Diseño de Carreteras - Formulas
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ƒ=alt159
Distancia de parada Es la distancia minima requerida por el vehiculo para detenerse, depende si la via es de subida o bajada.
DatosPendiente (%) tanto por 1 0.04
Tiempo de percepcion o reaccion (seg) 2.5 Dp=Coeficiente de Friccion (de 0.3 a 0.4)(ƒ) 0.35Velocidad de diseño (Kph) 90 Dp= 144.27 mtvia de subida 1via de bajada -1 Dp= 165.37 mt
(V*Tp/3.6)+(v^2/254*(f+-i))
Es la distancia minima requerida por el vehiculo para detenerse, depende si la via es de subida o bajada.
de subida
de bajada
(V*Tp/3.6)+(v^2/254*(f+-i))
VELOCIDAD EN CURVA Es la velocidad maxima en una curva sin peralte con coeficiente de rozamiento y el radio.
SIN PERALTE
DatosRadio (mt) 500 V=Coeficienyte de friccion (u) 0.75
Gravedad (m/seg^2) 9.81 V=
CON PERALTE
VELOCIDAD DIRECTRIZ Para el calculo de la velocidad Directriz en una curva con peralte.Se requiere el radio de curva, el coeficiente de Friccion y el angulo de peralte.
Datos Velocidad con PeralteRadio (mt) 500Coeficiente friccion (u) 0.75Gravedad (m/seg2) 9.81Peralte (%) 15
El angulo de peralte debo escribir
su cos y sen desde a calculadora
pues la PC da resultados en Radianes
cos de 15 0.9659258 Notacion decimal
0.01685862 Radianes
seno de 15 0.2588191 Notacion decimal
0.00451726 Radianes
V=
V=(g*R*((u*cos(Ø)-sen(Ø)/(cos(Ø)-u*sen(Ø))^0.5
Es la velocidad maxima en una curva sin peralte con coeficiente de rozamiento y el radio.
(u*R*g)^2
60.65 mt/seg
Para el calculo de la velocidad Directriz en una curva con peralte.Se requiere el radio de curva, el coeficiente de Friccion y el angulo de peralte.
Velocidad con Peralte
79.05 m/seg
g*R*((u*cos(Ø)-sen(Ø)/(cos(Ø)-u*sen(Ø))^0.5
SOBREANCHO (Sa)
Datos
Radio (mt) 150.00 Sa=
Numero de carriles (n) 2Longitud entre ejes posterior y parte frontal (mt) 7.30Velocidad directriz (mt/seg) 50.00 Sa=
La longitud entre ejes sed usa parea la unidad mas grande del
Tabla 202.01 Pag 35 Datos Basicos d los Vehiculos.
Tabla 402.04 Pag 94 Del0 Reglamento Nacional de carreteras Valores de Sobreancho
n*(R-(R^2-L^2)^0.5)+(V/10^0.5)
0.76 mt
Tabla 402.04 Pag 94 Del0 Reglamento Nacional de carreteras Valores de Sobreancho
ø=alt 157
Calculo de diseño de curvas El radio es asignado por uno mismo, dependiendo del diseño, de la velocidad directriz entre otros.
datos Tangente (T)
Radio (mt) 100.00 T= Rtg(Ø/2)
grado minuto segundo 47.17
Angulo (Ø) 50 30 10 Notacion sexagesimal
50.50277778 Notacion decimal 47.17
0.881439753625247 Notacion radianes
PUNTO DE INTERSECCION (P.I.) Km. 10,520.00
Abscisa Distancia P.C. 10,472.83 0.00
48 7.1749 10.0050 10.0051 10.0052 10.0053 10.0054 10.0055 10.0056 10.00
P.T. 10,560.98 0.98
METODO POR DISTANCIAS d1Para PI inacsesible d2*senB/senA
ab*senB/senC
Problemas Calcular los elementos para trazar una curva de un PI inacsesible, conociendo que el radio es 200 metros el angulo A es 30``34`25`, y el angulo B es 35`22`54, que la
distancia AB es 63.27 mt y que la progresiva en el Punto A es 3+58+0.00 (3,580.00 mts).
1).- Datos:
Radio 200.00Angulo A 30 34 25
30.57361111111110.533611425925926
Angulo B 35 22 5435.3816666666667
0.617528022222222
Angulo C 114.044722222222180-(a+b) 1.99046055185185
63.27
Y sus elementos son: Tangente (T)
T= Rtg(Ø/2)
129.77
PUNTO DE INTERSECCION (P.I.) Km. 3,580.00
Abscisa Distancia P.C. 3,450.23 0.00
46 7.1747 10.0048 10.0049 10.0050 10.0051 10.0052 10.0053 10.0054 10.0055 10.0056 10.0057 10.0058 10.0059 10.0060 10.00
Distancia AB
61 10.0062 10.0063 10.0064 10.0065 10.0066 10.0067 10.0068 10.00
P.T. 3,680.46 0.46
METODO DEL TRAZO POR PI POR INAXEBILIDAD POR PC Y PT.2).- Datos:
Radio 200.00Angulo A 36 0 0
36.000000000.628320000
Angulo n 11 0 011.00000000
0.191986666666667
Se calcula:C= Es la distancia desde PI hasta la Interxseccion perpendicular de la Longitud de cuerda.X= Es una distancia considerando que el centro es PC y se desplaza en el eje de la Cuerda ( supuestamente como absisa).Y= Es una distancia de similar punto de inicio pero ahora es perpendicular como una absisa.D= Es la distancia desde el punto C hasta el centro de la circunferencia.
C Xi Yi2RSen(A/2) c/2-Rsen((A/2)-n) (Sen (A/2-n/2))(2RSen(n/2))
123.61 37.43 8.30
El radio es asignado por uno mismo, dependiendo del diseño, de la velocidad directriz entre otros.
Externa ( E ) Longitud de curva (L) Longitud de cuerda (Lc) Ordenada (M)
E=R*(1-cos(Ø/2)/cos(Ø/2)) L=2*pi*R*(Ø/360) Lc= 2*R*sen(Ø/2) M=R*(1-cos(Ø/2))
10.57 88.14 85.32 9.56
METODO DE X e YREPLANTEO POR COORDENADAS
Km 10 + 52 + 0.00
Cuerda0 0 0 0
4.1081 0.0717 7.168 2.054 0.0717
5.7296 0.100 9.996 4.919 0.1717
5.7296 0.100 9.996 7.784 0.2717
5.7296 0.100 9.996 10.648 0.3717
5.7296 0.100 9.996 13.513 0.4717
5.7296 0.100 9.996 16.378 0.5717
5.7296 0.100 9.996 19.243 0.6717
5.7296 0.100 9.996 22.108 0.7717
5.7296 0.100 9.996 24.972 0.8717
0.5615 0.010 0.980 25.253 0.8815
d2 d3 d4d1*senA/senB
R*tg(Ø/2)-d1 R*Tg(Ø/2)-d2ab*senA/senC
Calcular los elementos para trazar una curva de un PI inacsesible, conociendo que el radio es 200 metros el angulo A es 30``34`25`, y el angulo B es 35`22`54, que la
Angulo (alfa48) ( rad)
Deflexiones (medio angulo)
Angulo radianes sumativo
distancia AB es 63.27 mt y que la progresiva en el Punto A es 3+58+0.00 (3,580.00 mts).
Angulo Alfa = A + B 65.95527777777781.15113944814815
Tangente 129.77Longitud de cuerda 217.73
d1 d2 d3 d440.12 35.24 89.66 94.53
Externa ( E ) Longitud de curva (L) Longitud de cuerda (Lc) Ordenada (M)
E=R*(1-cos(Ø/2)/cos(Ø/2)) L=2*pi*R*(Ø/360) Lc= 2*R*sen(Ø/2) M=R*(1-cos(Ø/2))
38.41 230.23 217.73 32.22
Km 3 + 58 + 0.00
Cuerda0 0 0
2.0540 0.03585 7.170 1.0272.8648 0.05000 9.999 2.4592.8648 0.05000 9.999 3.8922.8648 0.05000 9.999 5.3242.8648 0.05000 9.999 6.7572.8648 0.05000 9.999 8.1892.8648 0.05000 9.999 9.6212.8648 0.05000 9.999 11.0542.8648 0.05000 9.999 12.4862.8648 0.05000 9.999 13.9192.8648 0.05000 9.999 15.3512.8648 0.05000 9.999 16.7832.8648 0.05000 9.999 18.2162.8648 0.05000 9.999 19.6482.8648 0.05000 9.999 21.081
Angulo ( rad)Deflexiones
(medio angulo)
2.8648 0.05000 9.999 22.5132.8648 0.05000 9.999 23.9452.8648 0.05000 9.999 25.3782.8648 0.05000 9.999 26.8102.8648 0.05000 9.999 28.2422.8648 0.05000 9.999 29.6752.8648 0.05000 9.999 31.1072.8648 0.05000 9.999 32.5400.1318 0.00230 0.460 12.552
METODO DEL TRAZO POR PI POR INAXEBILIDAD POR PC Y PT.
Es la distancia desde PI hasta la Interxseccion perpendicular de la Longitud de cuerda.Es una distancia considerando que el centro es PC y se desplaza en el eje de la Cuerda ( supuestamente como absisa).Es una distancia de similar punto de inicio pero ahora es perpendicular como una absisa.Es la distancia desde el punto C hasta el centro de la circunferencia.
Yi D(Sen (A/2-n/2))(2RSen(n/2)) Rcos(A/2)
8.30 190.21
METODO DE X e YREPLANTEO POR COORDENADAS
Xi Yi
Lci*cos(Ø/2) R*(1-(1-(xi^2/R^2))^0.5)
0 0.00 0.00007.168 7.164 0.2569
17.164 17.101 1.473127.160 26.910 3.688737.156 36.516 6.905647.152 45.846 11.128757.148 54.829 16.371067.143 63.392 22.660377.139 71.468 30.054887.135 78.989 38.675188.115 79.694 39.5943
Cuerda sumativo
Curva compuesta R1 menor igual que 1.5 * R2
Datos
Radio curva 1 500.00 mt
Radio curva 2 275.00 mt
Angulo Interseccion 83 0 0 Notacion sexagesimal
lineas de gradiente 83.00000000 Notacion decimal
(Øo) 1.44862666666667 Notacion radianes
Angulo curva 1 35 0 0 Notacion sexagesimal
(Ø1) 35.00000000 Notacion decimal
0.610866666666667 Notacion radianes
Angulo curva 2 46 0 0 Notacion sexagesimal
(Ø2) 46.00000000 Notacion decimal
0.802853333333333 Notacion radianes
Tangente Corta TC= R1 - R2cos(Øo)-(R1 - R2)CosØ1 / sen (Øo)
Tangente Larga TL= R2- R1 cosØo + (R1 - R2 ) * cos Ø2 / sen (Øo)
Coseno angulo 1 Cos(Ø1)= (R1-R2cosØo-TCsenØo)/R1-R2
coseno angulo 2 cosØ2 (TLsenØo-R2+R1cosØo)/R1-R2
Seno angulo 1 SenØ1 (TL+TCcosØo-R2senØo)/R1-R2
Seno angulo 2 senØ2 (R1senØo-TLcosØo-TC)/R1 - R2
Radio 1 R1 (TCsenØo-R2*(cosØ1-cosØo))/1-cosØ1
Radio 2 R2 TLsenØo- R1(cosØ2-cosØo))/1-cosØ2
Tangente Corta Tangente larga Cos (Ø1) Cos(Ø2) Sen (Ø1)
284.30 373.15 0.8192 0.6947 0.59930
Sen (Ø2) R1 R2
0.74001 500.00 275.00
CURVAS DE TRANSICIONCLOTOIDE R*L= A^2 Ecuacion de Euler
DatosVelocidad Direct. (Km/hr) 40.00radio (mt) 90.00Peralte (%) 0.04J (mt/seg^3) 0.5
Calculo de A minimo 26.15((VR/46.656J)*((V^2)/R-1.27P))^0.5
Calculo de Longitud minima 7.60 OJO la longitud minima es 30 metros.
(V/46.656*J)*((V^2/R)-1.27*P)
Ahora en la Espiral o Curva de Transicion, se usa una porcion de curva, para determinar los puntos (estacas) y su Progresiva.
DatosLongitud (L) 72.00 Angulo
Longitud de espiral (Le) 0.70 Radianes Grados Sexagesimales
Radio del clotoide (Rc) 12.00 Ø=L^2/2*Rc*Le Ø=90*L^2/pi*Rc*Le
21772.80 17679.80
NO sale consultar
Ecuacion de Euler
Ahora en la Espiral o Curva de Transicion, se usa una porcion de curva, para determinar los puntos (estacas) y su Progresiva.
Coordenadas
X Y
-22,620,015,572,415,200,000,000,000,000,000,000,000.0072.00
Para calculo aproximado
CoordenadasX Y
-685485.551020408
Velocidad J
menor de 80 Km/h 0.5 0.7
entre 80 y 100 0.4 0.6
entre 100 y 120 0.4 0.5
mayor de 120 0.4 0.4
Ahora en la Espiral o Curva de Transicion, se usa una porcion de curva, para determinar los puntos (estacas) y su Progresiva.
J max