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SOBREANCHOS

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on 2 May 2015

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AGENDA
1. DEFINICIÓN DE SOBREANCHO

2. NECESIDAD DEL SOBREANCHO

3. VALORES DE DISEÑO DE SOBREANCHO EN CURVAS HORIZONTALES

3.1. DETERMINACIÓN DE SOBREANCHO PARA VEHÍCULOS RÍGIDOS

3.2. DETERMINACIÓN DE SOBREANCHO PARA VEHÍCULOS ARTICULADOS

4. VALORES PARA LA LONGITUD DE TRANSICIÓN DEL SOBREANCHO

5. COMPARACIÓN DE VALORES DE DISEÑO PARA SOBREANCHOS


1. DEFINICIÓN DE SOBREANCHO
Cuando un vehículo circula por una curva, ocupa un ancho de camino mayor que en una tangente, debido a esta situación y a que es difícil para el conductor mantener el vehículo en el centro del carril, es necesario proporcionar un ancho adicional en las curvas, en relación con el ancho en tangente. (Navarro, 2011).
1. DEFINICIÓN DE SOBREANCHO
Según el Manual de Carreteras - Diseño Geométrico (DG 2013), los sobreanchos son una ampliación adicional de la superficie de rodadura de la vía, en los tramos en curva para compensar el mayor espacio requerido por los vehículos.

La anchura añadida (sobreancho) ocupada por el vehículo a medida que atraviesa la curva en comparación con la anchura de la calzada en recta puede calcularse por la geometría para cualquier combinación de radio y distancia entre ejes. Por lo tanto, la cantidad de ensanchamiento de la calzada en una curva horizontal es la diferencia entre la anchura necesaria en la curva y el ancho utilizado en una recta. (AASHTO, 2011)


2. NECESIDAD DE SOBREANCHO
3. VALORES DE DISEÑO DE SOBREANCHO
La cantidad de salida de huella de las ruedas, y por lo tanto la cantidad de ensanchamiento necesario en las curvas horizontales, depende conjuntamente de la
longitud y otras características del vehículo de diseño
y del
radio de curva
. La selección del vehículo de diseño se basa en el tamaño y frecuencia de los distintos tipos de vehículos esperados en las curvas del camino en cuestión. La cantidad de ensanchamiento necesaria aumenta con el tamaño del vehículo de diseño (para los vehículos de una sola unidad o vehículos con el mismo número de remolques o semirremolques) y disminuye con el radio de curva creciente. (AASHTO, 2011).
3.1. DETERMINACIÓN DE SOBREANCHO PARA VEHÍCULOS RÍGIDOS
De la imagen se puede deducir que:
Donde:

R’: Radio hasta el extremo del
parachoques delantero.

s: Sobreancho requerido por un carril

L: Distancia entre el parachoques
delantero y el eje trasero del vehículo.
SOBREANCHOS
DISEÑO AVANZADO DE CARRETERAS Y SEGURIDAD VIAL
MAESTRÍA EN INGENIERÍA VIAL - MENCIÓN EN CARRETERAS PUENTES Y TÚNELES
De la imagen se puede deducir que:
|
3.1. DETERMINACIÓN DE SOBREANCHO PARA VEHÍCULOS RÍGIDOS
Si se asume que R’ es sensiblemente igual a Rc, se tiene que para una calzada de n carriles:
Donde:

S: Sobreancho requerido para la
calzada (m).

n: Número de carriles.

Rc: Radio de la curva circular (m).

3.2. DETERMINACIÓN DE SOBREANCHO PARA VEHÍCULOS ARTICULADOS
Según AASHTO 2011, para un vehículo articulado, cada uno de los puntos de articulación se utiliza para determinar el ancho ocupado por el vehículo cuando está en curva (U). El camión tractor/semirremolque tiene tres valores de L que se consideran en la determinación de desvío de las ruedas:

- L1: Desde el eje delantero al eje de accionamiento tractor.
- L2: Desde el eje de accionamiento hasta el punto de articulación.
- L3 Desde el punto de articulación hasta el pivote de la quinta rueda en el
eje trasero.

3.2. DETERMINACIÓN DE SOBREANCHO PARA VEHÍCULOS ARTICULADOS
El Manual AASHTO 2011 presenta el siguiente procedimiento para la determinación del sobreancho requerido en una curva. La expresión recomendada es la siguiente:
Donde:
S: Sobreancho requerido por la calzada (m).
Ac: Ancho de la calzada en curva (m).
At: Ancho de la calzada en tangente (m).

Ahora bien:
Donde:
n: Número de carriles de la calzada
U: Ancho ocupado por el vehículo cuando está describiendo la trayectoria curva (m).
3.2. DETERMINACIÓN DE SOBREANCHO PARA VEHÍCULOS ARTICULADOS
Finalmente se deberá asignar anchura extra “Z”, que viene a ser una anchura radial adicional de pavimento para dar cabida a la dificultad de maniobra en una curva, y a la variación en la operación del conductor. Esta anchura adicional es un valor empírico (experimental) que varía con la velocidad del tránsito y el radio de la curva (AASHTO 2011). La asignación de ancho adicional se expresa como:
CONSIDERACIÓN IMPORTANTE!!!
Donde:

Z: Asignación de ancho extra (m).
V: Velocidad de diseño de la carretera (Km/h)
Rc: Radio de la Curva (m).

Esta fórmula para Z, también es incluida para el cálculo de sobreanchos en el Manual de Carreteras - Diseño Geométrico DG 2013, a manera de valor empírico. Es considerado para compensar la mayor dificultad en calcular distancias transversales en curvas.
Donde:

Z: Asignación de ancho extra (m).
V: Velocidad específica de la curva (Km/h)
Rc: Radio de la Curva (m).

El Manual de Diseño Geométrico de Carreteras de la República de Colombia 2008, también considera la variable Z en el cálculo de sobreanchos para vehículos articulados. Pero dicho valor experimental se obtiene de la siguiente manera


4. VALORES PARA LA LONGITUD DE TRANSICIÓN DEL SOBREANCHO
Con el fin de disponer de un alineamiento continuo en los bordes de la calzada, el sobreancho se debe desarrollar gradualmente a la entrada y a la salida de las curvas.
PARA CURVAS CIRCULARES SIMPLES
PARA CURVAS ESPRIRALIZADAS
5. COMPARACIÓN DE VALORES
DE DISEÑO DE SOBREANCHOS
5.1. SOBREANCHO EN CURVAS SEGÚN EL MANUAL DE CARRETERAS VOL N° 3 – INSTRUCCIONES DE CRITERIO Y DE DISEÑO (CHILE)
El sobreancho requerido equivale al aumento del espacio ocupado transversalmente por los vehículos al describir las curvas más las huelgas teóricas adoptadas, (valores medios).
CÁLCULO DE SOBREANCHO
Donde:

Lt = Largo total del vehículo
Unidades Simples (camiones y buses):
Lo: Distancia entre parachoques delantero y último eje trasero.
Semitrailer:
L1: Distancia entre parachoques delantero y último eje camión tractor
L2: Distancia entre pivote mesa de apoyo y último eje del tándem trasero.
Camión con Acoplado:
El conjunto con Lt = 20.5 m (máx legal) puede operar en los ensanches diseñados para el semitrailer con Lt = 18.6 m y cualquier conjunto con Lt ≤ 19.5 m puede hacerlo en los diseños para semitrailer con Lt = 16.4 m.

El Ensanche Total “E (m)” se limitará a un máximo de 3.0 m y un mínimo de 0.5 m en calzadas de 7.0 m y a un máximo de 3.20 m y un mínimo de 0.35 m en calzadas de 6.0. La columna “Radios Límite” indica que radios menores o mayores que los allí indicados requieren ensanches mayores o menores que los límites antes definidos.
CÁLCULO DE SOBREANCHO
En carretera o caminos, con la sola excepción de los de desarrollo, la transición del ancho en recta al ancho correspondiente al inicio de la Curva Circular que requiere ensanche, se dará en una longitud de 40 m, empleando para ello parcial o totalmente la clotoide que precede a la curva. Si el arco de enlace es menor de 40 m el desarrollo del sobreancho se ejecutará en la longitud del arco de enlace disponible y si es mayor de 40 m antes del PC. Del mismo modo pero en sentido inverso se actuará a la salida de la curva circular a partir del FC
DESARROLLO DE SOBREANCHO
5.2. SOBREANCHO EN CURVAS SEGÚN LAS NORMAS 3.1 IC TRAZADO – INSTRUCCIÓN DE CARRETERAS (ESPAÑA)
En alineaciones circulares de radio inferior a doscientos cincuenta metros (250m), el ancho total en metros de cada carril será:
Siendo:

l = longitud del vehículo, medida entre su extremo delantero y el eje de las ruedas traseras (m).
Rh = radio del eje en la curva horizontal (m).

Salvo en casos excepcionales y convenientemente justificados, se considerará el valor l = 9 m.

El sobreancho se obtendrá linealmente, en una longitud de transición mínima de treinta metros (30 m) desarrollada a lo largo de la clotoide, aumentando progresivamente los anchos de los carriles hasta alcanzar los valores de los sobreanchos totales en el inicio de la curva circular. En casos especialmente difíciles podrá aceptarse que el veinticinco por ciento (25%) de la longitud de transición se sitúe dentro de la propia curva circular.

El sobreancho no se obtendrá disminuyendo el ancho de los arcenes.
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