Curvas De Transición

Curvas de transición
Diseño Geométrico de Vías
Universidad de Antioquia
Introducción
A lo largo de un viaje en automóvil se presentan diferentes efectos debidos a las fuerzas que experimenta el vehículo tanto en tramos rectos como en tramos curvos; por ejemplo, la inercia o la tendencia a permanecer en movimiento hacia adelante que se ve cuando el carro frena, que es un movimiento contrarioal que traía. Cuando se entra a una curva sucede algo similar, y es que como el automóvil tenía una dirección los ocupantes tienden a seguir en esa dirección, pero el conductor debe girar para contrarrestar ese efecto, que puede ser grande o pequeño según el tamaño de la curva.
Para tal caso se usan las curvas de transición, que hacen que el paso de un tramo recto a uno curvo sea de maneragradual, con el fin de evitar accidentes, es decir que se cuente con la seguridad necesaria y que sea una vía cómoda para los usuarios.
El presente trabajo contiene los aspectos más generales de las curvas de transición, al igual que los elementos necesarios para su construcción y diseño a partir de las ecuaciones características de los mismos.

Objetivos
General
* Definir conceptualmente qué sonlas curvas de transición, para qué sirven, cuáles son sus elementos y cómo se calculan éstos.
Específicos
* Reconocer las ventajas que representan las curvas de transición a la hora de hacer uso de una vía.
* Establecer los parámetros que exigen la construcción de las curvas de transición.

Marco Teórico
Curvas de transición
Para entender el concepto de curvas de transición esnecesario comprender qué sucede con los vehículos cuando estos pasan por las curvas, lo cual se explicará a continuación:
Cuando un vehículo se adentra en una curva horizontal ocurre un fenómeno generalmente malinterpretado por los estudiosos del diseño de vías.
Para que el vehículo siga la trayectoria curva es necesario que se produzca una aceleración dirigida hacia el centro de la curva. Estaaceleración, denominada aceleración centrípeta (“hacia el centro”, literalmente), es el resultado del giro de los neumáticos del vehículo, que son los que transmiten la fuerza del motor. Lo que sucede es que para los ocupantes del vehículo (que no conforman un cuerpo rígido con él), el cambio de trayectoria es percibido de manera diferente. Si la fricción entre los pantalones (o lo que sea que llevenpuesto) y la silla del auto no es suficientemente grande, las personas tienden a seguir su recorrido en línea recta, por inercia diría Newton -de acuerdo a su Primera Ley-, hasta que sean detenidos por alguna parte del vehículo, como la puerta en el caso del conductor; esto es sentido como si existiera una fuerza que quisiera tirarlos hacia afuera de la curva y es lo que muchas personas llaman“fuerza centrífuga” (“hacia afuera del centro”), pero tal fuerza -en un marco de referencia inercial- no existe, es una “fuerza ficticia” y no debe ser incluida en los análisis que conllevan a los cálculos del diseño geométrico.
Para entender mejor se definirán dos conceptos bastante importantes:
Curvatura: Se entiende como el inverso del radio de la curva circular. En recta la curvatura es ceroporque el radio se hace infinito, mientras que para una curva de radio Rc se presenta una curvatura igual a 1/Rc. Cuando un vehículo llega a una curva circular simple experimenta una variación repentina de la curvatura, de cero a 1/Rc, en el punto de inicio de la curva (PC), que se mantiene igual a lo largo de toda la curva hasta que termina de nuevo intempestivamente en el PT.

Gráfico 1. Cambio dela curvatura de una curva
circular respecto al PC y PT

Aceleración centrípeta: La aceleración centrípeta es directamente proporcional al cuadrado de la velocidad del vehículo e inversamente proporcional al radio de la curva, entonces se tiene que ac=V2R . Cuando se ingresa en una curva también se presenta un cambio en la aceleración centrípeta, tanto en el PC como en el PT, pasando de una...