Curva Horizontal Y Peralte (Vias)

MARCO TEÓRICO

Cuando un vehículo se desplaza sobre una curva horizontal, se desarrolla entre el neumático y el pavimento una fuerza de rozamiento que impide el desplazamiento transversal de dicho vehículo y una fuerza centrifuga que tiende a desviarlo radialmente hacia afuera. La fuerza de rozamiento sola no impide el desplazamiento transversal por lo que es buena practica elevar el bordeexterior de la curva, cierta altura, permitiendo así, que una componente del peso del vehículo se oponga a la fuerza centrífuga y este no se desvíe de su trayectoria. El peralte facilita el desplazamiento seguro de los vehículos sin peligro de deslizamientos.
En el alineamiento recto también se presenta una inclinación del borde de la vía denominado bombeo, que facilita el drenaje de las aguaslluvias hacia las cunetas. El paso de una sección con bombeo a otra con peralte se denomina transición del peralte y se debe realizar a través de un cambio gradual de la pendiente de la calzada.

La transición del peralte se puede realizar por tres métodos que son:
a. Rotando la calzada alrededor del eje central
b. Rotando la calzada alrededor de su borde inferior
c. Rotando la calzadaalrededor de su borde exterior

En la práctica se realizara el método a. que es el más conveniente.

Inicialmente se debe obtener la entre-tangencia que es la distancia de las tangentes entre los puntos PTi y PCi+1 y se obtiene mediante la ecuación 1-5:

[pic] (1-5)

Donde:
LR: longitud de rampa (m)
a: longitud de aplanamiento (m)
db: distancia de bombeo (m)

La longitud detransición esta conformada por la longitud de rampa y la longitud de aplanamiento y se considera desde aquella sección transversal donde el carril exterior se encuentra con bombeo, hasta aquella sección donde la calzada tiene todo su peralte e completo.
Se debe tener en cuenta el bombeo a utilizar en los tramos rectos, el cual depende de la intensidad de las lluvias y puede variar entre 1% y 4%. Para lapráctica se empleará un bombeo de 2% que es el adecuado para asfaltos.

Para obtener la longitud de rampa LR se requieren las pendientes relativas de los bordes con respecto al eje de la vía máxima y mínima, las cuales dependen de la velocidad de diseño. Dichas pendientes se pueden obtener de la tabla 1-5 adquirida del Instituto Nacional de Vías del Manual de Diseño Geométrico para Carreteras.Bogotá 1998.
a: ancho del carril
Tabla 1-5 Valores máximos y mínimos de la pendiente relativa de los bordes de la calzada con respecto al eje.

Por lo tanto, la longitud de rampa se debe obtener para los dos valores de la pendiente de los bordes, máxima y mínima con la ecuación 2-5 y se escoge, para cada transición el más apropiado que se encuentre dentro del rango obtenido:

[pic] (2-5)Donde e corresponde al peralte (%), b al ancho del carril (m) y f a la pendiente longitudinal (%).
Cabe recordar que el peralte se obtuvo de la tabla 2-4 en la práctica anterior.
La longitud de aplanamiento es la longitud necesaria para que el carril exterior pierda su bombeo o se aplane y se obtiene mediante la ecuación 3-5.

[pic] (3-5)

Donde B es el bombeo (%), LR la longitud de rampa(m) y e el peralte (%).
El valor de la entre-tangencia E es posible conocerlo gracias al alineamiento horizontal ya que, en su desarrollo, se obtuvo el abscisado de la vía. Por ende, se tienen las distancias entre los puntos PTi y PCi+1 o entre-tangencias disponibles.
Es importante recalcar que en la entrada de la primera curva no se posee PTi por lo que desaparecen algunos términos de laecuación 1-5. De igual manera, en la salida de la ultima curva no se posee PCi+1 por lo cual varia la misma ecuación. Para ambos casos la entre-tangencia se obtiene mediante la ecuación 4-5.

[pic] (4-5)

Para las ecuaciones 1-5 y 4-5 el único término desconocido es db o distancia de bombeo para el cual se despeja la ecuación.

En ciertos casos la entre-tangencia disponible es más pequeña...