La definición del trazo de plata se refiere a un eje, que se define un punto en cada sección transversal. En general, salvo en casos suficientes justificados, se adoptara para la definición del eje, definiciones.
TRAMO TANGENTE
DISEÑO EN CURVA HORIZONTAL DE TRANSICIÓN
A continuación se hace la descripción general de las curvas y se indican los
elementos que conforman los diferentes tipos de curvas, dejando a la academia y
a los libros de texto dedicados al diseño geométrico de carreteras, las
demostraciones de las fórmulas que definen la diferentes variables del diseño.
DISEÑO DE CURVAS CIRCULARES
Los empalmes curvas circulares presentan una curvatura constante, la cual es
inversamente proporcional al valor del radio. En el diseño de carreteras
corresponde a un elemento geométrico de curvatura rígida.
Empalme espiral clotoide:
Este tipo define el empalme entre una recta y arco circular de radio RC. Es el
empalme básico para conformar los diferentes tipos de curvas espiralizadas.
La espiral Clotoide corresponde a la espiral con más uso en el diseño de
carreteras ya que sus bondades con respecto a otros elementos geométricos
curvos permiten obtener carreteras cómodas, seguras y estéticas.
Las principales ventajas de las espirales en alineamientos horizontales son las
siguientes:
- Un empalme espiral diseñado apropiadamente proporciona una trayectoria
natural y fácil de seguir por los conductores, de tal manera que la fuerza
centrífuga crece o decrece gradualmente, a medida que el vehículo entra o
sale de una curva horizontal.
- La longitud de la espiral se emplea para realizar la transición del peralte y la del
sobreancho entre la sección transversal en línea recta y la sección transversal
completamente peraltada y con sobreancho de la curva.
- El desarrollo del peralte se hace en forma progresiva, logrando que la
pendiente transversal de la calzada sea en cada punto, la que corresponda al
respectivo radio de curvatura.
- La flexibilidad de la Clotoide y las muchas combinaciones del Radio con la
Longitud permiten la adaptación del trazado a la topografía.
Con el empleo de las espirales se mejora considerablemente la apariencia en
relación con curvas circulares únicamente. En efecto, mediante la aplicación de
espirales se suprimen las discontinuidades notorias al comienzo y al final de la
curva circular.
La Clotoide se puede definir como un empalme tal que su radio es inversamente
proporcional a su longitud. Por definición, en la Clotoide la curvatura varía
gradualmente desde cero (0) en la tangente, hasta un valor máximo
correspondiente al de la curva circular espiralizada, ya que el Radio de la curva,
en cualquier punto de la espiral, varía con la distancia desarrollada a lo largo de la
misma, manteniendo su parámetro A constante. Es decir, aún cuando el Radio y la longitud de los distintos puntos de la Clotoide tienen diferentes valores, estos
están ligados entre sí, de modo que su producto es un valor constante, pudiendo
fácilmente calcular uno de ellos cuando se conoce el valor del otro. La ecuación
fundamental de la espiral Clotoide es la siguiente:
Donde:3
L: Longitud desde el origen a un punto
Empalme espiral – círculo - espiral :
Corresponde al empalme de dos líneas rectas con un ángulo de deflexión (Δ)
mediante arcos de transición y un arco circular de Radio (RC). Los arcos de
transición corresponden a espirales Clotoides que pueden ser de igual o diferente
parámetro (A), es decir el empalme espiralizado puede ser simétrico de igual
parámetro o asimétrico de diferente parámetro A1 y A2 para cada espiral.
Empalme en “S”. (Espiral – espiral inversa):
Corresponde al empalme de dos arcos circulares de sentido contrario, mediante dos
arcos de transición simétricos de igual parámetro (A1 = A2) o arcos de transición
asimétricos (A1 ≠ A2) unidos por los lados de curvatura igual a cero (0), en un punto
común llamado de inflexión; a este tipo de unión se le conoce como empalme en “S”.
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