2. Ejercicios de Trazado de Carreteras - Arcos de Enlace

8/16/2019 2. Ejercicios de Trazado de Carreteras - Arcos de Enlace

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IIO 427: Procesos Constrictivos 4

Ingeniería en Construcción

Ejercicios de Trazado de Carreteras

Arcos de Enlace

Problema 1:

Considerando:

- Camino en Desarrollo con VP = 40 Km/h.-

Distancia en recta antes de PKe es menor a 400 m.

Determinar para la siguiente curva clotoidal simétrica en el V11 lo siguiente:a. Radios y peraltes de diseño (considerar parámetros mínimos).

b. Parámetro Amin de la Clotoide (valor mayor múltiplo de 10).

c.

Determinar los kilometrajes en Pke, PC y FC.

d. Determine la distancia entre Pke y V11.

e. Ilustre el diagrama de curvatura, secciones transversales y giro alrededor del eje,

indicando todos los kilometrajes y distancias involucrados.f. Indique la distancia antes del Pc en que el peralte es igual 3%, además calcule elsobreancho si la curva lo requiere (considere Bus de Turismo LT =12 m) e indique su valor

10 mt. después del FC.

Perfil Ti o

4% 4%


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Problema 2:

Considerando:

- Camino en Desarrollo con VP = 40 Km/h.-


Determinar para la siguiente curva clotoidal (suponer Clotoides simétricas) en Vn losiguiente:

a.

Radios y peraltes de diseño (considerar parámetros mínimos).

b.

Parámetro Amin de la Clotoide (valor mayor múltiplo de 10).

c.

Determinar los Km en: Pc, Pks y Fc.

d.

Determine los Valores de la Tangente Principal, Tangente Corta y Tangente Larga; además

dibuje esquemáticamente estos elementos en croquis en planta, señalando el vértice Vn.

e.

Determine la longitud total de desarrollo del peralte, indicando su valor máximo y además

determine su valor en el Pke, Pc , 2 metros antes del Fc.

f.

Determine el sobreancho de la curva, si es que se requiere, determinando los Km de

entrada y salida de la transición (considere Bus de Turismo LT =12 m).


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Problema 3:

Considerando:

- Camino Colector con VP = 70 Km/h.-


Para la siguiente curva clotoidal simétrica en Vn se pide lo suiguiente:

a.

Radios y peraltes de diseño (considerar parámetros mínimos).b.


c.

Determine los kilometrajes en el PC, PKs, FC, Fke.

d. Determine los valores de la Tangente Principal, Tangente Corta y Tangente Larga;

además esquematice por medio de un dibujo estos elementos señalando el vértice delos alineamientos.

e. Determine la longitud total de desarrollo del peralte, indicando su valor máximo. Luego

determine el valor del peralte en Pke, PC y 2 m antes de FC.

f.

Determine el valor del sobreancho de la curva circular considerando el cruce de 2semitrailer (LT= 22.4 m). Luego indique el kilometraje de entrada y salida a la

transición del sobreancho.


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Problema 4:

Considerando:

- Camino Primario con VP = 100 Km/h.-


Para el vértice V-10 de la figura adjunta, calcule lo siguiente:

a. Radios y peraltes de diseño (considerar parámetros mínimos).b.


c. Calcule los kilometrajes del Pc, Fc y Pks.

d. Calcule el valor máximo del peralte, y su valor en el Pc y Pks.e.

Calcule la longitud de desarrollo de la curva circular retranqueada con peralte

completo.

f.

Dibuje el diagrama de secciones transversales indicando todas las distancias y

kilometrajes involucrados.g. Calcule la tangente principal, la tangente larga y la tangente corta, dibuje un esquemade su ubicación.

= 238,805 g

V = 100 km -h

R = 600 m


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Problema 5:

En la Figura de la hoja adjunta se aprecia un tramo del alineamiento horizontal de una

carretera bidireccional ya diseñada, donde se aprecian claramente 3 curvas circulares

alineadas en V24, V25, y V26 respectivamente; y además se aprecia una curva clotoidal

simétrica alineada en V27.

Para la curva circular en V24 se pide determinar lo siguiente:

i. Km PC24 y Km FC24, indicar el peralte máximo y si se requiere , indique elensanche considerando el cruce de 2 semitrailer de LT = 22,4 m

ii. Indique la longitud de desarrollo del peralte desde que empieza a desarrollarse

hasta que llega al peralte máximo.

iii. Determine la longitud de curva circular con peralte completo, y si esta cumple

con la normativa.iv.

Indique los kilometrajes donde el peralte es igual a 2% y 4,8 %.

v.

Considerando cota en el eje Kn 17028,00 = 102.235 y pendiente longitudinal =1.25% en todo el trayecto). Establezca las cotas en el borde exterior, eje y

borde interior de la calzada de los siguientes puntos

- PC24

- MC24

- Km 8.722,22

- Km 10.754, 12vi.

Dibuje el diagrama de giro alrededor del eje indicando “todos” los kilometrajesinvolucrados e identifique claramente el borde derecho e izquierdo en el diagrama.

Si requiere más datos, supóngalos UD.

Datos: VP = 90 km/h

Curva Circular en V24 Curva Circular en V25 Curva Circular en V26 Curva Clotoidal en V27

= 308,426g = 44,296

g = 353.578

g = 280,327

g

S = 621,50 m R = 850 m R = 550 m R = 620 m

Dist. V24 – PC 25 = 2727 m Dist. FC25 – V26 = 2823 m Dist. FC26 – P =324,68 m Dist. P – V27 = 2320 m


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Problema 6:

Para el camino colector Ruta S-36 Carahue – Nehuentúe que tiene las siguientes

características:

Bidireccional con calzada de 7 m y 1,5 m de berma

bombeo de 3% en calzada y 4 % en berma;

VP = 70 km-h

A. Complete el cuadro de Rectas y Curvas.

B. Un nivelador realiza una lectura de 2,38m a un PR con cota 102,402 ubicado cerca deV1, luego el alarife se coloca en el eje de MC1 Y arroja una lectura de 3,26 m. Además

se sabe que todo el tramo tiene una pendiente longitudinal de +1.343%. Determine lascotas de eje, borde de calzada y borde de bermas, en:

i. MC1

ii. PC1iii. FC1

iv. Km 99,84v. Km232,08

C. Realice los Diagramas de la curva en V2, donde el eje de giro es el eje de la calzada.

RADIOSPARAMETRO

CLOTOIDETANGENTES DESARROLLO

0 INICIO

178.47

PC

1 202.488 3000

FC

146.98

PC

2 194.681 1200

FC

286.631

PK

100

PC

3 178.488 300

FC

100

FK

212.907

PC

4 194.844 1100

FC

DISTANCIAS

ACUMULADASOBS.

CURVAS

VERTICE ANGULO EN EL

VERTICE

DISTANCIA

ENTRE

VERTICES

RECTAS


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Problema 7:

Para un camino colector bidireccional con calzada de 7 m y un bombeo de 3% se ha tomado un

tramo compuesto por V0 (11.050; 11.200) , V1 ( 13.500; 11.200), V2 (Xi;Yi) y V3 (Xi`; Yi`). Se

sabe que en entre las alineaciones V0- V1 y V1- V2 existe una desangulación de 22g y entre losalineamientos V1- V2 y V2- V3 existe un ángulo = 119.673

g. Además se sabe que el ángulo

en V1 es mayor a 200g.

- En V1 se enlaza una curva circular diseñada con una Ve superior en 20 km/h a la Vp bajo el

radio mínimo y peralte exigidos para esta Ve.

- En V2 se enlaza dos curvas de enlace clotoidales simétricas a una circunferencia de R=620m

y diseñadas por una Ve superior en 20 km/h a la Vp.

- Entre V1 y V2 se encuentra en el Kilómetro 18.000,00 en punto “P” ubicado a 250m de V 1 y

782 m de V2.

- Vp = 50 km/h.

I. Para las Curvas Clotoidales enlazada en V2 se pide lo siguiente:

Las Coordenadas de V2.

Los kilometrajes en Pke, Fke, Pks y Fks.

El valor del Peralte 12 m antes del Pcr o Fke.

II.

Para la Curva Circular enlazada en V1 se pide lo siguiente: Los Kilometrajes en PC , MC y FC.


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Problema 8:

Se tiene dos alineaciones, las cuales deben ser unidas por medio de una curva circular con

clotoides simétricas. Se conocen los siguientes puntos:

P11 (125;100) P12 (170;150) alineación de entrada

P21 (635;200) P22 (700;170) alineación de salida

La calzada es unidireccional con bombeo exterior, la velocidad de proyecto es de 100 km/h, el

ancho de pistas es de 3.5 m y el bombeo es de 2.5%. Se sabe que la recta anterior a la curva es

de 350 m, se considera eje de giro al borde del camino.

Se pide lo siguiente:

1.

Cálculo de coordenadas del vértice.2. Cálculo de ángulo de deflexión.3.

Determinar radio y peralte de diseño

4. Determinar el parámetro A de la curva.

5. Determinar parámetros de inserción (L, p, R, Xc, Yc)

6. Determinar los parámetros del conjunto (Tp, S, D)

7. Calcular la coordenada (x,y) de PK de la clotoide de entrada8.

Calcular la coordenada (x,y) de de FK de la clotoide de salida

9. Calcular las coordenadas PC y FC de la curva circular retranqueada.

10. Calcular las coordenadas del centro de la curva circular retranqueada.


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Problema 9:

Para los alineamientos de la figura, que corresponde a una vía principal, se pide enlazarlos

mediante curvas circulares con curvas de transición. Calcular además las coordenadas de todos

los puntos singulares.

La calzada es bi-direccional con giro en el eje de la calzada, el ancho de pistas es de 3.5 m y el

bombeo es de 2.5%. Se sabe que la recta anterior a la primera curva tiene un Lr entre 400 y

600 m.

Datos:

Camino Principal

VP= 90 Km/h

VA=(3429,37;4685,41)

VB=(4000;4500)LAB = 600 m

LBC = 300 m

LCD = 800 m

Se pide lo siguiente:

1. Diseñar cada curva circular con curvas de enlace de transición.

a. Determinar radio y peralte de diseño

b. Determinar el parámetro A de la curva.

c. Determinar parámetros de inserción (L, p, R, Xc, Yc)

d. Determinar los parámetros del conjunto (Tp, S, D)

2.

Calcular la coordenada (x,y) de todos los puntos circulares.3. Calcular kilometrajes de todos los puntos singulares.

Km 5000

BC

D

A.

w1

w2

w1 = 20g w2 = 35

g

. .

.

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