I.) INTRODUCCION:

Una vez realizado el estudio preliminar de la ruta elegida, se procede

con el Estudio definitivo, en donde se trazará el eje por donde pasará la

carretera, basándonos en los parámetros obtenidos con anterioridad y

en las Normas Peruanas de Diseño de Carreteras.

Tomando como base a la línea poligonal trazada en el Estudio

Preliminar, se procedió con el diseño de un tramo del eje de la vía

II.) OBJETIVOS:

a. Objetivo general:

o Realizar el estudio definitivo del kilómetro de carretera designado.

b. Objetivo secundario:

Realizar el perfil longitudinal del tramo en estudio y realizar el trazo de la

subrasante.

Calcular la poligonal definitiva, encontrando sus ángulos y longitudes.

Cálculos de las curvas horizontales y las curvas verticales.

Obtención del perfil longitudinal de la poligonal, calculando también la

subrasante.

Diseño de las secciones transversales típicas

Hallar los radios. Cálculos de las coordenadas de los PC y PT.

Cálculos de los elementos de la curva.

III.) MARCO TEÓRICO:

CURVAS HORIZONTALES

Son las curvas que se emplean en las vías de comunicación terrestres para cambia de

una dirección a otra, uniendo dos tramos rectos, tangentes. Estas curvas son arcos de

circunferencia. Las curvas horizontales pueden ser:

a.- Curvas Horizontales Simples: cuando están constituidas por un solo tramo de una

sola circunferencia que empalma dos tangentes.

b.- Curvas Horizontales Compuestas: Son aquellas que están constituidas por 2 ó más

curvas circulares simples de radios diferentes. Se emplean generalmente con el fin de

obtener que el eje de las vía se ajuste lo mas posible al terreno.

c.- Curvas Reversas: Son las que se forman al poner una curva a continuación de otras

pero son de deflexión contraria. Estas curvas no son recomendadas en el trazo de una

carretera.

ELEMENTOS DE CURVAS HORIZONTALES: Los elementos de las curvas

horizontales, que permiten su ubicación y trazo en el campo son:

PUNTOS:

PI : Intersección de dos alineamientos

PC : Principio de Curvas

PT : Término de curva o principio de tangencia

SEGMENTOS:

R : Radio de la curva

T : Tangente de la curva

E : Externa

Lc : Longitud de curva circular (arco PC, PT)

C : Cuerda entre el PC, PT

F : Ángulos de intersección de dos alineamientos (PI’s)

Las formulas para el cálculo de elementos curvas son:

ELEMENTO CURVA SIMBOLO FORMULA

Tangente T T= R tng(1/2)

Longitud de Curva L

Cuerda C C=2 R sen(1/2)

Externa E E= R [sec(1/2)-1]

Flecha F F= R [1-cos(1/2)]

L= π R I 180

RADIOS MINIMOS NORMALES

Los radios mínimos normales que se usarán en las diferentes carreteras serán función de

la velocidad directriz y del peralte, de acuerdo a los valores que se indican en la tabla:

VELOCIDAD

DIRECTRIZ

(Km./h)

RADIO

MÍNIMO

NORMAL

(m)

PERALTE

%

30 30 6.0

40 60 6.0

50 90 6.0

60 130 6.0

70 190 6.0

80 250 6.0

90 330 6.0

100 425 6.0

110 530 6.0

I.- PERALTE

Cuando un vehículo que pasa de una tangente a una curva, al transitar por la

curva circular, aparece una fuerza que trata de desviarlo radialmente hacia fuera, esta

fuerza es fuerza centrifuga ( que se supone horizontal). Para contrarrestar esta fuerza

centrifuga se le da el peralte necesario, denominándose peralte a la inclinación que se le

da a la curva hacia su centro y esta dado en porcentaje.

Donde:

= FUERZA CENTRIFUGA

P = PESO DEL CUERPO EN Kg.

V = VELOCIDAD EN m/seg.

R = RADIO DE LA CURVA EN m.

g = ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD, EN m/seg2.

α = Ángulo que forma la superficie inclinada con la horizontal.

S = PENDIENTE DEL PERALTE = tg α

Donde:P : PeralteR : Radio de la curva (m)V : Velocidad directriz (km/h)

VALOR MÍNIMO DEL PERALTE

Las NPDC, indican en toda curva tendrá un peralte mínimo de 2% para radios mayores

que los indicados, para cada velocidad directriz.

NORMAS A TENER EN CUENTA PARA EL USO DEL PERALTE

1.- Como una norma general, el peralte esta fijado en valores máximos de 6%, para

carreteras de 1° y 2° clase y de 10% para carreteras de 3° y 4° clase: y variará desde

dichos valores hasta el 2% como valor mínimo.

2.- En las carreteras de 1º y 2º clase el peralte será mantenido en 8% hasta un radio de

340 metros, y disminuirá proporcionalmente en 0.5% por cada 20 metros de aumento,

hasta llegar a un radio de 580 metros.

3.- Todas las curvas con un radio mayor de 580 metros tendrán peralte de 2%.

4.- En carretera de , el peralte será de 10% hasta radios de 65 metros, y para radios

mayores se tendrá en cuanta las indicaciones anteriores.

GIRO DEL PERALTE

Según las NPDC:” El giro del peralte se hará en general, alrededor del eje de la calzada.

En casos especiales, como por ejemplo en terrenos exclusivamente llano, desea resaltar

la curva puede, realizarse el giro alrededor del borde interior.

En tramos de tangente la superficie de rodadura y las bermas tienen inclinación

transversal descendente del eje hacia ambos lados (bombeo) que facilitan el

escurrimiento de las aguas de lluvia. En curvas la aplicación del peralte determina la

inclinación uniforme de la calzada hacia el interior.

Esta circunstancia hace que cuando se pase de un tramo en tangente a una curva se debe

ejecutar la transición entre sección transversal con bombeo y la sección con peralte en la

curva. Ese cambio se realiza girando la sección transversal paulatinamente a lo largo de

un tramo de vía denominado longitud de transición.

LONGITUD DE TRANSICIÓN (Lrp)

Denominada también longitud de rampa de peralte y es una longitud que nos permita

efectuar al cambio de una sección transversal con bombeo (tramo tangente) a una

sección peraltada (sección curva).

Para calcular Lrp de acuerdo con las NPDC se considera que el borde del pavimento

variará a lo largo de su desarrollo sin sobrepasar los siguientes incrementos; de las

pendientes del borde del pavimento.

0.5% si p < 6%

0.7% si p > 6%

La longitud de transición depende del peralte y el bombeo de la sección transversal de la

curva y tramo en tangente respectivamente por lo que se calcula con la siguiente

fórmula:

Donde:

SOBREANCHO

Cuando un vehículo circula por una curva horizontal, el espacio que ocupa a los anchos

de carril es mayor que el ocupado en un tramo en tangente; debido a que la trayectoria

que siguen las ruedas traseras es distante al de las llantas delanteras, debe tenerse en

cuenta además, la saliente de los vehículos sobre su eje delantero; la separación lateral

entre ellos en calzada de dos carriles y un factor de seguridad.

Las NPDC dicen a fin de facilitar en la operación de vehículos en las curvas, el ancho

del carril debe aumentarse en éstas; en una faja que se denomina sobreancho, cuya

dimensión transversal debe determinarse.

Dicha variación se hará en función de la velocidad, radio de la curva horizontal, tipo de

vehículo que a de circular por la vía, número de carriles que esta tendrá. Se debe utilizar

los valores de 30cm. En 30cm. Siendo este el mismo valor que se tendrá en cuenta.

Así mismo las NPDC, proponen la siguiente fórmula para el cálculo del sobreancho.

Donde:

S/A : sobreancho

n : Número de Carriles

L : Longitud entre ejes del vehículo

V : Velocidad Directriz

CURVAS CIRCULARES COMPLEJAS

I.- DE 2 CENTROS: Cuando en el diseño si planteamos unas curvas circulares aisladas

y observamos que para un segmento poligonal, los valores que estamos disponiendo

son tal que originan interferencias de elementos de las curvas circulares aisladas que

planteamos.

Tendremos pues que estudiar si reduciendo los radios podríamos tener curvas aisladas;

si aun reduciendo los radios observamos más que persiste la interferencia, la única

alternativa, si las curvas son del mismo sentido habrá de estudiarse la posibilidad de

diseñar una circular completa en el mismo sentido.

Para el caso de 2 PI, tenemos:

Ti + Tj = PIiPIj Deberá preferirse:

Ti =

Tj = Si no es posible que Ri = Rj

PIiPIj = RiTg(Ii/2) + RjTg(Ij/2) Se respetará que:

IV.) DESARROLLO DE PRÁCTICA:

A continuación se muestran los cuadros utilizados para el

desarrollo de la práctica

Este es el cuadro de coordenadas corregidas para los Pis

definitivos

Y ASI SERA EL PLANO DEL PERFIL LONGITUDINAL

Y LAS SECCIONES TRASVERSALES

00

20

40

60

80

140

160

180

200

220

280

300

320

340

360

3285.60

3285.17

3284.50

3282.00

3280.00

3277.00

3276.00

3271.47

3271.20

3271.43

3274.00

3272.67

3271.86

3270.53

3270.36