Diseño de carreteras con eagle point 2001

DISEÑO DE CARRETERAS

EAGLE POINT 2001

INTRODUCCIÓN Debido a la gran evolución que tuvieron los software’s de diseños geométricos de caminos, hoy representan una gran herramienta para aquellas personas que dedican gran parte de su tiempo al diseño geométrico de carreteras. Se pueden obtener los volúmenes de movimientos de suelos y pavimentos, como también se obtienen en cuestión de minutos una gran cantidad de planos, que sería imposible de igualar sin la utilización de este tipo de herramienta.

Particularmente seleccioné como software base, el Eagle Point 2001 en su versión Q1, por ser el software que utilizo habitualmente para dictar los cursos de diseño geométrico de carreteras.

Este manual es una guía paso a paso, que indica el procedimiento correcto para desarrollar un proyecto geométrico de una carretera con el uso del RoadCalc. La palabra correcto, hace referencia, a que en muchas ocasiones escuché, que el Software no funciona bien bajo algunos sistemas operativos, y en realidad, los problemas son debidos a un mal procedimiento en el uso del programa.

Los cuadros de diálogos que se muestran en esta guía, pertenecen al Eagle Point 2001 Q1, pero sirven como base para otras versiones.

Los procedimientos a seguir, son indicados con números y los textos dentro de un rectángulo (adyacentes a un cuadro de diálogo), son comentarios del autor o informan de las opciones que contienen los cuadros de diálogos.

Esta guía está organizada en dos módulos y estos se dividen en lecciones que se deben seguir secuencialmente, para completar un ejemplo a manera de tutorial.

Hasta la lección 5, corresponde al módulo Surface Modeling, con el cual construiremos el modelo digital del terreno y finalmente utilizaremos el módulo RoadCalc, para definir la carretera en función de su alineamiento horizontal, perfil de su rasante, sección típica y condiciones de diseño.

El primer módulo de la guía, será publicada en la www.lawebdelprogramador.com para que esté al alcance de todo el público de manera gratuita. El segundo módulo, tiene un costo de u$s 50 y lo puede solicitar a compucad00@hotmail.com

JOSE ROBERTO CHOCOBAR

compucad00@hotmail.com

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LECCION 1.1. - CREAR UN PROYECTO. Un proyecto de Eagle Point consiste en por lo menos un archivo de gráfico CAD (archivo DWG), que servirá de base para el ingreso y salida de datos, que precisarán los comandos a utilizar.

Se puede tener hasta 1000 archivos CAD por proyecto, pero el primer archivo CAD agregado al proyecto (al momento de crear el proyecto) es el archivo CAD base del proyecto, los otros archivos CAD que fueron agregados al proyecto, pueden ser utilizados por los módulos que no crean sub-proyectos. Para los módulos que pueden crear sub-proyectos, se puede utilizar cualquier archivo CAD para colocar objetos de planos, no obstante, es conveniente usar el archivo CAD base del proyecto.

Veamos los pasos necesarios para crear un proyecto en Eagle Point.

1) Ejecutar el Eagle Point. Se visualizará el siguiente cuadro de diálogo.

Listado de proyectos.

Vista previa del proyecto

Icono de nuevo proyecto.

2) Clic en

(Nuevo proyecto), se muestra el siguiente cuadro de diálogo:

Como se trata del primer proyecto que estamos creando, en este listado nos aparece una sola opción de tipo de proyecto.

Al crear más adelante otro trabajo, veremos que se activan otras opciones en este cuadro de diálogo.

3) Clic en

, se muestra el siguiente cuadro de diálogo.

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Descripción del proyecto con el cual se identificará el proyecto en el listado de proyectos.

Ruta de acceso al archivo DWG, que servirá para ingresar datos para que los procese el Eagle Point Es conveniente que el archivo DWG no exista, para evitar posibles errores.

Lista desplegable que permite seleccionar el prototipo que contienen las unidades, formatos, precisiones, parámetros CAD, escalas de impresión y Layers.

Archivo de dibujo que se utiliza como base para crear el nuevo proyecto.

4) Debemos llenar los campos del cuadro de diálogo anterior, como muestra la siguiente figura.

En el campo Proyect Drawing, es conveniente crear una estructura de directorios de tal forma que los trabajos de Eagle Point se almacenen dentro de un directorio específico, que generalmente llamo C:\TRABAJOS, luego de esta carpeta, indico otra carpeta con el mismo nombre que llevará el archivo DWG y por último escribo el nombre del archivo de dibujo con su respectiva extensión. De esa manera los archivos generados por el Eagle Point se almacenarán en la carpeta donde se ubica el archivo DWG, y se evitará que se sobrescriban algunos archivos de datos de uno u otro proyecto.

El botón Advanced..., permite especificar una ubicación para los archivos de datos y los archivos de impresión, la cualpuede ser diferente de la ubicación del archivo CAD base del proyecto. Otorga más flexibilidad si se desea separar los archivos de datos de los archivos CAD. Es conveniente no modificar esta opción, por defecto estas rutas tienen la misma ubicación que el archivo CAD base del proyecto.

5) Clic en

para que se genere el proyecto y visualizamos:

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LECCIÓN 1.2. - ABRIR UN PROYECTO. Por defecto cuando ejecutamos el Eagle Point, se activa el comando Abrir, el cual permite abrir; un proyecto, un archivo CAD o un subproyecto.

Si seleccionamos la descripción del proyecto y luego se presiona sobre el botón OK, se ejecutará el AutoCAD con el archivo CAD base del proyecto.

Si se seleccionamos un archivo CAD y luego se presiona el botón OK, se ejecutará el AutoCAD con el archivo seleccionado.

Si seleccionamos un subproyecto y luego presionamos el botón OK, se carga el menú de Eagle Point y la barra de herramientas del módulo adecuado para trabajar con ese subproyecto.

Veamos como abrimos el proyecto creado en la lección anterior.

1) Ejecutamos el Eagle Point, y tenemos.

2) Clic en

, se mostrará:

Lo cual indica la ejecución del AutoCAD, al cabo de unos segundos mostrará.

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LECCION 1.3. - TRANSFERIR PUNTOS ASCII AL PROYECTO DE EP. 1) De la ventana de EP.

Clic en

(Módulo Data Transfer), y se visualiza:

2) Clic en

(Import File), se muestra el siguiente cuadro de diálogo: camino y nombre del archivo que contiene los puntos topográficos.

forma en la que están almacenados los puntos topográficos.

vista previa del formato desplegable format.

seleccionado en la lista

vista preliminar del archivo seleccionado en el campo file name.

Supongamos que tenemos el siguiente archivo de puntos topográficos: C:\PUNTOS\SMTUTOR.TXT, hacemos 3) Clic en

y se visualiza:

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DISEÑO DE CARRETERAS 4) Clic en

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hasta subir al nivel de directorios c:\.

5) Doble clic en

, buscamos en el listado de archivos, el archivo SMTUTOR.TXT y sobre él hacer

doble clic, obtendremos:

6) Clic en

para que los datos topográficos se transfieran al archivo CAD base del proyecto. Al

cabo de unos segundos, se muestra el siguiente cuadro de diálogo.

El cual nos informa de la cantidad de nodos importados al archivo CAD base.

7) Clic en

, para cerrar este cuadro. Podemos cerrar la ventana del Data Transfer.

Para ver los puntos topográficos transferidos, debemos hacer un Zoom Extensión en AutoCAD. JOSE ROBERTO CHOCOBAR

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LECCION 1.4. - ESCALA DE IMPRESIÓN. Es importante elegir la escala de impresión, para configurar de una manera correcta las alturas de los textos y los tamaños de los símbolos de los nodos.

Una manera se seleccionar una escala de impresión es la siguiente: Una vez importado los puntos, debemos consultar con el comando DIST de AutoCAD, las dimensiones de la nube de puntos, y de acuerdo al tamaño de papel que dispongamos para el ploteo, debemos seleccionar una escala de impresión.

Supongamos que tenemos 1000x800 mts en la nube de puntos, y suponiendo que disponemos de un papel en formato A2 (840 mmX 594 mm), entonces elegimos la escala 1:2000, para que todos los puntos puedan salir impresos en ese tamaño de papel.

Para elegir la escala de impresión, hacemos: De la barra de menú de Eagle Point, clic en

, y luego en

, y se visualiza:

Para nuestro ejemplo desarrollado en el libro, vamos a elegir : Escala Horizontal 1:1000 Escala Vertical

1:100

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LECCION 1.5. - CONFIGURACION DE LOS SIMBOLOS Y ATRIBUTOS DE LOS NODOS (códigos de campo).

Cuando importamos los puntos de un levantamiento topográfico con el Data Transfer, observamos lo siguiente:

Donde, a pesar de hacer un zoom ventana del tamaño del símbolo del nodo, no podemos visualizar con claridad el valor de los atributos del nodo. de la barra del menú de Eagle Point y

Para solucionar este inconveniente, es necesario utilizar la opción

la cual activará el siguiente cuadro de diálogo.

luego la opción

Librería de Símbolos actual.

Imagen previa del símbolo seleccionado en el listado de símbolos

Listado de símbolos contenidos en la biblioteca Actual.

Permite cambiar todos los símbolos con las siguientes opciones: multiplicador de escala, estilo de atributo, enmascarar, y si utilizar o no, el layer y el color del símbolo.

Se utiliza para determinar que atributos de colocarán con el símbolo del nodo.

Permite Crear, modificar, copiar, eliminar e imprimir las propiedades de los símbolos.

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DISEÑO DE CARRETERAS 1) Hacemos clic en

EAGLE POINT 2001 (Modificar), y se muestra el siguiente cuadro de diálogo:

Factor de escala que reduce o aumenta el tamaño del símbolo y lo ajusta alrededor de su punto de inserción

2) Cambiar el valor del campo Symbol Multiplier, en este caso queremos reducir su tamaño, por lo tanto le pondremos un valor igual a 0.10.

3) Luego, clic en

, volveremos a cuadro de diálogo anterior.

También es necesario aumentar el tamaño del atributo (texto que acompaña al símbolo), veamos: 4) Clic en

, se visualizará:

Vista previa que muestra los datos que aparecerían si es colocado el atributo seleccionado en el listado.

Listado de los tipos de atributos definidos en el Eagle Point

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DISEÑO DE CARRETERAS 5) Clic en

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(Modificar) , para que se muestren las propiedades de los atributos del estilo seleccionado.

6) Clic en el campo que se desea modificar , por ejemplo en Description.

7) Luego clic en

(Modificar), y se visualiza:

Capa en la cual se ubicará el atributo.

Color con el que se mostrará el atributo.

Estilo de Texto que usará el atributo cuando sea colocado en el dibujo.

Especifica el tamaño del texto en mm para el atributo.

Es un sufijo o prefijo que precederá o seguirá al atributo: Por ejemplo para el atributo elevación el Label será EL=<>, en donde <> es la elevación del objeto.

Distancia desde el punto de inserción del símbolo hasta el punto de justificación del atributo en la dirección X. Distancia desde el punto de inserción del símbolo hasta el punto de justificación del atributo en la dirección Y. Angulo del vector direccional del atributo. El valor cero significa horizontal Número de dígitos significativos que son ubicados detrás del punto decimal del atributo.

8) Cambiar los valores de los campos del cuadro anterior, de acuerdo a la siguiente tabla:

Text Size

Delta X

Delta Y

Point Number

1.50

0.75

1.00

Description

1.50

0.75

-1.00

Elevation

1.50

0.75

-3.00

9) Repetimos del paso 6, para seleccionar los campos Point Number y Elevation.

Luego de modificar los valores de los tres campos indicados en la tabla, hacemos: 10) Clic en

.

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Una vez modificados los valores de altura y desplazamiento de los atributos, debemos cerrar los cuadros hasta quedar sólo con la ventana de EP.

Debemos borrar los nodos introducidos anteriormente en el AutoCAD y luego importarlos de nuevo con el módulo Data Transfer y observaremos los nodos con la nueva configuración.

Los valores de dimensiones de los atributos y de los símbolos ingresados, no son afectados cuando seleccionamos la escala de impresión, esto significa que de acuerdo a la escala de impresión que seleccionemos, los valores ingresados se mantendrán fijo en el papel, pero no así en el espacio modelo.

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LECCION 1.6. - CONFIGURACION DE LOS PARAMETROS CAD. Existen comandos en diferentes módulos del Eagle Point, que dibujan objetos automáticamente, como por ejemplo las anotaciones en las curvas de nivel. Para especificar un tamaño adecuado de mencionado objeto, es necesario utilizar el comando Default CAD Settings.

Entonces: 1) De la barra de menú de EP, clic en

, y luego clic en

, se visualiza el

siguiente cuadro de diálogo.

A la izquierda del cuadro de diálogo tenemos un listado de los módulos que tenemos instalados del EP. 2) En el listado de los módulos, buscamos y seleccionamos Surface Modeling, y se muestra:

3) Clic en el signo + correspondiente al Surface Modeling.

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Se pueden observar los diferentes objetos que se dibujan automรกticamente con los comandos del Surface Modeling.

4) Clic en contour annotation, y se visualiza:

Donde se pueden editar los diferentes atributos del texto que se genera cuando anotamos una curva de nivel.

Supongamos que queremos modificar la altura del texto de 5mm a 2mm, entonces: 5) Clic en el campo Plotted Size.

6) Borramos el valor actual (5.0000).

7) Tipeamos 2 , obtenemos.

8) Clic en

.

De esta manera cuando llegue el momento de anotar las curvas de nivel, el texto que se genera automรกticamente, tendrรก una altura de 2 mm en el papel de impresiรณn.

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LECCION 2.1. - DECLARAR UN MODELO DE SUPERFICIE. El modelo de superficie es un mallado de triángulos, que se obtienen conectando todos los nodos válidos y objetos seleccionados, de acuerdo al método de triangulación Delaunay. A veces se hace referencia al mismo, como Red Irregular Triangulada (TIN) ó Modelo Terrestre Digital (DTM).

Cuando se crea un modelo de superficie, se generan archivos que se escriben en el disco duro, en la carpeta especificada en el momento de crear el proyecto.

Se pueden definir hasta 99 modelos de superficies por proyecto.

Cada modelo de superficies puede tener su propio conjunto de curvas de nivel, mallado rectangular, etc. Y el administrador de modelos de superficies, permite la vinculación de los archivos de cada modelo en particular.

Por ejemplo se puede tener un modelo de superficie para representar el terreno natural original y otro para representar la superficie de diseño.

Cuando declaramos un nuevo modelo de superficie se puede especificar dónde se dibujará el resultado gráfico del Surface Modeling, este resultado puede ser dibujado en el archivo CAD base del proyecto o en un archivo CAD externo que se especifique, esto permite dibujar los resultados de triángulos, curvas de nivel y grillas rectangulares en otro archivo CAD, de manera de no aumentar el tamaño del archivo CAD base del proyecto.

Es una condición necesaria declarar un modelo de superficie para realizar la triangulación.

Veamos como declaramos un modelo de superficie.

1) De la ventana Eagle Point, clic en

(Surface Modeling), se visualiza :

Donde tenemos los comandos del módulo Surface Modeling.

2) De la barra de menú descolgable, clic en

, luego clic en

, y se

muestra:

Listado de modelos de superficies declarados.

3) Hacemos clic en

(Nuevo), y visualizamos:

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Nombre con el que se identificará el modelo de superficie Valor mínimo y máximo del rango de validación para cotas de nodos a tener en cuenta en la triangulación.

Valor de longitud máxima de lado, que puede tener un triángulo.

Distancia mínima entre puntos para considerar que no son duplicados.

Tipo de salida de archivo de dibujo y tipo de objeto con el que se construirán los triángulos.

En este campo se recomienda seleccionar Faces.

4) Clic en

, para aceptar los valores por defecto, y se muestra:

Listado de modelos de superficies declarados

5) Clic en

.

De esta forma tenemos declarado un modelo de superficie llamado Surface1, el cual será solicitado cuando necesitemos hacer una triangulación.

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LECCION 2.2. - TRIANGULACION. La rutina de triangulación Delaunay, consiste en que; un círculo dibujado a través de los vértices de cualquier triángulo, no contiene otro punto.

Las líneas de cortes (línea que ningún lado de triángulo puede cruzar), permiten controlar cómo se crean los modelos de superficies. También es posible especificar un límite de triangulación del límite exterior.

Cualquier objeto que tiene una elevación (coordenada Z > 0), puede usarse al crear un modelo de superficie. Esto incluye puntos de inserción de textos, líneas, bloques, etc.

La rutina de triangulación, crea un modelo de superficie usando los objetos visibles dentro de su conjunto de selección. Una forma fácil de controlar los objetos que se usarán en la creación de un modelo de superficie, es mediante la activación y congelamiento de capas (layers).

Otra manera de limitar los objetos, es definiendo un rango de elevaciones válidas para la triangulación, especificando una valor de elevación mínimo y otro máximo, los objetos que tengan un valor de elevación dentro de ese rango, son los que participarán en la triangulación.

Es posible dibujar los triángulos en el archivo DWG, y esto es un requisito si se quiere editar el modelo generado, pero no se necesitan ver los triángulos para usar los comandos de Generar curvas de nivel. De echo, el archivo DWG permanecerá más pequeño si no se ponen los triángulos.

Se puede asegurar la exactitud del modelo de superficie, proporcionando a la rutina de triangulación un control adicional con: Limites predefinidos.

Regiones Vacías.

Líneas de cortes.

Enmascarado de objetos.

Densificación de objetos.

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LECCION 2.3. - LIMITES PREDEFINIDOS. Los límites de la triangulación se utilizan para especificar que los objetos que se encuentren dentro de este límite, intervengan en la triangulación. También condiciona la construcción de los triángulos de manera tal que ningún lado de triángulo pueda atravesar un segmento del límite.

El límite se debe dibujar en una capa específica (por ej. LIMITE) con objetos del tipo polilínea 2D cerrada en elevación cero. Una vez dibujada la polilínea 2D cerrada, debemos realizar los siguientes pasos.

1) Del menú descolgable de Surface Modeling, clic en , se visualiza.

2) Clic en

3) Clic en

.

, se muestra en la zona de comandos de AutoCAD.

4) Clic sobre la polilínea 2D cerrada dibujada en AutoCAD, se visualiza.

5) En el campo Description, tipeamos LIMITE1.

6) Clic en

, se muestra.

7) Clic en

.

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LECCION 2.4. - REGIONES VACIAS PREDEFINIDAS. Las regiones vacías, son áreas dentro del modelo de superficie donde no se produce la triangulación.

El objeto que define una región vacía, debe ser una polilínea 2D cerrada, con elevación cero y en una capa específica (por ej. VACIO).

En otras palabras, una región vacía es un límite interior que se utiliza para especificar una zona donde no se deben crear los triángulos al ejecutar el comando triangulación.

Para predefinir una región vacía hacemos.

1) Del menú descolgable de Surface Modeling, clic en , se muestra.

2) Clic en

3) Clic en

.

, se muestra.

4) En el campo Description tipeamos, VACIO1.

5) Clic en la lista descolgable perteneciente al campo Selection Method, como muestra la siguiente figura.

6) Seleccionar la opción Layer de la lista descolgable.

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7) En el campo Layer , clic en

, para visualizar las capas que tenemos actualmente en el archivo CAD

base del proyecto. Se muestra.

8) Clic sobre el texto VACIO de la lista de capas. Para seleccionar la capa donde se dibujó la polilínea que indica la región vacía.

9) Luego, clic en

, se muestra.

10) Clic en

, se muestra.

11) Clic en

.

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LECCION 2.5. - LINEAS DE CORTES. Generalmente cuando se realiza el relevamiento topográfico de un terreno, el topógrafo mide los puntos donde observa un cambio de pendiente, si unimos estos puntos con una polilínea 3D, estaremos definiendo las líneas de corte.

Las líneas de corte sirven para limitar la triangulación de la manera que el usuario pueda controlar la construcción de los triángulos ya que cualquier lado de un triángulo, no puede cruzar una línea de corte. Esto es muy útil porque de esa forma podemos elegir los puntos que deben formar un triángulo.

Supongamos el caso de un canal de desagüe pluvial. En el levantamiento topográfico debemos tomar los puntos que definen las líneas de cambio de pendiente, o sea las líneas de los bordes superiores y los bordes de fondo, estos puntos son los que indicarán por donde se sitúa una línea de corte.

Veamos un ejemplo práctico de los casos de levantamientos topográficos para el estudio de una carretera. Estos levantamientos, generalmente se hacen midiendo en forma de secciones transversales a una distancia determinada entre secciones, como muestra la siguiente figura.

Las líneas de corte en este caso serían.

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LECCION 2.6. - ENMASCARADO DE OBJETOS. Enmascarar objetos, es definir cómo se tratarán los objetos cuando se crea un modelo de superficie.

Al crear un modelo de superficie, Surface Modeling, nos solicita que seleccionemos los objetos que intervendrán en la triangulación y todas las líneas, arcos, polilíneas 2D y polilíneas 3D, se tratan como líneas de cortes.

El enmascarado permite especificar los puntos y líneas que se comporten de otra manera al crear el modelo de superficie.

Existen cuatro maneras de enmascarar un objeto: Include : Es la forma en que están todos los objetos enmascarados (por defecto). Significa que todos están incluidos para participar en la triangulación.

Exclude : Excluye a los objetos enmascarados con este modo, de participar en la triangulación.

No Break : Las líneas y polilíneas enmascaradas con este modo, solo tienen en cuenta las coordenadas de sus vértices para la triangulación y no se las considera líneas de corte.

Soft Break : Las líneas y polilíneas enmascaradas con este modo, son consideradas como líneas de corte suave, o sea que no producen un cambio brusco de la pendiente del modelo de superficie como lo hace la opción incluir.

Veamos como hacemos para enmascarar las líneas de cortes de la figura anterior en modo Soft Break.

1) Del menú descolgable de Surface Modeling , clic en 2) Clic en

.

, se visualiza.

3) Activar la opción By layer.

4) Clic en

, se muestra.

5) Clic sobre el nombre de la capa donde se encuentran dibujadas las líneas de corte.

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6) Clic en

, se muestra.

7) Clic en

.

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En caso de que existan otras líneas de corte en otra capa, y las queremos enmascarar con Soft Break, repetimos del paso 5 y para finalizar hacemos clic en

.

Las curvas de nivel obtenidas con las líneas de corte enmascaradas con la opción Soft Break, son más suaves que las curvas de nivel obtenidas enmascaradas solo con el modo include.

En caso de crear el modelo de superficie y luego enmascarar los objetos, no se alterará el modelo creado. Para modificar el modelo de superficie, se deben borrar los triángulos anteriores, y generar nuevamente el modelo de superficie, luego de enmascarar los objetos.

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LECCION 2.7. - DENSIFICACION DE OBJETOS. La densificación se utiliza para que el modelo de superficie represente al terreno con mayor precisión, cuando tenemos pocos puntos en el levantamiento topográfico.

Cuando densificamos objetos, insertamos puntos a lo largo de líneas y arcos, basándose en un criterio definido como el cambio en la elevación, distancia y número de puntos.

El programa enmascara el objeto densificado con el modo exclude, y crea uno nuevo en la misma capa, basándose en los criterios definidos al momento de densificar.

Para densificar vértices como líneas o arcos, completar los siguientes pasos.

1) Del menú descolgable del Surface Modeling, clic en 2) Clic en

.

, se muestra.

3) Si se desea densificar líneas, marcar la opción Densify Lines.

4) Seleccionar la opción deseada para densificar las líneas e ingresar un valor en el campo de edición correspondiente.

5) Si se desea densificar arcos, activar la opción Densify Arcs.

6) Seleccionar la opción deseada para densificar los arcos e ingresar un valor en el campo de edición correspondiente.

7) Clic en

, se muestra en la zona de comandos de AutoCAD.

8) Una vez seleccionados los objetos, presionar la tecla ENTER.

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LECCION 2.8. - TRIANGULACION. Luego de configurar los datos para la triangulación, según vimos en lecciones anteriores, hacemos.

1) Del menú descolgable de Surface Modeling, clic en 2) Clic en

.

, se muestra el siguiente cuadro de diálogo.

Nombre del modelo de superficie a triangular.

Debe existir por lo menos un modelo de superficie para permitir la triangulación.

Forma de limitar la triangulación.

None: Sin límite.

Predefined: El límite fue definido anteriormente con el comando PREDEFINED BOUNDARY. Select: Solicita la selección del límite en el momento de ejecutar la triangulación.

Manera de seleccionar las Regiones Vacías.

Las opciones son idénticas a la opción Boundary .

Permite modificar cualquier parámetro del modelo de superficie antes de crearlo.

Coloca los triángulos del modelo de superficie en el archivo de dibujo, una vez que se generó la triangulación.

Suministra información sobre el tipo de objetos seleccionados para el modelo que se está creando.

Permite crear un modelo de superficie desde puntos que se encuentran en un archivo ASCII. De todas maneras se podrán seleccionar objetos del gráfico CAD. Tildando esta opción, se activa el acceso al cuadro de Listado de archivos.

Muestra los triángulos del modelo de superficie temporariamente, cuando se ejecuta el comando REDRAW desaparecen los triángulos.

3) En el campo Surface Model, debemos seleccionar el nombre de la superficie declarada en la lección 2.1.

4) En el campo Boundary, seleccionamos la opción Predefined, para tener en cuenta el límite definido en la lección 2.3.

5) Activar la opción Place Triangles para que se coloquen los triángulos en el archivo de dibujo.

6) Clic en

, para crear el modelo de superficie.

Observamos en la zona de comandos de AutoCAD lo siguiente.

7) Seleccionamos los objetos con los métodos de selección de AutoCAD. Una vez cancelada la selección obtendremos.

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8) Clic en

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, para salir de la triangulaciรณn.

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LECCION 3.1. - CURVAS DE NIVEL. Las curvas de nivel, se crean por interpolación de los lados de los triángulos del modelo de superficie, para encontrar el lugar por donde se dibujará la curva correspondiente a un intervalo especificado.

Si se especifica un factor alisador, el programa refina sus contornos para que sean más exactos construyendo sub-triángulos dentro del triángulo dado. La construcción de triángulos es una función de: Cantidad de sub-triángulos = (factor alisador + 1)^2 Al especificar un valor mayor de 1 al factor alisador, las curvas de nivel se verán más definidas porque hay más catetos de triángulos para interpolar. El algoritmo alisador también pasa por un análisis de la pendiente para determinar cuán cóncavos o convexos son los triángulos interiores recientemente formados. Basándose en el grado de concavidad, los triángulos interiores se ajustan ligeramente en su elevación para producir un modelo menos dentado, lo cual produce contornos más lisos.

El factor polinómico es una opción adicional para suavizar los contornos. Esta opción utiliza a una ecuación polinómica para suavizar las curvas de nivel. El número que se especifica es la cantidad de vértices adicionales que se insertan entre los vértices obtenidos de la interpolación. Esto puede crear curvas más lisas, pero también puede crear curvas que se superponen, pero si le asignamos valor mayor que uno al factor suavizador, no se producirán las superposiciones. Al crear las curvas de nivel el algoritmo aplica primero el factor alisador y luego el factor polinómico.

Un factor importante para tener en cuenta es que el programa Surface Modeling no realizará juicios de diseño. De manera, que la exactitud de las curvas de nivel obtenidas dependerá de la información que el usuario le proporcione, como para distinguir el terreno existente y los rasgos especiales. El programa, sin embargo, permite editar el modelo de superficie desarrollado para corregir la información topográfica faltante o la interpolación incorrecta que el modelo de superficie puede haber desarrollado.

Veamos los pasos a seguir para construir las curvas de nivel del modelo de superficie generado en la lección 2.8.

1) Del menú descolgable de Surface Modeling, clic en , se visualiza.

2) Clic en

.

Lista descolgable que contiene los nombres de los modelos de superficies declaradas Coloca las curvas de nivel, sólo en el área de pantalla que está visible.

Permite especificar un objeto cerrado, en el cual se desea dibujar las curvas de nivel.

Borra las curvas generadas anteriormente para el modelo de superficie seleccionado.

Permite modificar los parámetros de la curva de nivel como por ejemplo: intervalo, factor alisador y factor polinómico Establece la capa, tipo de línea y ancho, para la curva de nivel.

3) Clic en

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, se visualiza.

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Valor de equidistancia para las curvas intermedias.

Valor de equidistancia para las curvas maestras.

Valor numérico para refinar las curvas de nivel, para que sean más reales.

Números de vértices agregados entre dos vértices originales de la curva de nivel.

Tipo de objeto con el que se dibujarán las curvas de nivel en el archivo CAD.

4) Llenamos el cuadro de diálogo con los valores que muestra el gráfico anterior.

5) Clic en

.

6) Clic en

y se muestra.

7) Clic en

, para salir del cuadro de diálogo.

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LECCION 3.2. - ACOTACIÓN DE LAS CURVAS DE NIVEL. 1) Del menú descolgable clic en

, y luego clic en

se muestra:

Lista desplegable para seleccionar el modelo de superficie para el cual se desean escribir las elevaciones de sus curvas de nivel.

Opciones de ubicación de las anotaciones: • Intermedia: escribe la elevación en las curvas intermedias • Indice: escribe la elevación en las curvas maestras • Def.Usuario: escribe la elevación en las curvas definidas por el usuario.

• Otro Layer: escribe la elevación en una polilínea que se encuentra en una capa determinada que se especifica en el campo continuo a esta opción.

Borra las anotaciones existentes en las curvas de nivel Permite especificar las características de la anotación, como por ejemplo: si desea cortar la curva de nivel alrededor de la anotación, colocar un símbolo en la anotación o especificar la dirección de la anotación.

Escribe la elevación al final de la curva de nivel especificada.

Permite especificar un espacio a lo largo de la curva de nivel donde se ubicarán las anotaciones.

Solicita dibujar una línea que atraviese las curvas de nivel, en las intersecciones producidas por este cruce, es donde se ubicarán las anotaciones.

2) Clic en

, se muestra en la zona de diálogo de AutoCAD el siguiente mensaje:

En caso de que no se haya minimizado la ventana del EP, minimizarla.

3) Con dos clic’s marcaremos una línea virtual, que indicará donde se ubicarán las cotas de las curvas de nivel, esto quiere decir que en las intersecciones de la línea virtual y las curvas de nivel se escribirán las anotaciones.

Una vez realizado los dos clic’s, observaremos que se escribieron las cotas de las curvas de nivel maestras que se intersectaron con la línea virtual.

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LECCION 4.1. - COLOCAR ELEVACIONES PUNTUALES. A veces resulta necesario conocer un valor de elevación en un lugar del modelo de superficie, para ello vamos a introducir la anotación de un punto, el cual moveremos por el modelo digital y observaremos que cambia su valor de elevación.

Para ingresar un punto con su valor de elevación debemos realizar el siguiente procedimiento: 1) De la barra de menú del Surface Modeling, clic en 2) Luego clic en

.

, se visualiza el siguiente cuadro de diálogo:

3) Si deseamos borrar las elevaciones colocadas anteriormente en nuestro modelo digital, debemos activar la casilla

4) Clic en el botón

.

, para verificar los parámetros que indica el siguiente cuadro de diálogo:

Especifica el valor angular del vector direccional del texto. Un valor cero indica horizontal Especifica los valores de configuración de la grilla de elevaciones.

Especifica el tipo de objeto que se desea insertar en el modelo.

En caso de que luego de ingresar el punto con su elevación , necesitemos hacer un rastreo de elevaciones, es muy importante que este campo tenga seleccionada la opción Eagle Point Object.

5) Si los parámetros son los correctos, clic en

.

6) Para colocar un punto con el valor de la elevación en ese lugar, clic en

, observamos el

siguiente mensaje en la zona de comandos de AutoCAD.

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Lo que nos indica que debemos hacer un clic en el modelo de superficie.

En caso de que el cuadro de diálogo no se haya minimizado, como muestra la siguiente figura:

Clic, para minimizar el EP

Hacer un clic en el botón de minimizar de la ventana de Eagle Point . (ver figura anterior). De esa manera obtenemos despejada el área gráfica para seleccionar el punto del modelo de superficie que nos interesa anotar.

7) Clic en el área gráfica , observaremos que en esa posición se genera un punto y un valor de elevación, correspondiente a ese punto del modelo digital. Como muestra la siguiente figura:

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Podemos ingresar varios puntos con sus respectivas elevaciones.

Debemos tener en cuenta que la altura del texto de la elevación que acompaña al punto, debe ser configurada con anterioridad, de la misma forma como lo hicimos para la altura de las elevaciones de las curvas de nivel, o sea con la opción

de la opción

, de la barra de menú descolgable de Eagle Point.

8) Para cancelar de ingresar puntos con elevaciones, hacemos clic en el botón

de la barra de

tareas de Windows para activar de nuevo el cuadro de diálogo:

9) Luego clic en

.

De esa forma insertamos un punto dentro del modelo de superficie, el cual lo podemos utilizar para rastrear elevaciones en diferentes posiciones del modelo de superficie con solo desplazarlo en el área gráfica de AutoCAD. Veamos este procedimiento: 1) en el área gráfica tenemos:

2) Hacemos clic sobre el objeto texto de la elevación, tenemos:

3) Hacemos clic en el nodo de edición que se activó (cuadrado azul), De esa manera lo tenemos al punto tomado con el cursor gráfico (ratón), desplazamos el ratón para algún costado y observaremos que el texto cambia de valor, en realidad nos muestra el valor de elevación del punto por donde está posicionado en ese momento.

4) Hacer clic en la posición que nos interese dejar fijo el valor de la elevación.

5) Para cancelar este rastreo de elevaciones presionar la tecla ESCAPE.

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LECCION 4.2. - COLOCAR UNA GRILLA DE ELEVACIONES PUNTUALES. Una grilla es una disposición rectangular de objetos (matriz).

En la lección anterior vimos como introducir un punto con elevación, en un lugar específico, de similar manera introduciremos una grilla de puntos con elevaciones.

1) De la barra de menú del Surface Modeling, clic en 2) Luego clic en

.

, se visualiza el siguiente cuadro de diálogo:

3) Si deseamos borrar las elevaciones colocadas anteriormente en nuestro modelo digital, debemos activar la casilla

4) Clic en el botón

.

, para verificar los parámetros que indica el siguiente cuadro de diálogo:

Especifica el valor angular del vector direccional del texto. Un valor cero indica horizontal Especifica la distancia en el sentido X de los puntos.

Especifica la distancia en el sentido Y de los puntos.

Valor angular del vector direccional de la matriz, o sea de la línea imaginaria que une los puntos en sentido X.

5) Si los parámetros son los correctos, clic en

.

6) Para colocar una grilla de puntos con elevaciones, clic en

, observamos el siguiente mensaje

en la zona de comandos de AutoCAD.

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A la grilla debemos indicarla con dos puntos diagonales que indican los vértices diagonales de la grilla.

7) clic en el área gráfica, y luego nos desplazamos con el ratón como muestra la figura:

8) Clic en la nueva posición del ratón que indica el vértice diagonal de la grilla y observamos:

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LECCION 5.1. - MALLADO RECTANGULAR DEL MODELO DE SUPERFICIE. Para realizar presentaciones tridimensionales de un modelo de superficie, se puede generar un mallado rectangular especificando el tipo de objeto con los que se construirán los rectángulos, estos pueden ser: Caras 3D, líneas, objetos Eagle Point. Si se desea un tamaño mínimo del archivo de dibujo, se debe seleccionar Objeto EP, y también se reducirá el tiempo de procesamiento para construir el mallado.

Para generar un mallado rectangular del modelo se superficie, debemos seguir los siguientes pasos: 1) De la barra de menú del Surface Modeling, clic en

.

, y se visualizará:

2) Luego clic en

Lista desplegable que permite seleccionar el modelo de superficie donde se desea colocar el mallado rectangular.

La tabla de elevación permite mostrar rangos de elevación en diferentes colores del mallado.

Esta opción se utiliza cuando se desea especificar una zona específica donde se dibujará el mallado. El límite seleccionado debe ser una polilínea cerrada.

3) Clic en

, para especificar los diferentes parámetros de la malla.

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Vamos a construir un mallado de mosaicos de 50x50 metros (vistos desde arriba), deformado en el sentido vertical 10 veces su valor original y además que esté construido con objetos EP. Para ello debemos llenar el cuadro de diálogo anterior con los siguientes valores:

4) Luego clic en

.

5) Si deseamos borrar un mallado creado con anterioridad activamos el casillero Erase Existing Grid for this Surface, como muestra la siguiente figura :

6) Luego clic en

, y al cabo de unos segundos (el tiempo dependerá del tamaño del modelo entre

otras cosas mencionadas con anterioridad), se visualizará en el área gráfica del AutoCAD.

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Observamos que en la vista en planta los mosaicos del mallado son iguales, en cambio si lo vemos en una vista en perspectiva isométrica, observamos:

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LECCION 6. – CONCEPTOS DE ROADCALC. El término “proyecto geométrico” abarca todos los aspectos del proyecto de un camino bajo el punto de vista de la ingeniería, con excepción de los que se refieren al proyecto de sus elementos estructurales.

El diseño geométrico de un camino, se encontrará preponderadamente influenciado por dos factores: Por la configuración del terreno que debe atravesar.

Por las exigencias del tránsito que debe soportar.

Cuando el tránsito es reducido, el diseño del camino deberá estar más influenciado por el primer factor. En cambio, cuando el tránsito es intenso, las necesidades de los usuarios y las características del tránsito, serán los factores que intervendrán preponderadamente en su diseño.

Si bien todos estos factores influyen en la elección de un trazado, preponderadamente, para un tránsito dado, la topografía del terreno es la que determina el nivel de las normas de diseño geométrico.

Para tener en cuenta la topografía del terreno, es que RoadCalc utiliza los modelos de superficies generados en el módulo Surface Modeling.

Los métodos empleados por RoadCalc para el diseño de carreteras, derivan del diseño convencional, pero explotando al máximo la capacidad de precisión, velocidad e iteración de la PC. Veamos la siguiente tabla que grafica las opciones de menú del RoadCalc donde se encuentran los pasos convencionales en el diseño de un camino.

Seleccionar líneas de tangente.

Convert Objects to Alignment.

Calcular datos de curva de diseño.

Edit Data -> Curve Data -> Horizontal Speed Tables.

Definir las superficies de Terreno Natural.

Manage Surfaces -> Original.

Definir las superficies de diseño.

Manage Surfaces -> Design.

Secciones transversales .

Extract Cross-Sections.

Perfil de suelo original

View Profile Graphics.

Seleccionar Líneas tangentes

Convert Objects to Profile.

Seleccionar longitudes de curva de diseño

Edit Data -> Curve Data -> Vertical Speed Tables.

Ingresar la geometría del paquete estructural

Manage Typical Sections.

Construct Typical Section.

Manage Typical Sections -> Typical Section Library.

Tipos de pendientes definidas

Slopes Library.

Condiciones de corte y de relleno

Manage Condition Tables.

Ubicación de secciones típicas

Edit Design Locations.

Dibujos de planos

Cross-Section Sheets.

Plan and Profile Sheets.

Diagrama de masa

Mass Diagram Sheets.

Cálculo de volumen

Volumes.

ALIGNMENTS

CROSS SECTIONS

PROFILES

TYPICAL SECTIONS

PROCESS

OUTPUT

La base del potencial de RoadCalc son los ciclos de diseño. El reajuste del alineamiento, perfil y otros elementos de diseño permite lograr el balance más apropiado de cantidades y un diseño estético con un esfuerzo mínimo.

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LECCION 6.1. – CREAR UN SUBPROYECTO EN ROADCALC. Para habilitar el módulo Roadcalc, debemos crear un subproyecto.

Los subproyectos sirven para separar los datos de distintos alineamientos y perfiles o diferentes alternativas de un mismo alineamiento o corredor de carretera.

Roadcalc puede tener 999 subproyectos en un proyecto.

Para generar un subproyecto en Roadcalc, debemos seguir los siguientes pasos: 7) De la barra de ventana Eagle Point, clic en

(Roadcalc), se mostrará el siguiente mensaje:

El cual informa que no existen subproyectos en el módulo Roadcalc, y pregunta si queremos crear un subproyecto.

8) Clic en

, se visualiza el siguiente cuadro de diálogo.

Del listado de proyectos, seleccionar el nombre del proyecto donde deseamos crear el subproyecto.

Generalmente se selecciona por defecto el proyecto en el cual estamos trabajando.

9) En el campo

, tipear un nombre

para identificar el alineamiento de este proyecto. Puede ser alternativa : .

10) Verificar que el campo

,se

encuentre con la opción Roadcalc Metric Defaults, para trabajar con medidas en el sistema métrico.

11) Clic en

, se visualiza :

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12) Clic en

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, para activar el menú del módulo Roadcalc.

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LECCION 7. – ALINEAMIENTOS. Como en el proyecto convencional de carreteras, el alineamiento consistirá en una serie de tramos rectos (tangentes) conectados por curvas circulares. Las curvas espirales de transición son refinamientos adicionales que deben utilizarse en algunos casos con objeto de que el alineamiento sea compatible con las necesidades de operación de los vehículos. Estas transiciones entre los tramos en tangentes y las curvas circulares proporcionan medios para desviar suavemente el vehículo a la curva, y suministran una base racional para dar la sobreelevación al entrar y al salir de la curva circular.

Roadcalc representa los alineamientos como objetos 2D consistentes en líneas, arcos y espirales sin elevación y tiene comandos para establecer los parámetros de curvas con y sin espiral.

Para ingresar un alineamiento en nuestro proyecto, primero debemos dibujar una polilínea 2D en AutoCAD, para luego Convertirla en un alineamiento.

Entonces vamos a dibujar primero, con una polilínea 2D la traza de la carretera, como muestra la siguiente figura:

Polilínea 2D que marca la traza de la carretera.

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LECCION 7.1. – CONVERTIR UN OBJETO EN UN ALINEAMIENTO. Una vez dibujada la traza con una polilínea 2D, debemos convertir esta polilínea en un alineamiento: 1) Del menú Roadcalc, clic en 2) Luego clic en

. , se visualiza en la zona de comandos:

Que nos indica que debemos seleccionar el objeto a convertir en un alineamiento.

3) Clic sobre la polilínea dibujada anteriormente y luego presionamos el botón derecho del ratón y se muestra el siguiente cuadro:

4) Clic en

, se muestra en la zona de comandos:

Que nos indica que debemos hacer un clic cerca del punto de arranque del alineamiento, en otras palabras, debemos hacer clic en el extremo del alineamiento de donde se comenzará a contar los valores de las estaciones.

5) En nuestro ejemplo haremos clic en el extremo que se encuentra más al norte.

Se muestra el siguiente cuadro: JOSE ROBERTO CHOCOBAR

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6) Clic en

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, y se muestra:

En este cuadro debemos especificar el tipo de Alineamiento que corresponde la polilínea que acabamos de designar, en nuestro ejemplo es un alineamiento de línea central, por lo tanto lo dejamos en Centerline.

También en este cuadro podemos especificar el valor de arranque de las estaciones (progresivas). En nuestro ejemplo lo vamos a dejar con el valor por defecto (0+000.00000000).

7) Clic en

, y observamos que la polilínea que señalamos, cambió de color y se ubicó en la capa

Centerline.

De esta manera dimos a conocer un alineamiento de eje central a un subproyecto de Roadcalc. No obstante se pueden agregar hasta 99 alineamientos adicionales que controlan la geometría de offset a partir del eje central.

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LECCION 7.2. – PARÁMETROS DE CURVA HORIZONTAL. El eje de los caminos consta de una serie le líneas rectas y curvas. Técnicamente, a las rectas se les llama tangentes y a una curva que une dos tangentes que se cortan, las expresaremos por su radio o por el ángulo subtendido por un arco (o cuerda) de 10m, este último es llamado grado de curvatura de arco o de cuerda.

La siguiente figura muestra tal curva con todas sus líneas, o funciones que vamos a explicar.

Si se prolongan las tangentes se encontrarán en un punto de intersección llamado PI (o vértice, V).

Siguiendo la curva de izquierda a derecha, el punto A principio de la misma, se llama el PC (punto de curvatura) mientras que PT lo llamamos punto de tangencia.

Al ángulo externo de las tangentes se le llama ángulo de intersección o , ángulo de desviación.

Este ángulo (∆) es igual al central subtendido por el arco AB. La distancia VA (=VB) desde el PI al PC (o al PT) es la llamada distancia tangente T. Será: T = R tg ½ ∆

(1)

A la distancia en línea recta AB desde el principio al final de la curva se le llama Longitud de cuerda C. De la figura tenemos: Sen ½ ∆ = (½ (C)/R)

(2)

De la cual C = 2 R sen ½ ∆.

La distancia exterior E es la distancia desde el PI al punto medio de la curva. De la figura, Cos ½ ∆ = R / (R + E) Donde E = R (sec ½ ∆-1) = R ex sec ½ ∆.

(3)

Combinando las ecuaciones 4 y 5 se deduce que: E = T tg ¼ ∆

(4)

La ordenada media M es la longitud de la ordenada comprendida entre el punto medio de la cuerda larga y el de la curva. De la Fig. 9, Cos ½ ∆ = (R – M) / R

(5)

De donde M = R (1- cos ½ ∆)

Como observamos, todos los parámetros geométricos de la curva, son función del radio de la misma, pero para seleccionar el radio debemos tener en cuenta la velocidad directriz y el peralte que adoptaremos para la curva.

No es necesario derivar aquí las relaciones fundamentales para el cálculo del radio de las curvas circulares. Es suficiente decir que la fórmula: Donde:

R=

V : velocidad

V² _____

s: peralte o sobreelevación

127.10 (s+f)

f: coeficiente de rozamiento

Resulta de un análisis de la condición dinámica de equilibrio presente cuando un vehículo pasa por una curva.

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Cuando hablamos de peralte, estamos hablando implícitamente del coeficiente de rozamiento lateral “f”.

La relación que liga el coeficiente de rozamiento lateral “f” de un vehículo que en una curva de radio “R” en metros y peralte “s” se mueve a una velocidad “V” (Km/hora), es la siguiente: f = 0.007865 V² _ s R Existen valores máximos de peraltes, los cuales se fijaron de acuerdo: a) Condiciones topográficas (llanura o montaña). b) Condiciones climáticas (zonas de heladas y nevadas frecuentes o no). c) Condiciones de operación de los vehículos (zonas de bajas velocidades, por frecuente presencia de intersecciones, o zonas sub-urbanas o urbanas).

Se han fijado en base a la condición de dichas características tres valores máximos del peralte a saber: Peralte 10% 8%

Condiciones en que se desarrolla la carretera En zonas rurales montañosas, con heladas o nevadas poco frecuentes.

En zonas rurales llanas con heladas o nevadas poco frecuentes.

En zonas próximas a las urbanas, con vehículos que

6%

operan a bajas velocidades, o en zonas rurales, llanas o montañosas, sujetas a heladas o nevadas frecuentes.

RoadCalc tiene definidas una serie de tablas de parámetros geométricos, donde se contemplan los radios mínimos de curvatura de acuerdo a la velocidad directriz, y donde se utilizaron los coeficientes de fricción recomendados por la A.A.S.H.O. que ofrece un razonable margen de seguridad sin proporcionar molestias al conductor medio.

En nuestro ejemplo tenemos dos PI, en los cuales se necesita definir los parámetros de curva horizontal. Para ello debemos seguir los siguientes pasos.

1) Del menú descolgable de RoadCalc, clic en 2) Luego clic en

3) Clic en

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. , se muestra el siguiente cuadro de diálogo:

, se muestra el siguiente cuadro de diálogo:

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Vamos a elegir los parámetros de curva para el PI 1, los cuales los tomaremos de la tabla proporcionada por el RoadCalc.

4) Clic en

.

En el campo Speed Table, se muestra una lista descolgable, donde tenemos las diferentes opciones de tablas predefinidas con los parámetros geométricos y de peraltado de la curva.

Vamos a suponer en PI 1, tenemos una curva circular simple, que la velocidad directriz es de 60 KPH y que el peraltado máximo será del 8% .

Entonces seleccionaremos la tabla: METRIC 8% Max, 2% CROWN, No Spiral En esta primera curva elegiremos una tabla sin espiral de transición por tratarse de una curva simple, en el siguiente PI veremos con espiral de transición.

5) Entonces en el campo Speed Table, elegimos la tabla.

El texto 2% CROWN, se refiere a que los valores de peraltado de esta tabla, fueron calculados para una calzada, cuya pendiente transversal tiene un valor de 2%.

Ya veremos más adelante como podemos definir nuestra propia tabla de parámetros de curvas con que se ajuste a un reglamento específico.

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Tenemos:

La siguiente figura muestra la ubicación en el alineamiento horizontal, de los parámetros de peralte que aparecen en el cuadro de diálogo de la figura anterior.

BS : Comienzo de Peralte.

PX : Corona Exterior Eliminada.

PY : Corona Exterior Reversa.

BMS : Comienzo de Peralte Máx.

EMS : Final de Peralte Máx.

ES : Final de Peralte.

6) En el listado de velocidades (Speed), seleccionar el número 60 y tenemos:

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Vamos a suponer que necesitamos un radio de 150 m para el PI 1, entonces hacemos.

7) En el listado Parรกmetros (Parameters), seleccionar la fila correspondiente a un radio de 150m.

8) Clic en

, y visualizamos:

9) Clic sobre el PI que asignaremos los parรกmetros seleccionados con anterioridad. Para seguir con nuestro ejemplo, hacemos clic en el 1.

10) Clic en

, y se muestra el siguiente cuadro:

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11) Clic en

EAGLE POINT 2001

.

Eagle Point Procesa los datos elegidos y los asigna a la curva seleccionada, y luego queda en pantalla el cuadro de diálogo elegido anteriormente.

12) Clic en

, se observan los datos asignados en el PI 1, como muestra la siguiente figura.

Para el PI 2 , utilizaremos una curva horizontal con espiral de transición.

El concepto fundamental que sirve para determinar la longitud de las espirales de transición a una curva horizontal, es limitando la rapidez de la aceleración radial horizontal a un valor que no produzca molestias a los ocupantes de los vehículos.

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Adoptando como transición la espiral de Euler o clotoide y en el caso en que, en cada uno de sus puntos, el peralte sea proporcional al desarrollo de la curva, se llega a que la longitud necesaria está dada por la siguiente fórmula:

Según diversos autores el valor “A” (aceleración de la aceleración

Le = 2,72

que

no

proporciona

ninguna

sensación de incomodidad a los ocupantes de los vehículos,

V (0,007865 V² _ s) A

centrífuga),

está comprendido entre 0,30 m/seg³ y 0,60m/seg³.

R

Y se considera que la transición debe tener una longitud mínima tal que un vehículo marchando a la velocidad directriz, no tarde menos de dos segundos en recorrerla. En consecuencia la longitud mínima en metros está dada por la siguiente expresión : Le = __V__ 1,8 Además para que el aspecto agradable de la curva de transición pueda ser apreciado por los usuarios, su longitud no deberá ser inferior a la décima parte de su radio. En ningún caso es conveniente introducir una longitud de transición inferior a 30 metros.

Para caminos de cuatro trochas indivisas, se considera conveniente aumentar las longitudes mínimas de las transiciones dadas anteriormente en un 20% y 50 % respectivamente.

Es importante también tener en cuenta los radios mínimos a partir de los cuales no es indispensable introducir espirales de transición. Se considera que cuando el desplazamiento “p” entre la curva circular y la tangente es menor que 0,10m es innecesario introducir una espiral de transición entre ambas, ya que el vehículo describirá de por sí una transición sin adaptarse más de 0,10m del eje de su trocha.

El siguiente gráfico muestra los parámetros de curvas horizontales con espirales de transición.

TS : Punto tangente a espiral.

SC : Punto espiral a curva.

CS : Punto Curva a espiral.

PI : Punto de intersección.

R : Radio de Curva Circular. ∆ : Angulo delta total. ∆c : Angulo delta circular. ∆s : Angulo delta espiral.

L : Longitud de espiral.

LT : Tangente larga.

ST : Tangente corta.

T : Longitud de tangente total.

X : Distancia, en la dirección de la tangente, desde el comienzo hasta el final del espiral.

Y : Distancia, perpendicular a la tangente, desde el comienzo hasta el final del espiral.

P : Offset desde la línea de tangente al PC de la curva circular desplazada.

K : abscisa del PC de la curva circular desplazada en referencia al extremo recto del espiral.

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Veamos como le asignamos una curva con espiral de transición al PI 2 de nuestro ejemplo.

1) Del menú de RoadCalc, clic en

.

2) Luego, clic en

, se muestra:

3) Clic en la fila del PI 2, para seleccionarlo como muestra la siguiente figura:

4) Luego clic en el botón

, se visualiza:

Observamos que el PI 2 se encuentra en la columna central del listado de PI’s, de manera que es el PI activo en estos momentos, los únicos parámetros que tienen valores son: I : 41.3417 Left , ángulo Delta total (∆) hacia la izquierda.

Station: 0+569.661 , progresiva del PI 2.

Northing: 607.953, coordenada norte del PI 2.

Easting: 2250.359, coordenada este del PI 2.

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Procederemos de manera similar como lo hicimos para el PI 1, para asignarle los parámetros de curva horizontal circular, para ello debemos elegir una tabla proporcionada por RoadCalc, pero a diferencia del PI 1, seleccionaremos una tabla que contenga datos de espirales, veamos.

5) Clic en

, se muestra:

6) En la lista descolgable de tablas, debemos elegir METRIC 8% Max, 2% CROWN, Spirals, como muestra la siguiente figura:

Como observamos, en la última columna de los valores proporcionados por esta tabla, tenemos el valor de la longitud del espiral En la zona de velocidades seleccionamos la velocidad directriz para este tramo del proyecto, por ejemplo 60KPH, hacemos clic en 60 como muestra la figura:

El radio que le asignaremos a esta curva será de 200m.

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7) Clic en la fila que corresponde a 200.00, como muestra la siguiente figura:

En muchas ocasiones, el valor de la longitud del espiral no es el deseado para asignarle al espiral en cuestiรณn, pero este inconveniente lo podemos solucionar mรกs adelante.

8) Clic en el botรณn

, para asignarle los valores seleccionados al PI 2, se

muestra:

9) Seleccionar el 2 y luego clic en

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, como muestra la figura:

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Se muestra el siguiente aviso:

10) Clic en

, entonces RoadCalc asigna los valores elegidos al PI 2. Se muestra el cuadro de

diรกlogo anterior , como muestra la figura:

11) Clic en

. Se muestra el siguiente cuadro de diรกlogo.

Donde podemos observar los parรกmetros de curva circular y espiral asignados. En caso de que la longitud de espiral se desee cambiar, procederemos de la siguiente forma.

12) Posicionarse y pintar con el puntero del ratรณn, el campo donde tiene el valor actual de la longitud de espiral, como muestra la siguiente figura:

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13) Tipear el valor deseado, por ejemplo 30 y luego presionar la tecla TAB, para que se actualicen los parรกmetros del espiral de acuerdo a la nueva longitud. Se obtendrรก el siguiente cuadro de diรกlogo:

Hacemos lo mismo para el espiral de salida y obtenemos:

14) Clic en

.

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De esta manera asignamos los valores de los parámetros geométricos y de peraltado de las curva, ya sean circulares y en espiral.

Para ver los valores de los parámetros de peralte hacemos lo siguiente: 1) Del menú descolgable de RoadCalc, clic en 2) Luego clic en

. , se muestra el siguiente cuadro de diálogo:

3) Clic en

, se muestra el siguiente cuadro de diálogo:

4) Clic en

, se muestra:

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Recordando la figura de la página 45, observamos que el valor TR corresponde a una longitud de transición de peralte antes del comienzo de la curva circular, este concepto solamente es válido, cuando la curva no contiene un espiral. Si deseamos que el peralte comience en el mismo punto donde comienza la curva (PC), en el campo correspondiente a TR, tipeamos 0 (cero) y luego presionamos la tecla TAB, tanto para la entrada a la curva como para su salida, como muestra la siguiente figura:

También en este cuadro de diálogo, podemos cambiar el valor de peralte máximo (MSE), cambiando su valor que se indica en el campo MSE como muestra la siguiente figura:

Presionar siempre la tecla TAB para actualizar los valores de acuerdo al último dato ingresado.

RoadCalc contempla tres tipos de rotación de pavimento: Tipo I: Rotación alrededor del eje central del pavimento.

Tipo II: Rotación alrededor del borde interior del pavimento.

Tipo III: Rotación alrededor del borde exterior del pavimento.

Debemos seleccionar de la lista descolgable que se encuentra en la zona Rotation el tipo de rotación deseado.

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En caso de que dos curvas muy cercanas se superpongan, debemos especificar un valor de longitud donde se realizará la transición de los peraltes. Para ello hacemos: 5) Activamos la cajilla Superelevation Transition, como muestra la siguiente figura:

.

Como observamos, se activa el botón 6) Clic en

, activado recientemente, y se muestra:

En el campo Minimum Length to Perform Transition, debemos especificar la longitud en donde se desarrollará la transición, por defecto tenemos un valor de 70 metros.

7) Una vez especificada la longitud de transición, clic en

.

RoadCalc tiene también previsto ajustar la pendiente de banquina de un camino peraltado en base a la diferencia algebraica de pendiente máxima entre la pendiente de calzada peraltada y la pendiente de la banquina. Esto lo hacemos: 8) Activamos la cajilla Rollover, como muestra la siguiente figura:

.

Como observamos, se activa el botón 9) Clic en

, activado recientemente, y se muestra:

Si activamos la cajilla Use Rollover perteneciente a la zona High Side, del cuadro de diálogo, RoadCalc permite ingresar la diferencia de pendiente máxima, este valor controla la pendiente de la banquina. También debemos JOSE ROBERTO CHOCOBAR

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especificar el código PT que corresponde al punto final de la banquina, generalmente 10. RoadCalc calcula la cota del punto con código PT de fin de banquina en base a la pendiente máxima y coloca ese punto en el lugar calculado.

Si activamos la cajilla Use Rollover perteneciente a la zona Low Side, del cuadro de diálogo, RoadCalc ajusta la banquina interior (lado bajo) para seguir la pendiente de la calzada peraltada. En este caso debemos especificar el código PT que corresponde al punto final de la banquina, generalmente 10.

Por último podemos decir que el botón

, se utiliza cuando los valores de

las tablas de velocidad suministrados por RoadCalc, no correspondan con las especificaciones de diseño en uso.

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LECCION 8. – SECCIONES TRANSVERSALES. Como en el proyecto convencional de carreteras, las secciones transversales serán las que contengan los datos de las cotas ya sea de terreno original y las de diseño. Para ello primero debemos especificar las diferentes capas que componen el suelo original y la que componen el paquete estructural a utilizar. (Cuando se utilicen diferentes paquetes estructurales en un mismo alineamiento, es conveniente solamente declarar un solo tipo de capa para el paquete y otra capa que representará la sub-rasante).

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LECCION 8.1. – SUPERFICIES. RoadCalc llama superficie al las diferentes capas de material que tenemos en un perfil transversal o en una sección típica. Una superficie define la capa superior del material. Existen 3 tipos de superficies a saber: Una superficie original representa el material existente en el lugar. RoadCalc necesita al menos una superficie de suelo original y por ello es que crea por defecto una superficie llamada “original”. Cada superficie representa una capa de un material encontrado en el terreno, estos son cuantificados durante el procesamiento de secciones típicas para generar un informe de cantidad de tierra.

Las superficies de diseño se usan para representar los materiales que se colocan en el lugar.

Generalmente se desarrollan procesando secciones típicas sobre superficies originales.

Las superficies actuales se utilizan para representar condiciones construidas. Se pueden calcular volúmenes para cada superficie actual, estos valores pueden ser consultados por superficie individual o como volumen acumulado de superficies actuales previas.

Para ingresar las diferentes superficies, debemos seguir los siguientes pasos: 1) Del menú de RoadCalc, clic en

. , se visualiza:

2) Clic en

Donde observamos que este cuadro tiene solapas, las cuales sirven para ingresar el tipo de superficie deseado, ya sean de terreno original (Original), de diseño (Design) o actual (actual).

Primero ingresaremos las capas de suelos encontradas en el terreno cuando se desarrolló la introspección en el lugar. Como observamos en la figura anterior nos encontramos ubicados en la solapa Original, y además observamos que por defecto tenemos un tipo de suelo llamado Orig Surface, el cual no puede ser eliminado y representa la capa superior del terreno. De todas maneras podemos ingresar otros suelos de la siguiente manera: 3) Clic en el icono

(nuevo), y se muestra:

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Generalmente en la ejecuciรณn de la obra de la carretera, se extrae una capa de suelo que se considera que debe ser reemplazado por considerar que no se puede utilizar como base del camino, este suelo lo llamaremos Destape y al suelo que utilizaremos como base lo llamaremos Bueno, entonces: 4) Tipear Destape en el campo Name.

5) En el campo %Compaction no pondremos nada por ahora.

6) En Removal Method, elegiremos Strip, lo que indica que el suelo declarado no podrรก ser utilizado para terraplenar otro sector del camino.

7) En el campo Type, seleccionaremos Parallel, para indicar que la capa superior de este suelo, se comporta en forma paralela a la capa superior del suelo Orig_Surface.

Si llenamos el cuadro con los datos indicados anteriormente tenemos algo similar a la siguiente figura:

8) Luego clic en

9) Nuevamente clic en

, se muestra:

para ingresar la otra capa de suelo, se muestra:

10) Tipear Bueno en el campo Name.

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11) En el campo %Compaction no pondremos nada por ahora.

12) En Removal Method, elegiremos Normal, lo que indica que el suelo en caso de corte podrá ser utilizado para terraplenar otro sector del camino.

13) En el campo Type, seleccionaremos Parallel, para indicar que la capa superior de este suelo, se comporta en forma paralela a la capa superior del suelo Orig Surface.

Si llenamos el cuadro con los datos indicados anteriormente tenemos algo similar a la siguiente figura:

Luego clic en

, se muestra:

Para el caso de las capas de diseño, declararemos dos; la primera llamada Paquete, que comprenderá todo el paquete estructural y la otra llamada Sub-Rasante que será la que se encuentra debajo del paquete estructural.

1) Clic en la solapa

2) Clic en

, y se muestra:

(nuevo) y se visualiza:

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3) En el campo Name, tipeamos Paquete, como muestra la siguiente figura:

4) Clic en

, se visualiza:

5) Nuevamente clic en

para ingresar la otra capa de diseño

6) Tipeamos Sub-Rasante en el campo Name, como muestra la siguiente figura:

7) Clic en 8) Clic en

, y se visualiza el cuadro de dialogo con la nueva superficie ingresada. , para salir del cuadro Manage Surfaces.

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LECCION 8.2. – SECCIONES TRANSVERSALES. Ahora es necesario generar las secciones transversales al alineamiento para su posterior procesamiento con las secciones típicas. Para esto utilizaremos el modelo de superficie generado con el módulo Surface Modeling ya visto anteriormente.

1) De la barra de menú del RoadCalc, clic en 2) Luego clic

. , se muestra:

En este cuadro debemos especificar las distancias de separación de las secciones transversales, de la siguiente manera: 3) En el campo Stationing Interval, tipeamos 20, como muestra la siguiente figura:

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DISEÑO DE CARRETERAS 4) Luego clic en

EAGLE POINT 2001 , se muestra:

En la parte superior del cuadro, debemos activar la capa de superficie que deseamos generar y además debemos indicar la procedencia de los datos para generar la misma.

5) Activar la cajilla perteneciente a la capa de superficie Orig_Surface e indicar que los datos que nos servirán para generar esta capa, serán los que contienen los triángulos generados (anteriormente en el módulo Surface Modeling) en el modelo de superficie llamado Surface1.

6) En la zona Corridor Edge, en los campo Left y Right, debemos especificar el ancho que tendremos en cuenta para extraer los datos del modelo de superficie elegido. El valor por defecto es 100m para ambos lados medidos desde el alineamiento central (Centerline). En nuestro ejemplo dejaremos esos valores por defecto.

7) En la zona Stationing List, se muestra un listado de las progresivas donde se generarán las secciones transversales, esto fue especificado en el paso 3 (cada 20m), pero es importante verificar que en la columna Marked for Extraction se encuentre un carácter X, que indica que en esta progresiva se generará una sección transversal.

8) Clic en

, se muestra un cuadro que indica el procesamiento de los datos de los triángulos para

generar las secciones transversales:

Luego se visualiza en el área gráfica del archivo DWG: JOSE ROBERTO CHOCOBAR

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Para ver las secciones transversales generadas, hacemos: 1) De la barra de menú de RoadCalc, clic en

. , se muestra:

2) Luego clic en

En este cuadro observamos dos zonas bien definidas, Station y Shot at Station.

En la zona Station, podemos seleccionar la estación (progresiva) de la cual queremos ver la sección transversal.

En la zona Shot at Station, observamos el offset de los puntos de quiebre de la sección transversal correspondiente a la progresiva seleccionada en la ventana Station.

3) Para cerrar este cuadro, clic en

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.

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LECCION 8.3. – SUBSUPERFICIES. En la lección 8.1. declaramos dos tipos de suelos originales: Destape Bueno.

Dijimos también que el suelo Destape es el que se extrae del terreno natural por considerarse un suelo de poca resistencia. Generalmente se considera que este suelo tiene un espesor de 0,20m. Luego el suelo que encontramos después de los 0,20m de profundidad, lo llamamos Bueno.

Para que RoadCalc tenga en cuenta estos tipos de suelos en el balance de volúmenes, debemos ingresarlos en los perfiles de progresiva inicial y final, de esta manera, luego podremos generar las subsuperficies mencionadas.

Veamos como ingresamos los datos de los subsuelos en el perfil inicial.

1) De la barra de menú de RoadCalc, clic en 2) Luego clic en

. , se muestra

Como observamos en la figura anterior, nos encontramos visualizando la sección transversal de progresiva 0+000.000, entonces.

3) En el campo Surfaces, elegimos de la lista descolgable, la superficie Orig_Destape, como muestra el siguiente gráfico.

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Y se observa que en la zona Shot at Station los valores de offsets desaparecieron. Esto es porque no tenemos todavía valores de offsets para la superficie Destape. Para ingresar los valores de offsets de la superficie Destape, hacemos lo siguiente: 4) En la zona Shot at Station, clic en

(New Shot), se muestra:

5) En el campo Method, seleccionar la opción Offset / Depth, como muestra la siguiente figura:

Con lo cual RoadCalc nos solicitará los datos del offset (distancia con respecto al alineamiento central) en la progresiva activa (0+000.000) y además nos solicitará el valor de la profundidad que se excavó para encontrar la superficie que estamos ingresando. Recordemos que la superficie que estamos ingresando es la de Destape, por lo cual el offset (Offset) y la profundidad (Depth) tienen el valor cero, por lo tanto: 6) En el campo Offset, tipear 0 (cero).

7) En el campo Depth, tipear o (cero), como indica la siguiente figura:

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DISEÑO DE CARRETERAS 8) Clic en

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.

9) Luego, clic en

, se muestra:

Donde se puede apreciar los offset’s de la superficie Destape.

Ahora vamos a ingresar la superficie que declaramos en la lección 8.1., llamada Bueno, para ello hacemos: 10) En el campo Surfaces, elegimos de la lista descolgable, la superficie Orig_Bueno, como muestra el siguiente gráfico.

11) En la zona Shot at Station, clic en

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(New Shot), se muestra:

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12) En el campo Offset, tipear 0 (cero).

13) En el campo Depth, tipear 0,20 que suponemos que se encuentra el suelo que sirve para asiento de la carretera, como indica la siguiente figura:

14) Clic en

.

15) Luego, clic en

, se muestra:

Donde observamos los offsetâ&#x20AC;&#x2122;s generados para la superficie Bueno, en la progresiva 0+000.00.

16) Clic en

, para salir de este cuadro.

Procederemos de la misma forma, para ingresar las superficies Destape y Bueno en la progresiva final.

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LECCION 8.4. – GENERAR SUBSUPERFICIES. En la lección anterior ingresamos los valores de las muestras de suelos, hasta ahora éstas muestras sólo están en las progresivas de inicio y final, veremos como generamos estas subsuperficies para las progresivas que se encuentran entre la inicial y la final.

1) Del menú de RoadCalc, clic en

.

2) Luego clic en

, se muestra el siguiente cuadro.

3) Activar las cajillas correspondientes a las estaciones donde ingresamos los datos de las muestras, como muestra la siguiente figura:

4) Clic en

, se muestra:

Este aviso nos indica que las subsuperficies se generarán entre las progresivas de los controles activados.

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DISEÑO DE CARRETERAS 5) Clic en

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, y se generarán las subsuperficies.

Para verificar y ver las subsuperficies generadas, debemos hacer: 1) Del menú RoadCalc, clic en 2) Luego clic en

. , y se muestra:

3) Con el puntero del ratón, podemos elegir las estaciones entre las estaciones de control, para visualizar las subsuperficies generadas.

4) En el campo Surfaces, podemos elegir Orig_Destape, y veremos que existen offsets en esta progresiva, las cuales se generaron automáticamente con el procedimiento de generar subsuperficies.

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LECCION 9. – PERFILES. Los perfiles de diseño son los que controlan las elevaciones de los puntos en las secciones típicas (paquete estructural). En las secciones típicas se define un punto por el cual se controla su trayectoria, tanto para la trayectoria horizontal como para la vertical, este punto tiene código PT = 1, pero generalmente cuando menciono los códigos PT que tiene el RoadCalc para controlar las trayectorias de las secciones típicas, comienzan los temores, pero no hay que asustarse porque estos códigos PT son muy fáciles de utilizar, ya lo veremos más adelante.

Necesariamente debemos definir el perfil que controla el código PT = 1, este perfil es el que generalmente denominamos rasante de la carretera.

Para el diseño de la rasante debemos tener en cuenta las pendientes de la misma, la cual con relación a la circulación de vehículos aislados, se hace sentir mucho más fuertemente sobre la velocidad de camiones que sobre la de automóviles, por cuya causa, en los proyectos, la magnitud de aquellas, deberá fijarse en función de las características y proporción de camiones dentro de la corriente vehicular, y teniendo en cuenta los siguientes conceptos: a) En pendientes de hasta 3% los automóviles no resultan afectados sino en un grado muy pequeño y la operación de camiones lo es solamente en largas pendientes. b) En pendientes del 5% los automóviles no tienen dificultad en operar eficientemente, pero los camiones pueden tener considerable dificultad sobre todo si se trata de una zona de mucha altura sobre el nivel del mar y fría conformación de hielo en la calzada. c) Los costos operativos y de mantenimiento aumentan con el valor de la pendiente. d) Se deberá tratar siempre de utilizar valores de pendientes que se encuentren por debajo de los máximos.

La influencia de la magnitud de las pendientes sobre la velocidad de los vehículos, es mucho más pronunciada para el caso de los camiones que para los automóviles.

Por esta causa se debe considerar como longitud crítica a la máxima deseable de un camino de dos trochas con una rasante de pendiente dada, que origina una reducción en la velocidad media de marcha de los vehículos comerciales (camión de 180 Kg de peso bruto por HP) de aproximadamente 25 Km / hora.

Esta reducción representa para caminos de velocidad directriz superior a 50 Km / hora una velocidad que se considera aceptable para los camiones, del orden de la mitad de la directriz.

Este es el criterio adoptado por la AASHO para cada velocidad directriz ha hallado las relaciones entre la magnitud de la pendiente y su longitud. Como dichas relaciones son prcticamente las mismas para diversas velocidades directrices, se ha determinado una única relación que vincula ambas variables, independientemente de la velocidad directriz.

Dicha relación puede expresarse, aproximadamente, en la siguiente forma: Lc ( i - 0,014 ) = Hc Donde: I : pendiente máxima deseable, en m / m Lc : longitud crítica de la pendiente, en metros.

Hc : constante, en metros.

Para una diferencia de velocidades de 25 km / hora se tiene que : Hc = 9,00 m.

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Esta expresión es válida siempre que el tramo anterior al de la pendiente ascendente considerada tenga una longitud suficiente, prácticamente en horizontal.

Si en cambio, dicha pendiente está precedida por una pendiente descendente de longitud apreciable y si el diseño geométrico del camino lo permite, podrá admitirse que el camión tipo considerado, inicie la subida por la pendiente ascendente con velocidades de 5, 10 o aún 15 km / hora, mayores que las previstas en el caso anterior.

Es decir, puede admitirse que la disminución de velocidad en la pendiente ascendente, sea de unos 30, 35 o 40 km / hora, en lugar de los 25 km / hora considerados anteriormente.

Por otra parte si la pendiente del tramo inmediatamente anterior es también ascendente y de una magnitud apreciable, la disminución de velocidad a considerar tendría que ser inferior a los 25 km / hora citados.

Las longitudes críticas de pendientes halladas precedentemente producen una disminución en la velocidad de un camión tipo que puede ser considerada para dicho vehículo, como aceptable.

Si bien es deseable no excederse de dichas longitudes, muchas veces no es posible hacerlo, especialmente en caminos de montaña.

No obstante, para longitudes de pendientes de magnitud apreciable, se ha fijado como límite máximo aquel que produce para la corriente de tránsito en la hora de pico, un grado de congestión que se encuentra en el extremo de lo tolerable.

RoadCalc representa laas curvas verticales con líneas de segmentos muy pequeños, las cuales responden a una ecuación parabólica cuadrática.

Para la individualización de estas curvas parabólicas se utiliza su parámetro (K), que es el radio de curvatura en el vértice: P = x² 2y Existen dos casos de curvas verticales, las convexas (cresta) y las cóncavas (sag).

Curvas verticales convexas: Cuando diseñamos una curva vertical tratamos de determinar los parámetros de este tipo de curvas que permitan cumplir simultáneamente las siguientes condiciones: 1) Seguridad en el tránsito.

2) Comodidad para los ocupantes de los vehículos.

3) Apariencia estética de la rasante.

4) Drenaje superficial adecuado.

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LECCION 9.1. – PARÁMETROS DE VISIBILIDAD. Para satisfacer la condición de seguridad en el tránsito, es indispensable contar con distancias de visibilidad, desde el ojo del conductor hasta el posible obstáculo, iguales a las de detención. Se consideran los casos de operación diurna y nocturna para los dos casos de curvas verticales, convexas (cresta) y cóncavas (sag) Curvas verticales convexas: a) Para la operación diurna, las distancias de detención elegidas, son las correspondientes a la velocidad directriz. b) Para la operación nocturna, teniendo en cuenta que en general los conductores no imprimen a sus vehículos las velocidades máximas a las que circularían de dia, se han adoptado distancias de detención correspondientes a una velocidad igual al 90% de la directriz.

No obstante, se han considerado como deseables los parámetros que permiten una velocidad nocturna segura, igual a la directriz.

Curvas verticales cóncavas: En este caso prevalecen las condiciones de operación nocturna, ya que dada la configuración de la curva , no hay problema de visibilidad en horas diurnas.

Se han adoptado como mínimos absolutos, los parámetros que permiten una suficiente iluminación nocturna a una distancia igual a la de frenado, correspondiente a una velocidad del vehículo equivalente al 90% de la velocidad directriz.

Se ha adoptado como altura del ojo del conductor sobre el pavimento, el valor de 1,07 m.

La altura del objeto que pueda ser considerada como un obstáculo peligroso, se adoptó en 0,15 m para el caso de frenado y 1,30 m para el caso de sobrepaso.

Los valores para la altura de los faros de los automóviles y el ángulo de divergencia del haz luminoso, adoptada son de 0,61 m y 1º respectivamente.

No obstante estos valores pueden modificarse haciendo: 1) Del menú de RoadCalc, clic en 2)

Luego clic en

. , se muestra:

3)

2) Clic en la solapa Sight Parameters (parámetros de visibilidad), y se muestra:

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3) Luego de tipear los valores correspondientes a las normas de diseño establecidas, clic en

.

Se observa que se activa un archivo de dibujo con nombre rcprf001.dwg, el cual corresponde al archivo de dibujo en el cual debemos definir el perfil de diseño de la rasante.

Este archivo de dibujo es completamente independiente del archivo donde estábamos trabajando hasta ahora. La particularidad de este archivo dwg, es que los valores de coordenadas del eje X, pertenecen a las progresivas del alineamiento definido en planta,

y los valores de coordenadas del eje Y, corresponden a las elevaciones

multiplicados por un factor resultante del cociente entre la escala horizontal y la vertical, seleccionadas en la lección 1.4.

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LECCION 9.2. – PERFILES DE SUELO ORIGINAL. Existen tipos de perfiles de terreno natural, los cuales son creados desde el modelo de superficie generado con el módulo Surface Modeling, la diferencia entre estos dos perfiles es que uno de ellos se genera con los datos de terreno natural solamente de la sección transversal, o sea que representa en menor calidad el suelo original verdadero.

Veremos los pasos para generar el perfil de suelo original que se genera con todos los datos de la triangulación realizada con el módulo Surface Modeling.

1) Del menú de RoadCalc, clic en

.

2) Luego clic en

, se muestra:

3) En el campo Profile Name dejamos el valor por defecto (None).

4) En el campo From Surface Model, debemos especificar el nombre del modelo de superficie generado con el módulo Surface Modeling, que corresponda al modelo de donde queremos extraer los datos del suelo original. En el ejemplo dejamos Surface1.

5) Clic en

, se muestra:

El puntero del ratón, tomó la forma correspondiente a la selección de objetos.

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6) Clic sobre el alineamiento central (Centerline), como muestra la siguiente figura:

Automรกticamente se dibujarรกn los perfiles de suelo original en el archivo rcprf001.dwg, como muestra la siguiente figura:

En caso de que no se visualicen los perfiles de suelo original, ejecutar el comando Zoom Extensiรณn.

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El perfil que se encuentra en el layer ORIG_O, corresponde al perfil generado con los datos de terreno natural de las secciones transversales, y el perfil que está en el layer PROFILES_DES, corresponde al perfil de suelo original que se encuentra a una distancia del alineamiento central (Centerline), la cual se especifica de la siguiente manera: 1) Del menú de RoadCalc, clic en

. , se muestra:

2) Luego Clic en

Por defecto el valor de la distancia con respecto al Centerline es cero. Podemos generar nuevos perfiles a especificando una distancia con respecto al alineamiento central.

Para generar un perfil a una distancia del Centerline, debemos hacer: 3) Clic en

(New Profile Offset), se muestra:

4) Un valor negativo indica que el perfil a generar estará ubicado a la izquierda del Centerline, en cambio especificar una distancia positiva para generar el perfil a la derecha del alineamiento central.

5) Luego clic en

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.

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LECCION 9.3. – PERFIL DE DISEÑO DEL CENTERLINE (RASANTE).

Generalmente tomamos como base el perfil de terreno original para definir el perfil de la rasante de la carretera , en RoadCalc debemos dibujar la rasante con una Polilínea en el archivo rcprf001.dwg para luego convertir esta polilínea en el perfil de diseño.

Cuando dibujamos esta polilínea debemos tener en cuenta que la polilínea debe comenzar exactamente en la misma coordenada X donde comienza el perfil de suelo original, y debe terminar exactamente en la misma coordenada X donde termina el perfil de suelo original, para ello utilizaremos los modos de referencias proporcionados por el programa CAD. Para el ejemplo trazamos la polilínea como indica la siguiente figura:

Para dibujar la polilínea, en el arranque se tomó como parámetro un relleno de 5 m de alto, y para el final de la polilínea, se adoptó una excavación de 5 m de profundidad. Recordemos que los valores de las coordenadas Y, están afectadas por un coeficiente que resulta del cociente entre la escala horizontal y la vertical. En nuestro caso este coeficiente resulta 10, o sea que para indicar los valores anteriormente citados (5 m), debemos multiplicar este valor por 10. Lo que significa que al consultar una distancia, al comienzo y al final de la polilínea, con respecto al perfil de suelo original, la distancia resultante debe ser 50.

Luego generamos un VPI en el centro del total del alineamiento, el cual tiene como pendiente de entrada 0% y la pendiente de salida la resultante de la unión entre el VPI y el punto final de la polilínea.

Ahora debemos convertir esta polilínea en el perfil de diseño, para ello hacemos: 1) Del menú de RoadCalc, clic en 2) Luego, clic en

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. , se muestra:

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Se observa en la zona de comandos de AutoCAD.

3) Clic sobre la polilínea.

4) Presionar el botón derecho del ratón para cancelar la selección, se muestra:

5) Clic en

, se muestra:

6) Clic en

, se observará que la polilínea se ubica en el layer Centerline y tiene color rojo.

De esta manera ingresamos el perfil de diseño de eje central (rasante) de la carretera.

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LECCION 9.4. – PARAMETROS DE CURVA VERTICAL. RoadCalc ofrece diversas tablas que contienen los parámetros de curvas verticales.

Las tablas trabajan de dos formas: para elegir una velocidad de diseño, RoadCalc crea los datos de curva para cualquier VPI, luego, al visualizar los datos de curva, RoadCalc verifica los parámetros de la curva activa contra la tabla de velocidad de diseño. Si se modifican los parámetros, RoadCalc actualiza la velocidad de diseño adecuadamente.

La siguiente figura muestra la ubicación de los parámetros: VPI: Punto de intersección vertical.

VPC: Punto de curvatura Vertical.

VPT: Punto de tangencia vertical.

L: Longitud de Curva.

K: Factor K. E: Distancia Externa. %g: pendiente de entrada y salida.

Para acceder a los cuadros de diálogo que permiten elegir estos parámetros, debemos hacer: 1) De la barra de menú descolgable de RoadCalc, clic en

.

, y se visualiza el siguiente cuadro de diálogo:

2) Luego clic en

El cual muestra en un listado, todos los VPI que pertenecen al perfil generado anteriormente.

3) Clic en

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, y se muestra:

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4) Clic en

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, se visualiza:

Estas tablas contienen las recomendaciones de la AASHTO sobre longitud de curva mínima, valores K y distancias de visibilidad en base a

la velocidad de diseño, tanto para curvas verticales convexas (cresta) o

cóncavas (sag).

5) Seleccionaremos la tabla predefinida con valores métricos y con longitud de visibilidad de pasada, para ello hacemos clic en la lista descolgable del campo Speed Table, como muestra la siguiente figura:

6) seleccionaremos una velocidad de diseño, por ejemplo 50 KPH.

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7) Le asignamos estos parámetros al VPI deseado, para ello hacemos clic en

,

se muestra:

8) Clic en el VPI al cual queremos asignarles los parámetros seleccionados. En este caso sólo tenemos un VPI, por lo tanto éste ya está seleccionado por defecto.

9) Luego clic en 10) Luego Clic en

. , se muestra:

Se asignaron los parámetros seleccionados al VPI 1.

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Si una curva se superpone con curvas vecinas, RoadCalc despliega el texto debajo de la opciรณn Asimmetric Curve, indicando el lugar en que se produce la superposiciรณn. Ajustar los puntos VPI o las longitudes de curva para elimina las superposiciones antes de salir del cuadro de diรกlogo.

11) Clic en

.

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LECCION 10. – SECCION TIPICA. Lo que sigue se referirá exclusivamente a las características geométricas de la calzada, con exclusión de su diseño estructural.

Los anchos de calzada se han fijado en función de los volúmenes de tránsito futuro previstos, o sea de la categoría asignada al camino, y de la velocidad directriz.

Es decir , el criterio es proyectar la calzada con anchos mayores, cuanto más grandes sean los volúmenes de tránsito y las velocidades directrices.

Siguiendo la práctica corriente en nuestro medio, en alineamientos rectos, se ha adoptado como perfill transversal del pavimento, una sección compuesta por dos segmentos de rectas que se cortan en el eje.

Estas rectas deberán tener una pendiente transversal suficiente para evitar la formación de una lámina de agua sobre la calzada que pueda dar origen al fenómeno de “hidroplaneo”. En los pavimentos de tipo superior, la superficie lisa ofrece poca resistencia de fricción para el escurrimiento de las aguas, permitiendo pendientes transversales mínimas. Por el contrario, los pavimentos con superficie de granulometría abierta deben tener una pendiente transversal más pronunciada que facilite dicho escurrimiento.

El valor máximo de esta pendiente se ve limitado, sin embargo, por factores tales como la apariencia que presenta la calzada, la mayor longitud de transición que se requiere para el peralte e, inclusive por la inseguridad en la conducción, resultante de la tendencia de los vehículos de desviarse hacia el borde del pavimento cuando circulan por la superficie demasiado inclinada.

Por todo lo expuesto, es que la práctica vial corriente adoptada, para la pendiente transversal de la calzada, valores variables con el tipo de pavimento y también con las características pluviométricas de la zona.

Para el caso de un camino de dos calzadas separadas por un cantero central sin drenaje longitudinal propio, los perfiles transversales de éstas tendrán una pendiente uniforme hacia afuera, para permitir el escurrimiento de las aguas superficiales en dirección a las cunetas laterales exteriores. En el caso contrario, cuando se proyecte un drenaje longitudinal ubicado en el cantero central, aquellas tendrán su perfil transversal normal.

El ancho de la banquina debe determinarse en función de la categoría del camino y de la topografía de la zona que atraviesa. Por ejemplo, en zonas montañosas, debido a la gran incidencia que generalmente tiene el costo de movimiento de suelos en el importe de la obra, se ha reducido el ancho de las banquinas en relación al adoptado en zonas llanas u onduladas.

Respecto de la pendiente transversal de las banquinas, la práctica usual es adoptar el 4%. No obstante se recomiendan los valores de la A.A.S.H.O. para pavimentos sin cordones, de acuerdo al tipo de recubrimiento previsto, a saber: Banquinas con tratamiento bituminoso _______________ del 3% al 5%.

Banquinas con grava o piedra partida ________________ del 4% al 6%.

Banquinas recubiertas de pasto _____________________ 8%.

Estos valores no son rígidos y la A.A.S.H.O. recomienda que al adoptarlos se tenga en cuenta la pendiente transversal de la calzada, para evitar, entre ambas, diferencias algebraicas de pendiente muy pronunciadas.

Cuando la calzada se encuentra en correspondencia con la curva horizontal y el peralte sea mayor que la pendiente transversal recomendada para la banquina, se adoptará para ésta el mismo valor del peralte.

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En RoadCalc, llamamos Sección Típica a la geometría del paquete estructural adoptado, además de todas las capas de las superficies pavimentadas, se debe incluir las líneas del drenaje en caso de que se adopte una sección transversal de diseño final con drenaje.

Cada punto de encuentro de las líneas superiores (capa superior) que forman la sección típica, deben contener códigos PT, para que estos puntos se comporten de la manera deseada al procesar el proyecto.

El valor del código PT que utilizaremos en una sección típica, dependerá del tipo de sección típica a definir.

Veamos cómo debemos proceder para la construcción de un paquete estructural como muestra la figura:

Primeramente veamos los códigos PT que debemos usar: El código PT 1 se le asigna al punto correspondiente al Centerline.

En el borde de la calzada, en este caso como se trata de una calzada simple, y necesitamos que peralte automáticamente en las curvas de acuerdo a las especificaciones que le dimos en los parámetros de curvas, le asignaremos código PT 2.

En el borde exterior de la banquina generalmente se le asigna código PT 10.

Para indicar el talud de una zanja, se utiliza el código PT 4.

Por último debemos indicar el punto final de la zanja, esto lo hacemos con el código PT 3.

De acuerdo con lo expuesto anteriormente, surge la siguiente figura:

Antes de proceder a dibujar la sección típica, recordemos que en la lección 8.1. declaramos las superficies de diseño, las cuales eran dos, pero como observamos en la figura anterior, tenemos más capas de diseño, pero es recomendable (para evitar problemas de construcción de la sección típica) que al conjunto de Base, Subbase y JOSE ROBERTO CHOCOBAR

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banquina, lo definamos en una sola superficie de diseño llamada “paquete” como vimos en la lección 8.1., entonces tenemos lo siguiente:

Es importante también aclarar, que el ingreso se los datos, se debe hacer por capas, o sea primero ingresar la capa “paquete” y luego la capa “subrasante”. La capa inferior debe contener a la capa superior para que al momento de definir las superficies, no se produzcan errores de interpretación por parte del RoadCalc, es por ello que conviene definir una sola capa para las superficies de diseño como mencionamos anteriormente.

Aclaradas las recomendaciones , procederemos a construir la sección típica en cuestión.

1) De la barra de menú descolgable de RoadCalc, clic en 2) Luego clic en

.

, y se visualiza el siguiente cuadro de diálogo.

Como observamos en la zona de listado de las secciones típicas, no tenemos hasta ahora secciones típicas declaradas en este proyecto, entonces hacemos: 3) Clic en

, para declarar una sección típica, a través del siguiente cuadro de diálogo

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4) Llenamos los campos con los siguientes datos.

5) Luego clic en

, se muestra:

En donde podemos observar la sección típica declarada recientemente.

6) Luego clic en

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para salir de este cuadro de diálogo.

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Hasta ahora, sólo tenemos declarada la sección típica “SIMPLE 1”, para dibujarla hacemos: 1) De la barra de menú descolgable de RoadCalc, clic en 2) Luego clic en

.

, y se muestra:

Este cuadro de diálogo es una especie de paquete de software de CAD, el cual contiene comandos específicos para realizar el dibujo de la sección típica.

En el campo Typical Section, contiene el nombre de la sección típica declarada anteriormente. En el caso de que tengamos más de una sección típica en este subproyecto, debemos seleccionar de la lista descolgable la sección típica que deseamos dibujar.

El ícono

, que está presionado, indica que la sección típica que dibujaremos, es la misma para una situación

de corte o de relleno, esto es conveniente, ya de esa manera nos ahorramos de dibujar la sección típica dos veces. (una para corte y otra para relleno). Todo esto si es que el paquete estructural es el mismo en ambas situaciones y sólo varíe la zona de la zanja.

En caso que el paquete estructural sea diferente para una situación de corte, debemos dibujar la sección típica solamente para corte, para ello activamos el ícono

, y para el caso de relleno, activamos el ícono

.

En nuestro caso, el paquete estructural, será el mismo para ambos casos y sólo variará la zona de la zanja, la cual controlaremos con los códigos PT, como veremos más adelante, entonces: 3) Clic en

, y observamos que se activa un nuevo dibujo en el AutoCAD, el cual está en blanco y en modo

presentación 1(layout 1), como muestra la siguiente figura:

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Observamos que en el Layout 1, tenemos dos viewports, una para la situación de corte llamada Cut Detail, y la otra para la situación de relleno, llamada Fill Detail.

La cruz de hilos de color rojo, representa un sistema cartesiano ortogonal, el cual se tiene como referencia, para el cálculo de alguna coordenada. El origen de este sistema de coordenadas corresponde al punto por dónde se desplazará la Centerline, tanto en sentido horizontal (Aligment Centerline), como en el sentido vertical (Profile Centerline).

Es conveniente dibujar las capas superiores de las superficies, desde el Centerline hacia fuera y de manera contínua, para evitar errores de interpretación del RoadCalc a la hora de definir las superficies de diseño.

Entonces hacemos: 4) En el campo Start Point, tipeamos A , como muestra la siguiente figura:

5) Presionamos la tecla ENTER, y observamos que el campo Start Point, se cambió por un nuevo campo, en este caso X. Esta forma de ingreso de datos requiere una atención bastante particular, sobre todo en tener muy en cuenta, que dato me está solicitando el RoadCalc.

Los datos que solicitará el RoadCalc, dependerá del comando que seleccionemos en el momento que el campo mostraba el texto Start Point. La siguiente tabla muestra los comandos disponibles para el ingreso de datos de acuerdo a los datos que tenemos disponibles: Absxy

Permite colocar el punto de quiebre usando los valores para una coordenada X absoluta y una Y absoluta.

dXdY

Permite colocar el punto de quiebre usando valores para un Delta X y un Delta Y.

dXS

Coloca el punto de quiebre usando los valores para un Delta X y un valor % de pendiente.

dXH

Coloca el punto de quiebre usando los valores para un Delta X y pendiente H/V, donde el valor de V se fija en 1.

dXV

Coloca el punto de quiebre usando los valores para un Delta X y pendiente V/H, donde el valor de H se fija en 1.

dYS

Coloca el punto de quiebre usando los valores para un Delta Y y un valor % de pendiente.

dYH

Coloca el punto de quiebre usando los valores para un Delta Y y pendiente H/V, donde el valor de V se fija en 1.

dYV

Coloca el punto de quiebre usando los valores para un Delta Y y pendiente V/H, donde el valor de H se fija en 1.

Reset pen

Deja los segmentos dibujados y permite comenzar de nuevo con Start Point. Se lo aplica cuando terminamos de dibujar una capa superior de una superficie de diseño.

Undo

Elimina el último segmento dibujado. Similar al comando UNDO del AutoCAD.

eXit

Detiene el ingreso de datos.

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Volviendo a nuestro ejemplo, quedamos con el siguiente cuadro de diálogo:

6) tipeamos 0, en el campo X, para indicar que arrancaremos en el origen del sistema de coordenadas, con nuestra sección típica, como muestra la siguiente figura:

7) Presionamos ENTER, y se muestra:

8) tipeamos 0, en el campo Y, para indicar que arrancaremos en el origen del sistema de coordenadas, con nuestra sección típica, como muestra la siguiente figura:

9) Presionamos ENTER y se muestra:

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10) tipeamos 1 para indicar que el punto de quiebre en las coordenadas ingresadas, corresponde al Centerline, como muestra la siguiente figura:

11) Presionamos ENTER, tenemos:

Hasta ahora, ingresamos el punto de arranque de una línea, debemos especificar ahora cómo deseamos ingresar el siguiente vértice de la línea, ya sea con AbsXY, dXdY, dXS, dXH, dXV, dYS, dYH o dYV. En nuestro caso como tenemos de dato el ancho de la media calzada y la pendiente de ella, nos conviene seleccionar el modo dXS, para ello hacemos: 12) Tipeamos XS, como muestra la siguiente figura:

13) Presionamos la tecla ENTER, y se muestra:

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14) tipeamos el valor del ancho de la media calzada, como muestra la siguiente figura:

15) Presionamos ENTER, y se muestra:

16) Tipeamos –2, para indicar la pendiente hacia abajo de la calzada:

17) Presionamos ENTER y se muestra:

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18) Tipeamos 2, que corresponde al borde de la calzada.

19) Presionamos ENTER y se muestra:

Y en el layout se visualiza :

20) En el campo Next Point , tipeamos XS nuevamente e ingresamos el ancho y la pendiente de la banquina de la misma forma como hicimos para la calzada, pero le asignamos código PT 10 al borde de la banquina.

Una vez dibujada la capa superior del paquete estructural, debemos indicar que deseamos comenzar una línea desde una coordenada que no coincide con el último punto ingresado, en otras palabras queremos levantar el puntero de dibujo, hacemos: 21) Tipeamos R (Reset pen) en el campo Next Point, como muestra la siguiente figura:

22) Presionamos ENTER y se muestra:

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23) Tipeamos A, y presionamos ENTER., se muestra:

24) Tipeamos 0, para indicar que el arranque está sobre la Centerline, luego presionamos ENTER, se muestra:

25) Tipeamos –0.40, para indicar que el arranque de la línea está por debajo de la Centerline, luego presionamos ENTER, se muestra:

26) Tipeamos ENTER para aceptar el valor por defecto y se muestra:

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27) Tipeamos XS y presionamos ENTER. 28) Ingresamos el ancho de la media calzada (3,50), su pendiente (-2), código PT 0 y tenemos:

29) En el campo Next Point, elegimos la opción dXdY, para dibujar una línea vertical con coordenadas x e y relativas, hacemos:

30) Presionamos ENTER, se muestra:

31) Tipeamos 0, y presionamos ENTER, se muestra:

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32) Tipeamos 0.30, que resulta de restar 0.40 (alto del paquete completo) con 0.10 (alto de la banquina)

33) Presionamos ENTER, y se muestra:

34) Presionamos ENTER para aceptar el código PT por defecto, y se muestra en el Layout:

35) Tipeamos XS, para dibujar la parte inferior de la banquina con su ancho y su pendiente y tenemos:

Para dibujar la línea vertical que cerrará el paquete estructural, hacemos: 36) Clic en el ícono

, para indicar el punto que tiene código PT 10, de manera que nos aseguramos que la

superficie correspondiente al paquete, esté completamente cerrada. Seguramente deberemos hacer un Zoom ventana del AutoCAD y utilizar el modo de referencia Punto Final (Endpoint), como muestra la siguiente figura:

Una vez que hacemos clic sobre el punto final, el cuadro de diálogo mostrará:

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37) Presionamos ENTER para aceptar el valor por defecto, tenemos:

Ahora debemos dibujar el talud de la zanja, para ello hacemos: 38) Tipeamos YH, para que nos solicite el alto y la pendiente V/H del talud, tenemos:

39) Presionamos ENTER, y tenemos:

40) Tipeamos -1.20 como muestra la siguiente figura:

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41) Presionamos ENTER, se muestra:

42) Tipeamos 4. por tratarse de un talud 1:4 (V:H), luego presionamos ENTER y tenemos:

43) Tipeamos 3 , que es el cรณdigo PT que corresponde a este punto de quiebre, luego presionamos ENTER, tenemos:

44) En el cuadro de diรกlogo tipeamos XS, para ingresar la parte inferior de la zanja con su ancho (2) , su pendiente (0) y el cรณdigo PT 4, tenemos entonces :

45) En el cuadro de diรกlogo tipeamos X y presionamos ENTER, para salir del modo dibujo y tenemos :

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Ahora debemos dibujar la otra mitad de la calzada, entonces hacemos: 46) Clic en el ícono

, y tenemos en el Layout:

Para definir las superficies de diseño, hacemos: 47) Clic en el ícono

, y se muestra:

Donde muestra las superficies de diseño declaradas en la Lección 8.1.

48) Seleccionamos la superficie de diseño que deseamos definir, en este caso Paquete 49) Luego, clic en

, el puntero del ratón se convierte en una cruz, como muestra la siguiente figura:

50) Con la cual debemos hacer un clic dentro de la superficie correspondiente al Paquete, se muestra:

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51) Clic en

.

52) Clic en

.

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De esta manera dibujamos la sección típica correctamente.

Debemos cerrar el dibujo de la sección típica y luego hacer: 1) De la barra de menú descolgable de RoadCalc, clic en 2) Luego clic en

.

.

Esto último se realiza para indicarle al RoadCalc, que el dibujo que está activo en el AutoCAD, es el que corresponde al alineamiento en planta. Esto es muy importante porque de otra manera tendremos como dibujo en planta del alineamiento al último dibujo activo, en nuestro caso al correspondiente a la sección típica.

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LECCION 10.1. – CODIGOS PT. Existen 30 códigos PT por defecto a los que no se puede cambiar el número pero si la descripción y los bloques.

Debido a su significado especial no pueden ser eliminados de la biblioteca.

La siguiente tabla, muestra el significado de los códigos PT: -16 a -13 -6 a -3

Se usan para indicar los cuatro puntos de peralte en una sección típica de autopista con divisiones.

Idem al anterior pero también se los puede utilizar para indicar el peralte en una subsuperficie de autopistas con divisiones.

-1

Se usa para indicar un punto opcional de rotación para peralte.

0

Significa que el punto de quiebre no tiene propiedades especiales.

1

Controla el punto de quiebre por el alineamiento de eje central y el perfil de eje central.

2

Indica que el punto de quiebre peraltará de acuerdo a los parámetros de curvas asignados.

3y4

Se utilizan para definir la zanja en una sección típica.

5

Indica que el punto de quiebre pertenece a la parte superior exterior de un cordón cuneta.

6

Indica que el punto de quiebre pertenece a la parte superior interior de un cordón cuneta.

7

Se utiliza para señalar un punto de quiebre en la cuneta.

8

Marca que el punto de quiebre, es el perteneciente a la parte inferior de una cuneta por donde drena el agua.

9

Indica el límite de la cuneta con la calzada.

10

Pertenece al borde de la banquina.

11

Se utiliza para determinar el ancho de una vereda o ciclovía.

998 y 999

Se utilizan en los lados izquierdo y derecho de una sección típica para denotar puntos de estaca de zanja, en una superficie de rasante (inferior). Si la pendiente delantera tiene estos códigos, RoadCalc coloca los códigos PT 1004 y 1005 en la pendiente de encuentro de corte a la misma elevación.

1000 y 1001

Representan los puntos de encuentro izquierdo y derecho respectivamente.

1002 y 1003

Estos códigos se colocan en el punto de corte de una pendiente de Zona Limpia durante el procesamiento del comando Correr diseño.

1004 y 1005

Ver código 998 y 999.

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LECCION 11. – PROCESO. RoadCalc procesará las secciones transversales generadas, de acuerdo a los datos especificados hasta ahora, como ser; el alineamiento horizontal, el alineamiento vertical, la sección típica y el modelo digital del terreno.

La siguiente figura muestra los casos posibles en que podemos encontrarnos.

El primer caso se trata de una situación en corte, y el tercer caso se trata de una situación en relleno.

En cambio en el segundo caso no podemos especificar con precisión, a menos que establezcamos un punto de quiebre de la sección típica, como punto de referencia para decidir en que situación estamos, así podremos decir, si tomamos como punto de referencia el punto con código PT 10, diremos que nos encontramos en una situación de relleno, en cambio si tomamos como referencia el punto con código PT 4, diremos que nos encontramos en una situación de corte.

Generalmente conviene tomar como punto de referencia, al punto más exterior de la sección típica, porque desde allí se generará la línea de encuentro, como se muestra en el siguiente gráfico.

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Cuando RoadCalc procesa el diseño, observa las Situaciones de Diseño para determinar que sección típica debe utilizar en determinada progresiva, también qué Tablas de Condición debe usar. Las tablas de condiciones las analiza desde arriba hacia abajo en una situación de corte, en cambio analiza las condiciones comenzando por la de mayor profundidad de relleno en situaciones de relleno. De acuerdo al análisis efectuado, determina qué tipo de pendiente debe aplicar para generar la línea de encuentro.

En otras palabras: •

Toma el una sección transversal del modelo digital del terreno generada anteriormente, que se encuentra en el rango de proceso.

•

Busca en las Situaciones de Diseño la sección típica correspondiente a la progresiva de la sección transversal.

•

Superpone la sección típica con la sección transversal del terreno.

•

Busca en las Situaciones de Diseño la Tabla de Condición a aplicar en determinada progresiva.

•

De acuerdo a las condiciones de la tabla de condición, selecciona el tipo de Pendiente con la que se generará la línea de encuentro.

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LECCION 11.1. – BIBLIOTECA DE PENDIENTES. El cuadro de diálogo Slopes Library es un listado global de todas las pendientes creadas.

Las pendientes se usan en las Tablas de Condición para especificar la pendiente que se le aplica a la sección típica para generar la línea de encuentro Para observar o generar nuevas pendientes debemos hacer: 1) De la barra de menú descolgable de RoadCalc, clic en 2) Luego clic en

.

, se muestra:

Para visualizar los valores definidos de cada pendiente, hacemos 3) Clic en el signo + del tipo de pendiente que queremos consultar, se muestra:

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LECCION 11.2. – TABLAS DE CONDICION. Es aquí donde se debe especificar que tipo y valor de pendiente se le aplicará a la línea que une la sección típica con la sección transversal del terreno natural (línea de encuentro).

Por defecto, el subproyecto se configura con una Tabla de Condición que usa las pendientes que están especificadas en el cuadro de diálogo Condition Settings del Administrador de las Tablas de condiciones.

Veamos cómo llegamos a este cuadro de diálogo: 1) De la barra de menú descolgable de RoadCalc, clic en

, se muestra:

2) Luego clic en

3) Clic en

.

, y se muestra:

Como observamos, por defecto se construirá la línea de encuentro, con una pendiente simple 1:3, tanto para una situación de corte como de relleno, sin considerar una profundidad ni tipo de material. Veamos cómo debemos proceder para crear condiciones de corte, de acuerdo a una profundidades específicas, sean los siguientes casos a tener en cuenta: Si la profundidad es

Tipo de Pendiente

Punto de quiebre donde comenzará la línea de encuentro

>0

Simple 1:3

Código PT 4

>1.20

Simple 1:2

Código PT 4

>2.00

Simple 1:1

Código PT 4

Recordemos que la profundidad la medimos desde el punto más exterior de la sección típica, o sea el que tiene código PT 4. En RoadCalc, hacemos:

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1) De la barra de menú descolgable de RoadCalc, clic en

, se muestra:

2) Luego clic en

3) Clic en

.

, y se muestra:

4) En el campo Name, tipeamos C1.

5) Debemos observar que la opción Based on Depth Only (Basada solamente en la profundidad), se encuentre activada.

6) El tipo Cut debe estar en modo inverso (seleccionado), esto indica que el listado de la derecha, muestra las condiciones de corte.

7) Clic en

, y se muestra:

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Observamos en este cuadro de diálogo, dos zonas muy diferenciadas: •

Depth Check : Zona donde se especifica el valor de la profundidad de corte y de que punto de quiebre de la sección típica, se mide dicha profundidad .

•

Apply Slopes : Se debe especificar el tipo y nombre de la pendiente con la que se generará la línea de encuentro. También en esta zona se especifica de qué punto de quiebre de la sección típica, se ubicará la línea de encuentro.

Por defecto en el campo At PT Code de la zona Depth Check, tiene el valor Outermost Point, esto significa que la medición de la profundidad, se realizará desde el punto más exterior de la sección típica, por lo tanto en nuestro ejemplo no modificaremos este valor.

En la zona Apply Slopes observamos que se aplicará una pendiente simple 1:3 , pero en el campo At PT Code tiene el valor Outermost Point el cual modificaremos por 4 Toe of Cutslope, de la siguiente manera: 8) Clic en

del campo At PT Code, se muestra:

9) De la lista desplegable, hacemos clic en el Código PT 4, y tenemos:

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DISEร O DE CARRETERAS 10) Luego clic en

EAGLE POINT 2001 , se muestra:

Para la siguiente condiciรณn, hacemos: 11) Clic en

, se muestra:

12) En el campo If Depth is >=, tipeamos 1.20 13) En el campo Slope Name, seleccionamos Single 2:1 H/V 14) En el campo At PT Code , especificamos 4 Toe of Cutslope.

Entonces tenemos:

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DISEร O DE CARRETERAS 15) Luego clic en

EAGLE POINT 2001 , se muestra:

Para la siguiente condiciรณn, hacemos: 16) Clic en

, se muestra:

17) En el campo If Depth is >=, tipeamos 2 18) En el campo Slope Name, seleccionamos Single 1:1 H/V 19) En el campo At PT Code , especificamos 4 Toe of Cutslope.

Entonces tenemos:

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DISEÑO DE CARRETERAS 20) Luego clic en

EAGLE POINT 2001 , se muestra:

Donde observamos las condiciones especificadas para una situación de corte.

Para especificar las condiciones en las situaciones de relleno, hacemos: 21) Clic en el listado de la izquierda, sobre el texto Fill, como muestra la siguiente figura:

Y procedemos de manera análoga que en el caso de corte.

Entonces podemos decir que para la condición llamada C1, definimos las condiciones de corte y relleno respectivamente.

Podemos tener varias tablas de condición dentro de un subproyecto y una vez definidas, debemos especificar el rango de progresivas donde se aplicarán cada una de ellas.

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LECCION 11.3. – SITUACIONES DE DISEÑO. Este comando permite definir qué secciones típicas y tablas de condición, se aplican en determinadas progresivas a lo largo del alineamiento de diseño.

El cuadro requiere el ingreso de dos tipos de datos.

El primero, es especificar donde se aplican las diferentes secciones típicas y el segundo es dónde se verifican determinadas condiciones en base a la profundidad de corte o a la altura de relleno de la sección típica.

Los dos tipos de datos requieren el ingreso de las progresivas, para que RoadCalc sepa dónde aplicar las secciones típicas y las tablas de condiciones.

Cada situación de sección típica especificada es donde se aplica la sección típica en primer lugar. Lo que ocurre en las progresivas siguientes, depende del tipo de transición definida.

Existen tres tipos de Transiciones a saber: •

Tipo I : “no hacer transición” ; se aplica la misma sección típica en las progresivas siguientes a la definida con este tipo.

•

Tipo II : “a próxima progresiva” ; se realiza una transición en línea recta con la próxima sección típica definida.

•

Tipo III : “instancia simple” ; una sección típica interrumpe la sección típica que se aplica sobre un rango.

Las situaciones de tablas de condición, especifican que tablas debe usar RoadCalc durante el procesamiento.

Cada situación requiere un valor de progresiva y las tablas de condición se deben especificar tanto para el lado derecho, como para el izquierdo de la sección típica.

Veamos cómo especificamos los rangos para nuestro ejemplo: 1) De la barra de menú descolgable de RoadCalc, clic en

.

2) Luego clic en

, se muestra:

3) En la zona Typical Section Locations, clic en

, se muestra:

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4) En el campo Station, debemos tipear 0, como muestra la siguiente figura:

5) Luego clic en

, se visualiza:

Esto significa que en todo el alineamiento, se le aplicará la sección típica SIMPLE 1.

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6) En la zona Condition Tables Locations, clic en

, se muestra:

7) En el campo Station, tipeamos 0, como muestra la figura siguiente:

8) Luego clic en

, se muestra:

De esta forma le indicamos que se aplicará la condición C1 en todo el alineamiento, para ambos lados de la sección típica.

9) Clic en

, para salir de este cuadro de diálogo.

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DISEÑO DE CARRETERAS

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LECCION 11.4. – RUN DESIGN. Este comando se usa para juntar los elementos individuales definidos en el subproyecto, y produce las secciones transversales de diseño.

Al ejecutar este comando, se visualiza el siguiente cuadro de diálogo:

En este cuadro de diálogo, se puede especificar el rango de progresivas entre las cuales se desea procesar el diseño.

También se puede especificar si se desea aplicar el proceso en todas las secciones transversales que estén dentro del rango especificado (Use Design Locations) ó solamente aplicar solamente en las secciones transversales modificadas previamente (Use Step Through Modifications). Si se usa esta última opción, RoadCalc procesa las secciones típicas y las pendientes en las progresivas modificadas en el cuadro Revisar Secciones Transversales, de lo contrario, los cambios en secciones típicas en secciones típicas o pendientes se sobrescriben.

Las progresivas que han sido bloqueadas (en el cuadro Revisar Secciones Transversales o en el cuadro Editar Datos de Sección Transversal) no son reprocesadas con nuevos elementos de diseño.

En el campo Method, se puede optar entre hacer un proceso automático (Automatic) de todas las progresivas especificadas en el rango de proceso y luego visualizar las secciones transversales en el cuadro Editar Secciones Transversales de la opción de menú descolgable Cross-Sections, o bien se puede elegir un método de revisión (Step Through All, Step Through Warnings), cualquiera de los métodos de revisión muestran un cuadro de diálogo con la sección transversal, en una ventana para una visualización y edición rápida.

Luego de hacer clic sobre 1

, pueden aparecer las siguientes advertencias de procesamiento:

No se encuentra punto de encuentro. La superficie de suelo original no se extiende lo suficiente, los elementos de diseño deben ser modificados. Las superficies finales de esta progresiva fueron calculadas con un polígono que tiene por lado una línea vertical, que parte desde el punto más alejado de la sección transversal, hasta encontrarse con la línea de encuentro generada por el RoadCalc, por lo tanto esta superficie no es confiable hasta corregir el error.

2

Elevación del Perfil de diseño no válida. Existe una elevación del perfil de diseño inalcanzable.

3

Offset de alineamiento no válido. Un alineamiento con control de pendiente tiene un offset inalcanzable.

JOSE ROBERTO CHOCOBAR

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compucad00@hotmail.com

DISEÑO DE CARRETERAS

EAGLE POINT 2001

4

Código PT imposible. La sección típica no tiene un código PT que corresponda al código PT asociado.

5

Sentido de vía excedido. El punto de encuentro (Catchline) está fuera de la línea ROW.

6

Peralte Imposible. La sección típica no tiene un código PT que indique el límite de peralte.

7

Código PT no válido. El código PT asignado a un alineamiento y perfil especial, no fue definido como tipo de control por el usuario.

8

Rollover máximo excedido. Un alineamiento o perfil especial excede el rollover máximo.

9

Redondeo de pendiente no es posible. La longitud de la tangente especificada puede ser mayor que la longitud de la línea de pendiente.

10

Los detalles de sección típica izquierda y derecha, no tienen elevaciones similares en el eje central.

11

Código PT de rollover no se encuentra en la sección típica.

Para solucionar estos problemas, modificar los elementos de diseño adecuados y ejecutar el diseño nuevamente.

JOSE ROBERTO CHOCOBAR

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