escuela de ingeniería civil i caminos

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

CAMINOS - I - A

ING. ARTEMIO DEL AGUILA PANDURO


IMPORTANCIA DE LAS VIAS DE COMUNICACION:

La vida moderna exige el rápido transporte de un punto a otro de personas y mercaderías, que solo puede llevarse a cabo en condiciones de comodidad y economía.

Una red de caminos bien construida y coordinada con los otros medios de comunicación: ferrocarriles, ríos, etc., constituyen las arterias centrales de la vida de un país; su calidad y desarrollo son índices del progreso nacional; Los malos caminos o la falta de estos, hacen difícil o imposible el desarrollo de la prosperidad y el progreso social de una Nación, las que consiguen aprovechar todos sus recursos naturales y logran aumentar el bienestar de todos los ciudadanos, alcanzando este resultado cuando llegan a disponer de una buena red de caminos que enlaza todas las zonas productivas del país, haciendo que la civilización, la cultura y el progreso lleguen a todos sus puntos.


VENTAJAS DE UNA BUENA RED DE CAMINOS:

1).- Aumento de producción agrícola y de otras riquezas naturales.2).- Colonización de regiones apartadas.3).- Aumento del poder de compra de todo el pueblo, para gran variedad de mercancías.4).- Conversión de cultivos a otros mas productivos.5).- Equilibrio de la mano de obra, teniendo en cuenta las industrias fijas y las temporales.6).- Contacto de la población rural, con los mercados urbanos, creándose así entre ambos tipos de población, rural y urbana, mejor entendimiento de sus problemas individuales y colectivos, relaciones comerciales, y mas elevado nivel de vida para todos.7).- Desarrollo de la instrucción pública al hacerse mas accesibles las escuelas.8).- Mejora de las condiciones sanitarias por resultar mas fácil la asistencia medica y por el aumento de la instrucción.


HISTORIA DE LAS CARRETERAS:Las carreteras fueron los primeros signos de una civilización avanzada. Los mesopotámicos fueron uno de los primeros constructores de carreteras hacia el año 3500 a.C. Le siguieron los chinos, los cuales desarrollaron un sistema de carreteras en torno al siglo XI a.C., y construyeron la RUTA DE LA SEDA (la más larga del mundo) durante 2.000 años; Los incas de Sudamérica construyeron una avanzada red de caminos que no se consideran estrictamente carreteras, ya que la rueda no era conocida por los incas.

Estas llamadas carreteras recorrían todo los Andes e incluían galerías cortadas en rocas sólidas. En el siglo I, el geógrafo griego Estrabón registró un sistema de carreteras que partían de la antigua Babilonia; los escritos de Heródoto, historiador griego del siglo V a.C., mencionan las vías construidas en Egipto para transportar los materiales con los que construyeron las pirámides y otras estructuras monumentales levantadas por los faraones. Aun existen


algunas de las antiguas carreteras. Las más antiguas fueron construidas por los romanos. La vía APIA empezó a construirse alrededor del 312 a.C., y la vía FLAMINIA hacia el 220 a.C.

En la cumbre de su poder, el Imperio romano tenía un sistema de carreteras de unos 80.000 km, consistente en 29 calzadas que partían de la ciudad de Roma, y una red que cubría todas las provincias conquistadas importantes, incluyendo Gran Bretaña. Las conocidas calzadas romanas tenían un espesor de 90 a 120 cm, y estaban compuestas por tres capas de piedras argamasadas cada vez más finas, con una capa de bloques de piedras encajadas en la parte superior.

Toda persona tenía derecho a usar las calzadas, según la ley romana, pero los responsables del mantenimiento eran los habitantes del distrito por el que pasaba. Este sistema era eficaz para mantener las calzadas en buen estado mientras existiera una autoridad central que lo impusiera.


LA VIA APIA 312 a.C.

LA VIA FLAMINIA 220 a.C.

http://www.google.com.pe/imgres?imgurl=http://www.il-colosseo.it/images/foto/Roma/Via_Appia_Antica.jpg&imgrefurl=http://locuraviajes.com/blog/la-primer-calzada-romana-paseando-por-la-va-appia-antica/&docid=sSvlMIFWaiK-bM&tbnid=ezNFHXFqXkEQBM&w=1024&h=768&ei=cl5YUdfNFaaS0QGxsYHoDg&ved=0CAMQxiAwAQ&iact=ricl

http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=la+via+flaminia&source=images&cd=&cad=rja&docid=KzxulPZdyVB7pM&tbnid=5x9yZ3tPEO__2M:&ved=0CAUQjRw&url=http://flickriver.com/places/Italy/Marche/Fossombrone/search/&ei=ymBYUeqOA-_v0QGQhoCoCA&bvm=bv.44442042,d.dmQ&psig=AFQjCNEXmLehmDhqyVLBF6ZOr0uxP5gxvg&ust=1364832809748628


Con la ausencia de la autoridad central del Imperio romano durante la edad media(del siglo X al XV), el sistema de calzadas nacionales empezó a desaparecer. El gobierno francés instituyó un sistema para reforzar el trabajo local en las carreteras a mitad del siglo XVII, y con este método construyó aproximadamente 24.000 km de carreteras principales. Más o menos al mismo tiempo, el Parlamento instituyó un sistema de conceder franquicias a compañías privadas para el mantenimiento de las carreteras, permitiendo a las compañías que cobraran un peaje o cuotas por el uso de las mismas.

Se hicieron perfeccionamientos en los métodos y técnicas de construcción de carreteras Durante las tres primeras décadas del siglo XIX. Los ingenieros británicos, Thomas Telford y John Loudon McAdam, y un ingeniero de caminos francés, Pierre-Marie-Jérôme Trésaguet, fueron los responsables.

El sistema de Telford implicaba cavar una zanja e instalar cimientos de roca pesada. Los cimientos se levantaban en el centro para que la


carretera se inclinara hacia los bordes permitiendo el desagüe, la parte superior de la carretera consistía en una capa de 15 cm de piedra quebrada compacta.

El de McAdam mantenía que la tierra bien drenada soportaría cualquier carga. En el método de construcción de carreteras de McAdam, la capa final de piedra quebrada se colocaba directamente sobre un cimiento de tierra que se elevaba del terreno circundante para asegurarse de que el cimiento desaguaba.

El sistema de McAdam, llamado macadamización, se adoptó en casi todas partes, sobre todo en Europa. Sin embargo, los cimientos de tierra de las carreteras macadamizadas no pudieron soportar los camiones pesados que se utilizaron en la I Guerra Mundial.

Como resultado, para construir carreteras de carga pesada se adoptó el sistema de Telford, ya que proporcionaba una mejor distribución de la carga de la carretera sobre el subsuelo subyacente. El declive de las carreteras tuvo lugar en el periodo de expansión del ferrocarril.


LA VIA DE MAC ADAM

ESTRUCTURA DE MAC ADAM


A partir de la última mitad del siglo XIX. Es en este periodo donde se introduce el ladrillo y el asfalto como pavimento para las calles de las ciudades.En las áreas urbanas las carreteras divergen a través de la ciudad y se les llama calles teniendo un papel doble como vía de acceso y ruta. la economía y la sociedad dependen fuertemente de unas carreteras eficientes.La construcción de carreteras requiere la creación de una superficie continua, que atraviese obstáculos geográficos y tome una pendiente suficiente para permitir a los vehículos o a los peatones circular. y cuando la ley lo establezca deben cumplir una serie de normativas y leyes o guías oficiales que no son de obligado cumplimiento.

El proceso comienza a veces con la retirada de vegetación (desbroce) y de tierra y roca por excavación o voladura, la construcción de terraplenes, puentes y túneles, seguido por el extendido del pavimento. Existe una variedad de equipo de movimiento de tierras que es específico de la construcción de vías.


CALZADA ROMANA CARRETERA PAVIMENTADA


COLOCACION DE ASFALTO EN VIAS AUTOPISTA CON BARRERA


Las carreteras no establecen competencia con el transito de los ferrocarriles, las vías marítimas y fluviales, por el contrario complementan esos medios de transporte con servicios flexibles y rápidos.

EVOLUCION DEL CAMINO PRIMITIVO:Desde la época primitiva el hombre busca los lugares mas fáciles para trasladarse entre vivienda y vivienda, formando sendas o veredas para ir después a las praderías y terrenos cultivados, y después poco a poco, a medida que las familias que Vivian aisladas se agrupaban en pueblos o aldeas y se formaban los Estados, comenzaron a construirse los caminos con arreglo a planes amplios y coordinados.

Las sendas o trochas fueron así exigiendo mejores condiciones a medida que ya no se trataba solo de ir a pie por ellas, sino que comenzaron a utilizarse los animales para carga y después, con el descubrimiento de la rueda, se inicia el transporte sobre carros primi


Tivos jalados por animales. A medida que progresaban los vehículos de tiro se veía su creciente necesidad, fue necesario mejorar un poco las características de los caminos y dotarlas de una capa de rodadura que tuviera resistencia suficiente para soportar las cargas; Por otra parte el camino al pasar los obstáculos requería obras de arte (puentes, badenes, alcantarillas, etc.) que permitiesen salvarlos con mas comodidad y menos peligro.

Así mismo, el hombre recorriendo siempre la misma ruta, se dio cuenta de que era posible reducir las pendientes cambiando la configuración del terreno y así se inicia la ejecución de las obras de movimiento de tierras.

FINANCIACION DE UN PLAN VIAL:Hay diversas formas de obtener el dinero necesario para la ejecución de los trabajos de carreteras, que los fondos destinados a esos trabajos provengan de los elementos que desgastan el camino y que


Obtienen utilidades de su uso.s, que los fondos destinados a esos trabajos provengan de los elementos que desgastan el camino y queObtienen utilidades de su uso; esto hace que el sistema mas generalizado en todo el mundo de obtener fondos para carreteras sea, en primer lugar mediante el impuesto a la gasolina y a los lubricantes, este impuesto que es unos centavos sobre cada galón establece un circulo vicioso muy favorable, ya que cuanto mas caminos hayan, mas gasolina y lubricantes se consumirán, y por lo tanto el producto del impuesto será mayor, permitiendo así construir mas caminos, mejorar y conservar los existentes.

El otro tipo de impuesto muy generalizado, es sobre tonelaje de los camiones y automóviles; es natural que un vehículo que pesa mas, ejerce una mayor acción destructora sobre la estructura del camino en consecuencia debe de contribuir con mayor cantidad a su mantenimiento. Basados en similares conceptos hay países que tiene aplicado impuestos para caminos a las llantas, cámaras y repuestos.


EL CONCEPTO ECONOMICO EN EL PROYECTO DE UNA CARRETERA: Una carretera debe ser proyectada bajo un punto de vista estrictamente económico, aplicándole el concepto del costo minimo tanto para su construcción como para su explotación. El ingeniero denominada derecho de vía, con el propósito de permitir la circulación de vehículos de manera continua en el espacio y en el tiempo, con niveles de seguridad y comodidad.En el proyecto Integral de una carretera, el diseño geométrico, es la parte mas importante, ya que a través de el se establece su configuración geométrica tridimensional, con el propósito de que la vía sea funcional, segura, cómoda estética, económica y compatible con el medio ambiente.Una vía será FUNCIONAL de acuerdo a su tipo, características geométricas y volúmenes de transito, de tal manera que ofrezca una adecuada movilidad a través de una suficiente velocidad y operación.


CAMINO: Faja de terreno convenientemente preparada con características técnicas y dotadas de obras de arte para el transito de vehículos a velocidades determinadas con seguridad y economía.

CARRETERA: Camino pavimentado para el paso de vehículos; es una infraestructura de transporte especialmente acondicionada dentro de una faja de terreno denominada derecho de vía, con el propósito de permitir la circulación de vehículos de manera continua en el espacio y en el tiempo, con niveles de seguridad y comodidad.En el proyecto Integral de una carretera, el diseño geométrico, es la parte mas importante, ya que a través de el se establece su configuración geométrica tridimensional, con el propósito de que la vía sea funcional, segura, cómoda estética, económica y compatible con el medio ambiente.Una vía será FUNCIONAL de acuerdo a su tipo, características geométricas y volúmenes de transito, de tal manera que ofrezca una adecuada movilidad a través de una suficiente velocidad y operación.


La vía será COMODA en la medida en que se disminuyan las aceleraciones de los vehículos y sus variaciones, lo cual se logrará Ajustando las curvaturas de la geometría y sus transiciones a las velocidades de operación por las que optan los conductores a lo largo de los tramos rectos.

La vía será ESTETICA al adaptarla al paisaje, permitiendo generar visuales agradables a las perspectivas cambiantes, produciendo en el conductor un recorrido fácil.

La vía será ECONOMICA cuando cumpliendo con los demás objetivos, ofrece el menor costo posible tanto en su construcción como en su mantenimiento.

Finalmente, la vía deberá ser COMPATIBLE con el medio ambiente, adaptándola en lo posible a la topografía natural, a los usos del suelo y al valor de la tierra, y procurando mitigar o minimizar los impactos ambientales.


CLASIFICACION DE LAS CARRETERAS O RED VIAL:

1.- SEGÚN SU COMPETENCIA:

1.1.- CARRETERAS NACIONALES: Conformado por carreteras que unen las principales ciudades de la Nación con puertos y fronteras, están a cargo de Provías Nacional.

1.2.- CARRETERAS DEPARTAMENTALES: Constituyen la red vial circunscrita principalmente a la zona de un departamento, división política de la Nación, o en zonas de influencia económica, constituyen las carreteras troncales departamentales.

1.3.- CARRETERAS VECINALES: Compuesta por: - Caminos troncales vecinales que unen pequeñas poblaciones-Caminos rurales alimentadores, uniendo aldeas y pequeños asentamientos o poblaciones.


2.- SEGÚN SUS CARACTERISTICAS:

2.1.- AUTOPISTAS: Carretera de IMDA mayor de 4,000 veh/día, de calzadas separadas, cada uno con dos o mas carriles, con control total de los accesos (ingresos y salidas se realizan únicamente a través de intersecciones a desnivel comúnmente llamados distribuidores) que proporcionan flujo vehicular completamente continuo. Se le denomina con las siglas A.P.

2.2.- CARRETERAS DUALES O MULTICARRILES: De IMDA mayor de 4,000 veh/día de calzadas separadas, cada uno con dos o mas carriles; con control parcial de accesos, las entradas y salidas se realizan a través de intersecciones a desnivel y a nivel, se le denominará con la sigla MC.

2.3.- CARRETERAS DE DOS CARRILES: Consta de una sola calzada de dos carriles, uno por cada sentido de circulación, con intersecciones a nivel y acceso directo desde sus margenes.


3.- SEGUN EL TIPO DE TERRENO:

La pendiente longitudinal y transversal del terreno son las inclinaciones naturales del terreno, medidas en el sentido longitudinal y transversal del eje de la vía. La línea de máxima pendiente sobre el terreno natural, es la inclinación máxima del terreno natural en cualquier dirección.

3.1.- CARRETERAS EN TERRENO PLANO: Es la combinación de alineamientos horizontal y vertical, que permite a los vehículos pesados mantener aproximadamente la misma velocidad que la de los vehículos livianos.

3.2.- CARRETERAS EN TERRENO ONDULADO: Es la combinación de alineamientos horizontal y vertical que obliga los vehículos pesados a reducir sus velocidades significativamente por debajo de la de los vehículos livianos, sin ocasionar que aquellos operen a velocidades sostenidas en pendiente por un intervalo de tiempo largo.


3.3.- CARRETERAS EN TERRENO ESCARPADO: Es la combinación de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehículos pesados a operar a menores velocidades sostenidas en pendiente que aquellas a la que operan en terreno montañoso, para distancias significativas o a intervalos muy frecuentes.

4.- SEGUN SU FUNCION:

4.1.- CARRETERAS PRINCIPALES O DE PRIMER ORDEN: Son aquellas vías troncales, transversales y de accesos a capitales de Departamentos, que cumplen la función básica de integración de las principales zonas de producción y de consumo del país y de este con los demás países.

4.2.- CARRETERAS SECUNDARIAS O DE SEGUNDO ORDEN: Son aquellas vías que unen cabeceras provinciales entre si y/o que provienen de una cabecera Provincial y conectan con una departamental o principal.

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL4.3.- CARRETERAS TERCIARIAS O DE TERCER ORDEN: Son aquellas vías de acceso que unen cabeceras provinciales con sus vecinales, o que unen vecinales entre si.

5.- SEGUN SU VELOCIDAD DE DISEÑO:

La velocidad es el elemento básico para el diseño geométrico de carreteras y el parámetro de cálculo de la mayoría de los diversos componentes del proyecto, debe ser estudiada, regulada y controlada con el fin de que ella origine un perfecto equilibrio entre el usuario, el vehículo y la carretera de tal manera que siempre se garantice la seguridad.La velocidad de diseño se define como la máxima velocidad segura y cómoda que puede ser mantenida en un tramo determinado de una vía, cuando las condiciones son tan favorables, que las características geométricas de la vía predominan; todos aquellos elementos geométricos de los alineamientos horizontal, de perfil y transversal, tales como radios mínimos, pendientes máximas, distan-


Cias de visibilidad, peraltes, anchos de carriles y bermas, anchuras y alturas libres, etc., dependen de la velocidad de diseño y varían con un cambio de ella.

EL VEHICULOBREVE HISTORIA: Entre las diversas clases de vehículos y la carretera como conductora del tránsito se observa una estrecha dependencia. Los constantes perfeccionamientos y las continuas variaciones de los vehículos de transporte han exigido paralelamente modificaciones y mejoras de las redes de carreteras. Asì ha ocurrido en la actualidad aun en mayor medida con el mas moderno medio de transporte; EL AUTOMOVIL.

La utilización de los rumiantes como animales de tiro, es antiquísima; sin duda lo utilizaron los Egipcios para el transporte a largas distancias de los materiales de construcción de sus monumentos.


En los bajos relieves del siglo I a.c. se representan carros de dos ruedas macizas arrastradas por bueyes en los frontones de los templos Griegos. En la época de los Romanos fueron utilizadas numerosas clases de vehículos para personas y mercancías, con la destrucción de sus carreteras desapareció todo tipo de transporte, Desde este tiempo, el caballo era mas utilizado como animal de silla o carga.

Simultáneamente con los vehículos arrastrados por el hombre o por animales, ha existido desde muy antiguo la pretensión de construir vehículos capaces de moverse por sus propios medios; En las tumbas faraónicas se encuentran imágenes de vehículos de vela, en el transcurso de los siglos, son los militares quienes mas se han preocupado de resolver la cuestión de los vehículos automotores; Las primeras experiencias tuvieron lugar en la segunda mitad del siglo XVIII, el francés CUGNOT en 1769 construyo un carruaje con maquina de vapor; poco después en el año 1,785 el Ingles MURDACH


Construyo un vehículo de vapor para el transporte de personas, que llego alcanzar una velocidad de 13 km/hora; El paso mas considerable fue la aplicación de los motores de combustión interna, ocurrió en el año de 1,863 cuando un vehículo a gasolina recorrió la distancia de 18 km. De Paris a Joinville; El descubrimiento del motor de cuatro tiempos por el alemán Otto, fue el paso definitivo para el desarrollo de los vehículos automóviles.

Uno de los mayores progresos de la construcción de vehículos automóviles fue el descubrimiento de las llantas neumáticas debido al veterinario irlandés DUNLOP en el año 1,888, este descubrimiento permitió de grandes velocidades; La primera carrera entre Paris y Ruen en el año 1,884, culmino con el triunfo de un automóvil construido con arreglo a las patentes de DAIMLER y BENZ, el que alcanzo la velocidad de 20.5 km/h; En el año 1,898 se llega a los 60 km/h, en 1,902 a 83 km/h, en 1,904 HENRY FORD llega a los 91.4 km/h y en 1,909 un automóvil BENZ consiguió 105 km/h.


Esto puso sobre el tapete el problema de la construcción y conservación de caminos que reunieran condiciones de resistencia y características totalmente distintas, a los hasta entonces existentes, es preciso cambiar no solo el firme, sino la planta y el perfil; solamente hay que pensar en la enorme diferencia que existen entre las antiguas carreteras construidas para vehículos que desarrollaban velocidades de 50 a 60 km al día, cifra que hoy fácilmente alcanza a la hora, como velocidad comercial, el mas modesto camión o automóvil;

Los caminos se calculan para velocidades directrices hasta 150 km/h las exigencias de su planta y perfil son totalmente distintas a las de las antiguas carreteras. La mayor tarea, que corresponde actualmente a los ingenieros encargados de la construcción de caminos, es el acondicionamiento de las vías existentes a las modernas necesidades del tránsito.

La técnica del firme ha cambiado totalmente: La existencia del polvo es incompatible con la comodidad y seguridad del tránsito moderno


El polvo representa por otra parte la disgregación del firme del camino, que rápidamente se hace intransitable, si el tránsito es de cierta importancia. Poco a poco por antieconómicos, van desapareciendo los firmes de caminos de superficies no unidas, de gran desgastes que producen polvo.

LA FUNCION BASICA DEL VEHICULO Y SU INFLUENCIA SOBRE LAS CARACTERISTICAS DEL CAMINO: El camino ha de servir al transito en su función básica, debe tener tales condiciones que permitan la circulación con la máxima seguridad, economía y eficacia, para ello ha de satisfacer una serie de condiciones técnicas tales como un buen trazado en plano y perfil y una sección transversal apropiada de modo que los vehículos puedan salvar económicamente sus pendientes y pasar sus curvas con una seguridad completa.

La superficie del camino deberá de tener la resistencia imprescindible para que no se deteriore bajo la acción de los vehículos que trafican por ella.


Todo ello, obliga a estudiar los vehículos en sus dos aspectos:1.- De sus condiciones de marcha, que son las que determinan las que el trazado y las secciones del camino deberán cumplir y2.- De su acción sobre el firme, que servirá para fijar las condiciones de resistencias de este.

VEHICULOS DE TRACCION MECANICA: Están accionados por un motor que pueden usar cualquier combustible, se compone esencialmente de un BASTIDOR O CHASIS que son dos vigas paralelas unidas por travesaños, la sección de las vigas generalmente tienen forma de C y no son rectas sino adoptan diversas coberturas variando de robustos según la resistencia que se requiere en las diversas partes del vehículo; Sobre el chasis va montado todo el SISTEMA MECÁNICO y la CAJA del vehículo, que tiene diversas formas según los usos al cual se le destine; El bastidor con todo el conjunto que lleva encima va suspendido sobre las ruedas mediante un conjunto elástico llamado MUELLES O RESORTES.


El motor para ejercer su acción propulsora tiene varios sistemas que hacen posibles que se tengan varias velocidades de marcha y que la fuerza actué sobre las ruedas motrices, el primero de esos sistemas es el EMBRAGUE, a continuación se encuentra la CAJA DE CAMBIOS, después va una articulación flexible: la CARDAN, que se encuentran unida a un eje llamado el eje propulsor en cuyo extremo se encuentra otra cardán, que ya va conectada con el eje del DIFERENCIAL.

La industria produce modelos muy variados alrededor de este diseño, así tenemos camiones con transmisión en las cuatro ruedas o sea con dos diferenciales, uno adelante y uno atrás, camiones que tienen atrás dos ejes matrices y cada eje tiene un diferencial, se tiene también tipos en que el motor en lugar de ir adelante va a tras.En un automóvil tradicional se consideran cinco elementos principales en la construcción de él: Motor, Transmisión, suspensión,Dirección y frenos.


MOTOR: El motor proporciona energía mecánica para mover el automóvil. La mayoría de los automóviles utiliza motores de explosión de pistones, aunque a principios de la década de 1970 fueron muy frecuentes los motores rotativos o rotatorios. Los motores de explosión de pistones pueden ser de gasolina o diésel.Para la marcha del motor de gasolina se requiere un sistema de gasificación y abastecimiento del combustible, lo que se obtiene mediante el carburador y la bomba; un sistema de refrigeración que se obtiene mediante la bomba de agua y el radiador; un sistema de lubricación y un sistema de encendido formado por el Dinamo, el distribuidor, la batería y las bujías; en los motores Diésel, la mezcla se enciende comprimida de modo que se tienen sistema de encendido, pero tiene atomizadores y bombas de inyección. TRANSMISIÓN: La potencia de los cilindros se transmite en primer lugar al volante del motor y posteriormente al embrague, donde la potencia se transfiere a la caja de cambios o velocidades. En los automóviles de tracción trasera se traslada a través del árbol de


transmisión hasta el diferencial, que impulsa las ruedas traseras por medio de los palieres o flechas. En los de tracción delantera, el diferencial está situado junto al motor, con lo que se elimina la necesidad del árbol de transmisión.SUSPENSION: La suspensión del automóvil está formada por las ballestas, horquillas rótulas, muelles y amortiguadores, estabilizadores, ruedas y neumáticos.DIRECCIÓN: La dirección se controla mediante un volante montado en una columna inclinada y unido a las ruedas delanteras por diferentes mecanismos. La servodirección, empleada en algunos automóviles, sobre todo los más grandes, es un mecanismo hidráulico que reduce el esfuerzo necesario para mover el volante.FRENOS: Un automóvil tiene generalmente dos tipos de frenos: el freno de mano, o de emergencia, y el freno de pie o pedal. El freno de emergencia suele actuar sólo sobre las ruedas traseras o sobre el árbol de transmisión. El freno de pie de los automóviles modernos siempre actúa sobre las cuatro ruedas.


EL PESO DE LOS VEHICULOS:En un vehículo, debe distinguirse tres pesos:a).- EL PESO PROPIO, que es el que tiene el chasis con su motor y carrocería.b).- EL PESO UTIL O TARA: Que es la capacidad de carga en toneladas.c).- EL PESO BRUTO ó sea la suma de los dos anteriores, se distingue por la sigla PBV.Según su capacidad de carga los camiones se clasifican en:- Camiones Ligeros de 2,500 kg a 5,000 kg. Máx. PBV- Camiones Medianos de 5,000 kg a 7,000 kg. Máx. PBV- Camiones Pesados de 7,000 kg a 10,000 kg. Máx. PBV- Extra Pesados mas de 10,000 kg. Máx. PBVEn los camiones de capacidad mediana la mitad del peso del carro cargado corresponde aproximadamente al chasis y la otra mitad a la carga; En los ligeros, el peso del chasis es mayor que el de la carga.


Lo contrario ocurre con los pesados, haciéndose mas sensibles; La potencia de los camiones no crece proporcionalmente con la capacidad y peso del camión, la potencia efectiva o sea la medida en las llantas de las ruedas matrices por toneladas de P.B.V. es menor en los pesados que en los medianos y ligeros.

TIPO DE VEHICULOS Y SUS CARACTERISTICAS:Las dimensiones y características de funcionamiento de los vehículos, son factores básicos para reglamentar el transito y proyectar vías y terminales; Aunque es enorme la variedad de los vehículos que circulan generalmente por una vía pública, agruparemos a estos en cinco tipos fundamentales:

1).- AUTOMOVILES: Son vehículos libres con propulsión propia destinados al transporte de no mas de 8 personas. Este tipo de vehículos comprende el automóvil propiamente dicho, los jeeps y las camionetas rurales.


2).- OMNIBUS: Son los vehículos montados sobre neumáticos destinados a transportar mas de ocho personas; en este tipo se incluyen a los autobuses, que tienen motor de combustión interno y los trolebuses cuyo medio de propulsión es la energía eléctrica captada de cables aéreos.

3).- CAMION: Son vehículos destinados para transporte de carga; clasificaremos a los camiones en simples y combinados; El camión simple es el que tiene el motor y la caja de carga montados en un mismo chasis, mientras que el camión combinado consta de una unidad tractora articulada a un remolque o semirremolque o a ambos elementos a la vez.

Las características geométricas de las vías deben estar relacionadas con las dimensiones y radios de giros de la mayoría de los vehículos que circulan por ella, pero por la variedad de vehículos existentes, se tomaran ciertos vehículos representativos por tamaño y limitaciones.


MEDIDAS UND MIN. MAX. MIN. MAX. MIN. MAX.Ancho m. 1.14 2.06 1.68 2.44 0.00 2.44

Largo m. 2.56 6.00 3.75 11.00 7.15 12.25

Alto m. 1.25 1.75 1.75 3.81 2.44 2.90

Distancia de Ejes m. 1.50 3.73 2.03 6.48 3.71 6.86

Peso Vehic. Vacío kg. 1300.00 2190.00 1580.00 68000.00 4370.00 9.84

Potencia Freno HP. 80.00 210.00 72.00 350.00 101.00 220.00

Capacidad 2p 8p 635k 47,800k 21p 52p

Ancho m. 2.40 2.40

Alto m. 4.20 4.20

Largo m. 9.00 9.00

Capacidad 20000.00

CARACTERISTICAS AUTOMOVILES CAMIONES SIMPLES AUTOBUSES

NORMAS PERUANAS

CARACTERISTICAS PRINCIPALES DE AUTOMOVILES, CAMIONES Y AUTOBUSES


POTENCIA ESTIMADA:DIFERENCIAL:Se conoce como diferencial al componente encargado de trasladar la rotación, que viene del motor/transmisión hacia las ruedas encargadas de la tracción. Con las excepciones del caso; y sin importar, si un vehículo es chico o grande, si es de tracción trasera o delantera; si trae motor de 4, 5, 6, o mas cilindros; todos los vehículos, de uso regular, traen instalado un componente llamado diferencial. Los vehículos de doble tracción, traen diferencial adicional. El diferencial, puede ser diferente, en cuanto a diseño, figura, tamaño o ubicación; pero, los principios de funcionamiento y objetivos; siguen siendo los mismos. El objetivo es: administrar la fuerza motriz, en las ruedas encargadas de la tracción, tomando como base, la diferencia de paso o rotación, entre una rueda, con relación a la otra. Se entiende, que el vehículo al tomar una curva, una rueda recorre mas espacio que la otra.


Igualmente una rueda mas grande, recorrerá mas espacio que una pequeña. El diferencial tiene la función de corregir estas diferencias. Un vehículo regular, deriva la tracción o fuerza motriz a dos ruedas, que pueden ser las de adelante, o las de atrás; como consecuencia, toman el nombre, tracción trasera, o tracción delantera.


VELOCIDAD DE RECORRIDO LIBRE: TIEMPO DE RECORRIDOLa determinación de velocidades y de tiempos de recorrido resulta imprescindible en los estudios de planeamiento de una red viaria (o ferroviaria), así como para la evaluación de la calidad del servicio de la misma, teniendo en cuenta la demanda que soporta.

En determinados recorridos, es frecuente que la velocidad de cada vehículo sufra grandes cambios durante el viaje; en este caso, el conocimiento de las velocidades instantáneas es poco representativo, y es más útil trabajar con velocidades medias de recorrido o con tiempos de recorrido, si se desea estimar la calidad del servicio ofrecido al usuario.

Se denomina tiempo de recorrido al tiempo que invierte cada vehículo en desplazarse entre dos puntos fijos. Los procedimientos empleados para determinar tiempos de recorrido suelen ser


Costosos, y por ello en cada estudio se hacen pocas determinaciones. Estos tiempos pueden obtenerse, bien midiendo el instante en que entran y salen en el tramo varios vehículos, o bien recorriendo varias veces dicho tramo con un solo vehículo (obviamente nos estamos refiriendo a la determinación de tiempos de recorrido por carretera).

La velocidad de marcha del vehículo puede regularse siguiendo el procedimiento del coche medio, es decir, procurando llevar una velocidad igual a la de la media de los vehículos que circulan por el tramo.

Otro procedimiento (más habitual) consiste en procurar que el número de coches que le adelanten sea igual al de los adelantados por él; cuando esta regla se sigue exactamente hablamos del método del coche flotante, que con intensidades elevadas, no obstante, es difícil de llevar a la práctica.


La velocidad libre en la carretera se define como la velocidad media que llevarían los coches si los conductores no estuvieran influidos por otros; se considera que esta situación se produce si la intensidad de tráfico equivalente es menor de 200 coches/hora. cuando la intensidad sea mayor, la velocidad de recorrido que podremos medir in situ ya no será una velocidad de recorrido libre.Conocer el valor de la velocidad de recorrido libre es claramente una ventaja frente al conocimiento de la velocidad de recorrido in situ cuando está se ve influida por la intensidad del tráfico, puesto que será más fácil extrapolar los resultados obtenidos en función de los escenarios futuros de demanda previstos. Además, el hecho de poder calcular la velocidad de recorrido libre, nos proporciona un indicador que es homogéneo para todas las carreteras de la red, sin influencia de la intensidad de tráfico. Combinando este indicador con datos de aforos (o con previsiones futuras de demanda), podremos calcular el tiempo de recorrido en función de la intensidad del tráfico.


POTENCIA Y VELOCIDAD: EL ESFUERZO TRACTORLa capacidad de avance de un vehículo viene determinada por el esfuerzo tractor que reciben sus ruedas motrices. El esfuerzo tractor disponible en cada momento será utilizado para vencer las resistencias al avance y acelerar el vehículo.

Los vehículos automóviles utilizan motores de combustión interna en la mayoría de los casos. La potencia que es capaz de desarrollar un motor de combustión interna es función de su velocidad de giro.

La potencia aumenta de forma casi proporcional a la velocidad de giro del motor hasta que, a una cierta velocidad, se alcanza la potencia máxima y llega un momento en el que un aumento de la velocidad de giro (por encima de la óptima) se traduce en una disminución de potencia. Se define el par motor como el cociente entre la potencia desarrollada por un motor y la velocidad de giro del mismo. Conociendo la velocidad de giro del motor y el par motor se puede deducir la velocidad de avance de un vehículo y el


y el esfuerzo tractor que reciben las ruedas motrices; para ello, basta conocer la distancia que recorre el vehículo por cada revolución del motor. Esta distancia depende del diámetro de las ruedas y de la relación de desmultiplicación de la transmisión, que puede ser modificada por el conductor a través de la caja de cambios. La velocidad v de avance del vehículo será: ν=(π .D.ω)/csiendo:D = diámetro de las ruedas.c = relación entre la velocidad de giro del motor y la velocidad de giro de las ruedas (relación de desmultiplicación de la transmisión).ω = velocidad de giro del motor.

El esfuerzo tractor F de las ruedas motrices se obtiene mediante la siguiente relación: F=(φ.M.ω)/ν


RESISTENCIAS AL AVANCELas resistencias al avance que un vehículo debe vencer pueden resumirse en tres términos que son: la resistencia a la rodadura, la resistencia del aire, y la resistencia producida por la inclinación de la rasante.RESISTENCIA A LA RODADURA: (Rr) se define como el esfuerzo que es necesario realizar para mantener las ruedas rodando sobre la superficie de rodadura. Esta superficie será, para los vehículos de carretera, el pavimento, mientras que en el ferrocarril la rodadura se logra a través del contacto de llantas de acero sobre carriles del mismo material.Para los vehículos de carretera, esta resistencia vale: Rr= r·P P = peso del vehículo.r = coeficiente que depende de la textura del pavimento, de las características del neumático y de la carga sobre las ruedas.


El valor de la resistencia a la rodadura oscila entre los 100 y 150 N por tonelada de peso del vehículo (r = 0,010 – 0,015) en buenos pavimentos, y es bastante mayor (hasta 200 ó 300 N/t) en carreteras sin pavimentar o en pavimentos muy irregulares. El coeficiente r crece ligeramente al aumentar la velocidad.


RESISTENCIA DEL AIRE (Ra): También llamada resistencia aerodinámica, es la fuerza que se opone al movimiento de cualquier objeto en la atmósfera. Esta resistencia aumenta con el cuadrado de la velocidad, por lo que es poco importante a velocidades bajas, mientras que a velocidades elevadas se convierte en la resistencia más importante que debe vencer un vehículo para seguir avanzando.La resistencia del aire se define, para vehículos automóviles, como:

Ra = (1/2).ρ. v2 S C⋅ ⋅ x

donde:Ra = resistencia aerodinámica, en N.ρ = densidad del aire en kg/m3v = velocidad en m/sS = superficie frontal del vehículo, en m2.Cx = coeficiente aerodinámico del vehículo.El coeficiente aerodinámico Cx varía entre 0,3 para coches de líneas


aerodinámicas y 0,8 para camiones, e incluso más de 1 si llevan cargas muy voluminosas. La sección transversal de un coche es del orden de 2 m2, en tanto que la de los camiones varía entre 5 y 8 m2.


RESISTENCIA PRODUCIDA POR LA INCLINACIÓN DE LA RASANTE.La resistencia producida por la inclinación de la rasante (Rp) es, ni más ni menos, que el esfuerzo que es necesario vencer para subir una rampa. Su expresión es: Rp = (P.i)/100Donde:P = peso del vehículo.i = inclinación de la rasante (pendiente) en %.En este caso el cálculo es exactamente igual para ferrocarriles y para carreteras.El pendiente de cada tramo se obtiene de cartografía, midiendo la diferencia de cotas entre puntos sucesivos del trazado. A pesar de que el formulario permite definir una suavización del relieve por parte del usuario, se ha incluido también en el código del programa una limitación de la pendiente, en función del tipo de vía, para evitar que un posible error en la cota de algún punto entorpezca en demasía el lógico desarrollo de la velocidad de recorrido.


LLANTALa llanta es la pieza, normalmente metálica, sobre la que se asienta un neumático y que forma parte de la rueda (compuesta esta última por llanta y disco). En países como México, Guatemala, El Salvador, Honduras y Colombia se llama llanta al neumático, y rin (del inglés rim) a la rueda metálica. La rueda es un soporte redondo, normalmente con aberturas en el disco para lograr ligereza a la vez de permitir un flujo de aire para aireado de los frenos. La llanta de vehículo turismo propiamente dicha está pegada al disco. La función de la llanta es sujetar el neumático y la función del disco es ir sujeto al vehículo. De tal forma que el encajado del disco en la llanta puede ser exterior (offset) o interior (Inset) la forma en que va encajado determina el ancho de vía del vehículo. Este encajado viene marcado en la rueda por las letras ET y una numeración (ET 18). Esta numeración indica los milímetros que hay desde la mitad


de la llanta al encajado del disco con el buje en el vehículo. Según la normativa española RD 736/88, RD 3191/02 y RD 750/10 la modificación de este dato en el cambio de una rueda o llanta supone una modificación de importancia tipo 45 (Remplazo de ruedas de características distintas, modificación del BOMBEO) y tipo 11 (Modificación del ancho de vía). Debe pasar nueva inspección ITV y ser verificado por el departamento de Industria entre otros trámites. Existe un Manual de Reformas de importancia donde se recoge un resumen de todo esto editado por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio y se publico el 16/06-2004.Se puede encontrar una llanta en vehículos tales como automoviles, motocicletas, camiones, aviones. En una rueda de bicicleta la llanta es un aro grande en figura de circunferencia en los extremos exteriores de los radios de la rueda que mantiene la cubierta y la cámara de aire.


¿CÓMO LEER UNA LLANTA?El marcado de una rueda es algo así: LEMERS MADE IN USA 06 99 DOT 7 1/2 J 17 H2 5 ET 36 078532- Donde la primera palabra es el fabricante- Después viene el país de fabricación- Semana o mes de fabricación- Año de fabricación- 7 1/2=750 anchura entre los ganchos de la llanta donde va a ir encajado el neumático. - J tipo de gancho para sujetar el SEAT (asiento o talón) del neumático-17 diámetro del disco- H2 tiene dos enganches en la llanta para sujetar el SEAT esto determina el modo y número de "presillas" para que no se introduzca el talón en el fondo de garganta de la rueda cuando va rodando.


- ET 36 es la distancia que hay desde la mitad de la llanta (3 1/4) hasta el encajado con el buje. (En este caso el disco es exterior). En los BMW viene como IS 36 (Inset) porque el disco es interior.

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