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PROYECTO GEOMETRICO MEDIANTE LAS NORMAS DEL IMT, Resúmenes de Ingeniería de Transportes

El siguiente documento es de mucha ayuda para la realizacion de la materia en proyecto geometrico

Tipo: Resúmenes

2019/2020

Subido el 26/05/2020

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TEMA 2. PROYECTO GEOMÉTRICO
1. CLASIFICACIÓN DE LOS CAMINOS Y SU FUNCIÓN
1.1 Sistemas Carreteros y su clasificación
Clasificación Administrativa
Clasificación por Nomenclatura
Clasificación de las Carreteras según su Función
Clasificación Normativa
1.2. Diferentes tipos de Carreteras
Caminos de Dos o más Carriles por Sentido de Circulación
Caminos de Dos Carriles, Uno por Sentido de Circulación
Caminos de un solo carril para Ambos Sentidos de Circulación
2. CRITERIOS Y CONTROLES DE PROYECTO
2.1. El Usuario
2.2. El Conductor
2.3. El Peatón
2.4. El Pasajero
2.5. El Tránsito
2.6. Clasificación del Flujo Vehicular
2.7. Vehículo de Proyecto
Características Operacionales de los Vehículos en el Proyecto
geométrico de Carreteras
Características Estática
Cinemática del vehículo
Movimiento Uniformemente Acelerado
Movimiento con Aceleración no Uniforme
Dinámica de los Vehículos
Frenado.
Resistencia al Movimiento y Requerimientos de Fuerza
Resistencia al Rodamiento
Resistencia al Aire
Resistencia a la Pendiente
Resistencia a la Curvatura
Resistencia a la Inercia
Caballos de Fuerza, HP
Relación Peso / Potencia
Rendimientos de la Aceleración
Máximas tasas de aceleración
La importancia de la aceleración en el cálculo de la distancia de visibilidad
de rebase
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¡Descarga PROYECTO GEOMETRICO MEDIANTE LAS NORMAS DEL IMT y más Resúmenes en PDF de Ingeniería de Transportes solo en Docsity!

TEMA 2. PROYECTO GEOMÉTRICO

1. CLASIFICACIÓN DE LOS CAMINOS Y SU FUNCIÓN

1.1 Sistemas Carreteros y su clasificación

Clasificación Administrativa

Clasificación por Nomenclatura

Clasificación de las Carreteras según su Función

Clasificación Normativa

1.2. Diferentes tipos de Carreteras

Caminos de Dos o más Carriles por Sentido de Circulación

Caminos de Dos Carriles, Uno por Sentido de Circulación

Caminos de un solo carril para Ambos Sentidos de Circulación

2. CRITERIOS Y CONTROLES DE PROYECTO

2.1. El Usuario

2.2. El Conductor

2.3. El Peatón

2.4. El Pasajero

2.5. El Tránsito

2.6. Clasificación del Flujo Vehicular

2.7. Vehículo de Proyecto

Características Operacionales de los Vehículos en el Proyecto

geométrico de Carreteras

Características Estática

Cinemática del vehículo

Movimiento Uniformemente Acelerado

Movimiento con Aceleración no Uniforme

Dinámica de los Vehículos

Frenado.

Resistencia al Movimiento y Requerimientos de Fuerza

Resistencia al Rodamiento

Resistencia al Aire

Resistencia a la Pendiente

Resistencia a la Curvatura

Resistencia a la Inercia

Caballos de Fuerza, HP

Relación Peso / Potencia

Rendimientos de la Aceleración

Máximas tasas de aceleración

La importancia de la aceleración en el cálculo de la distancia de visibilidad

de rebase

2.8. El Camino.

Elementos Básicos

Carril de circulación

Acotamientos

Sección Transversal

Pendiente del Pavimento

Hombros

Ancho de carriles

Guarniciones

Fajas Separadoras

Objetos fijos

Ancho del derecho de vía

2.9. La Velocidad

Velocidad de Proyecto

Velocidad de Punto

Velocidad de Marcha

Velocidad de Operación

Control de Accesos

Niveles de Servicio

Aplicación

La capacidad como un control de diseño

Medidas de congestión

3. ELEMENTOS PARA PROYECTO

Proyecto Geométrico

Tipos de Terreno

3.1. Distancias de Visibilidad

Distancia de Visibilidad de Parada

Distancia de Visibilidad de Rebase

Distancia de Visibilidad de Encuentro

3.2. Alineamiento Horizontal

Tangentes

Curvas Circulares

Curvas Espirales de transición

Sobre elevación

Coeficiente de Fricción transversal

Grado Máximo de Curvatura

3.2. Alineación Vertical

Definición

Tangentes Verticales

Planta de Derecho de Vía

Planta de señalamiento

Planta de señalamiento de protección de obra

4.2. Recomendaciones para el Proyecto

4.3. Rampas de Emergencia

Tipos de Rampas

Consideraciones de proyecto

4.4. Proyecto de Intersecciones

Tipos de Intersecciones

Alineamiento

Distancia de Visibilidad

Canalización

Enlaces

Aberturas en la Faja Separadora Central

Carriles Auxiliares

4.5. Proyecto de la subrasante

5. EVALUACIÓN TÉCNICA Y ECONÓMICA DE LAS

CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DE LOS PROYECTOS

6. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS

1. CLASIFICACIÓN DE LOS CAMINOS Y SU FUNCIÓN

1.1 Sistemas carreteros y su clasificación

La República Mexicana está comunicada por 318,723.93 kilómetros de

carreteras, de los cuales 103, 021.66 son vías libres; 6,249.11 son de cuota;

157,037.16 son caminos rurales, y 52,416.00 son brechas, mismas que

conforman una red de comunicación integral al permitir el libre tránsito en todo el

país.

La clasificación de carreteras tiene como objetivo principal agrupar éstas de

acuerdo con sus características físicas y sus funciones, e integrarlas en redes o

esquemas que satisfagan necesidades o propósitos, ya sea de comunicación o

de transporte, a fin de facilitar las acciones de planear, proyectar, construir,

modernizar, y conservar y operar todo el sistema carretero. Como adición puede

señalarse que la clasificación de las vías de comunicación de los diferentes

sistemas operacionales, clases funcionales o tipos geométricos resulta necesaria

para la logística entre los ingenieros, administradores y público en general.

Clasificación administrativa

La clasificación administrativa (red federal, red estatal y red rural), se utiliza

para denotar los diferentes niveles de responsabilidades gubernamentales, así

como el financiamiento, modernización y conservación de las mismas.

Esta clasificación, también se basa en las características geométricas y sus

niveles de servicio y es de mucha ayuda para propósitos de diseño (autopistas,

carreteras multicarril, carreteras de dos carriles, carreteras rurales).

Clasificación por nomenclatura

La clasificación por número de ruta es de gran utilidad para la administración e

identificación de las carreteras (rutas federales, MEX45; rutas estatales ZAC18; y

rutas rurales AGS15).

Respecto a la nomenclatura de rutas, ésta consiste en asignar un número al

itinerario que une dos puntos geográficos de la República, pudiendo ser entre

otros: capitales estatales; puertos marítimos; puertos fronterizos, y zonas

turísticas e industriales. Está conformada por un conjunto de vías, que siguen una

trayectoria determinada; de tal manera que una ruta es el itinerario entre dos

puntos, y se identifica alfanuméricamente.

La identificación alfanumérica consiste de seis caracteres: tres alfabéticos y tres

numéricos; los alfabéticos designan si la ruta es federal o estatal, por lo que los

caracteres correspondientes a las rutas federales son la apócope de México

“MEX”, y los aplicables a los estados la apócope de que se trate, según la entidad

a la que pertenezcan, siendo las excepciones Chiapas “CHIS”, Quintana Roo

“QROO” y Michoacán “MICH” con cuatro letras; el número se dará según la

Clasificación normativa

Esta clasificación también puede considerarse como técnica, ya que se respalda

en las características geométricas de las carreteras a partir de datos básicos para

proyecto geométrico, como son entre otros, el volumen horario de proyecto; el

vehículo de proyecto; el nivel de servicio esperado en el horizonte de proyecto;

velocidades de proyecto, distancias de visibilidad de parada, de rebase o de

encuentro según sea el caso; esta clasificación se describe a continuación.

Carretera

tipo

Número de

carriles

Control

de

accesos

Denominación

geométrica

Principal medida de

efectividad

Sección transversal

ET

Dos o más

por sentido

Total Autopista

Niveles de servicio en

zonas de

entrecruzamiento y

tramos específicos o

genéricos de la

autopista

Un cuerpo separado por

barrera de concreto

central, o dos divididos

por una faja separadora

central o dos cuerpos

separados

A

Dos por

sentido

Total o

parcial

Autopista o

carretera

multicarril

Niveles de servicio en

zonas de

entrecruzamiento y

tramos específicos o

genéricos de la

autopista o de la

carretera multicarril

Un cuerpo separado por

barrera de concreto

central o dos divididos

por una faja separadora

central o dos cuerpos

separados

B

Dos por

sentido

Parcial

Carretera

multicarril

Niveles de servicio en

zonas de

entrecruzamiento y

tramos específicos o

genéricos

Un cuerpo separado por

marcas en el pavimento

o dos cuerpos divididos

por una faja separadora

central

A

Uno por

sentido

Parcial

Carretera de

dos carriles

Niveles de servicio en

tramos específicos o

genéricos de la

carretera

Un cuerpo

B

Uno por

sentido

Parcial

Carretera de

dos carriles

Niveles de servicio en

tramos específicos o

genéricos de la

carretera

Un cuerpo

C

Uno por

sentido

Parcial o

sin

control

Carretera de

dos carriles

Niveles de servicio en

tramos específicos o

genéricos de la

carretera

Un cuerpo

D

Uno para

ambos

sentidos de

circulación

Sin

control

Camino rural

Probabilidad de

encuentro y distancia

entre libraderos. No

aplican Niveles de

servicio

Un cuerpo

Para diseñar un sistema vial es necesario conocer, de un viaje representativo los

seis movimientos básicos, los cuales representan los movimientos más

importantes, y son: la colección del volumen de tránsito; la transición o

alimentación; el movimiento principal o viaje; la distribución; el acceso; y la

terminación del viaje; por ejemplo, en un viaje hipotético utilizando una autopista,

en donde el movimiento principal es ininterrumpido y con altas velocidades; al

aproximarnos a los destinos desde la autopista, los vehículos reducen su

velocidad sobre las rampas de la misma, las cuales actúan como transiciones;

luego, los vehículos ingresan a velocidades moderadas a las arterias

alimentadoras, y después a las calles locales ( infraestructura de distribución

vehicular), las cuales brindan su distribución en el área de destino, llegando a las

arterias locales, terminando su destino en un lugar apropiado de estacionamiento.

En estos seis pasos de un viaje típico es necesario para el diseño de las

carreteras, manejar por separado los volúmenes de tránsito y sus tasas de

crecimiento; el horizonte de proyecto; el nivel de servicio esperado; las

especificaciones de proyecto; el vehículo de proyecto; así como las diferentes

distancias de visibilidad; todos estos elementos para cada función específica en

cada tipo de movimiento descrito con anterioridad.

De lo antes visto, la clasificación que nos interesará en este curso es la

normativa, y de ella daremos sus datos básicos para cada tipo de camino con el

fin último de poder proyectar un camino, sea cual fuere su clasificación.

1.2 Diferentes tipos de carreteras

Caminos de dos o más carriles por sentido de circulación

Estos caminos presentan ventajas técnicas sobre los anteriormente descritos, ya

que rebasar a los demás vehículos se lleva a cabo sin necesidad de invadir el

carril contrario, por lo cual sus niveles de servicio se incrementan

considerablemente; pueden estar divididos por medio de una barrera física, por

marcas en el pavimento, o incluso ser de cuerpos separados. Muchos de estos

pudieran ser autopistas.

a) Tipo ET

Estos caminos son ejes de transporte, y como tal se caracterizan por ser

autopistas; están divididos por una faja separadora central o una barrera de

concreto; sus carriles de circulación son de 3.65 m, acotamientos exteriores

de 2.50 m como mínimo, y acotamientos interiores de un metro; sus

velocidades de proyecto están entre los 80 y los 110 km/h, con un grado

máximo de curvatura de 5.5°; por sus características geométricas permiten

el tránsito de todos los vehículos autorizados en el reglamento de pesos y

dimensiones.

b) Tipo A

Estos caminos cuentan como mínimo con faja separadora central, carriles

de 3.50 m, acotamientos exteriores mínimos de 2.50 m e interiores de un

metro; pudieran ser de cuerpos separados y de cuatro o más carriles de

circulación; son autopistas y sus velocidades de proyecto están en el rango

Caminos de un sólo carril para ambos sentidos de circulación

a) Tipo E

Estos caminos se caracterizan por tener un sólo carril de circulación en

ambos sentidos de circulación, con un ancho de 4.50 m. Para transitar sin

mayores problemas, se construyen libraderos a cada 500 m o según se

requiera; sus velocidades de proyecto van de los 30 a los 70 km/h y su

máximo grado de curvatura es de 60°; su principal medida de efectividad es

la distancia de visibilidad de encuentro.

2. CRITERIOS Y CONTROLES DE PROYECTO

2.1 El usuario

El usuario de una carretera podrá ser el conductor de cualquier medio automotor

permitido sobre la misma, tal es el caso de quienes guían bicicletas, motocicletas

y automóviles, sean estos últimos vehículos ligeros, autobuses o camiones;

también, son usuarios de la carretera los peatones que la cruzan, ya sea a nivel

o a desnivel, o transiten en espacios específicos como son la calles peatonales o

las banquetas. Por último, otro usuario es el pasajero, mismo que es de la misma

importancia que los dos anteriores, ya que de su demanda depende el diseño de

otros elementos del camino como son los paraderos.

2.2 El conductor

De este actor dependen los principales elementos para el proyecto geométrico de

las carreteras, tal es el caso de su agudeza visual, de sus tiempos de percepción-

reacción, y de la altura del ojo como tal.

La agudeza visual es el principal elemento que incide en el proyecto geométrico,

pues de ésta dependen la percepción por parte del conductor de todos los

elementos del camino y de los diferentes objetos y animales que se pudieran

encontrar en él en un momento dado.

La visión periférica del humano es de hasta 160° cuando no se encuentra

transitando; al empezar a moverse ésta empieza a disminuir, de tal manera que

los conductores de vehículos reducen su campo visual periférico hasta 12°; de

ahí que se tenga una buena percepción de los objetos, únicamente en un cono

visual de 5 a 6ª y la máxima agudeza visual se alcanza dentro de un ángulo de

3º. En el plano vertical esta agudeza se encuentra entre el 0.5 y el 0.75 del plano

horizontal.

Por lo anterior, el proyecto geométrico se confía en la agudeza visual y no en la

visión periférica; de ahí que las señales y demás elementos del camino deberán

estar dentro de un cono de visión de 10°, y como máximo en un cono de 12°.

El tiempo de percepción-reacción de un conductor requiere de la percepción, de

la intelección, de la emoción y de la volición (PIEV) de situaciones sobre el

camino, de tal manera que mientras más compleja viene a ser una situación,

quien maneje debe disponer del tiempo suficiente para hacer una evaluación

apropiada de todos los factores que intervienen, con el fin de reaccionar con

seguridad.

El tiempo requerido para dicha acción varia desde 0.5 s para situaciones simples

hasta 5 s para situaciones complejas; el tiempo de percepción - reacción está

involucrado en la determinación de las distancias de visibilidad de parada, de

rebasamiento y de encuentro, así como en la toma de decisiones al leer los

señalamientos y tomar la opción adecuada de su viaje en la carretera.

La altura del ojo del conductor y del objeto sobre la carretera es indispensable

para calcular las curvas verticales en cima, ya sea tanto para distancias de

visibilidad de rebasamiento como para distancias de visibilidad de parada; esta

altura ha variado con los años y con los diferentes modelos vehiculares y sus

tendencias, de tal manera que actualmente se mantiene en 1.14 m.

Para calcular la distancia de visibilidad de rebasamiento, se considera una altura

del objeto de 0.60 m y para estimar la distancia de visibilidad de parada, una

altura del objeto de 0.15 m.

El volumen horario de proyecto (vhp) se resume en la siguiente expresión:

vhp TDPAKD* P

P factordepronosticodel tránsito.

D factorDirecciona l.

K factordeconversióndevolumendiarioavolumen horario.

TDPA tránsitodiariopromedio anual.

vhp volumenhorariode proyecto.

Endonde :

Finalmente, dado que el volumen de tránsito lo componen diferentes tipos de

vehículos con diversas características operacionales y físicas, es necesario

conocer la cantidad de cada uno para estar en posibilidades de definir qué

vehículo de proyecto debe utilizarse.

2.6 Clasificación del flujo vehicular

El conocimiento oportuno y permanente de la situación que guarda la Red

Carretera Nacional es fundamental para el análisis y toma de decisiones

tendientes al desarrollo del sistema de transporte por carretera, y para examinar

su interrelación con los demás modos de transporte. Para lograr lo anterior, la

Dirección General de Servicios Técnicos, anualmente lleva a cabo un sistema de

conteo vehicular que permite conocer los volúmenes y la clasificación del tránsito

que circulan por la red carretera. La información descrita se pone a disposición de

los usuarios a través de la publicación anual “Datos Viales”.

Así también, para elaborar programas de construcción de carreteras nuevas, de

modernización y conservación de la red en operación, y con objeto de conformar

una red vial convenientemente estructurada que cubra con eficiencia la demanda

del transporte en el país, los proyectistas y usuarios de esta información

requieren conocer las características del movimiento de bienes y personas, y en

qué tipo de vehículos lo realizan al desplazarse por carretera, para este fin. La

información que en el campo de la Ingeniería de Tránsito proporcionan los

Estudios de Origen y Destino es indispensable para llegar al deseo de

movimiento de los usuarios, así como datos básicos relativos al motivo del viaje,

tipo y toneladas de productos transportados, número de pasajeros trasladados,

peso de los vehículos de carga, así como la composición vehicular entre otros

muchos datos básicos para la planeación. La información correspondiente a lo

descrito, la Dirección General de Servicios Técnicos la pone a disposición del

público usuario por medio de las publicaciones anuales denominadas “Estudios

de Origen, Destino y Peso”

Con la información anterior se obtuvo la clasificación vehicular más representativa

en la Red Carretera Nacional, la cual se muestra a continuación:

Tipo de vehículo Descripción Porcentaje

A Automóvil 72

U Utilitario 1

B Autobús 5

C Camión 22

A su vez, los camiones más representativos en el flujo vehicular se clasifican en

cinco grupos:

Tipo de

vehículo

Descripción Porcentaje

C

Camiones unitarios de

dos ejes

C

Camiones unitarios de

tres ejes

T3S

Tractor de tres ejes y

semirremolque de dos

ejes

T3S

Tractor de tres ejes y

semirremolque de tres

ejes

T3S2R

Tractor de tres ejes,

semirremolque de dos

ejes y remolque de

cuatro ejes

Otros 3

El automóvil, por sus raíces (auto = por sí mismo; móvil = moverse), es un

vehículo que a través de un conductor se mueve por sí mismo y designa a las

unidades que transitan por los caminos mediante la fuerza desarrollada por un

motor de combustión interna.

Sin embargo, históricamente los primeros que se fabricaron fueron para el

transporte puramente personal, de dos y cuatro plazas; por la definición anterior

se calificaron como automóviles, término que se utiliza exclusivamente paral el

vehículo ligero.

2.7 Vehículo de proyecto

Una carretera tiene por objeto permitir la circulación expedita y de manera

económica, segura y cómoda a los usuarios de la misma. Así pues, la vía debe

proyectarse para satisfacer las necesidades de transportación de un lugar a otro,

considerando las reacciones y limitaciones del conductor. Por tanto, el proyecto

de la vía debe realizarse en función de las características de los vehículos que

circulan por ella.

captados en los estudios de origen, destino y peso llevados a cabo por la

Dirección General de Servicios Técnicos desde 1991, y su congruencia con el

Reglamento Sobre el Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de

Autotransporte que Transitan en los Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal.

Características

Vehículo de proyecto

DE- 335 DE- 750 DE- 760 DE- 1890 DE- 1980 DE- 2545 DE- 2970

Longitud total

del vehículo

580 1360 1209 2088 2241 2740 3166

Distancia entre ejes

extremos del vehículo

335 750 760 1890 1980 2545 2970

Vuelo delantero 92 240 127 122 119

Vuelo trasero 153 371 320 76 137 76

Ancho total del vehículo 214 260 244 260

Entrevía del vehículo 183 230 244

Altura total del vehículo 167 380 410

Altura de los ojos del conductor 107 232 250

Altura de los faros 61 110 112

Altura de las luces de alto 61 140 100

Radio de giro mínimo 732 1359 1572 1372 1572

Peso bruto vehicular 1361 26000 44000 48500 66500

Potencia 85 210 350 350 400

Relación peso / potencia 16 124 126 139 166

Vehículos representativos A, U B C2,3 T3S2 T3S3 T3S2R

Para determinar los radios de giro y radios internos mínimos de cada camión, se

desarrolló el siguiente modelo del comportamiento vehicular en curva a diferentes

grados de curvatura, mismos que se calibraron en campo con un vehículo tipo

TSR: el modelo es el siguiente:

Algoritmo para calcular el ancho de calzada en curva

Todo vehículo, al circular en una curva requiere un ancho mayor al que utiliza en

tangente; esto se resuelve proporcionando una ampliación o sobreancho en las

curvas, calculándose en función de la velocidad de proyecto en la curva y de las

dimensiones del transporte de proyecto. Esta ampliación en curva será mayor en

la medida en que aumenten la longitud del camión y el grado de curvatura; otros

factores a considerar son la distancia libre de seguridad entre vehículos C, la cual

es el espacio entre las carrocerías de los transportes que coinciden en la curva

circulando en sentido opuesto o en el mismo sentido, rebasándose, y el

sobreancho adicional por dificultad de maniobra Z, la cual representa una

tolerancia por las distintas formas de manejo de los conductores, midiéndose

radialmente en toda la orilla interior de la calzada en curva.

El Manual de Proyecto Geométrico de Carreteras contempla un modelo

matemático para obtener estos cálculos, sin embargo, sólo es aplicable a

transportes unitarios y de una sola articulación; por tal motivo, la Secretaría de

Comunicaciones y Transportes desarrolló un modelo que permite calcular las

ampliaciones en curva de los camiones doblemente articulados, como es el tipo

TSR.

Descripción del modelo

A partir del modelo descrito, el manual de Proyecto Geométrico de Carreteras

considera que el vehículo en tránsito tiene el eje trasero ubicado en el PC de la

curva y el eje direccional siguiendo la trayectoria de la curva; este modelo tiene

como principales medidas de efectividad la distancia entre ejes extremos, los

vuelos delantero y trasero, así como el ancho total de la unidad. Con deducciones

trigonométricas, tomando en cuenta la geometría de la curva se llega al siguiente

modelo:

(DE)

DT RG* ((RG) 

DE distanciaentreejeextremosdel camión

RG radiode giro

DT desplazamientodel vehículo

Endonde :

Con este modelo, únicamente se obtiene el desplazamiento total del vehículo

para el grado de curvatura en estudio, mismo que no es aplicable a camiones

doblemente articulados; por lo anterior, se calibró un modelo analítico que fuera lo

más representativo posible, basándose en un estudio físico con un camión de

articulaciones múltiples, al cual se le hizo transitar con diferentes grados de

curvatura, midiendo todos sus desplazamientos en curvas cuyo radio varió de 5 a

50°, en pasos de 5 en 5°.

El modelo obtenido es el siguiente:

DM RG (RG (DET DES 1 DX 1 DX 2 DES 2 ))

2 2 2 2 2 2       

DX2 distanciaentreelganchopinzónyelúltimoejefijodelsemirremolque dos

sujetoalsemirremol que

DX1 distanciaentreentreelúltimoejefijodelsemirremolqueuno,yelgancho pinzón

DES1 distanciaentreelpernoreyyelúltimoejefijodelsemirremolque uno

(ejedireccionalyúltimoeje fijo)

DET distanciaentreejesextremosdel tractor

RG radiode giro

DM desplazamientomáximodelcamiónarticulado múltiple

Endonde :

Fig. 3. Vehículo T3S2R4.

La altura de los transportes ligeros ha disminuido de 1.83 a 1.35 m; por lo cual se

ha logrado bajar el centro de gravedad de las unidades y mejorar su estabilidad

en las curvas. Por su parte, las alturas de los centros de gravedad bajaron de 64

a 53 centímetros; así también, la mínima distancia vertical entre la superficie de

rodamiento, y el lecho bajo del vehículo se ha estabilizado en 13 cm.

Por último, el peso de estos vehículos ha estado en el rango que va de los 900 kg

a los 2000 kg; aunque la economía en el consumo de combustible se encuentra

muy relacionada con el peso vehicular; el diseño aerodinámico y la eficiencia en

el rendimiento de los motores han logrado rendimientos mayores de combustible.

Cinemática del vehículo

Todos los problemas en los cuales las fuerzas dan como resultado movimiento,

involucran la aceleración; es por tanto necesario examinar algunos aspectos del

movimiento uniformemente acelerado antes de considerar las fuerzas sobre un

vehículo en desplazamiento.

Movimiento uniformemente acelerado.

Para el diseño de diversos elementos de los caminos como pueden ser carriles

de aceleración, de deceleración, rampas, etc., y cuando la aceleración sea

uniforme (gráfica 1), emplearemos las siguientes ecuaciones:

at ;

2

x v

v v at ;

2

0

0

x distancia recorrida

t tiempo

a aceleració n

v velocidad inicial

v velocidad

Endonde :

0

Las ecuaciones anteriores corresponden a las relaciones aceleración-tiempo,

velocidad-tiempo y distancia-tiempo respectivamente, para un movimiento

uniformemente acelerado; así también, la siguiente expresión maneja la distancia

como una función de la velocidad:

2 0

av v

2

x  

Movimiento con aceleración no uniforme.

Si en lugar de suponer que la aceleración es constante, sino que varía

inversamente con la velocidad, la gráfica y ecuaciones anteriores quedan como

se muestra en la gráfica 2.

Probablemente las características más apreciadas de los vehículos ligeros es su

flexibilidad en la corriente del tránsito; ésta flexibilidad se manifiesta en las

capacidades de aceleración de los vehículos, por lo cual es un factor significativo

en el diseño y uso de rampas y vías de enlace, en el rebasamiento en carreteras

de dos carriles y en general en cualquier elemento geométrico de los caminos y

sus entronques.

El comportamiento de cualquier vehículo automotor, a partir de cualquier

velocidad inicial y acelerando tan rápidamente como sea posible, se puede

estimar, con suficiente aproximación su velocidad última; con los modelos de

aceleración no uniforme mostrados en esta sección.

Dinámica de los vehículos

Las fuerzas que actúan en un transporte se ilustran en la fig 4, las cuales se

oponen al movimiento vehicular, y son la resistencia al rodamiento, la resistencia

al aire, la resistencia por pendiente y la resistencia a la fricción.