Diseno Geometrico Rotondas

Microsoft Word - 6 DiseoGeomtricoFHWA.doc

Diseo Geomtrico

6.1 Introduccin6.1.1 Elementos geomtricos 6.1.2 Proceso de diseo 6.2 Principios Generales de Diseo 6.2.1 Velocidades a travs de la rotonda 6.2.2 Vehculo de diseo 6.2.3 Usuarios no-motorizados de diseo 6.2.4 Alineamiento de aproximaciones y entradas 6.3 Elementos Geomtricos 6.3.1 Dimetro crculo inscrito 6.3.2 Ancho de entrada 6.3.3 Ancho de calzada circulatoria 6.3.4 Isleta central 6.3.5 Curvas de entrada 6.3.6 Curvas de salida6.3.7 Ubicacin y tratamientos de cruces peatonales6.3.8 Isletas partidoras 6.3.9 Distancia visual de detencin 6.3.10 Distancia visual de interseccin 6.3.11 Consideraciones verticales

6.3.12 Provisiones ciclistas

6.3.13 Tratamiento de vereda 6.3.14 Consideraciones de estacionamiento y ubicaciones de paradas de buses 6.3.15 Carriles de desvo de giro-derecha 6.4 Rotondas de Carril-Doble 6.4.1 La trayectoria vehicular natural 6.4.2 Traslapo de trayectoria vehicular 6.4.3 Mtodo de diseo para evitar traslapo de trayectoria 6.5 Rotondas Rurales 6.5.1 Visibilidad 6.5.2 Acordonamiento 6.5.3 Isletas partidoras 6.5.4 Curvas de aproximacin 6.6 Minirrotondas 6.7 Referencias

Figura 1. Elementos geomtricos bsicos de una rotonda. 1Figura 2. Proceso de diseo de una rotonda. 1Figura 3. Muestra de perfil de velocidad terico (rotonda urbana compacta). 3Figura 4. Mximas velocidades de diseo de entrada recomendadas. 3Figura 5. Trayectoria vehicular ms veloz a travs de rotonda de carril-simple. 4 Figura 6. Trayectoria vehicular ms veloz a travs de rotonda de carril-doble. 5 Figura 7. Ejemplo de movimiento de giro-derecha crtico. 5Figura 8. Factores de friccin lateral a varias velocidades (unidades mtricas). 7 Figura 9. Factores de friccin lateral a varias velocidades (unidades usadas en EUA). 7 Figura 10. Relacin velocidad-radio (unidades mtricas). 8Figura 11. Relacin velocidad-radio (unidades usadas en EUA). 8Figura 12. Radios de trayectorias vehiculares. 9Figura 13. Valores aprox. de R4 y correspondientes valores R1 (unidades mtricas). 11 Figura 14. Valores aprox. de R4 y correspondientes valores R1 (unid. usadas en EUA). 11 Figura 15. Trayectoria barrida en movimiento-directo por vehculo WB-15. 13Figura 16. Trayectorias barridas en giro izquierda y derecha por vehculo WB-15. 13Figura 17. Dimensiones clave de usuarios no-motorizados de diseo. 14Figura 18. Alineamiento radial de entradas. 15Figura 19. Rangos recomendados de dimetro crculo inscrito. 16Figura 20. Ensanchamiento de aproximacin mediante adicin de carril total. 18Figura 21. Ensanchamiento de aproximacin mediante abocinamiento entrada. 18Figura 22. Anchos mnimos de calzada circulatoria para rotondas de dos-carriles. 20Figura 23. Ejemplo de isleta central con delantal atravesable. 21Figura 24. Diseo de entrada de rotonda de carril-simple. 23 Figura 25. Diseo de salida de rotonda de carril-simple. 24 Figura 26. Dimensiones mnimas de isleta partidora. 27Figura 27. Radios y retranqueos mnimos de nariz de isleta partidora. 28 Figura 28. Valores de diseo para distancias visuales de detencin. 29 Figura 29. Distancia visual de aproximacin. 30Figura 30. Distancia visual en calzada circulatoria. 30Figura 31. Distancia visual para cruce peatonal en salida. 31Figura 32. Distancia visual de interseccin. 32Figura 33. Long. Calculada de tringulo visual de interseccin, de ramal de conflicto. 33Figura 34. Muestra de planimetra. 34Figura 35. Muestra de rasante de aproximacin. 35 Figura 36. Muestra de rasante de isleta central. 35 Figura 37. Seccin tpica de calzada circulatoria. 36 Figura 38. Seccin tpica con delantal para camiones. 36 Figura 39. Provisiones posibles para bicicletas. 38 Figura 40. Tratamientos de vereda. 39Figura 41. Ejemplo de carril de desvo de giro-derecha. 40Figura 42. Configuracin de carril de desvo de giro-derecha con carril de aceleracin. 41 Figura 43. Configuracin de carril de desvo de giro-derecha con ceda-el-paso. 42 Figura 44. Trayectorias naturales bosquejadas a travs de rotonda de carril-doble. 43 Figura 45. Traslapo de trayectoria en una rotonda de carril-doble. 44Figura 46. Mtodo diseo entrada para evitar traslapo trayectoria, carril-doble. 45 Figura 47. Mtodo alterno diseo entrada para evitar traslapo trayectoria, carril-doble. 45 Figura 48. Tratamiento extendido de isleta partidora. 48Figura 49. Uso de curvas sucesivas en aproximaciones de alta velocidad. 49Figura 50. Ejemplo de minirrotonda. 50

Diseo Geomtrico

1. Introduccion

Disear la geometra de una rotonda comprende elegir intercambiadamente entre seguridad y capacidad. Las rotondas operan con mayor seguridad cuando su geometra fuerza al trnsito a entrar y circular a velocidades bajas. La curvatura horizontal y los angostos anchos de pavimento se usan para producir este ambiente de velocidad-reducida. Inversamente, la capacidad de las rotondas es afectada negativamente por estos elementos de diseo de baja velocidad.

En tanto los anchos y radios de entrada y calzada circulatoria se reduzcan, tambin se reducir la capacidad de la rotonda. Adems, muchos de los parmetros geomtricos estn gobernados por los requerimientos de maniobra de los vehculos ms grandes, esperados que viajen a travs de la interseccin. As, disear una rotonda es un proceso de determinar el equilibrio ptimo entre provisiones, comportamiento operacional, y acomodamiento de los vehculos grandes.

Mientras la forma bsica y caractersticas de las rotondas son uniformes independientemente de su ubicacin, muchas de las tcnicas y parmetros de diseo son diferentes, dependiendo del ambiente de velocidad y de la capacidad deseada en lugares individuales. En los ambientes rurales, donde las velocidades de aproximacin son altas y el uso de ciclistas y peatones puede ser mnimo, los objetivos de diseo son significativamente diferentes de las rotondas en ambientes urbanos, donde la seguridad ciclista y peatonal es un inters primario. Adicionalmente, muchas de las tcnicas de diseo son sustancialmente diferentes para rotondas de carril-simple que para rotondas con mltiples carriles de entrada.

Este captulo est organizado de modo que los principios fundamentales de diseo, comunes entre todos los tipos de rotondas, se presentan primero. En siguientes secciones del captulo se dan ms consideraciones especficas de diseo para rotondas multicarriles, rotondas rurales y minirrotondas.

1.1 Elementos geomtricosEn la Figura 6-1 se revisan las caractersticas y dimensiones geomtricas bsicas de una rotonda. En el Captulo 1 se definen estos elementos.

1.2 Proceso de diseoEl proceso de disear rotondas, ms que otras formas de intersecciones, requiere una considerable cantidad de iteracin entre trazado geomtrico, anlisis operacional, y evaluacin de seguridad. Como se describi en los Captulos 4 y 5, ajustes menores en la geometra pueden resultar en cambios significativos en el comportamiento de seguridad y/u operacional. As, a menudo el proyectista necesita revisar y refinar el intento de trazado inicial para realzar su capacidad y seguridad. Es raro producir un diseo geomtrico ptimo en el primer intento. La Figura 6-2 da un diagrama de flujo para el proceso de disear y evaluar una rotonda.

|

1.2.1 Disear una rotonda comprende intercambios entre seguridad, operaciones, y acomodamiento de vehculos grandes.1.2.2 Algunas caractersticas de las rotondas son uniformes; otras varan segn el lugar y tamao de la rotonda.1.2.3 Disear rotondas es un proceso iterativo.

Figura 1. Elementos geomtricos bsicos de una rotonda.

Figura 2. Proceso de diseo de una rotonda.

Dado que disear una rotonda es un proceso iterativo en el cual pequeos cambios en la geometra pueden resultar en cambios sustanciales del comportamiento operacional y de seguridad, puede ser aconsejable preparar los dibujos iniciales del trazado en un nivel de croquis. Aunque es fcil ser cazado por el deseo de disear cada uno de los componentes individuales de la geometra tal que cumplan con las especificaciones provistas en este captulo, es mucho ms importante que los componentes individuales sean compatibles entre s, de modo que la rotonda cumpla sus objetivos de comportamiento general. Antes de definir los detalles de la geometra, en la etapa de diseo preliminar deben determinarse tres elementos fundamentales:

1. Tamao ptimo de la rotonda;

2. Posicin ptima; y

3. Alineamiento y disposicin de ramales de aproximacin ptimos.

2. Principios Generales de DiseoEsta seccin describe los principios de diseo fundamentales comunes entre todas las categoras de rotondas. Las guas para disear cada elemento geomtrico se dan en la seccin siguiente. Mayores guas especficas para rotondas de carril-doble, rotondas rurales, y minirrotondas se dan en las secciones subsiguientes. Note que el diseo de rotonda de carril- doble es significativamente diferente del de la rotonda de carril-simple, y muchas de las tcnicas usadas al disear una rotonda de carril-simple no se transfieren directamente al diseo de una de carril-doble.

2.1 Velocidades a travs de la rotondaPor sus profundos impactos sobre la seguridad, alcanzar las adecuadas velocidades vehiculares a travs de la rotonda es el objetivo ms crtico de diseo. Al requerir que los vehculos operen la rotonda a lo largo de una trayectoria curva, una rotonda bien-diseada reduce las velocidades relativas ente corrientes de trnsito conflictivas.

2.1.1 Perfiles de velocidadLa Figura 6-3 muestra las velocidades de operacin de vehculos tpicos que se aproximan y negocian una rotonda. Se muestran velocidades de aproximacin de 40, 55 y 70 km/h aproximadamente a 100 m desde el centro de la rotonda.

La desaceleracin comienza antes, con los conductores que circulan operando aproximadamente a la misma velocidad en la rotonda. La velocidad de maniobra relativamente uniforme de todos los conductores en la rotonda significa que los conductores son capaces de elegir ms fcilmente sus trayectorias deseadas en una manera segura y eficiente.

2.1.2 Velocidad de diseoLos estudios internacionales muestran que el incremento de la curvatura de la trayectoria del vehculo disminuye la velocidad relativa ente los vehculos que entran y circulan y, as, usualmente resulta en menores ndices de choques de los vehculos que entran-circulan y salen circulan. Sin embargo, en las rotondas multicarriles, el incrementar la curvatura de la trayectoria vehicular crea mayor friccin lateral entre corrientes de trnsito adyacentes, y puede resultar en ms vehculo que cortan a travs de los carriles, y mayor posibilidad de choques por refilones laterales (2). As, por cada rotonda, existe una velocidad de diseo ptima para minimizar los choques.

2.1.2.1 Al crecer la curvatura de la trayectoria vehicular, disminuyen las velocidades relativas entre los vehculos que entran y circulan, pero, en las rotondas multicarriles, tambin crece la friccin lateral entre las corrientes de trnsito adyacentes.2.1.2.2 El objetivo ms crtico de diseo es alcanzar adecuadas velocidades de los vehculos a travs de la rotonda.

Figura 3. Muestra terica de perfil de velocidad (rotonda urbana compacta).

En la Figura 4 se dan velocidades de diseo mximas de entrada para rotondas en varias categoras de lugares de interseccin.

Figura 4. Mximas velocidades de diseo de entrada recomendadas.

Categora LugarVelocidad de Diseo Mxima Recomendada

Minirrotonda25 km/h

Urbana Compacta25 km/h

Urbana Carril Simple35 km/h

Urbana Carril Doble40 km/h

Rural Carril Simple40 km/h

Rural Carril Doble50 km/h

2.1.3 Trayectorias vehicularesPara determinar la velocidad de una rotonda, se dibuja la trayectoria ms veloz permitida por la geometra. Ella es la ms suave y plana posible para un vehculo simple -en ausencia de otro trnsito e ignorando todas las marcas de carril- viajando a travs de la entrada, alrededor de la isleta central y saliendo. Usualmente, la trayectoria ms veloz posible es el movimiento directo, pero en algunos casos puede ser un movimiento de giro a la derecha.

Se supone un vehculo de 2 m de ancho que mantiene una separacin mnima de 0.5 m desde una lnea central de calzada o cordn de hormign, y al ras con una lnea de borde pintada (2). As, la lnea central de la trayectoria del vehculo se dibuj con las distancias siguientes hasta particulares caractersticas geomtricas:

1.5 m desde un cordn de hormign,

1.5 m desde una lnea central de calzada, y

1.0 m desde una lnea pintada de borde.

Las Figuras 5 y 6 ilustran la construccin de las trayectorias ms veloces en una rotonda de carril-simple y en una rotonda de carril-doble. La Figura 6-7 da un ejemplo de una aproximacin con una trayectoria de giro-derecho ms crtica que el movimiento directo.

Figura 5. Trayectoria vehicular ms veloz a travs de una rotonda de carril-simple.

La velocidad de una rotonda est determinada por la trayectoria ms veloz permitida por la geometra. Usualmente, los movimientos directos son ms velocidad, pero a veces los giros derecha son ms crticos.

Figura 6. Trayectoria vehicular ms veloz a travs de una rotonda de carril-doble.

Figura 7. Ejemplo de movimiento crtico de giro-derecha.

Como se muestra en las Figuras 6-5 y 6-6, la trayectoria ms veloz para el movimiento directo de una rotonda es una serie de curvas reversas (es decir, curva a la derecha seguida de curva a la izquierda, seguida de curva a la derecha). Al dibujar la trayectoria debe dibujarse una recta de corta longitud entre curvas consecutivas para tomar en cuenta el tiempo que le toma a un conductor girar el volante de direccin. Inicialmente puede ser mejor dibujar la trayectoria a mano-levantada, ms que usar plantillas o un programa de diseo asistido por computadora (CAD). La tcnica de mano-levantada puede dar una representacin ms natural de la forma en que el conductor maniobra la rotonda, con suaves transiciones que conectan las curvas y rectas. Despus de bosquejar la trayectoria ms veloz, el proyectista puede entonces medir el radio mnimo usando adecuadas plantillas de curvas, o replicando la trayectoria en CAD y usndolo para determinar los radios.

El radio ms pequeo a lo largo de la trayectoria ms veloz permisible determina la velocidad de diseo. Usualmente el radio menor ocurre en la calzada circulatoria al girar el vehculo hacia la izquierda alrededor de la isleta central. Sin embargo, al disear la geometra de la rotonda es importante que el radio de la trayectoria de entrada (es decir, cuando el vehculo gira a la derecha a travs de la geometra de la entrada) no sea significativamente mayor que el radio de la trayectoria circulatoria.

La trayectoria ms veloz debe dibujarse para todas las aproximaciones de la rotonda. Dado que la construccin de la trayectoria ms veloz es un proceso subjetivo que requiere un cierto grado de juicio personal, puede ser aconsejable obtener una segunda opinin.

2.1.3.1 Relacin velocidad-curvaLa relacin entre la velocidad de viaje y la curvatura horizontal est documentada en el Libro Verde de AASHTO (4). Puede usarse la ecuacin 6-1 para calcular la velocidad de diseo de un dado radio de trayectoria de viaje.

donde:V = Velocidad diseo, km/hdonde:V = Velocidad diseo, mph

R = Radio, mR = Radio, pie

e = peralte, m/me = peralte, pie/pie

f = factor friccin lateralf = factor friccin lateral

Usualmente, los valores del peralte se suponen ser +0.02 para las curves de entrada y salida, y -0.02 para las curves alrededor de la isleta central. Por ms detalles relacionados con el diseo del peralte, vea la Seccin 6.3.11.

Los valores del factor de friccin lateral pueden determinarse con la relacin de AASHTO para curvas en intersecciones (vea AASHTO 1994, Figure III-19 (4)). El coeficiente de friccin entre los neumticos de un vehculo y el pavimento vara con la velocidad del vehculo, como se muestra en las Figuras 6-8 y 6-9 para unidades mtricas y unidades usadas en los EUA.

2.1.3.1.1 El radio de la trayectoria de entrada no debe ser significativamente ms grande que el radio de la calzada circulatoria.2.1.3.1.2 Dibuje la trayectoria ms veloz de todas las aproximaciones de la rotonda.

Figura 8. Factores de friccin lateral a varias velocidades (unidades mtricas).

Figura 9. Factores de friccin lateral a varias velocidades (unidades usadas en EUA).

Usando los adecuados factores de friccin para cada velocidad, las Figuras10 y 11 presentan grficos en unidades mtricas y usadas en los EUA, que muestran las relaciones velocidad-radio para curvas de peraltes +0.02 -0.02.

Figura 10. Relacin velocidad-radio (unidades mtricas).

Figura 11. Relacin velocidad-radio (unidades usadas EUA)

2.1.3.2 Coherencia de velocidadAdems de alcanzar la adecuada velocidad de diseo para los movimientos ms veloces, otro objetivo importante es alcanzar velocidades coherentes para todos los movimientos. Junto con las reducciones generales de velocidad, la coherencia de velocidad puede ayudar a minimizar la frecuencia y gravedad de choques entre corrientes de vehculos conflictivas. Tambin simplifica la tarea de convergir en la corriente de trnsito conflictiva, minimizar los claros crticos, optimando as la capacidad de entrada. Este principio tiene dos implicaciones:

1. Las velocidades relativas entre elementos geomtricos consecutivos debieran minimizarse; y2. Las velocidades relativas entre corrientes de trnsito conflictivas debieran minimizarse. Como se muestra en la Figura 6-12, por cada aproximacin deben chequearse cinco radios de trayectoria crticos.

R1radio de trayectoria de entrada, radio mnimo en la trayectoria ms veloz antes de la lnea ceda-el-paso.R2radio de la trayectoria de circulacin, radio mnimo en la trayectoria ms veloz alrededor de la isleta central.R3 radio de trayectoria de salida, radio mnimo en la trayectoria ms veloz a la salida.R4 radio de trayectoria de giro-izquierda, radio mnimo en la trayectoria del conflictivo movimiento de giro-izquierda.R5radio de giro-derecha, radio mnimo en la trayectoria ms veloz de un vehculo que gira a la derecha.

Es importante notar que estos radios de radios de trayectorias vehiculares no son iguales a los radios de cordn. Primero se traza la geometra bsica del cordn, y luego se dibujan las trayectorias vehiculares segn los procedimientos descritos en la Seccin 2.1.3.

Figura 12. Radios trayectoria vehicular.

En la trayectoria ms veloz, es deseable que R1 sea menor que R2, el cual a su vez debiera ser menor que R3; (R1 < R2 < R3). Esto asegura que las velocidades se reducirn a su nivel ms bajo en la entrada de la rotonda y por ello se reducir la posibilidad de choques por prdidas-de-control. Tambin ayuda a reducir la diferencia de velocidad entre el trnsito que entra y el que circula, reduciendo as el ndice de choques entre vehculos que entran y circulan. Sin embargo, en algunos casos puede no ser posible alcanzar un valor R1 menor que R2 dentro de un dado derecho de va o por restricciones topogrficas. En tales casos, es aceptable que R1 sea mayor que R2, con tal que la diferencia relativa de velocidades sea menor que 20 km/h, y preferiblemente que 10 km/h.

En las rotondas simples, es relativamente simple reducir el valor de R1. Puede reducirse el radio de cordn en la entrada o puede girarse el alineamiento de la aproximacin ms a la izquierda para lograr una velocidad de entrada ms lenta (con la probabilidad de velocidades de salida ms altas que pueden poner en riesgo a los peatones). Sin embargo, en rotondas de carril-doble, generalmente es ms difcil, mientas que superponer pequeas curvas de entrada puede causar el traslapo de las trayectorias naturales de corrientes de trnsito adyacentes. El traslapo de trayectoria ocurre cuando la geometra dirige a un vehculo en el carril de aproximacin izquierdo a evitar la isleta central. Esto puede tambin ocurrir en la calzada circulatoria cuando un vehculo que entra desde el carril de mano derecha naturalmente corta a travs del lado izquierdo de la calzada circulatoria cerca de la isleta central. Cuando ocurre el traslapo de trayectoria ocurre en las rotondas de carril-doble, esto puede reducir la capacidad y aumentar el riesgo de choque. Por lo tanto, debe tenerse cuidado al disear rotondas de carril-doble para alcanzar valores ideales para R1, R2 y R3. La Seccin 4 da mayor gua sobre cmo eliminar el traslapo de trayectoria en las rotondas de carril doble.

El radio de salida, R3, no debe ser menor que R1 o R2 para minimizar los choques por prdida de control. En rotondas de carril simple con actividad peatonal, los radios de salida pueden ser todava pequeos (igual o ligeramente mayor que R2) para minimizar las velocidades de salida. Sin embargo, en las rotondas de carril-doble, debe tenerse cuidado adicional para minimizar la posibilidad del traslapo de las trayectorias de salida. El traslapo de trayectorias de salida puede ocurrir en la salida cuando un vehculo en el lado izquierdo de la calzada de circulacin (prxima a la isleta central) sale en el carril de salida de mano-derecha. Donde no se esperen peatones, los radios de salida deben ser bastante grandes como para minimizar el traslapo de trayectorias de salida. Donde haya peatones, puede ser necesaria una curvatura de salida ms apretada para asegurar suficientemente velocidades bajas en el cruce peatonal corriente-abajo.

El radio en el movimiento conflictivo de giro-izquierda, R4, debe evaluarse para asegurar que la diferencia mxima de velocidad entre el trnsito que entra y el que circula no es mayor que 20 km/h. El movimiento de giro-izquierda es la corriente crtica de trnsito porque tiene la velocidad de circulacin ms baja. Grandes diferencias entre velocidades de entrada y circulacin pueden resultar en un incremento de choques de un vehculo-solo debidos a prdida de control. Generalmente, R4 puede determinarse agregando 1.5 m al radio de la isleta central. Basadas en esta suposicin, las Figuras 6-13 y 6-14 muestran valores R4 aproximados, y correspondientes valores R1 mnimos para varios dimetros de crculo inscrito en unidades mtricas, y en las usadas en los EUA.

La trayectoria natural de un vehculo es la que un conductor tomara en ausencia de otros vehculos conflictivos

Finalmente se evala el radio de la trayectoria de giro-derecha ms veloz posible, R5. Como R1, el radio de giro-derecha debe tener una velocidad de diseo en o debajo de la velocidad mxima de diseo de la rotonda, y no ms que 20 km/h sobre la conflictiva velocidad de diseo R4.

Figura 13. Valores R4 aproximados y correspondientes valores R1 (unidades mtricas).

Dimetro Crculo Inscrito (m)Valor R4 AproximadoValor R1 Mximo

Radio (m)Velocidad (km/h)Radio (m)Velocidad (km/h)

Rotonda Carril-Simple

3011215441

3513236143

4016256945

4519267346

Rotonda Carril-Doble

4515246544

5017256945

5520277847

6023288348

6525298849

7028309350

Figura 14. Valores R4 aproximados y correspondientes valores R1 (unidades usadas en EUA).

Dimetro Crculo InscritoValor R4 AproximadoValor R1 Mximo

Radio (pies)Velocidad (mph)Radio (pies)Velocidad (mph)

Rotonda Carril-Simple

100351316525

115451418526

130551520527

150651522528

Rotonda Carril-Doble

150501520527

165601622528

180651622528

200751725029

215851827530

230901827530

2.2. Vehculo de diseoOtra factor importante que determina el trazado de una rotonda es le necesidad de acomodar el vehculo motorizado ms grande que probablemente use la interseccin. Los requerimientos de la trayectoria de giro de este vehculo, designado en adelante vehculo de diseo, dictarn muchas de las dimensiones de la rotonda. Antes de comenzar el proceso de diseo, el proyectista debe ser consciente del vehculo de diseo y contar con las adecuadas plantillas de giro del vehculo o un programa de trayectoria de giros basada en CAD para determinar la trayectoria barrida por el vehculo.

La eleccin del vehculo de diseo variar segn los tipos de calzadas de aproximacin, y las caractersticas del uso de la tierra circundante. Usualmente, el organismo local o estatal con jurisdiccin en las calzadas asociadas debe ser consultado para identificar el vehculo de diseo en cada lugar. El Libro Verde de AASHTO da los requerimientos de dimensiones y radios de giro de una variedad de vehculos viales comunes (4). Comnmente, los vehculos WB-15 son los ms grandes a lo largo de caminos colectores y arteriales. En intersecciones de autopistas estatales o sistemas viales estatales puede ser necesario considerar camiones ms grandes, tal como el WB-20. A menudo, los vehculos de diseo ms pequeos se eligen para intersecciones de calles locales.

En general se necesitan rotondas ms grandes para acomodar vehculos grandes en tanto mantienen velocidades bajas para los vehculos de pasajeros. Sin embargo, en algunos casos, las restricciones de suelo pueden limitar la aptitud para acomodar grandes combinaciones semirremolques, en tanto se logra adecuada deflexin para los vehculos pequeos. En tales casos, puede usarse un delantal para camiones para dar superficie adicional atravesable alrededor de la isleta central para los grandes semirremolques. Sin embargo, los delantales de camiones dan un menor nivel de operacin que las isletas no montables estndares y slo deben usarse donde no haya otro medio de dar adecuada deflexin al acomodar el vehculo de diseo.

Las Figuras 6-15 y 6-16 demuestran el uso de programas CAD para determinar la trayectoria de barrido del vehculo a travs de movimientos de giro crticos.

2.2.1 El vehculo de diseo dicta muchas dimensiones de la rotonda

Figura 15. Trayectoria barrida en movimiento directo por el vehculo WB-15.

Figura 16. Trayectorias barridas en movimientos de giro-izquierda por el vehculo WB-15.

2.2.2 Usuarios no-motorizados de diseoComo el vehculo motorizado de diseo, el criterio de los potenciales usuarios no- motorizados de las rotondas (ciclistas, peatones, patinadores, usuarios de sillas de ruedas,cochecitos de nios, etc.) Deben considerarse al desarrollar muchos elementos geomtricos de un diseo de rotonda. Estos usuarios comprenden un amplio rango de edades y aptitudes que pueden tener un efecto significativo sobre el diseo de una va.

En la Figura 6-17 (5) se dan las bsicas dimensiones de diseo para varios usuarios de diseo.

Figura 17. Dimensiones clave de usuarios de diseo no-motorizados.UsuarioDimensinCaractersticas Rotonda Afectadas

Bicicletas1.8 mAncho isleta partidora en cruce peatonal

Longitud

Ancho mnimo operacin1.5 mAncho carril ciclista

Separacin lateral cada0.6 mAncho senda compartida bicicleta-

ladopeatn

1.0 m

a obstrucciones

Peatn (caminando)Ancho0,5mAnchos vereda y cruce peatonal

Silla-de-ruedasAncho mnimo Ancho operacin0,75m0,90mAnchos vereda y cruce peatonal Anchos vereda y cruce peatonal

Persona empujando cochecitoLongitud

1,70m

Ancho isleta partidora en cruce peatonal

PatinadoresAncho tpico operacin1,80mAncho vereda

Fuente: (5)

2.2.3 Alineamiento de aproximaciones y entradasEn general, la rotonda est ptimamente ubicada cuando las lneas de eje de todos los ramales de aproximacin pasan a travs del centro del crculo inscrito. Usualmente, esta ubicacin permite disear adecuadamente la geometra de modo que los vehculos mantengan velocidades bajas a travs de las entradas y las salidas. El alineamiento radial tambin hace ms conspicua a la isleta central a los conductores que se acercan.

Si no es posible alinear los ramales a travs del punto central, un ligero desplazamiento a la izquierda (es decir, la lnea central pasa a la izquierda del punto central de la rotonda) es aceptable.

Todava, este alineamiento permitir alcanzar curvatura suficiente en la entrada, lo cual es de suprema importancia. En algunos casos (particularmente cuando el crculo inscrito es relativamente pequeo), puede ser beneficioso introducir un ligero desplazamiento de las aproximaciones hacia la izquierda, para realzar la curvatura de entrada. Sin embargo, debe tenerse cuidado para asegurar que tal desplazamiento de la aproximacin no produzca una salida tangencial excesiva. Especialmente en ambientes urbanos, es importante que la geometra de la salida produzca una trayectoria de salida suficientemente curva como para mantener bajas las velocidades y reducir el riesgo de los peatones.

2.2.3.1 Las rotondas estn ptimamente ubicadas cuando todas las lneas centrales de aproximacin pasan a travs del centro del crculo inscrito.

Casi nunca es aceptable desplazar un alineamiento de aproximacin hacia la derecha del punto central de una rotonda, porque la aproximacin resulta en un ngulo ms tangencial y reduce la oportunidad de dar suficiente curvatura de entrada. Los vehculos sern capaces de entrar muy rpidos en la rotonda, resultando en ms choque por prdidas de control y ms altos ndices de choques entre los vehculos que entran y los que circulan.La Figura 6-18 ilustra el alineamiento radial preferido de las entradas.

Adems, es deseable espaciar igualmente los ngulos entre las entradas. Esto da separacin ptima entre entradas y salidas sucesivas. Esto resulta en ngulos ptimos de 90 grados para rotondas de cuatro ramales, 72 grados para cinco-ramales y as siguiendo. Esto es coherente con los hallazgos de los modelos britnicos de prediccin de accidentes descritos en el Captulo 5.

Figura 18. Alineamiento radial de las entradas.

3. Elementos GeomtricosEsta seccin presenta parmetros guas especficas para disear cada elemento geomtrico de una rotonda. Sin embargo, el proyectista debe recordar que estos componentes no son independientes uno del otro. La interaccin entre los componentes de la geometra es mucho ms importante que las piezas individuales. Debe tenerse cuidado en asegurar que loselementos geomtricos sean todos compatibles entre s, de modo que se cumplan los objetivos generales de seguridad y capacidad.

3.1 Dimetro crculo inscritoEl dimetro del crculo inscrito es la distancia a travs del crculo inscrito por el cordn exterior (o borde) de la calzada circulatoria. Como se ilustr en la Figura 6-1, es la suma del dimetro de la isleta central (incluido el delantal, si existe) y el doble de la calzada circulatoria. El dimetro del crculo inscrito est determinado por un nmero de objetivos de diseo. A menudo, el proyectista tiene que experimentar con varios dimetros antes de determinar el tamao ptimo para una ubicacin dada.

3.1.1 El alineamiento de aproximacin no debe desplazarse hacia la derecha del punto central de la rotonda.

En las rotondas de carril-simple, el tamao del crculo inscrito depende mucho de los requerimientos de giro del vehculo de diseo. El dimetro debe ser lo suficientemente grande como para acomodar el vehculo de diseo, en tanto mantiene adecuada curvatura de deflexin para asegura velocidades de viaje seguras a los vehculos ms pequeos. Sin embargo, los anchos de la calzada circulatoria, entradas y salidas, radios de entrada y salida, y ngulos de entrada y salida, tambin juegan un papel significativo en el acomodamiento del vehculo de diseo y en la provisin de deflexin. La cuidadosa seleccin de estos elementos geomtricos puede permitir un dimetro de crculo inscrito menor, a usar en lugares restringidos. En general, el dimetro mnimo del crculo inscrito deber ser de 30 m, para acomodar un vehculo de diseo WB-15. En intersecciones de calles locales o colectoras pueden usarse rotondas menores, dado que el vehculo de diseo puede ser un mnibus o un camin de unidad simple.

En las rotondas de carril-doble, usualmente el acomodamiento del vehculo de diseo no es una restriccin. Usualmente el tamao de la rotonda est determinado por la necesidad de obtener deflexin, o por la necesidad de ajustar las entradas y salidas alrededor de la circunferencia con radios razonables de entrada y salida entre ellas. Generalmente, el dimetro mnimo del crculo inscrito de una rotonda de carril-doble debe ser de 45 m.

En general, los dimetros inscritos ms pequeos son mejores para la seguridad general, porque ayudan a mantener velocidades ms bajas. Sin embargo, en ambientes de alta velocidad la geometra de diseo de la aproximacin es ms crtica que en ambientes de baja velocidad. Generalmente, los dimetros inscritos ms grandes permiten la provisin de mejor geometra de aproximacin, lo cual conduce a una disminucin de las velocidades de aproximacin de los vehculos. Los dimetros inscritos ms grandes tambin reducen el ngulo formado entre las trayectorias de los vehculos que entran y que circulan, reduciendo as la velocidad relativa entre estos vehculos y conduciendo a menores ndices de choques entre los vehculos que entran y que circulan (2). Por lo tanto, en ambientes de alta velocidad las rotondas pueden requerir dimetros algo mayores que los recomendados para ambientes de baja-velocidad. Sin embargo, los dimetros muy grandes (mayores que 60 m) generalmente no debieran usarse porque tendrn altas velocidades de circulacin y ms choques de mayor gravedad. La Figura 19 da rangos recomendados de dimetros de crculo inscrito para varias ubicaciones.

Figura 19. Rangos recomendados de dimetro de crculo inscrito.

Categora LugarVehculo Diseo TpicoRango Dimetro Crculo Inscrito*

MinirrotondaCamin Unidad-Simple13-25 m

Urbana CompactaCamin/Bus Unidad-Simple25-30m

Urbana Carril-SimpleWB-1530-40m

Urbana Carril-DobleWB-1545-55m

Rural Carril-SimpleWB-2035-40m

Rural Carril-DobleWB-2055-60m

Supone ngulos de 90 grados entre entradas, y no ms de cuatro ramales.

Para acomodar un vehculo WB-15, el dimetro inscrito mnimo de una rotonda de carril-simple es de 30 m. Para una rotonda de carril-doble, el dimetro inscrito mnimo es de 45 m.

3.2 Ancho de entradaEl ancho de entrada es el mayor determinante de la capacidad de una rotonda, la cual no depende meramente del nmero de carriles que entran, sino del ancho total de entrada. En otras palabras, la capacidad de entrada crece uniformemente con los incrementos del ancho de entrada. Por lo tanto, los tamaos bsicos de las calzadas de entradas y circulatoria se describen generalmente en trminos de ancho, no en nmero de carriles. Las entradas de ancho suficiente como para acomodar mltiples corrientes de trnsito (por lo menos 6.0 m) se pintan con lneas para designar carriles separados. Sin embargo, usualmente la calzada circulatoria no se pinta, aun cuando se espera que circule ms de un carril de trnsito (por ms detalles relativos a marcas de calzada, vea Captulo 7). Como muestra la Figura 6-1, el ancho de entrada se mide desde el punto donde la lnea ceda-el-paso corta el borde izquierdo de la calzada hasta el borde derecho de la calzada, a lo largo de una lnea perpendicular a la lnea de cordn derecho. Las necesidades de la corriente del trnsito que entra dicta el ancho de cada entrada. Se basa en los volmenes del trnsito de diseo, y puede determinarse en trminos del nmero de carriles de entrada usando el Captulo de esta gua. La calzada circulatoria debe ser por lo menos tan ancha como la entrada ms ancha, y debe mantener un ancho constante.

Para maximizar la seguridad de la rotonda, los anchos de entrada deben mantenerse en un mnimo. Los requerimientos de capacidad y los objetivos de comportamiento dictarn que cada entrada sea de un cierto ancho, con un nmero de carriles de entrada. Adems, los requerimientos de giro del vehculo de diseo pueden requerir que la entrada sea ms ancha todava. Sin embargo, los anchos ms grandes de entrada y calzada circulatoria comprenden un intercambio entre capacidad y seguridad. Para mantener el ms alto nivel de seguridad, el diseo debiera proveer el ancho mnimo necesario por capacidad y acomodamiento del vehculo de diseo. Los anchos de entrada tpicos para entradas de carril-simple varan desde 4.3 hasta 4.9 m; sin embargo, pueden requerirse valores ms altos o bajos que este rango para el vehculo de diseo de un lugar especfico, y requerimientos de velocidad para trayectorias vehiculares crticas.

Cuando los requerimientos slo pueden satisfacerse mediante el ensanchamiento del ancho de entrada, esto puede hacerse de dos formas:

1. Agregando un carril total corriente-arriba de la rotonda, y mantener carriles paralelos a travs de la geometra de entrada; o2. Ensanchando gradualmente la aproximacin (abocinamiento) a travs de la geometra de entrada.

Las Figura 20 y 21 ilustran estas opciones de ensanchamiento.

3.2.1 El ancho de entrada es el mayor determinante de la capacidad de una rotonda.3.2.2 Los anchos de entrada deben mantenerse en un mnimo para maximizar la seguridad, en tanto se alcanzan los objetivos de capacidad y comportamiento.

Figura 20. Ensanchamiento de aproximacin mediante la adicin de un carril total.

Figura 21. Ensanchamiento de aproximacin mediante el abocinamiento de la entrada.

El ensanchamiento es un medio efectivo de incrementar la capacidad sin requerir tanto derecho-de-va como al adicionar un carril total. Al crecer la longitud del abocinamiento, crece la capacidad, pero no crece la frecuencia de choques. Consecuentemente, la frecuencia de choques para dos aproximaciones con el mismo ancho de entrada ser esencialmente la misma, si tienen diseos de carriles de entrada paralelos, o entradas abocinadas. Por lo tanto, los anchos de entrada deben minimizarse, y las longitudes de abocinamiento maximizarse para alcanzar la capacidad deseada con efecto mnimo sobre los choques. Generalmente, las longitudes mnimas de abocinamiento debieran ser de 25 m en zonas urbanas y 40 m en zonas rurales.Sin embargo, si se restringe el derecho de va, pueden usarse longitudes ms cortas con efectos notables sobre la capacidad.

Las longitudes de abocinamiento debieran ser por lo menos de 25 m en zonas urbanas y 40 m en rurales.

En algunos casos, una rotonda diseada para acomodar los volmenes de trnsito del ao de diseo, tpicamente proyectados 20 aos desde el actual, puede resultar en entradas y calzada circulatoria sustancialmente ms anchas que las necesarias en los primeros aos de operacin.

Dado que la seguridad se reducir significativamente por el incremento del ancho de entrada, el proyectista puede desear considerar una solucin de diseo en dos fases. En tal caso, la primera fase de diseo cumplira los requerimientos de ancho de entrada para los volmenes de trnsito a corto plazo, con la aptitud de expandir fcilmente las entradas y la calzada circulatoria para acomodar los futuros volmenes de trnsito. La solucin interina debe realizarse comenzando con el trazado definitivo, siguiendo con el diseo de la primera fase dentro de las lneas de cordn definitivas. A menudo, la rotonda interina se construye con el dimetro de crculo inscrito definitivo, pero con mayores isletas centrales y partidoras. Cuando se necesite capacidad adicional, puede reducirse el tamao de las isletas central y partidoras para dar ancho adicional en las calzadas de entrada, salida y circulatoria.

3.2.3 Ancho de calzada circulatoriaLos anchos de las entradas y los requerimientos de giro del vehculo de diseo determinan el ancho requerido de la calzada circulatoria. En general, debiera ser por lo menos tan ancho como el mximo de entrada (hasta 120 por ciento del ancho mximo de entrada) y constante en toda la rotonda (3)

6.3.3.1 Rotondas de carril-simpleEn las rotondas de carril-simple, la calzada circulatoria debe acomodar exactamente el vehculo de diseo. Debieran usarse adecuadas plantillas de giro-de-vehculos o programas CAD para determinar la trayectoria barrida por el vehculo de diseo a travs de cada uno de los movimientos de giro. Usualmente, el movimiento de giro-izquierda es la trayectoriams crtica para determinar el ancho de la calzada circulatoria. Segn la poltica de AASH-TO, debe darse una separacin mnima de 0.6 m entre el borde exterior de la huella del neumtico del vehculo y la lnea de cordn. La Tabla III-19 de AASHTO 1994 da los anchos deducidos requeridos por varios radios de cada vehculo de diseo estndar.

En algunos casos (particularmente donde el dimetro inscrito sea pequeo o el vehculo de diseo grande) los requerimientos de giro del vehculo de diseo pueden dictar que la calzada circulatoria sea tan ancha que la cantidad de deflexin necesaria para lentificar a los vehculos de pasajeros resulte comprometida. En tales casos, el ancho de la calzada circulatoria puede reducirse y usarse un delantal montable ubicado detrs de un cordn montable en la isleta central- para acomodar a los vehculos ms grandes. Sin embargo, generalmente los delantales de camiones dan un nivel menor de operacin que las isletas estndares no montables. A veces, los delantales pueden ser transitados por automviles 4x4, lo que puede sorprender a motociclistas desatentos, y puede causar el balanceo de carga en los camiones. Por lo tanto, los delantales deben usarse slo donde no hay otro medio de proveer deflexin adecuada al acomodar al vehculo de diseo.

6.3.3.2 Rotondas de carril-dobleEn las rotondas de carril-doble, usualmente el ancho de la calzada circulatoria no est dicta- do por el vehculo de diseo. El ancho requerido por uno, dos, o tres vehculos segn el nmero de carriles en la entrada ms ancha- para viajar simultneamente a travs de la rotonda, debe usarse para establecer el ancho de la calzada circulatoria.

Los diseos de dos-fases permiten pequeos anchos de entrada iniciales, fcilmente expandibles en el futuro, cuando sea necesario acomodar mayores volmenes de trnsito. Generalmente, los delantales-de-camiones dan niveles de operacin ms bajos, pero pueden ser necesarios para dar adecuada deflexin, en tanto acomodan al vehculo de diseo.

La combinacin de los tipos de vehculos a acomodar lado-a-lado depende de las especficas condiciones de trnsito en cada lugar. Si el trnsito entrante es predominantemente de vehculos de pasajeros y camiones de unidad-simple (vehculos AASHTO P y SU), y el trnsito de semirremolques infrecuente, puede ser adecuado disear el ancho para dos vehculos de pasajeros o un vehculo de pasajeros y un camin de unidad-simple lado-a-lado. Si el trnsito de semirremolques es relativamente frecuente (mayor que 10 por ciento), puede ser necesario dar ancho suficiente para el pasaje simultneo de un semirremolque en combinacin con un vehculo P o SU.

La Figura 6-22 da anchos mnimos de calzada circulatoria para rotondas de dos-carriles donde el trnsito de semirremolques es relativamente infrecuente.

Figura 6-22. Anchos mnimos de carril circulatorio para rotondas de dos-carriles.Dimetro Crculo InscritoAncho Mnimo Carril Circulatorio*Dimetro Isleta Central

45 m9,8 m25,4 m

50 m9,3 m31,4 m

55 m9,1 m36,8 m )

60 m9,1 m41,8 m

65 m8,7 m47,6 m

70 m8,7 m52,.6 m

Basada en la Tabla III-20, Caso III(A) AASHTO 1994. Supone uso infrecuente de semirremolques (tpicamente menos que el 5 por ciento del trnsito total). Refirase a AASHTO por casos con mayores porcentajes de camiones.

6.3.4 Isleta centralLa isleta central de una rotonda es la superficie elevada, no atravesable y comprendida por la calzada circulatoria; tambin puede incluir un delantal atravesable. Tpicamente se ajardi-na la isleta por razones estticas y para realzar el reconocimiento de la rotonda por parte del conductor en una aproximacin. Las isletas centrales deben ser siempre elevadas, no deprimidas, ya que las isletas deprimidas son difciles de reconocer por parte de los conductores que se aproximan.

En general, la isleta central debiera ser de forma circular. Una calzada circulatoria de radio constante ayuda a promover velocidades constantes alrededor de isleta central. Por otra parte, las formas ovales o irregulares, son ms difciles de maniobrar y pueden promover velocidades ms altas en las secciones rectas, y velocidades reducidas en los arcos. Esta diferencia de velocidad puede dificultar juzgar a los conductores que entran la velocidad y aceptabilidad de claros en la corriente de trnsito circulatoria. Tambin puede ser engaoso para los conductores que circulan, originando ms choques por prdidas de control. Las isletas centrales no circulares tienen las desventajas indicadas en un grado rpidamente creciente en cuanto son ms grandes, porque las velocidades de circulacin crecen.

Generalmente, si son relativamente pequeas y las velocidades bajas las formas ovales no son problemticas. Las isletas de forma gota-de-lluvia pueden usarse en zonas donde no existan ciertos movimientos, tal como en distribuidores (vea el Captulo 8), o donde ciertos movimientos de giro no puedan acomodarse con seguridad, tal como rotondas con una aproximacin en una pendiente relativamente fuerte.

Como se describi en la Seccin 6.2.1, el tamao de la isleta central juega un papel clave en determinar la cantidad de deflexin impuesta sobre la trayectoria del vehculo directo. Sin embargo, su dimetro depende completamente del dimetro y ancho de la calzada circulatoria (vea las Secciones 6.3.1 y 6.3.3).

Por lo tanto, establecidos el dimetro inscrito, el ancho de la calzada circulatoria, y la geometra inicial de la entrada, debe dibujarse la trayectoria vehicular ms veloz a travs del trazado, como se describi en la Seccin 6.2.1.3, para determinar si el tamao de la isleta central es adecuado. Si la trayectoria ms veloz supera la velocidad de diseo, el tamao de la isleta central puede necesitar ser aumentado, aumentando as el dimetro del crculo inscrito, tal como desplazando el alineamiento de aproximacin hacia la izquierda, reduciendo el ancho de entrada, o reduciendo el radio de salida. Sin embargo, estos tratamientos pueden impedir la capacidad de acomodar al vehculo de diseo.

En casos donde el derecho-de-va, topografa, u otras restricciones impiden la aptitud de expandir el dimetro del crculo inscrito, puede agregarse un delantal montable al borde exterior de la isleta central. Esto provee superficie pavimentada adicional para permitir la sobre-huella de los semirremolques grandes sobre la isleta central sin comprometer la deflexin de los vehculos ms chicos. La Figura 6-23 muestra una isleta central tpica con delantal atravesable.

Donde se usen delantales, debieran disearse de modo que sean atravesables por los camiones, pero que desalienten el paso de los vehculos de pasajeros. Generalmente deben ser de 1 a 4 m de ancho y tener una pendiente transversal de 3 a 4 por ciento hacia fuera desde la isleta central. Para desalentar el uso por parte de los vehculos de pasajeros, el borde exterior del delantal debiera elevarse un mnimo de 3 cm sobre la superficie de la calzada circulatoria (6).

Figura 6-23. Ejemplo de isleta central con delantal atravesable.

Leeds, MD

El delantal debiera construirse de materiales de pavimento coloreados y/o texturados para diferenciarlo de la calzada circulatoria. Debe tenerse cuidado en asegurar que los camiones de reparto no experimentan oscilaciones de la carga al pasar sus ruedas traseras a travs del delantal.

Los temas respecto de ajardinamiento y otros tratamientos en la isleta central se tratan en el Captulo 7.

En general, las rotondas en ambientes rurales tpicamente necesitan isletas centrales ms grandes que las urbanas, para realzar su visibilidad y para permitir el diseo de mejor geometra de aproximacin (2).

6.3.5 Curvas de entradaComo se muestra en la Figura 6-1, las curvas de entrada son el conjunto de una o ms curvas a lo largo del cordn derecho (o borde de pavimento) de la calzada de entrada que conduce hacia la calzada circulatoria. No debe confundirse con la curva de trayectoria de entrada, definida por el radio de la trayectoria de viaje vehicular ms veloz a travs de la geometra de entrada (R1 en la Figura 6-12).

El radio de entrada es un factor importante para determinar la operacin de una rotonda porque impacta significativamente en la capacidad y seguridad. El radio de entrada, junto con el ancho de entrada, el ancho de la calzada circulatoria, y la geometra de la isleta central, controla la cantidad de deflexin impuesta sobre una trayectoria vehicular de entrada. Los radios de entrada ms grandes producen mayores velocidades de entrada y generalmente resultan en ndices de choques ms altos entre los vehculos que entran y los que circulan. En contraste, el comportamiento operacional de las rotondas se beneficia de los radios ms grandes de entrada. Como se describi en el Captulo 4, la investigacin britnica encontr que la capacidad de una entrada crece al crecer el radio de entrada hasta 20 m, ms all de lo cual el radio de entrada tiene poco efecto sobre la capacidad.

La curva de entrada se disea curvilinealmente tangencial al borde exterior de la calzada circulatoria. Igualmente, la proyeccin del borde interior (izquierdo) de la entrada debiera ser curvilinealmente tangencial a la isleta central. La Figura 6-24 muestra una tpica geometra de entrada.

El objetivo primario al seleccionar un radio para la curva de entrada es alcanzar los objetivos de velocidad, segn se describi en la Seccin 6.2.1. El radio de entrada debe producir primero una adecuada velocidad de diseo en la trayectoria vehicular ms veloz. Segundo, debe deseablemente resultar en un radio de trayectoria de entrada (R1) igual o menor que el radio de la trayectoria circulante (R2) (vea Seccin 6.2.1.5).

Figura 6-24. Diseo de entrada a rotonda de carril-simple.

6.3.5.1 Curvas de entrada en rotondas de carril-simpleEn las rotondas de carril-simple es relativamente simple alcanzar los objetivos de la velocidad de entrada. Con una corriente de trnsito simple que entra y circula, no hay conflicto entre trnsitos en carriles adyacentes. As, para producir el deseado radio de la trayectoria de entrada, el radio de entrada puede disminuirse o aumentarse segn necesidad. Con tal de dar espacio suficiente para el vehculo de diseo, los vehculos que se aproximan ajusta-rn su trayectoria consecuentemente, y maniobrarn a travs de la geometra de la entradahacia la calzada circulatoria.

Tpicamente, los radios de entrada en rotondas urbanas de carril-simple varan desde 10 hasta 30 m. Pueden usarse radios mayores, pero es importante que los radios no sean tan grandes como para resultar en excesivas velocidades de entrada. Si el vehculo de diseo es pequeo, en las rotondas de calles locales los radios de entrada pueden estar por debajo de 10 m.

En lugares rurales y suburbanos, debe considerarse la diferencia de velocidad entre las aproximaciones y las entradas. Si la diferencia es mayor que 20 km/h, es deseable introducir curvas de aproximacin o algunas otras medidas para reducir la velocidad del trnsito que se aproxima antes de la curvatura de la entrada. En la Seccin 6.5 se dan mayores detalles sobre el diseo de rotondas rurales.

6.3.5.2 Curvas de entrada en rotondas de carril-dobleEn las rotondas de carril-doble, el diseo de la curvatura de entrada es ms complicado. Superponer pequeos radios de entrada puede resultar en conflictos entre las corrientes detrnsito adyacentes. Usualmente, este conflicto resulta en la pobre utilizacin de uno o ms carriles, y reduce significativamente la capacidad de la aproximacin. Las tcnicas y guas para evitar conflictos entre carriles de entrada adyacentes en rotondas de carril-doble se dan en la Seccin 6.4.

6.3.6 Curvas de salidaUsualmente, para minimizar la probabilidad de congestin en las salidas, las curvas de salida tienen radios ms grandes que los de las entradas. Sin embargo, esto est equilibrado por la necesidad de mantener velocidades bajas en los cruces peatonales a la salida. Lacurva de salida debe producir un radio de trayectoria de salida (R3 en la Figura 6-12) no ms pequeo que el radio de la trayectoria de circulacin (R2). Si el radio de la trayectoria de salida es ms pequeo que el radio de la calzada circulatoria, los vehculos viajarn muy rpido para maniobrar la geometra de salida, y pueden chocar en la isleta partidora o contra eltrnsito opuesto en el carril de aproximacin adyacente. Del mismo modo, para asegurar velocidades bajas en el cruce peatonal corriente abajo, el radio de la trayectoria de salida no debe ser significativamente mayor que el radio de la trayectoria de circulacin.

La curva de salida se disea para ser curvilinealmente tangencial al borde exterior de la calzada circulatoria. Igualmente, la proyeccin del borde interior (izquierdo) de la calzada de salida debe ser curvilinealmente tangencial a la isleta central. La Figura 6-25 muestra un trazado tpico de salida para una rotonda de carril simple.

Figura 6-25. Diseo de salida en rotonda de carril-simple.

6.3.6.1 Curvas de salida en rotondas de carril simpleEn ambientes urbanos, las salidas de las rotondas de carril-simple deben disearse para forzar una trayectoria de salida curva con una velocidad de diseo menor que 40 km/h, a fin de maximizar la seguridad para que los peatones crucen la corriente de trnsito de salida. Generalmente, los radios de salida no deben ser menores que 15 m. Sin embargo, en lugares con actividad peatonal y sin trnsito de grandes semirremolques, el radio de salida pue-de ser tan bajo como de 10 a 12 m. Esto produce una velocidad de diseo muy lenta paramaximizar la seguridad y la comodidad de los peatones. Tales bajos radios de salida slo deben usarse junto con radios de entrada similares o ms pequeos en rotondas urbanas compactas con dimetros de crculo inscrito menores que 35 m.

En ubicaciones rurales con pocos peatones, la curvatura de salida puede disearse con radios grandes. Sin embargo, esto no debe resultar en una trayectoria recta tangencial a la isleta central porque muchas ubicaciones actualmente rurales pueden volverse urbanas en el futuro. Por lo tanto, se recomienda que la actividad peatonal se considere en todas las salidas, excepto donde vas peatonales separadas (sendas, etc.) u otras restricciones elimi- nen la posibilidad de la actividad peatonal en el futuro predecible.

6.3.6.2 Curvas de salida en rotondas de carril dobleComo con las entradas, el diseo de la curvatura de salida en rotondas de carril doble es ms complicado que en las rotondas de carril-simple. Las tcnicas y guas para evitar conflictos entre carriles de salida adyacentes en rotondas de carril doble se dan en la Seccin6.4.

6.3.7 Ubicacin y tratamientos de cruces peatonalesLas ubicaciones de los cruces peatonales en las rotondas son un equilibrio entre la conveniencia y seguridad peatonal, y operaciones de las rotondas:

Conveniencia peatonal: los peatones quieren cruzar en lugares tan cerca de la interseccin como fuere posible, para minimizar los desvos desde la direccin de viaje. Cuando ms lejos est el cruce desde la rotonda, ms probable es que los peatones elijan una ruta ms corta que los puede poner en mayor peligro.

Seguridad peatonal: Tanto la ubicacin como la distancia de cruce son importantes. La distancia de cruce debe minimizarse para reducir la exposicin a los conflictos peatn- vehculo. La seguridad peatonal tambin puede verse comprometida en el cruce peatonal en la lnea ceda-el-paso porque la atencin del conductor est dirigida a la izquierda para bus- car claros en la corriente de trnsito que circula. Los cruces peatonales deben ubicarse para tomar ventaja de la isleta partidora; los cruces ubicados muy lejos desde la lnea ceda-el- paso requieren isletas partidoras ms largas. Tambin, los cruces debieran separarse de la lnea ceda-el-paso a distancias medidas en incrementos aproximados de longitud de vehculo para reducir la probabilidad de que los vehculos formen fila de espera a travs del cruce peatonal.

Las ubicaciones de los cruces peatonales deben equilibrar la conveniencia y seguridad peatonal con las operaciones de la rotonda.

Operaciones de la rotonda: Las operaciones de la rotonda (primariamente vehiculares) tambin pueden ser afectadas por las ubicaciones de los cruces peatonales, particularmente en la salida. Un anlisis de filas en los cruces peatonales a la salida puede determinar que la ubicacin de un cruce peatonal de ms de una longitud de vehculo puede requerirse para reducir a un nivel aceptable el riesgo de filas en la calzada circulatoria. Los peatones pueden ser capaces de distinguir los vehculos que salen de los que circulan (visual y audiblemente) en los cruces peatonales ms alejados de la rotonda, aunque esto no fue confirmado por la investigacin.

Con estos temas en la mente, los cruces peatonales debieran disearse como sigue:

El refugio peatonal debe tener un ancho mnimo de 1.8 m para dar proteccin adecuada a las personas que empujan un cochecito de nios o caminan con una bicicleta (vea Seccin 6.2.3). En las rotondas de carril-simple, el cruce peatonal debe ubicarse una longitud de vehculo(7.5 m) separado de la lnea ceda-el-paso. En las rotondas de carril doble, los cruces peatonales deben ubicarse una, dos, o tres longitudes de vehculos (aproximadamente 7.5, 15 22.5 m) separados de la lnea ceda-el-paso. El refugio peatonal debe disearse a nivel de calle, ms que elevado a la altura de la isleta partidora. Esto elimina la necesidad de rampas en la zona de refugio, lo cual puede ser mo- lesto para las sillas de ruedas. Las rampas deben proveerse en cada extremo del cruce peatonal para conectar con otros cruces peatonales alrededor de la rotonda y con la red de veredas. Se recomienda aplicar una superficie de advertencia detectable, como la recomendada en las Guas de Accesibilidad de la Ley de Norteamericanos con Discapacidades (ADAAG)4.29 (Detectable Warnings), al refugio en la isleta partidora, como se muestra en la Figura 6-26.

Note que la especfica provisin de las ADAAG que requiere superficies de advertencia detectables en lugares tales como rampas e isletas partidoras (definidas en las ADAAG como zonas vehiculares peligrosas) se suspendi hasta el 26 de julio de 2001 (ADAAG 4.29.5). Donde se use, una superficie de advertencia detectable cumplir los requerimientos siguientes (7): La superficie de advertencia detectable comprender domos truncados sobresalien- tes con un dimetro nominal de 23 mm, una altura nominal de 5 mm, y un espacia- miento nominal centro-a-centro de 6 cm. La superficie de advertencia detectable contrastar visualmente de las superficies adyacentes ya sea luz-en-la-oscuridad o oscuridad-en-la-luz. El material usado para dar contraste ser una parte integral de la superficie peatonal. La superficie de advertencia detectable comenzar en la lnea de cordn y se ex- tender hacia la zona de refugio peatonal una distancia de 60 cm. Esto crea un espacio despejado mnimo de 6 cm entre superficies de advertencia detectables para un ancho mnimo de isleta partidora de 1.8 m en el cruce peatonal. Esto es una desviacin de los requerimientos de las (suspendidas) ADAAG 4.29.5, que requieren un ancho de superficie de 91.5 cm. Sin embargo, esta desviacin es necesaria para permitir a los visualmente limitados a distinguir las dos interfaces con el trnsito vehicular.

En zonas urbanas, las tablas-de-velocidad (lomos de burro de dorso plano) podran considerarse para los usuarios de las sillas de ruedas, con tal que un buen diseo geomtrico haya reducida las velocidades absolutas de los vehculos a menos de 20 km/h cerca del cruce.

En el refugio peatonal deben aplicarse superficies de advertencia detectables.

Los cruces peatonales a travs de tablas-de-velocidad deben tener material de advertencia detectable como se describi para delinear claramente el borde de la calle. Generalmente, las tablas-de-velocidad slo debieran usarse en calles con velocidades de aproximacin de 55 km/h o menos, en tanto la introduccin de una tabla-de-velocidad elevada en ambientas de alta velocidad puede incrementar la posibilidad de choques de un vehculo-solo y no es coherente con la filosofa de velocidad coherente presentada en este documento.

6.3.8 Isletas partidorasLas isletas partidoras (tambin llamadas isletas separadoras o isletas de mediana) deben proveerse en todas las rotondas, excepto en las de dimetros muy pequeos en las cuales la isleta partidora podra obstruir la visibilidad de la isleta central. Su propsito es dar protec-cin a los peatones (incluyendo sillas-de-ruedas, bicicletas, y cochecitos para nios), ayudara controlar las velocidades, guiar al trnsito en la rotonda, separar fsicamente las corrientes de trnsito que entran y las que salen, e impedir movimientos a contramano. Adicionalmen- te, las isletas partidoras pueden usarse como un lugar para instalar seales (vea Captulo 7).

La envolvente de la isleta partidora est formada por las curvas de entrada y salida en un ramal, como se mostr en las Figuras 6-24 y 6-25. Generalmente, la longitud total de la isleta debiera ser por lo menos de 15 m, para dar proteccin suficiente a los peatones y alertar a los conductores que se aproximan la geometra de la rotonda. Adicionalmente, la isleta partidora debe extenderse ms all del fin de la curva de salida para impedir que el trnsito que sale cruce accidentalmente hacia la trayectoria del trnsito que se aproxima.

La Figura 6-26 muestra las dimensiones mnimas de una isleta partidora en una rotonda de carril-simple, incluyendo la ubicacin de un cruce peatonal, segn se trat en la Seccin 6.3.7.

Figura 6-26. Dimensiones mnimas de isleta partidora.

Las isletas partidoras cumplen mltiples funciones y generalmente deben proveerse.

En tanto la Figura 6-26 da las dimensiones mnimas para las isletas partidoras, hay beneficios en proveer isletas ms grandes. Al crecer el ancho de la isleta partidora resulta mayor separacin entre las corrientes de trnsito que entran y salen del mismo ramal, y aumenta el tiempo para que los conductores que se aproximan distingan entre los vehculos que salen y los que circulan. En esta forma, las isletas partidoras ms grandes pueden ayudar a reducir la confusin para los motoristas que entran.

Un estudio reciente del Departamento Queensland de Caminos Principales hall que la maximizacin del ancho de las isletas partidoras tiene un efecto significativo sobre la mini- mizacin de los ndices de choque de vehculos entrantes/circulantes (2). Sin embargo, generalmente el incremento de ancho de las isletas partidoras requiere incrementar el dimetro del crculo inscrito. As, estos beneficios de seguridad pueden ser superados por mayores costos de construccin e impactos sobre el suelo.

Debieran seguirse las guas estndares de AASHTO para disear isletas. Ellas incluyen el uso de radios de nariz ms grandes en las esquinas de aproximacin para maximizar la visibilidad de la isleta y retirar las lneas de cordn en los extremos de aproximacin para crear un efecto de embudo. El tratamiento de embudo tambin ayuda a reducir las velocidades en tanto los vehculos se aproximan a la rotonda. La Figura 6-27 muestra radios mnimos de nariz de isleta partidora y dimensiones del retranqueo de las calzadas de entrada y salida.

Figura 6-27. Radios y retranqueos mnimos de nariz de isleta partidora.

Las isletas partidoras ms grandes realzan la seguridad, pero requieren mayor dimetro del crculo inscrito

6.3.9 Distancia visual de detencinLa distancia visual de detencin es la distancia a lo largo de un camino requerida por un conductor para percibir y reaccionar ante un objeto en la calzada y frenar hasta una comple- ta detencin antes de alcanzar ese objeto. Debe proveerse en todo punto en una rotonda y en las calzadas de entrada y salida.

El Informe 400 del NCHRP, Determinacin de Distancias Visuales de Detencin (8) recomienda la frmula dada en la Ecuacin 6-2 para determinar la DVD (en unidades mtricas y en unidades usadas en los EUA).

(6-2a, mtrico) donde:d = distancia visual de detencin, m;t = tiempo percepcin-reaccin frenado, supuesto 2.5 s;V = velocidad inicial, km/h; ya = desaceleracin del conductor, supuesta 3.4 m/s2.

donde: d = distancia visual de detencin, pies;t = tiempo percepcin-reaccin frenado, supuesto 2.5 s;V = velocidad inicial, mph; ya = desaceleracin del conductor, supuesta 11.2 pies/s2.

La Figura 6-28 da distancias visuales recomendadas para disear, calculadas segn las ecuaciones de arriba.

Figura 6-28. Valores de diseo para distancias visuales de detencin.

Velocidad (km/h)Distancia Calculada*(m)

108,1

2018,5

3031,2

4046,2

5063,4

6083,0

70104,9

80129,0

90155,5

100164,2*

Supone tiempo de percepcin-frenado de 2.5 s y desaceleracin del conductor de 3.4 m/s2 (11.2 pies/s2)

La distancia visual de detencin se mide suponiendo una altura de ojo del conductor de 1.08 m y una altura de objeto de 60 cm segn las recomendaciones a ser adoptadas en el prximo Libro Verde de AASHTO (8). [se adoptaron en el Libro Verde 2001]

Como mnimo, en las rotondas deben chequearse tres tipos de lugares crticos:

Distancia visual de aproximacin (Figura 6-29);

Distancia visual en calzada circulatoria (Figura 6-30); y

Distancia visual para cruce peatonal en salida (Figura 6-31).

Tambin debe chequearse la distancia visual hacia adelante en la entrada; sin embargo, tpicamente ser satisfecha mediante la provisin de adecuada distancia visual de detencin en la misma calzada circulatoria.

Figura 6-29. Distancia visual de aproximacin.

Figura 6-30. Distancia visual en calzada circulatoria.

Por lo menos debe chequearse la distancia visual de detencin en tres lugares crticos.

Figura 6-31. Distancia visual para cruce peatonal en salida.

6.3.10 Distancia visual de interseccinLa distancia visual de interseccin es la distancia requerida por un conductor sin derecho de paso para percibir y reaccionar ante la presencia de vehculos conflictivos. Se obtiene mediante el establecimiento de adecuadas lneas visuales que permitan a un conductor a ver y reaccionar con seguridad a vehculos potencialmente conflictivos. En las rotondas, los ni- cos lugares que requieren evaluacin de distancia visual de interseccin son las entradas.Tradicionalmente se mide mediante un tringulo visual, el cual est limitado por una longitudde camino que define un lmite afuera de la interseccin en cada uno de las dos aproximaciones conflictivas, y por una lnea que conecta estos dos lmites. Para rotondas, debe su- ponerse que estos ramales siguen la curvatura de la calzada, y as las distancias deben medirse como distancias a lo largo de la trayectoria curva vehicular.

La distancia visual de interseccin se mide suponiendo una altura de ojo del conductor de1.8 m (3.54 pies) y una altura de objeto de tambin 1.08 m, segn las recomendaciones del Libro Verde de AASHTO (4).

La Figura 6-32 presenta un diagrama que muestra el mtodo para determinar la distancia visual de interseccin. Como puede verse en la figura, el tringulo de distancia visual tiene dos aproximaciones conflictivas que deben chequearse independientemente. Las dos sub- secciones siguientes tratan el clculo de la longitud de cada uno de los lmites visuales de aproximacin.

Las entradas de las rotondas requieren adecuada distancia visual de interseccin.

Figura 6-32. Distancia visual de interseccin.

6.3.10.1 Longitud de ramal de aproximacin de tringulo visualLa longitud del ramal de aproximacin del tringulo visual debe limitarse a 15 m. La investigacin britnica sobre distancia visual determin que la distancia visual de interseccin ex-cesiva resulta en una frecuencia ms alta de choques. Esta valor, coherente con la prctica britnica y francesa, intenta requerir a los vehculos bajar la velocidad antes de entrar en la rotonda, lo cual les permite centrarse en el cruce peatonal, antes de entrar. Si el ramal de aproximacin del tringulo visual es mayor que 15 m, puede ser aconsejable agregar ajardi-namiento para restringir a un mnimo los requerimientos de distancia visual.

6.3.10.2 Longitud de ramal conflictivo de tringulo visualUn vehculo que se aproxima a una entrada de rotonda enfrenta vehculos conflictivos en la calzada circulatoria. La longitud del ramal conflictivo se calcula usando la Ecuacin 6-3:

(6-3a, mtrico)

donde: b = longitud de ramal conflictivo de tringulo visual, mVmajor = velocidad de diseo de movimiento conflictivo, km/htc = claro crtico para entrar en el camino principal, s, igual a 6.5 s

(6-3b, usado en EUA)

donde: b = longitud de ramal conflictivo de tringulo visual, piesVmajor = velocidad de diseo de movimiento conflictivo, mphtc = claro crtico para entrar en el camino principal, s, igual a 6.5 s

En cada entrada deben chequearse dos corrientes de trnsito conflictivas:

Corriente que entra, compuesta por vehculos desde la inmediata entrada corriente-arriba. Para este movimiento, puede aproximarse la velocidad tomando el promedio entre la velocidad de la trayectoria de entrada (trayectoria con radio R1 de la Figura 6-12) y la velocidad de la trayectoria de circulacin (trayectoria con radio R2 de la Figura 6-12).

Corriente que circula, compuesta de vehculos que entraron en la rotonda antes de la inmediata entrada corriente-arriba. Esta velocidad puede aproximarse tomando la velocidad de los vehculos que giran a la izquierda (trayectoria con radio R4 de la Figura 6-12).

El claro crtico para entrar en el camino principal se basa en el tiempo requerido por un vehculo para girar a la derecha, en tanto se requiere al vehculo de la corriente conflictiva ami- norar la velocidad no menos que 70 por ciento de la velocidad inicial. Esto se basa en la investigacin de claros crticos en intersecciones controladas-por-PARE, ajustadas para condiciones controladas-por-CEDA EL PASO (9). El valor crtico de claro de 6.5 s dado en la Ecuacin 6-3 se basa en el claro crtico requerido por vehculos de pasajeros, supuestos los vehculos de diseo ms crticos para distancia visual de interseccin. Esta suposicin es cierta para velocidades de camin de unidad-simple y combinaciones que son por lo menos de 10 km/h y 15 a 20 km/h ms lentos que los vehculos de pasajeros, respectivamente.

Figura 6-33. Longitud calculada de ramal conflictivo de tringulo visual de interseccin.

Velocidad de Aproximacin Conflictiva(km/h)Distancia Calculada* (m)Velocidad de Aproximacin Conflictiva(mph)Distancia Calculada*

(pies)

2036,11095,4

2545,215143,0

3054,220190,1

3563,225238,6

4072,330286,3

En general, se recomienda no dar ms que la distancia visual de interseccin mnima requerida en cada aproximacin. La distancia visual de interseccin excesiva puede conducir a velocidades vehiculares ms altas que reducen la seguridad de la interseccin para todos los usuarios viales (vehculos, bicicletas, peatones). El ajardinamiento puede ser efectivo en restringir la distancia visual hasta los requerimientos mnimos.

Note que la distancia visual de detencin en la calzada circulatoria (Figura 6-30) y la distancia visual de interseccin hasta la corriente circulatoria (Figura 6-32) implican restricciones sobre la altura de la isleta central, incluyendo ajardinamiento y otros objetos, en estas zonas. En la zona central remanente de la isleta central, el ajardinamiento alto puede servir para romper la vista hacia delante de los vehculos directos, contribuyendo por eso a la reduccin de velocidad. Sin embargo, si los vehculos errantes invadieran la isleta central, el Captulo 7 da pendientes mximas recomendadas en la isleta central para minimizar la probabilidad de peligrosos vuelcos de los vehculos.

Proveer ms que la mnima distancia visual de interseccin requerida puede originar velocidades ms altas que reduzcan la seguridad de la interseccin.

6.3.11 Consideraciones verticalesLos elementos de diseo del alineamiento vertical para rotondas incluyen perfiles, peralte, pendientes de aproximacin, y drenaje.

6.3.11.1 RasantesEl diseo vertical de una rotonda comienza con el desarrollo de las rasantes de las calzadas de aproximacin y circulatoria. El desarrollo de cada rasante es un proceso iterativo quecomprende ligar las cotas de las rasantes de calzada de aproximacin en una rasante suavealrededor de la isleta central.

Generalmente, cada rasante de aproximacin debe disearse hasta el punto donde la lnea base de aproximacin intersecta la isleta central. Luego se desarrolla una rasante para la isleta central que pasa a travs de estos cuatro puntos (en el caso de una rotonda de cuatro ramales). Luego se reajustan las rasantes de la calzada de aproximacin segn necesidad para concordar con el perfil de la isleta central. Generalmente, la forma de la rasante de la isleta central es sinusoidal. En las Figuras 6-34, 6-35 y 6-36 se muestran ejemplos de cmo desarrollar la rasante, los cuales constan de una planimetra, rasantes en cada aproximacin, y una rasante a lo largo de la isleta central. Note que los cuatro puntos donde la lnea base de la calzada de aproximacin intersecta la lnea-base de la isleta central se identifican en la rasante de la isleta central.

Figura 6-34. Muestra de planimetra.

Figura 6-35. Muestra de rasante de aproximacin.

Figura 6-36. Muestra de rasante de isleta central.

6.3.11.2 PeralteComo prctica general, para la calzada circulatoria debiera usarse una pendiente transversal del 2 por ciento hacia fuera desde la isleta central. Esta tcnica de peraltado hacia fuera serecomienda por cuatro razones principales:

Promueve la seguridad al elevar la cota de la isleta central y mejorar su visibilidad;

Promueve velocidades de circulacin ms bajas;

Minimiza los quiebres en las pendientes transversales de los carriles de entrada y salida; y

Ayuda a drenar el agua superficial hacia el exterior de la rotonda (2, 6).

La pendiente transversal de diseo hacia fuera significa que los vehculos que hacen movimientos directos y los que giran a la izquierda deben maniobrar la rotonda con peralte negativo. Excesivo peralte negativo puede resultar en un incremento de choques de vehculo-solo e incidentes de prdida-de-carga de los camiones, particularmente si las velocidades son altas. Sin embargo, en el entorno de la interseccin, generalmente los conductores espera- rn viajar a velocidades ms lentas y aceptarn mayor fuerza lateral causada por un peralte razonablemente adverso (10).

La Figura 6-37 da una seccin tpica a travs de la calzada circulatoria de una rotonda sin delantal para camiones. Donde se usen delantales, su pendiente debe ser 3 a 4 por ciento; mayores pendientes pueden aumentar la probabilidad de incidentes de prdida-de-carga.

Figura 6-37. Seccin tpica de calzada circulatoria.

Figura 6-38. Seccin tpica con un delantal de camiones.

Generalmente, en la calzada circulatoria debe usarse peralte negativo (- 2 %)

6.3.11.3 Ubicacin de rotondas en pendientesGeneralmente no es deseable ubicar rotondas en lugares donde las pendientes a travs de la interseccin son mayores que cuatro por ciento. La instalacin de rotondas en carreteras con pendientes ms bajas que tres por ciento no es problemtica (6). Donde deba mantenerse una pendiente constante a travs de la interseccin, la calzada circulatoria puede construirse en un plano de pendiente-constante. Por ejemplo, esto significa que la pendientetransversal puede variar desde + 3 por ciento en el lado alto de la rotonda (inclinada hacia laisleta central) hasta 3 por ciento en el lado bajo (inclinada hacia fuera). Note que las pendientes transversales de la isleta central pasarn a travs de la horizontal en un mnimo en dos lugares para rotondas construidas en una pendiente constante.

Debe tenerse cuidado al disear rotondas en pendientes empinadas. En las calzadas de aproximacin con pendientes ms empinadas que 4 por ciento, es ms difcil para los conductores que entran lentificar o detenerse en la aproximacin. En las rotondas sobre curvas verticales convexas con empinadas aproximaciones, las lneas visuales del conductor estarn comprometidas, y la rotonda puede violar la expectativa del conductor. Sin embargo, bajo las mismas condiciones, a menudo otros tipos de intersecciones a-nivel no da- rn soluciones mejores. Por lo tanto, necesariamente la rotonda no debe eliminarse por la consideracin de tal ubicacin. En cambio, se debiera reubicar la interseccin o modificar la rasante, si fuere posible.

6.3.11.4 DrenajeCon la calzada circulatoria inclinada hacia fuera desde la isleta central, generalmente las embocaduras se ubicarn en la lnea de cordn exterior de la rotonda. Sin embargo, las embocaduras de los sumideros pueden requerirse a lo largo de la isleta central de una rotonda diseada sobre una pendiente constante a travs de la interseccin. Como con cualquier interseccin, debe tenerse cuidado para asegurar que los puntos bajos y las embocadurasno se ubiquen en cruces peatonales. Si la isleta central es suficientemente grande, el pro-yectista puede considerar ubicar sumideros en la isleta central.

6.3.12 Provisiones ciclistasCon respecto a los tratamientos ciclistas, el proyectista debiera inclinarse a dar a los ciclistas la eleccin de seguir a travs de la rotonda como un vehculo o un peatn. En general, losciclistas son mejor servidos tratndolos como vehculos. Sin embargo, el mejor diseo pro-vee ambas opciones para permitir a los ciclistas varios grados de habilidad para elegir su mtodo cmodo de navegar la rotonda.

Para acomodar a los ciclistas que viajan como vehculos, los carriles ciclistas deben termi- narse antes de la rotonda para alentar a los ciclistas a mezclarse con el trnsito vehicular. Bajo este tratamiento, se recomienda que los carriles ciclistas terminen 30 m corriente-arriba de la lnea ceda-el-paso, para permitir la convergencia con los vehculos (11). Este mtodo es ms exitoso en rotondas pequeas con velocidades inferiores a 30 km/h, donde las velocidades ciclistas pueden concordar ms estrechamente con las velocidades vehiculares.

Para acomodar a los ciclistas que prefieren no usar la calzada circulatoria, puede proveerse una vereda o senda ciclista/peatonal compartida fsicamente separada de la calzada circulatoria (no como un carril ciclista en la calzada circulatoria).

Evite ubicar las rotondas sobre pendientes a travs de la interseccin, mayores que 4 %. Termine los carriles ciclistas antes de una rotonda.

Entre esta vereda o senda y los carriles ciclistas, banquinas o superficie de camino en las calzadas que se aproximan o alejan, pueden proveerse rampas o conexiones adecuadas.El proyectista debiera tener cuidado en ubicar y disear las rampas ciclistas de modo que no sean interpretadas equivocadamente por los peatones como cruces peatonales no marca- dos. Ni las salidas desde la calzada hacia la senda compartida deben permitir a los ciclistas entrar en la senda compartida a velocidades excesivas. La Figura 6-39 ilustra un posible diseo de este tratamiento. Para un tratamiento ms detallado de los requerimientos de di-seo para diseo de sendas ciclistas de uso-compartido, se remite al lector a la GuaAASHTO para Desarrollo de Instalaciones Ciclistas (12).

Figura 6-39. Provisiones posibles para bicicletas.

6.3.13 Tratamientos de veredaDe ser posible, las veredas deben ubicarse atrs del borde de la calzada circulatoria para desalentar a los peatones de cruzar la isleta central, particularmente cuando haya un delantal o monumento en la isleta central. Igualmente importante, el diseo debe ayudar a los peatones con limitaciones visuales a reconocer que no deben intentar cruzar calles de esquina a esquina, sino en los puntos de cruce diseados. Para alcanzar estas metas, la vere-da debe disearse de modo que los peatones sean capaces de encontrar claramente lasenda hacia los cruces peatonales. Debe usarse una distancia de retiro hacia atrs de 1.5 m (mnimo 0.6 m), y la zona entre vereda y cordn puede plantarse con arbustos o pasto (vea Captulo 7). La Figura 6-40 muestra esta tcnica. La Figura 6-40 muestra esta tcnica.

Donde fuere posible, retire las veredas 1.5 m desde la calzada circulatoria. Las rampas que conducen a una senda compartida pueden usarse para acomodar a los ciclistas que viajan como peatones.

Figura 6-40. Tratamientos de vereda.

6.3.14 Consideraciones de estacionamiento, y ubicaciones de paradas de mnibusEl estacionamiento o detenciones en la calzada circulatoria no favorecen las operaciones adecuadas de una rotonda y deben prohibirse. Adems, el estacionamiento en las entradas y salidas debe retirarse hacia atrs tanto como fuere posible de modo que no moleste las operaciones de la rotonda, o a los peatones con limitaciones visuales. AASHTO recomiendaque el estacionamiento termine por lo menos 6 m desde el cruce peatonal de una intersec-cin (4). Pueden usarse extensiones de cordn o bulbos salientes para marcar claramente el lmite del estacionamiento permitido, y reducir el ancho de las entradas y salidas.

Por razones de seguridad y operacionales, las paradas de mnibus deben ubicarse tan lejos de las entradas y salidas como fuere posible, y nunca en la calzada circulatoria.

Paradas lado-cercano: Si se provee una parada de mnibus en el lado-cerca de una rotonda, debiera ubicarse bastante afuera de la isleta partidora de modo que un vehculo que se adelanta a un mnibus estacionado no est en peligro de ser forzado hacia la isleta partidora, especialmente si el mnibus arranca desde la detencin. Si una aproximacin slo tiene un carril y la capacidad no es un problema en esa entrada, la parada de mnibus podra ubicarse en el cruce peatonal en el carril de trnsito. Esto no se recomienda para entradas con ms de un carril, porque los vehculos en el carril prximo al mnibus pueden no ver a los peatones.

Paradas lado-lejano: Las paradas de mnibus en el lado lejano de una rotonda deben construirse con apartaderos (bahas) para minimizar la formacin de filas hacia la rotonda. Estas paradas deben ubicarse ms all del cruce peatonal para mejorar la visibilidad de los peatones de otros vehculos que salen.

6.3.15 Carriles de desvo (bypass) de giro-derechaEn general, deben evitarse los carriles de desvo de giro derecha (o carriles separados de giro-derecha), especialmente en zonas urbanas con actividad ciclista y peatonal. Las entra-das y salidas de los carriles de desvo y la menor expectativa de los conductores para detenerse incrementan el riesgo de colisin contra los peatones. Sin embargo, en lugares con mnima actividad peatonal y ciclista, los carriles de desvo de giro-derecha pueden usarse para mejorar la capacidad donde sea alto el volumen de trnsito que gira a la derecha.

La provisin del carril de desvo de giro-derecha permite al trnsito que gira a la derecha separarse de la rotonda y dar capacidad adicional para los movimientos directos y de giro- izquierda. Son ms beneficiosos cuando la demanda en la aproximacin supera su capacidad, y una significativa parte del trnsito gira a la derecha. Sin embargo, es importante considerar los esquemas invertidos de trnsito durante el perodo de pico opuesto. En algunos casos, el uso del carril de desvo de giro-derecha puede evitar la necesidad de construir un carril de entrada adicional y, as, una rotonda ms grande. Para determinar si debiera usarse un carril de desvo de giro-derecha, habra que realizar los clculos de capacidad y demora del Captulo 4. Los carriles de desvo de giro-derecha tambin pueden usarse donde la geometra de los giros derecha es un apretada como para permitir girar a los camiones en la rotonda.

La Figura 6-41 muestra un ejemplo de carril de desvo de giro-derecha.

Figura 6-41. Ejemplo de carril de desvo de giro-derecha.

Los carriles de desvo de giro-derecha pueden usarse en lugares con mnima actividad peatonal y ciclista, para mejorar la capacidad cuando existe alto trnsito de giro-derecha.

Hay dos opciones de diseo para los carriles de desvo de giro-derecha. La primera opcin, mostrada en la Figura 6-42, es llevar el carril de desvo paralelo a la calzada de salida adyacente, y luego convergir en el carril de salida principal. Bajo esta opcin, el carril de desvo debe llevarse a lo largo de la calzada principal por una distancia suficiente como para permitir a los vehculos en los carriles de desvo y de salida de la rotonda acelerar hasta velocidades comparables. Luego, el carril de desvo converge en una tasa de abocinamiento segn las guas de AASHTO para la velocidad de diseo adecuada. La segunda opcin de diseo para un carril de desvo de giro-izquierda, mostrada en la Figura 6-3, es proveer una entrada controlada por CEDA EL PASO hacia la calzada de salida adyacente. La primera opcin provee mejor comportamiento operacional que la segunda. Sin embargo, generalmente la segunda opcin requiere menos construccin y derecho-de-va que la primera.

Generalmente, la opcin de proveer control CEDA EL PASO en un carril de desvo es mejor para ciclistas y peatones y se recomienda como la opcin preferida en zonas urbanas donde prevalezcan ciclistas y peatones. Los carriles de aceleracin pueden ser problemticos para los ciclistas porque terminan a la izquierda de los vehculos automotores que aceleran. Adems, el control CEDA EL PASO al final de un carril de desvo tiende a lentificar a los motoristas, mientras que un carril de aceleracin al final de un carril de desvo tiende a promover velocidades ms altas.

El radio del carril de desvo de giro-derecha no debe ser significativamente mayor que el radio de la trayectoria de entrada ms veloz dada en la rotonda. Esto asegurar que las velocidades vehiculares en el carril de desvo sean similares a las velocidades a travs de la rotonda, resultando en segura convergencia de las dos calzadas. La provisin de un radio pequeo tambin da mayor seguridad a los peatones que deban cruzar el carril de giro- derecha desprendido.

Figura 6-42. Configuracin de carril de desvo de giro-derecha con carril de aceleracin.

Los carriles de desvo de giro-derecha pueden convergir de nuevo en la calzada de salida principal, o proveer una entrada controlada por CEDA EL PASO hacia la calzada de salida principal.

Figura 6-43. Configuracin de desvo de giro-derecha con CEDA EL PASO en el ramal de salida.

6.4 Rotondas de Carril-DobleMientras los principios fundamentales descritos arriba se aplican a las rotondas de carril- doble tanto como a las de carril-simple, disear la geometra de las rotondas de carril-doble es ms complicado. Dado que pueden entrar mltiples corrientes de trnsito, circular a travs, y salir de la rotonda lado-a-lado, debe considerarse cmo interactan ente s estas corrientes de trnsito adyacentes. Los vehculos en carriles de entrada adyacentes deben sercapaces de negociar la geometra de la rotonda sin competir por el mismo espacio. De otraforma, pueden ocurrir deficiencias operacionales y/o de seguridad.

6.4.1 La trayectoria vehicular naturalSegn la Seccin 6.2.1, se traza la trayectoria ms veloz a travs de la rotonda para asegurar la imposicin de una curvatura suficiente como para alcanzar una velocidad de diseosegura. Esta trayectoria se dibuja suponiendo la rotonda libre de todo otro trnsito y que elvehculo corta a travs de los carriles de viaje adyacentes, ignorando todas las marcas de carril. Adems, para evaluar la trayectoria ms veloz, en las rotondas de carril-doble el proyectista tambin debe evaluar las trayectorias vehiculares naturales; es decir, la trayectoria vehicular que normalmente tomar un vehculo que se aproxime, suponiendo trnsito en todos los carriles de aproximacin.

Cuando dos corrientes de trnsito se aproximan a la rotonda por carriles adyacentes, sern forzadas a permanecer en sus carriles hasta la lnea ceda-el- paso. Desde all, los vehculos continuarn a lo largo de su trayectoria natural en la calzada circulatoria, luego girarn alrededor de la isleta central y girarn de nuevo en la salida opuesta de la calzada. La velocidad y orientacin del vehculo en la lnea ceda-el-paso determina su trayectoria natural. Si la trayectoria natural de un carril interfiere o se traslapa con la trayectoria natural del carril adyacente, la rotonda no operar tan segura y eficientemente como sera posible.

Al dibujar la trayectoria natural, el principio clave es recordar que los conductores no pueden cambiar instantneamente la direccin de su vehculo. Ni pueden cambiar instantneamente su velocidad. Esto significa que la trayectoria natural no tiene cambios sbitos de curvatura; tiene transiciones entre rectas y curvas y entres sucesivas curvas reversas. Segundo, esto significa que las curvas sucesivas deben ser de radios similares. Si una segunda curva tiene un radio significativamente ms pequeo que el de la primera curva, el conductor viajar muy rpido para negociar el giro y puede perder el control del vehculo. Si el radio de una curva se dibuja significativamente ms pequeo que el radio de la curva previa, debe ajus- tarse la trayectoria.

Para identificar la trayectoria natural de un diseo dado, puede ser aconsejable bosquejar las trayectorias naturales sobre un trazado geomtrico, ms que usar un programa de dibujo asistido por compu

Diseno Geometrico Rotondas

Documents

Transcript of Diseno Geometrico Rotondas