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SUMILLA DE LA ASIGNATURA
�La asignatura brinda al estudiante el conocimiento de
los aspectos básicos del diseño geométrico de obras
viales, haciendo énfasis en las carreteras.
�En el curso se desarrollan los aspectos teóricos y
prácticos relativos al diseño geométrico de curvas
horizontales, curvas verticales, transiciones, peralte,
sobre ancho y cálculo de volúmenes de movimiento
de tierras, entre otros.
�Todos estos contenidos dentro de la normatividad
vigente del Manual de Diseño Geométrico DG 2001.
El diseño geométrico
es la parte más
importante dentro de
un proyecto de
construcción o
mejoramiento de una
vía.
I. DISEÑO GEOMÉTRICO DE VÍAS
En esta etapa se determina su configuración
tridimensional, es decir, la ubicación y la forma
geométrica definida para los elementos de la
carretera; de manera que ésta sea funcional,
segura, cómoda, estética, económica y compatible
con el medio ambiente.
I. DISEÑO GEOMÉTRICO DE VÍAS
PRIMERA UNIDAD: GENERALIDADES SOBRE CAMINOS
UNIDAD SEMANA CONOCIMIENTOS PROCEDIMIENTOS ACTITUDES
I
1ª
Presentación del Sílabo. Prueba deentrada. Generalidades: Definición yconceptos generales de las vías terrestres
en el Perú, reseña histórica de los caminos.Software de aplicación para diseño.
Comprenderá la necesidad de la
existencia de las redes viales, su rol en eldesarrollo de las sociedades y el papel
fundamental que el ingeniero detransportes juega en este tema.
Conocerá de los sistemas de diseño
moderno, los cuales hacen uso desoftware aplicativo, basados en sistemasde dibujo asistido por computadora.
Muestra interés enconocer las
diferentescaracterísticas delas carreteras, su
evolución ysituación actual.
Asume la
importancia dedominarcorrectamente los
procedimientos dediseño de una vía
y el uso de lanorma de diseño.
2ª
Normas de Diseño geométrico DG-2001,categorización de la vía y conteo de tráfico.
Conocerá y aplicara los criterios de
diseño actuales y el uso de la norma dediseño peruano DG-2001, vigente
3ª
Criterios y Controles básicos de diseño:El vehículo, la velocidad, instalacionescomplementarias, Normas de pesos ymedidas.
Comprenderá y aplicara los principales
Criterios y controles básicos dediseño.
UNIDA
DSEMANA CONOCIMIENTOS PROCEDIMIENTOS ACTITUDES
II
4ª
Trazados de líneas gradiente, Reconocimiento de la ruta,
Aspectos físicos del territorio, alternativas de rutas y factoresde evaluación de la ruta. Alternativas de rutas y factores de
evaluación de la ruta.
Asignación del trabajo por grupos.
Traza rutas preliminares para unir ubicaciones
determinadas, proponiendo diferentesalternativas. Además conocerá la metodologíaque le permitirá elegir la ruta óptima.
Muestra orden en la
secuencia de las etapas aseguir para determinar elproceso del enlace devarios puntos, medianteuna carretera hasta lapuesta en servicio.
5ª
Diseño de Curvas Horizontales, Determinación del radiomínimo, problema de deslizamiento y de vuelco.
Diseño de Curvas Horizontales, elementos de la curva.Curvas simples y Compuestas.
1º Revisión del trabajo: Trazo de la línea gradiente.
Comprende que las curvas horizontales mal
diseñadas son la principal causas de losaccidentes de tráfico, ocasionados por el maldiseño de la vía, por tanto prestara especialcuidado e interés en hacer un buen uso de loscriterios y norma.
6ª EXAMEN PARCIAL I
II
7ª
Diseño de Curvas Horizontales, diseño del peralte, sobreancho y banqueta de visibilidad.
2º Revisión del trabajo: Trazo de curvashorizontales. PLANTA
Diseña y calcula los diferentes elementos de las
curvas horizontales, desde curvas simples ycompuestas hasta transiciones de curvas,peralte, sobre ancho y banquetas de visibilidad.
Plasmara sus conocimientos elaborando lasegunda presentación del trabajo grupal: En
esta etapa se revisara el diseño en planta, hastacurvas horizontales.
Asume la importancia de
dominar correctamente losprocedimientos de diseñohorizontal de una vía.
8ª
Diseño de Curvas horizontales de transición – Clotoide
SEGUNDA UNIDAD: DISEÑO DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL
2
UNIDAD SEMANA CONOCIMIENTOS PROCEDIMIENTOS ACTITUDES
III
9ª
Diseño del alineamiento vertical, generalidades, consideraciones de diseño, tipos de curva, por forma y cálculo.
3º Revisión del trabajo: Planilla de nivelación de pavimentos.
Aplicara los criterios básicos y las
técnicas para el diseño del alineamientovertical de vías
Diseñar y calcular los diferenteselementos de las curvas verticales,
cóncavas y convexas.
Coordinara el diseño horizontal y vertical
de la vía, dándole una armoníaadecuada.
Plasmara sus conocimientos elaborando
la tercera presentación del trabajogrupal: diseño practico del alineamiento
vertical de la vía.
Muestra orden en lasecuencia de las
etapas a seguir paradiseñar el
alineamiento verticalde la vía.
Asume la importancia
de dominarcorrectamente los
procedimientos dediseño vertical de una
vía.
Muestraresponsabilidad en la
elaboración del trabajogrupal.
10ª
Diseño de curvas verticales aplicación de distancia de visibilidad en las curvas verticales, calculo de curvas verticales cóncavas y convexas.
11ª
Diseño espacial de la vía: Coordinación del alineamiento horizontal y vertical.
4º Revisión del trabajo: Trazo de Curvas verticales. PLANTA- PERFIL
12ª EXAMEN PARCIAL II.
TERCERA UNIDAD: DISEÑO DEL ALINEAMIENTO VERTICALUNIDAD SEMANA CONOCIMIENTOS PROCEDIMIENTOS ACTITUDES
IV
13ª
Sección transversal: Ancho de la vía, bombeo, bermas, calzada plazoletas, zona de estacionamiento, cunetas. Nivelación
Identifica los diferentes elementos
que tienen una sección transversaly su función dentro del conjunto.
A diseñar correctamente la seccióntransversal de la vía, de acuerdo a
su categoría, determinación dedimensiones
A calcular el volumen total de
movimiento de tierras de cualquierdiseño, entendiendo conceptos de
compensación de volúmenes através del diagrama de masas.
Distribuir correctamente las
señales básicas de una vía.Identificara señales y susignificado.
Diseña intersecciones básicas y a
presentar correctamente el informefinal de acuerdo a la norma.
Muestra orden en lasecuencia de las
etapas a seguir paradiseñar una sección
transversal.
Asume la importancia
de dominar
correctamente losprocedimientos del
cálculo de movimientode tierras.
Reconoce la
importancia del estudiode las interseccionesviales y la señalización.
Muestra
responsabilidad en la
elaboración del trabajogrupal.
14ª
Calculo de volumen de Movimiento de tierras; determinación de áreas de corte y relleno, Calculo volúmenes método prismoide, elaboración de planilla de
metrados, introducción a la compensación de volúmenes a través del diagrama de masa.
15ª
Seguridad vial, Señalización:
5º Revisión del trabajo: PLANTA – PERFIL, SECCIONES TRANSVERSALES Y PLANILLA DE METRADOS DE VOLUMENES.
16ª
Diseño de intersecciones.
Aplicación de la Norma para la presentación de informe final del proyecto.
6º Revisión del trabajo: PRESENTACIONFINAL.
17ª EXAMEN PARCIAL III
CUARTA UNIDAD: SECCIONES TRANVERSALES Y MOVIMIENTO DE TIERRAS
ESTUDIO
ECONOMICOS
ESTUDIO
TRAFIICO
TOPOGRAFIA
CLASIFICACIONTRAZO DE LA LINEA
GRADIENTE
CONSIDERACIONES
DE DISEÑO
VELOCIDAD
DISTANCIAS
RADIOS
SOBREANCHOS
PERALTE
TRAZADO EN
PLANTA
PERFIL
LONGITUDINALSECCION TIPICA
CALCULO DE
VOLUMEN DE
MOVIMIENTO DE
TIERRAS
COMPENSACION DE
VOLUMENES
CURVA MASA
RED DE APRENDIZAJE I. DISEÑO GEOMÉTRICO DE VÍAS
Para diseñar geométricamente una vía resulta más sencillo abstraerse desu carácter tridimensional y asumir parejas bidimensionales que faciliten
los cálculos y el entendimiento.
Entonces se tienen: el diseño en planta, en el que la vía es vista “desdearriba” proyectando el eje de la misma sobre un plano horizontal,
suprimiendo su dimensión vertical.
I. DISEÑO GEOMÉTRICO DE VÍAS
3
El diseño vertical, o perfil longitudinal, tomando una de las dimensioneshorizontales (longitud, por supuesto) y combinándola con la vertical
(cota); y el diseño transversal, considerando el ancho de la vía y ladimensión vertical.
I. DISEÑO GEOMÉTRICO DE VÍAS
1500
1490
1480
1470
1460
1450
1440
0+00
0
0+20
0
0+40
0
0+60
0
0+80
0
1+00
0
1+20
0
1+40
0
1+60
0
V.I DESARROLLO DE PROYECTO.
1. Designación de un sector de la carta nacional.
2. Trazo de la línea gradiente (Mejor alternativa).
3. Diseño del alineamiento horizontal.
4. Diseño del alineamiento vertical.
5. Diseño de las secciones transversales.
6. Determinación de volúmenes movimiento de tierras.
7. Grafica de curva masa.
8. Presentación de planos y planillas
9. Presentación del informe final.
ETAPAS REF HERRAM.
Norm
a de d
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VII. USO DE HERRAMIENTAS INFORMATICAS
En la actualidad, el diseño de carreteras esta estrechamente ligado al uso de
software especializado. Los software son herramientas muy importantes, ya
que nos ayudan en el calculo y la visualización de los elementos de la vía,permitiendo que el ingeniero se concentre mas en los criterios que en los
cálculos, ya que estos serán efectuados automáticamente por el software.
El software AIDCNS-PLUS, trabaja en el ambiente CAD y se aplica a trabajos de
Topografía, Diseño de Carreteras u obras similares, es reconocido en países de América
Latina.
AIDC tiene 12 años de vigencia y es adquirido por Ingenieros, Arquitectos, Técnicos en
Construcción, Empresas Constructoras y Consultoras, Universidades e Institucioneseducativas, quienes utilizan como herramienta de diseño.
AIDCNS-PLUS
AutoCAD Civil 3D ayuda a los ingenieros
civiles a optimizar el rendimiento del proyecto
con análisis geoespacial para determinar elmejor emplazamiento, análisis de aguas
pluviales para realizar diseños más
sostenibles, cálculo dinámico de cantidades ymovimientos de tierras zonas de extracción y
en el alineamiento de carreteras, a fin de
aprovechar mejor los materiales, yvisualizaciones 3D para conocer bien el
impacto sobre el medio ambiente.
Es un programa mas complejo que el AIDC
pero contiene muchas mas opciones de
diseño y además es de fácil acceso.
AutoCAD Civil 3D BIBLIOGRAFÍA BÁSICA� Normas peruanas para el diseño de carreteras. 2001. Ministerio de Transporte y comunicaciones. Dirección de Infraestructura Vial.� Diseño Geométrico de Carreteras. Ecoe., ediciones: Cárdenas Grisales, James..
Bogotá. 2002. Código topográfico de la Biblioteca de la Universidad: 625.7 C266 di.� Diseño moderno de Carreteras: José Céspedes Abanto.� Diseño geométrico de Vias: Fideligno Hernández Casallas. Primera edición 2005, Universidad la Gran Colombia, tercer mundo editores TM S.A.
BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA� Crespo Villalaz, Carlos. 2005. Vías de Comunicación, caminos, ferrocarriles,
aeropuertos, puentes y puertos.� Escario Nuñez, J. Caminos. Tomo I. 5ta Edición. Madrid – España.� Garciente, J. Estudio y Proyectos de Carreteras. Caracas – Venezuela.
� Guerra Bustamante, Cesar.. Carreteras, ferrocarriles, canales.� Highway Engineering Wright And Paquette. 1993. Editorial Limusa. México.� Oliver y Roman, B. La Curva de Transición.� Valle Rodas, R. 1970. Carreteras, Calles y Autopistas. Ed. Atenero. Buenos Aires –
Argentina
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“Para el proyectista de carreteras, una de las principalesmetas es lograr la combinación de alineamiento y
pendientes que, cumpliendo con las normas de trazadopermita la construcción de la carretera con el menormovimiento de tierras posible y con el mejor balance entreel volumen de corte y relleno que se produzca”