diseño de vias

UNLP-FI- Caminos I – Curvas Horizontales

Curvas Horizontales
Introducción
Una vez que se ha definido la traza de un camino y se la ha representado en el plano x-y (planimetría
de proyecto), vemos que dicha obra de desarrollo netamente lineal estará compuesta básicamente
por tres elementos básicos: Rectas, Curvas Circulares, Transiciones.
De acuerdo a lo visto en el capítulocorrespondiente a Trazado de Rasante, los alineamientos rectos
deben diseñarse con longitudes adecuadas, ya que alineamientos muy cortos que impidan el
sobrepaso pueden ser tan indeseables como alineamientos demasiado largos, que provoquen
monotonía en el conductor o lo induzcan a desarrollar velocidades superiores a la velocidad directriz.
Es necesario entonces intercalar con dichas rectas, curvashorizontales. Estas figuras geométricas se
las diseña de manera tal de permitir comodidad y seguridad al conducir, teniendo la necesidad de
contrarrestar fuerzas dinámicas, y evitar cambios bruscos de dirección.

Figura 1
Podemos entonces definir los siguientes elementos geométricos y definiciones:
Curvas Circulares
El radio de curvatura se mantiene constante en todo el desarrollo de la curva.Originalmente, en los
albores de la ingeniería vial, constituían prácticamente el único elemento de vinculación con las
rectas. Tienen el inconveniente, en cambio, que al poseer radio constante, sobre la curva se
desarrolla una fuerza centrífuga constante, mientras que en el alineamiento recto no, con lo cual en
el punto de encuentro existirá para el conductor un cambio brusco de aceleraciónlateral. Este
fenómeno, a altas velocidades, resulta molesto y hasta peligroso.
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Transiciones
Pasar de una situación de alineamiento recto (fuerza centrífuga cero), a un alineamiento circular con
fuerza centrífuga constante, puede solucionarse con una figura geométrica que varíe su radio y
curvatura punto a punto, de manera tal delograr una variación gradual de las acciones dinámicas.
Esto se logra con el diseño de una espiral o curva de Euler.

Velocidad Directriz
Definida como aquella a la cual, un conductor de habilidad media, con razonable atención, puede
recorrer el camino con entera seguridad.

Tablas de Barnett
Desde la década del 40 se utilizan en nuestro país tablas confeccionadas originalmente por elIngeniero Joseph Barnett del Public Road Administration de los EEUU. Dichas tablas permiten
diseñar los distintos elementos que componen las curvas horizontales, basándose para esto en
distintas consideraciones que se verán a continuación.

Recorrido de una curva - Planteo dinámico
Un vehículo, al recorrer una curva circular, experimenta una fuerza centrífuga:

Donde
Fc: Fuerza Centrífuga
R:Radio (m)
: Velocidad (m/s)
Aceleración de la gravedad (m/s2)

A esta fuerza se le opone una fuerza de rozamiento entre el neumático y la calzada. Como esta fuerza
por sí puede llegar a no ser suficiente para contrarrestar a Fc, se peralta la curva (es decir, se inclina
el plano de la calzada), tal que el esquema de fuerzas que actúan sobre un vehículo serán:

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Fc . cos β = P . sen β + P . f . cos β
Fc = tg β + P . f

donde tg β es aproximadamente igual al peralte i

P.v 2
P . (i + f) =
g.R

(i + f) = 0.007865.

R=

v2
R

v2
127.(i + f )

Coeficiente de fricción transversal húmeda máxima, (ftmáx)
El coeficiente de fricción transversal depende de una serie de factores: la velocidad del vehículo, el
tipo,condición y peralte de la superficie del camino, y el tipo y estado de los neumáticos.
El coeficiente de fricción transversal máximo húmeda, ftmáx, es el desarrollado en condiciones de
inminente deslizamiento lateral del vehículo, con un razonable margen de seguridad. La expresión de
ftmáx en función de V es:

Para V ≤ 80

km
;
h

Para V > 80

km
h

;

ftmáx = 0,188 −
ftmáx =...