DISEO DE PERALTE EN CURVASCuando un vehculo circula sobre una curva horizontal, acta sobre l una fuerza centrfuga F que tiende a desviarlo hacia afuera de su trayectoria normal la magnitud de esta fuerza es. F=mam= masa del vehculoa= aceleracin radial, dirigida hacia el centro de curvaturaPero la masa y la aceleracin radial son iguales a:

Donde: W = peso del vehculog = aceleracin de gravedadv = velocidad del vehculoR = radio de la curvatura circular horizontalPor lo tanto:

La nica fuerza que se opone al deslizamiento lateral del vehculo es la fuerza de friccin desarrollada entre las llantas y el pavimento. Esta fuerza por s sola no es suficiente para impedir el deslizamiento trasversal; por lo tanto ser necesario buscarle un complemento inclinado transversalmente la calzada. Dicha inclinacin se denomina peralte.Si sobre una curva horizontal de radio R un vehculo circula a una velocidad constante el peso W y la fuerza F siempre son constantes, pero sus componentes en la direccin normal y paralela al pavimento vara segn la inclinacin que tenga la calzada tal como se aprecia en la figura.

Figura1. Componentes en la direccin normal y paralela al pavimento Fuente: diseo geomtrico de carreteras, Crdenas Grisales Los componentes normales y paralelas de las fuerzas W y F se definen como

De esta manera, dependiendo de la relacin entre Wp y Fp se presentan los siguientes casos.Caso 1; Wp = 0La calzada es horizontal, esto es no hay inclinacin transversal y Fp alcanza su valor mximo FCASO 2; Wp = Fp

Figura 2. Caso 2Fuente: diseo geomtrico de carreteras, Crdenas Grisales En este caso, la fuerza resultante F + W es perpendicular a la superficie del pavimento. Por lo tanto, la fuerza centrfuga F no es sentida en el vehculo. La velocidad a la cual se produce este efecto se le llama velocidad de equilibrioCaso 3; Wp < Fp En este caso la fuerza resultante F + W acta en el sentido de la fuerza centrfuga F

Figura 3. Caso3Fuente: diseo geomtrico de carreteras, Crdenas Grisales Caso 4; Wp > Fp En este caso, la fuerza resultante F + W acta en el sentido contrario de la fuerza centrfuga F. por lo tanto, el vehculo tiende a deslizarse hacia el interior de la curva. Volcamiento de este caso es tpico de vehculos pesados

Figua4. Caso 4Fuente: diseo geomtrico de carreteras, Crdenas Grisales VELOCIDAD, CURVATURA, PERALTE Y FRICCION LATERAL Existen dos fuerzas que se oponen al deslizamiento lateral de un vehculo, la componente Wp del peso y la fuerza de friccin transversal desarrollada entre las llantas y el pavimento. Igualmente para ayudar a evitar el deslizamiento, se acostumbra en las curvas darle cierta inclinacin transversal a la calzada. Esta inclinacin denominada peralte, se simboliza con la letra e, de acuerdo con la figura anterior.e = tanPara el caso 2 el peralte es:

Para el caso 3 el peralte es:Sabiendo que la fuerza de friccin fr es

Entonces el peralte es

Para el caso 4 el peralte es:

La situacin ms comn es aquella en la cual la mayora de los vehculos circulan a velocidades superiores a la velocidad de equilibrio. En este caso para efectos de diseo la expresin ms utilizada es la ecuacin para el caso 3.Por lo tanto, para cada velocidad de operacin especfica Ve se adopta un coeficiente de friccin transversal movilizable que sea seguro en condiciones crticas fr mas como son pavimento mojado y estado desgastado de llantas, y un peralte eficiente emax obteniendo as el radio mnimo Rmin de la curva que genera la fuerza centrfuga que se puede contrarrestar con estos valores seleccionados.

En aquellas curvas con radios mayores que el mnimo, se les debe asignar un peralte menor en forma tal que la circulacin sea cmoda, tanto para vehculos lentos como los rpidos.Segn el manual de diseo geomtrico de carreteras del instituto nacional de vas se presentan radios mnimos para peraltes mximos y los coeficientes de friccin transversal mximos.

Tabla1. Radios mnimos absolutos

Fuente: DG 2013

Fuente: DG 2013, Pg. 138

Fuente: DG 2013

Fuente: DG 2013

Fuente: DG 2013Para el caso de carreteras de Tercera Clase, aplicando la frmula que a continuacin se indica, se obtienen los valores precisados en las figuras de peralte zona rural 3 y 4 Y figura zona rural tipo 1, 2 o 3

FUENTE: DG 2013