Calculo Geometrico de Una Curva Espiralizada
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CAMINOS
CÁLCULO GEOMÉTRICO DE UNA CURVA ESPIRALIZADA.
DATOS
Azimut de la tangente de entrada 37 °Azimut de la tangente de salida 143 °Coordenadas del PI 500 N 500 EAbscisa del PI k2 +482,370Radio de la curva central 100 mCuerda unidad 10 mLongitud de la espiral 51 m
a) Elementos de las Curvas
1) parámetro de la espiral K
100 m K= 71.4142842951 m
2) Ángulo de deflexión de la espiral Ɵe
14.6104238 14°36'38'' 0.255 radianes
90 Grados
Δc 60.7791524 60°46'45''
50.6693693 m
4.31490718 m
K= √(Rc*Le)Rc
Le
Ɵe
3) Ángulo central de la curva circular: Δc
Sea Δ=azimut tangente salida -azimut tangente entrada
Entonces al tener Δ resulta que Δc es igual a:
4) Cálculo de las coordenadas cartesianas del EC (xc,yc)
Xc
yc
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5) Coordenadas cartesianas del PC desplazado: (k,p)
p=disloque 1.08123675 m
k 25.4448285 m
6) Tangente de la curva espiral-circular-espiral Te
126.526065 m
42.9504559 m
34.1165317 m
17.105989 m
25.4448285 m
101.081237 m
Cle 50.8527621 m
Te
7) Externa de la curva espiral-circular-espiral: Ee
Ee
8) Tangentes larga TL y corta de la espiral Tc
TL
Tc
9) Coordenadas cartesianas del centro de la curva circular con transiciones: (xo,yo)
X0=k
Y0
10) Cuerda larga de la espiral CLe
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4.86745624 4°52'03''
5.73196797 5°43'55''
106.035401 m
13) Calculando las abscisas de los puntos: TE, EC, CE y ET
kilómetro y los metros de la abscisa del PI k 2 + 482.372355.84393 k 2 + 320.032406.84393 k 2 + 420.032512.87934 k 2 + 468.012563.87934 k 2 + 568.01
1) espiral de entrada, desde el TE al EC:
k 2 + 330Cálculo de L (destancia desde el TE a la abscisa considerada:
L 9.97
Ɵ 0.55835804 0°33'30'' 0.0097452 radianes
11) Deflexión del EC o ángulo de la cuerda larga: ϕc
ϕc
12) Longitud de la curva circular: Lc
Gc
Lc
Abcisa TE = Abscisa PI-Te
Abscisa EC=AbscisaTE + Le
Abscisa CE=Abscisa EC+Lc
Abscisa ET=Abscisa CE+ Le
b) Cálculos de localización por deflexiones, por coordenadas cartesianas y por coordenadas topográficas planas
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X 9.96990532 m Para k 2 + 330
y 0.03238628 m k 2 + 330
0.186119198398502 0°11'10''
c' 9.96995792 m Para k 2 + 330
Cálculo de las coordenadas topográficas
217
398.951791 M
423.854713 M
37.1861192 37°11'10''
406.894621 m
429.880617 m
Para k2+ 340
k 2 + 340Cálculo de L (destancia desde el TE a la abscisa considerada:L 19.97Ɵ 2.24015769 2°14'25'' 0.0390981X 19.9669475 m Para k 2 + 340y 0.26023478 m k 2 + 340c' 19.9686433 m Para k 2 + 340
ϕk2+330
AzPI.TE
NTE
ETE
AZTE.(K2+330)
NK2+330
EK2+330
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CAMINOS
0.746709566233567 0°44'48''
Cálculo de las coordenadas topográficas
180
37.7467096 37°44'48''
414.742564 m
436.078955 m
Para k2+ 350 tenemos qué
k 2 + 350Cálculo de L (destancia desde el TE a la abscisa considerada:L 29.97Ɵ 5.04540399 5°02'43'' 0.0880589X 29.9467685 m Para k 2 + 350y 0.87922139 m k 2 + 350c' 29.9596724 m Para k 2 + 350
1.68169090753196 1°40'54''
Cálculo de las coordenadas topográficas
217
38.6816909 38°40'54''
422.347277 m
442.579306 m
Para k2+ 360 tenemos qué
k 2 + 360Cálculo de L (destancia desde el TE a la abscisa considerada:L 39.97Ɵ 8.97409695 8°58'27'' 0.1566275X 39.8720562 m Para k 2 + 360y 2.08314707 m k 2 + 360c' 39.9264369 m Para k 2 + 360
2.99074403822877 2°59'27''
Cálculo de las coordenadas topográficas
180
39.990744 39°59'27''
ϕk2+330
AzPI.TE
AZTE.(K2+330)
NK2+330
EK2+330
ϕk2+330
AzPI.TE
AZTE.(K2+330)
NK2+330
EK2+330
ϕk2+330
AzPI.TE
AZTE.(K2+330)
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452.970224 m
468.238583 m
Para k2+ 370 tenemos qué
k 2 + 370Cálculo de L (destancia desde el TE a la abscisa considerada:L 49.97Ɵ 14.0262366 14°01'34'' 0.244804X 49.6713645 m Para k 2 + 370y 4.06019728 m k 2 + 370c' 49.8370309 m Para k 2 + 370
4.67303681653461 4°40'23''
Cálculo de las coordenadas topográficas
180
41.6730368 41°40'23''
436.276941 m
456.990304 m
Para k2+ 380 tenemos qué
k 2 + 380Cálculo de L (destancia desde el TE a la abscisa considerada:L 59.97Ɵ 20.2018228 20°12'07'' 0.3525883X 59.2287404 m Para k 2 + 380y 6.98590106 m k 2 + 380c' 59.6393034 m Para k 2 + 380
6.72683354181023 6°43'37''
Cálculo de las coordenadas topográficas
360
43.7268335 43°43'37''
442.288722 m
465.078648 m
Para k2+ 390 tenemos qué
k 2 + 390Cálculo de L (destancia desde el TE a la abscisa considerada:
NK2+330
EK2+330
ϕk2+330
AzPI.TE
AZTE.(K2+330)
NK2+330
EK2+330
ϕk2+330
AzPI.TE
AZTE.(K2+330)
NK2+330
EK2+330
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L 69.97Ɵ 27.5008558 27°30'03'' 0.4799805X 68.3751239 m Para k 2 + 390y 11.011882 m k 2 + 390c' 69.2561847 m Para k 2 + 390
9.1489819874241 9°08'56''
Cálculo de las coordenadas topográficas
397
46.148982 46°08'56''
490.762929 m
515.022304 m
Para k2+ 400 tenemos qué
k 2 + 400Cálculo de L (destancia desde el TE a la abscisa considerada:L 79.97Ɵ 35.9233354 35°55'24'' 0.6269805X 76.8830364 m Para k 2 + 400y 16.2498313 m k 2 + 400c' 78.5815392 m Para k 2 + 400
11.9342703777904 11°56'03''
Cálculo de las coordenadas topográficas
360
48.9342704 48°56'03''
451.486036 m
483.101772 m
Para k2+ 410 tenemos qué
k 2 + 410Cálculo de L (destancia desde el TE a la abscisa considerada:L 89.97Ɵ 45.4692616 45°28'09'' 0.7935883X 84.4666522 m Para k 2 + 410y 22.7507861 m k 2 + 410c' 87.4769318 m Para k 2 + 410
15.0746637123846 15°04'29''
ϕk2+330
AzPI.TE
AZTE.(K2+330)
NK2+330
EK2+330
ϕk2+330
AzPI.TE
AZTE.(K2+330)
NK2+330
EK2+330
ϕk2+330
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CAMINOS
Cálculo de las coordenadas topográficas
360
52.0746637 52°04'29''
454.250419 m
492.857599 mPara k2+ 420 tenemos qué
k 2 + 420Cálculo de L (destancia desde el TE a la abscisa considerada:L 99.97Ɵ 56.1386345 56°08'19'' 0.979804X 90.7898239 m Para k 2 + 420y 30.4809546 m k 2 + 420c' 95.7699364 m Para k 2 + 420
18.5584961991886 18°33'31''
Cálculo de las coordenadas topográficas
180
55.5584962 55°33'31''
108.614152 m
533.232272 m
Para k2+ 420,035 tenemos qué
k 2 + 420.035Cálculo de L (destancia desde el TE a la abscisa considerada:L 100.005Ɵ 56.1779502 56°10'41'' 0.9804902X 90.8093147 m Para k 2 + 420.035y 30.5100369 m k 2 + 420.035c' 95.7976721 m Para k 2 + 420.035
18.5712753708976 18°34'17''
Cálculo de las coordenadas topográficas
180
55.5712754 55°34'17''
455.492678 m
502.871522 m
AzPI.TE
AZTE.(K2+330)
NK2+330
EK2+330
ϕk2+330
AzPI.TE
AZTE.(K2+330)
NK2+330
EK2+330
ϕk2+330
AzPI.TE
AZTE.(K2+330)
NK2+330
EK2+330
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Curva circular, desde el EC al CEPunto 430
2.86598398 2°51'58'' Punto final CE 468.008Cuerda final CE 460
Deflexión por metro 0.2865984 0°17'12'' °/m
2.85595304 2°51'21''Deflexión subcuerda del CE 2.29507997 2°17'42''De manera que obtenemos las deflexiones de la curva cómo sigue:
Deflexión Deflexión acumuladaDeflexión K2+ 420.035 0°00'00'' 0°00'00''Deflexión K2+ 430 5°43'19'' 5°43'19''Deflexión K2+ 440 5°43'55'' 11°27'14''Deflexión K2+ 450 5°43'55'' 17°11'09''Deflexión K2+ 460 5°43'55'' 22°55'04''Deflexión K2+ 468.008 5°09'40'' 28°04'44''
Las coordenadas topográficas de los puntos ubicadas en la curva circular vienen dados por:
100 m
51.6104238 51°36'38''
141.610424 141°36'38''
377.112033 M
564.972041 M
K 2 + 430
327.32233 327°19'20''
461.284159 m
510.980809 m
K 2 + 440
333.034236 333°02'03''
466.239797 m
519.62624 m
K 2 + 450
338.746142 338°44'46''
470.310379 m
528.721962 m
K 2 + 460
Deflexión por cuerda unidad
Deflexión subcuerda lado del EC
EC.0=Rc
AZPLe.ec
AzEC.O
N0
E0
AzO.(K2+430)
NK2+430
EK2+430
AzO.(K2+430)
NK2+430
EK2+430
AzO.(K2+430)
NK2+430
EK2+430
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CAMINOS
344.458048 344°27'29''
473.455485 m
538.177654 m
K 2 + 460
350.169954 350°10'12''
475.643883 m
547.899419 m
Espiral de salida, desde ET al CE:
K 2 + 560Abscisa ET 568.01 mL 8.01 mƟ 0.09374063 0°05'37'' 0.0016361 radianes
8.00999786 m
0.00436834 m
0.03124687 0°01'52''c' 8.00999905 m
Cálculo de las coordenadas topográficas
398.951791 m
576.145287 m
8.00999905 m
323
322.968753 322°58'08''
405.346231 m
571.321261 m
K 2 + 550Abscisa ET 568.01 mL 18.01 mƟ 0.47390385 0°28'26'' 0.0082712 radianes
18.0098768 m
0.04965442 m
0.15796786 0°09'29''c' 18.0099452 m
Cálculo de las coordenadas topográficas
AzO.(K2+430)
NK2+430
EK2+430
AzO.(K2+430)
NK2+430
EK2+430
Para la espiral de salida las deflexiones y las coordenadas cartesianas de la espiral de salida se calculan tomando como origen el ET y punto final el CE.
Xk2+560
Yk2+560
ϕk2+560
NET
EET
ET.(K2+560)=c'K2+560
AzTE.PI
AzET.(K2+560)
NK2+560
EK2+560
Xk2+560
Yk2+560
ϕk2+560
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CAMINOS
398.951791 m
576.145287 m
18.0099452 m
323
322.842032 322°50'31''
413.305279 m
565.266984 m
K 2 + 540Abscisa ET 568.01 mL 28.01 mƟ 1.14627555 1°08'47'' 0.0200063 radianes
28.0088789 m
0.18678665 m
0.38209056 0°22'56''c' 28.0095017 m
Cálculo de las coordenadas topográficas
398.951791 m
576.145287 m
28.0095017 m
323
322.617909 322°37'04''
421.208662 m
559.139646 m
K 2 + 530Abscisa ET 568.01 mL 38.01 mƟ 2.11085573 2°06'39'' 0.0368414 radianes
38.0048413 m
0.46673506 m
0.70361049 0°42'13''c' 38.0077071 m
Cálculo de las coordenadas topográficas
398.951791 m
576.145287 m
38.0077071 m
323
322.29639 322°17'47''
429.024733 m
NET
EET
ET.(K2+560)=c'K2+560
AzTE.PI
AzET.(K2+560)
NK2+560
EK2+560
Xk2+560
Yk2+560
ϕk2+560
NET
EET
ET.(K2+560)=c'K2+560
AzTE.PI
AzET.(K2+560)
NK2+560
EK2+560
Xk2+560
Yk2+560
ϕk2+560
NET
EET
ET.(K2+560)=c'K2+560
AzTE.PI
AzET.(K2+560)
NK2+560
UAC Carrera Profesional de Ingenieria Civil
CAMINOS
552.899249 m
K 2 + 520Abscisa ET 568.01 mL 48.01 mƟ 3.36764438 3°22'04'' 0.0587765 radianes
47.9934168 m
0.94038756 m
1.1225153 1°07'21''c' 48.0026289 m
Cálculo de las coordenadas topográficas
398.951791 m
576.145287 m
48.0026289 m
323
321.877485 321°52'39''
436.720898 m
546.50655 m
K 2 + 510Abscisa ET 568.01 mL 58.01 mƟ 4.91664151 4°55'00'' 0.0858116 radianes
57.9672982 m
1.65843742 m
1.63877832 1°38'20''c' 57.9910172 m
Cálculo de las coordenadas topográficas
398.951791 m
576.145287 m
57.9910172 m
323
321.361222 321°21'40''
444.263289 m
539.923356 m
K 2 + 500Abscisa ET 568.01 mL 68.01 mƟ 6.75784712 6°45'28'' 0.1179467 radianes
67.9154494 m
EK2+560
Xk2+560
Yk2+560
ϕk2+560
NET
EET
ET.(K2+560)=c'K2+560
AzTE.PI
AzET.(K2+560)
NK2+560
EK2+560
Xk2+560
Yk2+560
ϕk2+560
NET
EET
ET.(K2+560)=c'K2+560
AzTE.PI
AzET.(K2+560)
NK2+560
EK2+560
Xk2+560
UAC Carrera Profesional de Ingenieria Civil
CAMINOS
2.67119554 m
2.25235033 2°15'08''c' 67.9679597 m
Cálculo de las coordenadas topográficas
398.951791 m
576.145287 m
67.9679597 m
323
320.74765 320°44'52''
451.61647 m
533.112837 m
K 2 + 490Abscisa ET 568.01 mL 78.01 mƟ 8.8912612 8°53'29'' 0.1551818 radianes
77.8223506 m
4.02830792 m
2.96314918 2°57'47''c' 77.9265392 m
Cálculo de las coordenadas topográficas
398.951791 m
576.145287 m
77.9265392 m
323
320.036851 320°02'13''
458.743157 m
526.039871 m
K 2 + 480Abscisa ET 568.01 mL 88.01 mƟ 11.3168838 11°19'01'' 0.1975169 radianes
87.6672674 m
5.77835987 m
3.77104753 3°46'16''c' 87.8574938 m
Cálculo de las coordenadas topográficas
398.951791 m
576.145287 m
Yk2+560
ϕk2+560
NET
EET
ET.(K2+560)=c'K2+560
AzTE.PI
AzET.(K2+560)
NK2+560
EK2+560
Xk2+560
Yk2+560
ϕk2+560
NET
EET
ET.(K2+560)=c'K2+560
AzTE.PI
AzET.(K2+560)
NK2+560
EK2+560
Xk2+560
Yk2+560
ϕk2+560
NET
EET
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CAMINOS
87.8574938 m
323
319.228952 319°13'44''
465.603977 m
518.671413 m
K 2 + 470Abscisa ET 568.01 mL 98.01 mƟ 14.0347148 14°02'05'' 0.244952 radianes
97.4235591 m
7.9683492 m
4.67585847 4°40'33''c' 97.7488847 m
Cálculo de las coordenadas topográficas
398.951791 m
576.145287 m
97.7488847 m
323
318.324142 318°19'27''
472.157265 m
510.976899 m
K 2 + 468.008Abscisa ET 568.01 mL 100.002 mƟ 14.6110082 14°36'40'' 0.2550102 radianes
99.3536428 m
8.46110681 m
4.86765058 4°52'04''c' 99.7132723 m
Cálculo de las coordenadas topográficas
398.951791 m
576.145287 m
99.7132723 m
323
318.132349 318°07'56''
473.42213 m
509.402731 m
ET.(K2+560)=c'K2+560
AzTE.PI
AzET.(K2+560)
NK2+560
EK2+560
Xk2+560
Yk2+560
ϕk2+560
NET
EET
ET.(K2+560)=c'K2+560
AzTE.PI
AzET.(K2+560)
NK2+560
EK2+560
Xk2+560
Yk2+560
ϕk2+560
NET
EET
ET.(K2+560)=c'K2+560
AzTE.PI
AzET.(K2+560)
NK2+560
EK2+560
UAC Carrera Profesional de Ingenieria Civil
CAMINOS
Tabla 1: Cartera de localización de la curva espiral-circular-espiral
AbscisasCoordenadas topográficas
L ϕ X Y N ETE=K2+320,035 0
330 9.97340 19.97350 29.97360 39.97370 49.97380 59.97390 69.97
Longitud desde el TE y ET espirales
Deflexiones desde el TE, EC Y ET
Coordenadas cartesianas desde el TE y
ET
UAC Carrera Profesional de Ingenieria Civil
CAMINOS
400 79.97410 89.97420 99.97
EC=K2+420,035 100EC=K2+420,035-
430 -440 -450 -460 -
CE=K2+468,008-CE=K2+468,008 100.002
470 98.01480 88.01490 78.01500 68.01510 58.01520 48.01530 38.01540 28.01550 18.01560 8.01
ET=K2+568,008 0