Cálculo y replanteo de una curva espiral círculo espiral

Diseño geométrico de carreteras

Cálculo y replanteo de una curva espiral círculo espiral

Presentado a

Ing. Henry Contreras Morales

Especialista en vías terrestres

Presentado por

Alexis Barrera Santos

Alejandro Frasser Núñez

Aldair Uriel Barrios

Orleydo Vargas Salgado

Universidad de sucre

Facultad de ingeniería

Departamento de ingeniería civil

Diseño geométrico de carreteras

20/04/17

Tabla de contenido

Introducción        3

Objetivos        4

Objetivo general        4

Objetivos específicos        4

Justificación        5

Procedimiento y equipos utilizados        6

Cálculos y resultados        8

Elementos de la curva        8

Análisis de resultados y conclusiones        14

Planos y esquemas        15

Bibliografía ……………………………………………………………………………….17

Introducción

Con el fin de proporcionar experiencia y bases prácticas para los estudiantes de ingeniería civil, que les permitan un buen desempeño futuro, en beneficio de la sociedad y sus necesidades de las vías terrestres, se realizan una serie de prácticas entre las que se encuentra el replanteo de una curva espiral. Dicho procedimiento de campo se llevó acabo en el campo de futbol de la Universidad de Sucre, donde se materializaron cada uno de los elementos de la espiral a partir de la cartera de replanteo debidamente elaborada con la información de suministrada por el docente. El siguiente informe proporciona el resumen de los procedimientos llevado a cabo en campo y en oficina para el  cálculo y replanteo de la curva espiral, al igual que una descripción de los materiales y equipos utilizados para este fin.

Objetivos

Objetivo general

Calcular y materializar una curva espiral circulo espiral en base a la información preliminar suministrada por el docente

Objetivos específicos

1. Determinar los elementos geométricos, puntos de interés, deflexiones y coordenadas cartesianas en base a los datos suministrados
2. Realizar el replanteo del eje en planta del proyecto vial
3. Comparar mediciones hechas en campo con los cálculos teóricos e indagar sobre las posibles fuentes de error

Justificación

Esta práctica re realiza con el objetivo de desarrollar la habilidad de supervisar y dirigir el replanteo del eje en planta de una curva espiral círculo espiral previamente calculado en base a los datos de entrada, en este caso suministrados por el docente. En un caso real, el ángulo de deflexión estaría dado por el trazado del eje y la selección del tipo de curva a diseñar lo determinaría la topografía del terreno, pudiendo ser esta una curva circular simple, una curva circular compuesta de dos o más radios, o una curva espiral, con o sin curva circular central. Este tipo de curva en particular requiere la evaluación de diversos criterios para seleccionar la longitud de la espiral, pero en este caso particular todos los parámetros de diseño fueron suministrados por el docente, de tal forma que las habilidades aprendidas correspondan al cálculo y replanteo del resto de los elementos y a su materialización en campo.

Solución de preguntas

1. ¿Qué es una curva espiral? ¿Qué es una curva espiralizada?

Una curva espiral representa un segmento de la curva espiralizada, la cual tiene la propiedad de que su curvatura en cualquier punto es proporcional a la distancia a lo largo de la curva medida desde el origen.

[pic 1]

A diferencia de la curva espiral, la curva espiralizada es la curva completa  la cual se puede dar espiral- espiral o espiral-circulo-espiral.

1. Una vez localizada la curva espiralizada obsérvese la curvatura de cada espiral y de la curva circular central. ¿Qué se puede inferir?

Se observó que la curvatura de una curva espiral es muy mínima  en algunos casos, casi nula, ya que esto es solo una preparación para nuestra curva real.

En la curva circular se muestra un cambio notorio en la curvatura del tramo recto, este tramo de curvatura de la curva circular central se describe incluso como una circunferencia

1. ¿Qué sucede con el valor de la externa y de la ordenada media cuando se varía el valor del delta? ¿A qué se debe la variación de estos elementos?

Al ser el valor de la ordenada media y la externa de un valor cercano entre estas; al variar el valor del delta se observa que a mayor delta mayor es la externa y la ordenada  media ; y a menor valor del delta menor el valor de estas dos esto se puede explicar ; ya que al ser un delta grande la curva es más pequeña y la distancia entre la curva y el PI será mayor; y al ser un delta pequeño describe un curva casi recta lo que acerca el PI a la curva.

1. Compare la situación de una curva espiralizada con una curva circular simple ¿cuáles son las diferencias? ¿cuál recomendaría? ¿cuál es la razón?

Al ser comparadas la curva espiralizada y la curva circular; se dedujo que   la curva espiralizada describe un cambio de un tramo tangencial recto y hace un cambio moderado a través de la curva espiral hacia una curva circular central , mientras la circular hace este mismo cambio pero directo en incluso en unos casos un poco brusco

Recomendaría la curva espiralizada ya que este ofrece mayor comodidad, seguridad y visibilidad para el conductor en todo momento de la curva comparada con curva circular.

1. Haga un análisis de la transición del peralte en las espirales.

La sección transversal de una calzada sobre un alineamiento curvo tendrá una inclinación asociada con el peralte, el cual tiene por objetivos facilitar el desplazamiento de los vehículos sin peligro de desplazamientos laterales.

1. ¿Qué información se requeriría para proporcionar mejor comodidad al usuario?

Uno de los datos los cuales se nos debe proporcionar para mejorar la comodidad

de la curva son :

El tipo de terreno

El tipo de carretera  

El radio ya que este no indica que tan cerrada o abierta será nuestra curva

También la velocidad de especifica con que se desea trabajar la curva, ya que con esta se puede obtener la el factor j que es un valor empírico que indica el grado de comodidad que se desea proporcionar.

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