios de curvatura del mismo Sentido).
##Lmax = Longitud máxima (m).
BLOQUE 3.3 TRAZADO EN ALZADO
Como afectan las rampas y pendientes al nivel de Servicio
Rampas: reducen la velocidad de los vehículos pesados Frente a los ligeros; por lo que se incrementa la necesidad de adelantar. A Veces hace necesario carriles adicionales
Pendientes: incrementan las velocidades de los Vehículos pesados que pueden tener problemas para parar (lechos de frenado) y También a veces limitan a los ligeros
Definir la velocidad residual de una rampa
Valores máximos en rampa de carreteras de calzadas Separadas
Carreteras calzadas separadascarreteras calzada única
Vp(Km/h)
Inclinación Máxima
I. Excep
100
4
5
80
5
6
100
4
5
80
5
7
60
6
8
40
7
10
Vp(Km/h)
rampa
Pte
120
4
5
100
4
5
80
5
6
Pendiente Máxima de la plataforma de una carretera
Valor máximo corresponde a un 0,5% del valor máximo Establecido por las tablas 5.1 y 5.2 de la normativa en función del tipo de Carretera y las velocidades de proyecto
El valor mínimo excepcional será un 0,5% del mayor Máximo excepcional
Fórmula de la curva de un acuerdo vertical. Cálculo Bisectriz
Y=X^2/(2*Kv)
Motivos que limitan el parámetro en acuerdos cóncavos
En acuerdos cóncavos además de la limitación de que la Visibilidad disponible tiene que ser mayor que la longitud que tenemos que Tener en cuenta el ángulo de los focos
Calcular la flecha y la tangente de un acuerdo Vertical cóncavo entre dos rampas de 2% y del 8% con k=5000. Si
Consideraciones estéticas para limitar el acuerdo Vertical la 31 IC obliga a una longitud máxima en m igual a al Vp en Km/hL>=Vp
Relación entre acuerdo, radio y peralte en carreteras De dos carriles
En carreteras con Vp>60 Km/h o carácterísticas Reducidas, deberá cumplirseK>100R/P
Cálculo de la línea máxima pendiente de una carretera
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BLOQUE 4.4 Sección TRANSVERSAL
Valores de la sección transversal de una carretera de Dos carriles de Vp=80Km/h
Dimensiones:
Carriles=3,5m
Interior izquierdo=1m
Exterior derecho =2,5 m
Bermas= 1m
Para que sirven las bermas
Las bermas son necesarias para implantar la Señalización, proteger el talud y permitir la deformación de la carrera y una vía Complementaria (separa el carril de su vía colectora)
Que es una Terciana
La terciana es la franja situada entre el tronco de la Carretera .El ancho de esta debe permitir la implantación de los sistemas de Contención de vehículos, pilas de obras de paso, báculos iluminación, soportes De la señalización vertical, sistema de drenaje y en su caso pantallas anti Ruido
Valores recomendados para una mediana
Mediana:
Separa carriles de sentido contrario
La medida mínima debe permitir el funcionamiento Adecuado de los sistemas de contención e incorporar si hacen falta elementos Como pilas, soportes de la señalización, cartelera, drenaje…Es decir, debe Garantizar:
Seguridad (choques frontales y entrar deslumbramiento)
Ubicar señalización
Por ellas se harán las ampliaciones
Cuando se prevea ampliar el número de carriles el Ancho mínimo será>=10m
Valores de los gálibos en altura de una carretera
Galibo: altura máxima permitida ;Limitaciones altura Libre:
Tramos interurbanos y periurbanos >=5,5m
Tramos urbanos >=5m
Altura libre bajo banderolas, pasarelas, pórticos… Será >= 5,5m
Túneles, soterramientos, cubrimientos>=5m (andenes 2m)
Cuando son necesarios los carriles de cambio de Velocidad en una carretera de dos carriles
Entradas y salidas de carreteras de calzadas Separadas, más rápidas y carreteras convencionales C-100 y C-80. Entradas y Salidas de carreteras C-60 con IMD>1500.En cualquier otro caso previa Justificación.
Formula del sobre ancho en curvas cuando y como se Aplica
Sobre anchoW=b^2/2R.La 31IC obliga a incrementar el ancho del carril con este valor Cuando R<250m que corresponde a una Ve=80 Km/h .Para radios menores de 85m, La formula anterior no es utilizable y hay que calcular de forma pormenorizada El área barrida por el vehículo tipo. Las holguras consideradas en este caso Son 50cm con un mínimo de 30cm
Que es una vía de transferencia pag 141
BLOQUE 4.1 Precipitación DE Cálculo
Concepto de periodo de retorno El Periodo de retorno es la media de cada cuantos años se produce una lluvia que Supera al valor que hemos establecido. Por ejemplo una lluvia que supera 4 Veces un valor de 90 y los intervalos en que se supera es de 10, 30 y 30 por lo Tanto la media de cada cuento se supera el valor de 90 es cada 25 años, por lo Tanto el periodo de retorno será 25 años.
Probabilidad de que una lluvia de T=10 se produzca en Los próximos 2 años
P=2/T
Motivo por el que el cálculo del cuantil del Pd varía Con los años
El valor del cuantil Pdt varía con los años porque Depende del periodo de retorno y de las lluvias ocurridas.Si consideramos Pd Una variable reducida: Y=Pd=-ln(-ln(T-1)/T)=lnT.El valor de T varía en función De la muestra conocida, por lo que al incorporar cada año un nuevo valor de Registro el valor de T ira cambiando y con ello el valor Pdt
Motivos por los que en alicante no se puede utilizar La distribución SQRT
Porque en alicante en un periodo de 150 años el valor De 220 mm/d es superado dos veces por lo que el periodo de retorno será de un media De 75 años y nunca superior a 500 por lo que no cumple con los resultados Obtenidos en el SQRT. Esto es debido a que en Alicante se producen lluvias Esporádicas torrenciales por lo que no podemos tener una distribución como en El caso del SQRT.
Diferencias entre la distribución Tcev y la SQRT
En el método de SQRT se ajusta en un papel de probabilidad Mediante una curva polínómica de suave curvatura. En cambio en la Tcev se Representan independientemente dos distribuciones de Gumbel, una para las Máximas anuales ordinarias y otra para las máximas anuales extra ordinarias. Además la distribución SQRT posee 2 parámetros a diferencia de la de Tcev que Posee 4 parámetros. Por otro lado la curva de SQRT se ajusta más a las lluvias Ordinarias como es en el caso de la Península a diferencia de la Tcev que se Asemeja más a las lluvias extraordinarias como en el caso del levante Peninsular.
Formas de ajustar una distribución a través de una Muestra
Hay 4 métodos de ajuste de una muestra.-Ajuste por Mínimos cuadrados, este ajuste tiene mejor capacidad descriptiva. Es necesario Calcular previamente las probabilidades empíricas. La nube de puntos resultante Debe ajustarse a una curva fijando o bien Pd y calculando y o viceversa-Ajuste Por momentos, en este ajuste se busca que los momentos en la muestra sean los Mismos que en la población -Ajuste por L-momentos, en este ajuste las Poblaciones con distribuciones simétricas son correctamente representadas por Los momentos anteriores, sin embargo la población de lluvias o caudales Extremos es sensiblemente asimétrica.-Ajuste por máxima verosimilitud,este ajuste determina los estimadores que Hacen máxima la probabilidad de extraer la muestra considerada.
Parámetros de ajuste de la distribución de Gumbel Parámetro De primer orden, es decir el de posición, media que mide el valor central. Parámetro de segundo orden, de dispersión, desviación típica que mide la Distribución respecto a la media.
Formas de obtener el cuantil para T=100 años de la Pd En Alicante Debemos aplicar la distribución Tcev mediante ARF. Para ello calculamos alfa y mu de las muestras disponibles eliminando los Outliers. A continuación obtenemos los valores de y según la distribución Tcev. Para las regiones 7.2 y 8.2 deberán emplearse el ajuste regional de Frecuencias.
Formas de obtener el cuantil para T=25 años de la Pd En Alicante Para T<=25 años se aconseja utilizar la metodología Del mapa de precipitaciones máximas diarias en la España peninsular
Concepto de la máxima capacidad potencial de retención Es la capacidad que tiene el terreno de absorber agua Y retenerla antes de que se produzca la escorrentía superficial por saturación.
Que es El numero de curva
Relación Entre cn s po
Como se ha obtenido el valor de B de las tablas de la 52IC Se obtiene correlacionando los caudales aforados y los Obtenidos por el método racional modificado para periodos de retorno de 10 Años. Se crea un mapa por zonas para cada valor de B.
Cual es el significado del valor de B Corresponde Al valor medio de los valores de las series de cada una de las zonas homogéneas Consideradas.
que es el umbral de escorrentía y de que parámetros Depende Es el umbral a partir del cual el terreno no puede Infiltrar más agua y esta discurre sobre la superficie en un flujo difuso. Depende De la humedad inicial del suelo, el uso del suelo y la pendiente.
Grafica del coeficiente de escorrentía en función del
Tiempo (si)
Que es Una curva IDF Intensidad de una precipitación suduracióny frecuencia.
Que es El coeficiente areal, motivos de su aplicación 36pag