Cuvas Verticales

CURVAS VERTICALES

CURVAS VERTICALES

En el perfil se calcularán y fijaran curvas verticales parabólicas y según N.P. deben colocarse cuando diferencia algebraica de pendiente sea mayor a 2%

Existe tablas que dan las ordenadas de las parábolas en función de las abscisas y de las longitudes de las curvas verticales.

La longitud puede ser variable y las N.P. recomienda las de 80.00 m.

¿POR QUÉ SE RECOMIENDA LAS DE 80.00m?

Por que tiene la propiedad que la corrección en el vértice es igual a la diferencia algebraica de pendientes convertida a cm. y la corrección de las estacas laterales es la cuarta parte de esa magnitud.

Problema:

Calcular las pendientes de los perfiles longitudinales que se indican en base a los datos de la figura adjunta, correspondiente a una curva vertical:

EN GENERAL UNA CURVA VERTICAL SE CALCULA:

Si VD=f, estacado cada 20 , mts=t , AB=L

Siendo la cota (PIv) = V y las pendientes g1 y g2 se tiene :

Cota de A : CA = cota V- g1 x L/2

Cota de B : CB = cota V - g2 x L/2

Cota de C :

el valor de f :

corrección de las estacas intermedias :

Ej. Práctico :

La línea de rasante de un proyecto de carretera debe cambiar de ascenso (5%) a descenso (3%) formándose un vértice que debe ser redondeado con una curva vertical. Para una velocidad V=80 K/H, y una cota de rasante del vértice de 100m.(PIv); se pide:

Hallar las cotas de rasante de las estacas de la curva vertical cada 20m.

CURVAS VERTICALES

NECESIDADES DE CURVAS VERTICALES

Los tramos consecutivos de rasantes, serán enlazados con curvas verticales parabólicas cuando la diferencia algebraica de sus pendientes sea de 1%, para carreteras de tipo superior y de 2% para las demás.

PROYECTO DE CURVAS VERTICALES

Las curvas verticales serán proyectadas de modo que permitan, cuando menos, la distancia de visibilidad miníma de parada.

LONGITUD DE CURVAS CONVEXAS

La longitud de curvas verticales cónvexas, viene dadas por las siguientes expresiones:

a) Para contar con la Visibilidad de Parada (Dp): deberá utilizarse los valores de Longitud de Curva Vertical de la figura (403.01) para esta condición

b) Para contar con la Visibilidad de Sobrepaso (Da)- Se utilizarán los valores de longitud de curvas Verticales de la figura (403.02) para esta condición.

LONGITUD DE CURVAS CONCAVAS

Los valores de longitud de curva vertical serán los de la figura (403.03).

CONSIDERACIONES ESTETICAS

La longitud de curva vertical cumplirá la condición

L > ó = V

L : Longitud de la curva (m)

V: Velocidad Directriz (Kph)

CONSIDERACIONES

Consideraciones que tenemos que tomar de las Nuevas Normas del Diseño Geométrico de Carreteras (DG-99)

1.-) En curvas Verticales Convexas deben tener las mismas distancias de Visibilidad adecuadas, como mínimo iguales a la de parada.

2.-) El proyecto de curvas Verticales, puede resumirse en cuatro criterios para determinar la longitud de las curvas:

 Criterios de Comodidad .- Se aplica al diseño de curvas verticales cóncavas en donde la fuerza centrífuga que aparece en el vehículo al cambiar de dirección se sume al peso propio del vehículo.

 Criterios de Operación .- Se aplica al diseño de curvas verticales con visibilidad completa, para evitar al usuario la impresión de un cambio súbito de pendiente.

 Criterio de Drenaje .- Se aplica al diseño de curvas verticales convexas o cóncavas cuando están alojadas en corte, Para advertir al diseñados la necesidad de modificar las pendientes longitudinales en las cunetas.

 Criterios de seguridad .- Se aplica a curvas cóncavas y convexas. La longitud de las curvas debe ser tal, que en toda la curva la distancia de visibilidad sea mayor o igual a la de parada. En algunos casos el nivel de servicio deseado puede obligar a diseñar curvas verticales con la distancia de visibilidad de paso.

NOTA : Para hallar las longitudes de curvas verticales tanto para cóncavas como convexas podemos utilizar las gráficas correspondientes o las formulas que presentamos a continuación.

LONGITUDES DE CURVAS CONVEXAS

a).- Para contar con la Visibilidad de Parada (Dp)

Donde: L : Longitud de la curva Vertical (m)

Dp : Distancia de Visibilidad de Parada(m)

A : Diferencia algebraica de pendiente (%)

h1 :Altura del ojo sobre la rasante(m)

h2 : Altura del objeto sobre la rasante(m)

b).- Para contar con la Visibilidad de Paso (Da)

Se utilizarán las mismas que en (a); utilizandese como h2 = 1.30m considerando h1 =1.07m

Donde: Da : Distancia de Visibilidad de Paso(m)

L y A : Idem (a)

LONGITUDES DE CURVAS CONCAVAS

La longitud de las Curvas Verticales Cóncavas, viene dada por la siguiente expresión

Donde: D : Distancia entre el vehículo y el punto donde con un angulo de 1°, los rayos de luz de los faros, intercepta a la rasante.

Del lado de la seguridad se toma D = Dp

Adicionalmente, considerando que los efectos gravitacionales y de fuerzas centrifugas afectan en mayor proporción a las curvas cóncavas, a fin de considerar este criterio se tiene que

Donde: V : Velocidad Directriz (Khp)

L y A : Idem (a)

EJEMPLO CURVA VERTICAL

1. Calcular la Longitud mínima para una curva vertical Convexa para una velocidad directriz de 50 Kph con pendientes de + 6% y –4%

Nota Importante:

Por indicación de las Normas Peruanas las Curvas Verticales se deben redondear a múltiplos pares de 20m

 Calcular la Longitud mínima para una curva Vertical Convexa para una velocidad directriz de 50 Kph con pendiente de + 6% y -4%

Nota Importante:

Por indicación de las Normas Peruanas las Curvas Verticales se deben redondear a múltiplos pares de 20m

2.- Calcular la Longitud mínima para una curva Vertical Cóncava para una Vd de 50 Kph con pendientes –6% y 4%

Nota Importante:

Por indicación de las Normas Peruanas las Curvas Verticales se deben redondear a múltiplos pares de 20m

CURVAS VERTICALES ASIMETRICAS

Son aquellas que tienen ramas de distinta longitud, se suelen presentar cuando las pendientes de la rasante están determinadas y en una de ellas se encuentra un punto obligado que limita la longitud.

Ocurre frecuentemente en los accesos de puentes y en los cruces o intersecciones de carreteras y vías férreas.

 m = 89.09cm

m = 0.89m.

Nota:

1) Pendiente en % sale en m

2) Pendiente directa sale en cm

Problema sobre Curva Vertical Asimétrica.

La línea de rasante de un proyecto de carretera, debe cambiar de ascenso 4% a descenso 3.5%, formándose un vértice que debe ser redondeado con una curva vertical asimétrica. Se sabe además que la longitud del tramo en ascenso debe ser el doble que el tramo en descenso.

La cota de rasante del vértice es 728.62 y una ordenada tomada a 40m. del vértice A(inicio del ascenso) vale 25cm. Se pide hallar las cotas de rasante de las estacas de la curva vertical @ 10m.

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