Curvas Simples

Concepto

Una curva simple según la SCT es una sección curva de una carretera que sigue un único arco circular y está diseñada para permitir cambios suaves de dirección y actúa como elemento de transición entre tramos rectos. Su diseño adecuado es crucial para garantizar la seguridad vial y la comodidad de los conductores.

Diseño

Un buen diseño de curvas horizontales en carreteras es necesario por varias razones importantes:

Seguridad Vial

Un diseño adecuado ayuda a garantizar la seguridad de los conductores y usuarios de la vía. Una curva bien diseñada permite una transición suave entre rectas y curvas, lo que reduce el riesgo de accidentes al minimizar los cambios bruscos de dirección y facilitar la anticipación y reacción de los conductores.

Control de Velocidad

Las curvas horizontales bien diseñadas contribuyen al control de velocidad de los vehículos. Un radio de curvatura adecuado permite a los conductores mantener velocidades seguras y apropiadas para negociar la curva sin perder el control del vehículo. Esto es especialmente importante en curvas cerradas donde se requiere una reducción significativa de la velocidad.

Confort de Conducción

Un buen diseño también mejora el confort de conducción. Las curvas suavemente curvadas y bien peraltadas reducen la sensación de fuerzas laterales y centrífugas, lo que brinda una experiencia de conducción más cómoda y agradable para los usuarios de la vía.

Eficiencia y Capacidad Vial

Un diseño adecuado ayuda a mantener un flujo de tráfico eficiente y una mayor capacidad de la carretera. Esto se logra al garantizar que las curvas no sean demasiado pronunciadas, lo que permitiría a los vehículos mantener velocidades más altas y realizar maniobras de adelantamiento de manera segura.

Elementos Geométricos de una Curva

Elementos Mínimos para los Cálculos

Cadenamiento

Son una forma de sistema de referencia utilizado para describir la posición relativa de un punto a lo largo de una carretera, similar a cómo se utilizan las coordenadas en un mapa. Suelen expresarse en kilómetros o millas y se representan con un número entero o decimal. (2+000, 2+000.00). En carreteras, se establecen para determinar nuestros puntos de Inflexión y las distancias de Tangente disponible.

Cuerda de Diseño

Las cuerdas son las distancias entre cada punto de la carretera, en los que se subdivide de manera constante los cadenamientos. Pueden ser de cualquier medida, pero la razón por la cual los cadenamientos se establecen a cada 20 es generalmente por conveniencia y practicidad. Establecer cadenamientos a intervalos regulares facilita la ubicación y la comunicación de puntos a lo largo de una carretera. Además, mantener un intervalo constante, como cada 20 unidades, facilita los cálculos y mediciones relacionadas con la distancia entre diferentes puntos a lo largo de la carretera.

Punto de Inflexión

Los puntos de inflexión son zonas donde dos tangentes o rectas se unen en un punto en común, donde la carretera gira en un plano horizontal. Estos cambios de dirección son necesarios para adaptarse a las características del terreno, garantizar la seguridad vial y mejorar la comodidad de los conductores. Es necesario para el diseño identificar dos datos:

Cadenamiento

Los cadenamientos son útiles para proporcionar una referencia precisa sobre la ubicación de nuestro punto de Inflexión. También se utilizan en la planificación y el mantenimiento de carreteras, ya que permiten identificar y comunicar ubicaciones específicas de manera más eficiente.

Deflexión

Se refiere al ángulo formado entre dos segmentos de tangentes consecutivas en la alineación horizontal de la vía. Se produce cuando hay un cambio de dirección en la carretera, es decir, cuando se pasa de una tangente a otra tangente con un ángulo de giro.

La deflexión de dos tangentes se mide en grados y puede ser positiva o negativa. Una deflexión positiva indica un cambio de dirección hacia la izquierda, mientras que una deflexión negativa indica un cambio de dirección hacia la derecha. El valor absoluto del ángulo de deflexión indica la magnitud del cambio de dirección.

Grado de Curvatura

Es un parámetro utilizado en el diseño geométrico de carreteras para establecer el límite de la curvatura permitida en una determinada sección de la carretera. Indica el valor máximo del radio de curvatura que se puede utilizar en una curva.

El grado de curvatura máximo varía según las normativas y estándares establecidos por las autoridades viales. Estas normas tienen en cuenta diversos factores, como la velocidad de diseño de la carretera, el tipo de vía, el tráfico esperado y consideraciones de seguridad vial.

Elementos Calculados

Radio de Curva

Se refiere al radio de la circunferencia que mejor se ajusta a una curva en particular en dicha carretera. Representa la curvatura de la carretera en ese punto específico y se utiliza para determinar el diseño y la geometría de la carretera.

Se expresa generalmente en metros (o en unidades de longitud equivalentes) y es una medida de la distancia desde el centro de la circunferencia hasta el eje de la carretera. Un radio de curva más pequeño indica una curva más pronunciada, mientras que un radio de curva más grande indica una curva más suave.

Subtangente

Se mide a lo largo del eje de la carretera y es un parámetro importante en el diseño geométrico de las curvas horizontales. Ayuda a determinar la transición suave entre la alineación recta y la curva, asegurando una conducción segura y cómoda para los conductores.

Es importante destacar que la subtangente se refiere específicamente a la distancia horizontal entre el Punto de Inflexión y el Punto de Comienzo.

Longitud de Curva

Es la distancia que tendrías que recorrer del arco calculado para atravesar completamente la curva hasta una sección recta de la carretera. Es esencial conocer esta distancia para garantizar que haya suficiente espacio en la carretera y que los conductores puedan ajustar su velocidad y dirección de manera adecuada para pasar la curva sin problemas.

La sumatoria del Punto de Comienzo y la Longitud de Curva nos determina el Punto de Término.

Cuerda larga

Se traza generalmente entre los puntos extremos de la curva horizontal, creando una línea recta que se aproxima a la trayectoria curva real. A partir de esta línea recta, se determinan varios elementos de diseño, como la longitud de curva, la ordenada media (altura de la línea recta con respecto a la curva) y el radio de curvatura.

El uso de la cuerda larga facilita el diseño y la planificación de la carretera, ya que proporciona una aproximación inicial de la trayectoria curva sin la necesidad de trabajar directamente con la curva real.

Ordenada Media

Se calcula como la diferencia promedio de altura entre la curva y la cuerda larga en múltiples puntos a lo largo de la curva. La ordenada media se obtiene tomando la diferencia de altura entre la curva y la cuerda larga en cada punto de medición a lo largo de la curva, y luego se calcula el promedio de estas diferencias.

Externa

Se refiere al lado de la carretera que se encuentra en el exterior de la curva. Es el lado opuesto al centro de la curva.

Fórmulas

Las fórmulas a continuación presentadas son las mínimas para desarrollar los cálculos de una Curva Simple.