Manual para el diseño de estructuras

MANUAL DE CARRETERAS

Diseos Estndar para la Construccin de Estructuras Conexas en Carreteras (DE-2011)

Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales

Universidad de Costa Rica

Junio 2011


COORDINACION: ING. JORGE ARTURO CASTRO HERRERA SUB-COORDINACION: ING. ROY BARRANTES JIMNEZ EJECUCION: ING. EDGAR CAMACHO GARITA AST. ROBERTO ARGUELLES ARGELLO Junio de 2011

MANUAL DE CARRETERAS


Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales

Universidad de Costa Rica

Junio 2011


COORDINACION: ING. JORGE ARTURO CASTRO HERRERA SUB-COORDINACION: ING. ROY BARRANTES JIMNEZ EJECUCION: ING. EDGAR CAMACHO GRANADOS

Junio de 2011

INTRODUCCION

Generalidades El presente manual DE-2011 Diseos Estndar para la Construccin de Estructuras Conexas en Carreteras, es un documento de carcter normativo-tcnico, puesto a disposicin del medio para el diseo, construccin y conservacin de las obras viales. Uniforma la construccin de obras conexas en nuestras carreteras, tendiendo a la simplificacin y economa de las mismas. Este es un documento dinmico, como todos los que forman parte del Manual de Carreteras, el que estar permanentemente en revisin; de esta manera se garantiza contar con pautas y recomendaciones modernas acordes con la tcnica actual. La estructura del Manual la conformarn, en su primera etapa, seis volmenes, a saber: Volumen CR-2010: Especificaciones Generales para la Construccin de Carreteras, Caminos y Puentes de Costa Rica. (Oficializado) Volumen DE-2011: Diseos Estndar para la Construccin de Estructuras Conexas en Carreteras. Volumen MC-2011: Supervisin de Caminos, Carreteras y Puentes. (En proceso) Volumen CD 2011: Catlogo de Deteriores de Pavimentos. (En proceso) Volumen CP-2011: Catlogo de Pavimentos Asflticos para Rutas Nuevas de Bajo Volumen. (En proceso) Volumen GD-2012: Gua para el Diseo Estructural de Pavimentos Flexibles y Rgidos Calibrada para Costa Rica. (En proceso) Posteriormente se le incorporarn otros volmenes, acordes a las diferentes etapas y/o especialidades involucradas en las obras viales. Los distintos volmenes del Manual estarn ligados entre s, constituyendo un documento coherente y complementario, orientado al fin establecido, de apoyo al mbito vial del pas. Para la verificacin y recomendacin de cambios y actualizaciones que requiera el Manual CR-2010, y para la coordinacin y colaboracin en los Manuales complementarios al CR-2010, en el Decreto Ejecutivo # 36388-MOPT del 20 enero de 2011 (La Gaceta N 22 del 01/02/2011), se dispone la creacin de una Comisin de Revisin Permanente (CRP), la cual estar integrada por representantes del Ministerio de Obras Pblicas y Transportes (MOPT), Consejo Nacional de Vialidad (CONAVI), Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales (LANAMME), Colegio Federado de Ingenieros y Arquitectos de Costa Rica (CFIA), de la Asociacin de Caminos y Carreteras de Costa Rica y del Instituto Tecnolgico de Costa Rica (ITCR). Esta los analizar y, si corresponde, resolver sobre su incorporacin en el nivel que concierna, sea como caso particular en una obra o proyecto especfico o como disposicin de carcter general.

Alcance y Campo de Aplicacin. El presente Volumen DE-2011 corresponde a la presentacin clasificada y ordenada de aquellas obras viales conexas, que por su naturaleza repetitiva y de fcil aplicacin general resultan factibles de tipificar, conformndose as un catlogo con diseos seleccionados segn el criterio anterior, que simplifican significativamente la preparacin de proyectos de ingeniera y adems, permite estandarizar gran parte de las obras, facilitando su construccin, lo que se traduce en una mayor competencia y obras de menores costos. Es importante tener presente, que este Volumen DE-2011 est ntimamente enlazado con el Volumen CR-2010 Especificaciones Generales para la Construccin de Carreteras, Caminos y Puentes de Costa Rica. Por esta razn, las referencias que se hacen a ste en cada lmina, presentan una correspondencia total con la seccin o prrafo de dicho volumen, ya sea en requisitos y calidad de los materiales, como en los procedimientos constructivos. Es necesario establecer que en cuanto a los procedimientos constructivos, lo que se seala en el presente volumen corresponde a un complemento, o a un refuerzo de las ideas principales definidas en la especificacin tcnica respectiva del Volumen CR-2010, por lo que las lminas en s no pueden ser tomadas en modo alguno como portadoras de la totalidad de la exigencia para su construccin. Por otra parte, por defecto, para las obras que en un proyecto no presenten planos y lminas para su materializacin, se entender que su construccin se efectuar conforme a las correspondientes lminas incluidas en este volumen, an cuando la especificacin tcnica respectiva no lo indique expresamente. Cabe tener presente que las obras tipo que se incluyen en este Manual no presentan exigencia de uso por parte del Contratista o el Proyectista, salvo que el proyecto as lo establezca. Por otra parte, si atendiendo a las condiciones que requiere un proyecto, la obra proyectada no se cie a lo que se establece en las lminas de obras tipo del Volumen DE-2011, el Proyectista debe presentar detalladamente el diseo propuesto y la justificacin tcnica de la obra que proyecte. El uso de las lminas del Volumen DE-2011 del Manual de Carreteras se circunscribe a la obra especfica que all se representa y bajo las condiciones que se establecen especficamente en cada una de ellas: geometra, materiales, cuantas, etc.; en consecuencia no son vlidas las adecuaciones o ajustes de las lminas de obras tipo para su inclusin en un proyecto especfico. Tal caso debe tratarse como obra nueva propia del proyecto y de responsabilidad de quin la desarrolla. Complementariamente, toda obra tipo que se proponga debe responder a un proyecto de ingeniera acabado, donde se entreguen las justificaciones de la obra tipo seleccionada y dimensiones elegidas de la misma, y no al revs, seleccionar primero la obra tipo y luego ajustar el proyecto para que se adapte para su utilizacin. A modo de ejemplo, si se propone en un proyecto vial una alcantarilla cajn de 3 m x 3 m de seccin y 50 m de longitud, con muro de cabecera, para el saneamiento de una quebrada que cruza la va, deber cumplirse previamente con todos los estudios hidrulicos y geomtricos que avalan la seleccin de todos los parmetros descritos. Lo anterior es particularmente importante tambin en el caso de las obras tipo del captulo de puentes y pasarelas, incluido por primera vez en este Manual, que requieren de un estudio exhaustivo de respaldo: topografa, geotecnia, cargas de diseo, etc.

NDICE DISEOS ESTANDAR DE-2011

Pg. Estndar Tema

157 Control de la erosin del suelo

001 157-1 Pantalla de contencin para sedimentos

002 157-2 Proteccin temporal de sumideros

003 157-3 Proteccin temporal con paquetes de paja

004 157-4 Trampas para sedimentos

005 157-5 Canales temporales de desvo

006 157-6 Represas de control

007 157-7 Bermas temporales para el control de la erosin, drenajes y canales

204 Excavacin y terraplenado

008 204-1 Berma de tierra para secciones terminales de barrera lateral de la va

009 204-2 Berma de tierra para secciones terminales de la barrera mediana de la va

253 Gaviones y colchones de revestimiento

010 253-1 Diseo de muro de gavin

259 Muros de retencin de suelo claveteado (cosido)

011 259-1 Detalle tpico de ensayo del anclaje de un muro de suelo clavado

012 259-2 Detalle tpico del anclaje de un muro de suelo clavado

013 259-3 Procedimiento bsico para muros de suelo clavado

014 259-4 Muro de suelo clavado

015 259-5 Muro de suelo clavado escalonado

016 259-6 Tipo de falla de un muro de suelo clavado

501 Pavimento de concreto hidrulico

017 501-1 Pavimento de concreto de cemento Prtland con refuerzo de acero

018 501-2 Juntas en pavimento de concreto de cemento Prtland

019 501-3 Bacheo para pavimento de concreto

020 501-4 Mtodos de remocin de pavimentos de concreto

601 Estructuras menores de concreto

021 601-1 Cabezales de concreto

022 601-2 Losas de proteccin para cabezales de concreto

023 601-3 Aletones para cabezales de concreto

024 601-4 Cabezales de concreto para alcantarillas de tubo pequeo

025 601-5 Cabezales/Aletones de concreto para alcantarillas de tubo sencillo de 1050 a 2100

026 601-6 Cabezales/Aletones de concreto para alcantarillas de tubo inclinado de 1050 a 2100

027 601-7 Cabezales/Aletones de concreto para alcantarillas con tuberas de 1050 a 2100

028 601-8 Cabezales/Aletones de concreto para alcantarillas con tuberas de 1050 a 2100

602 Alcantarillado y drenajes

029 602-1 Alcantarillas de tubera metlica

030 602-2 Bandas de acople para alcantarillas de tubera metlica

031 602-3 Cimentacin para tuberas metlicas y plsticas de alcantarilla

032 602-4 Terminaciones metlicas

033 602-5 Alcantarillas de tubera plstica

034 602-6 Tratamiento de la entrada de las alcantarillas de tubo en taludes de corte

035 602-7 Instalacin de alcantarillas de tubo de concreto

036 602-8 Terminaciones de tuberas de concreto

037 602-9 Terminaciones metlicas con barras de seguridad

038 602-10 Drenaje subterrneo y mtodo de instalacin

039 602-11 Combinaciones de drenajes subterrneos

040 602-12 Mtodo para colocar cunetas prefabricadas

041 602-13 Cunetas

042 602-14 Cunetas

043 602-15 Cunetas de mampostera concentrada o piedra bruta

044 602-16 Cuneta pavimentada

045 602-17 Cuneta de cascote con mortero

603 Chapas o lminas estructurales

046 603-1 Alcantarillas de tubo de lminas estructurales

047 603-2 Alcantarillas en arco de tubo de lminas estructurales

604 Pozos de registro, tomas y tragantes

048 604-1 Colector tipo 1

049 604-2 Marco de metal y rejilla tipo A

050 604-3 Marco de metal y rejilla tipo B

051 604-4 Colector tipo 2 con desfogue

052 604-5 Entrada tipo 5

053 604-6 Marco de metal y rejilla tipo 5A

054 604-7 Entrada tipo 6B

055 604-8 Entradas tipo 7A y 7B para alcantarillas de 300 a 900 mm

056 604-9 Pozo de registro

606 Vertederos de metal corrugados

057 606-1 Montaje de drenaje rasurado y aliviadero

615 Aceras, entrada a propiedades y senderos pavimentados

058 615-1 Rampa para silla de ruedas cortando el cordn o bordillo

059 615-2 Rampa para silla de ruedas reduciendo el cordn o bordillo

060 615-3 Cuneta para entradas y cruces de calles

061 615-4 Cordn y cuneta

062 615-5 Cordn de carretera

063 615-6 Cordones

064 615-7 Islas divisorias abollonadas de hormign



067 615-10 Islas para carreteras

068 615-11 Entradas A a travs de cuneta y acera 069 615-12 Entradas B a travs de cuneta y acera 070 615-13 Entradas C a travs de cuneta y acera 071 615-14 Entrada tpica para peatones

072 615-15 Entrada tpica para garaje

073 615-16 Entradas particulares

074 615-17 Intersecciones de calles




078 615-21 Intersecciones

079 615-22 Intersecciones

080 615-23 Mtodo para ensanchar pavimentos a la entrada de puentes grandes

617 Guardacaminos (Barreras de Proteccin)

081 617-1 Guardacaminos de viga W G4 con postes de madera

082 617-2 Guardacaminos de viga W G4 con postes de acero

083 617-3 Guardacaminos de viga W G4 terminacin con mecanismo de carga excntrico modificado tipo Melt (1/2)

084 617-4 Guardacaminos de viga W G4 terminacin con mecanismo de carga excntrico modificado tipo Melt (2/2)

085 617-5 Guardacaminos de viga W G4 terminales para baja velocidad tipo LSST con postes de madera

086 617-6 Detalles de ensamblaje para guardacaminos de viga W G4 naclajes tipo Melt, LST y CRT

087 817-7 Guardacaminos de viga W G4 terminacin con anclaje en pendiente, tipo G4-BAT (1/2)

088 817-8 Guardacaminos de viga W G4 terminacin con anclaje en pendiente, tipo G4-BAT (2/2)

089 617-9 Guardacaminos de viga W G4 terminacin tipo campana

090 617-10 Guardacaminos de viga W G4 terminacin tipo tangente

091 617-11 Guardacaminos de viga W CRG con postes de madera

092 617-12 Guardacaminos de viga W CRG terminal con cable de liberacin tipo CRT con postes de madera

093 617-13 Guardacaminos de viga W G4 con separacin larga de baranda doble

094 617-14 Guardacaminos de viga W G4 con separacin larga de baranda doble

095 617-15 Guardacaminos de viga W G4 conexin a la estructura vertical de postes de madera

096 617-16 Guardacaminos de viga W G4 conexin a superficie de postes de madera

097 617-17 Guardacaminos de viga W G4 conexin de seguridad a postes de acero

098 617-18 Guardacaminos de madera con respaldo de acero tipo A y tipo B

099 617-19 Guardacaminos de madera con respaldo de acero seccin terminal tipo SBT-FAT

100 617-20 Guardacaminos de madera con respaldo de acero seccin terminal tipo SBT-BAT

101 617-21 Guardacaminos de madera con respaldo de acero para curvas con radio de 22 m y menos (1/2)

102 617-22 Guardacaminos de madera con respaldo de acero para curvas con radio de 22 m y menos (2/2)

103 617-23 Guardacaminos de madera con respaldo de acero, prueba nivel 2 de conexin a muro de mampostera de piedra (1/3)





108 617-28 Guardacaminos de madera con respaldo de acero conexin a la estructura curvada hacia atrs (1/3)



111 617-31 Baranda de madera con respaldo de acero, mediana, tipo A

112 617-32 Baranda de madera con respaldo de tubo de acero para puente (1/3)



115 617-35 Baranda de troncos con respaldo de acero

116 617-36 Bloque externo para baranda de troncos con respaldo de acero

117 617-37 Seccin Terminal de baranda de troncos con respaldo de acero, tipo SBL - FAT

118 617-38 Esquema de las disposiciones verticales de las barreras metlicas de seguridad

119 617-39 Disposicin de barreras metlicas de seguridad en inicio y fin de tramos

120 617-40 Elementos reflectantes disposiciones tpicas

121 617-41 Fundaciones para barreras metlicas de seguridad suelos de baja resistencia

122 617-42 Banda metlica doble onda

123 617-43 Banda metlica triple onda

124 617-44 Postes para barreras metlicas de seguridad

125 617-45 Separadores para baranda doble onda

126 617-46 Separadores anchos para baranda triple onda

127 617-47 Separadores anchos para baranda triple onda

128 617-48 Montaje de barrera metlica de doble onda

129 617-49 Montaje de barrera metlica de triple onda

130 617-50 Montaje de barrera metlica de triple onda

131 617-51 Detalles de elementos reflectantes

132 617-52 Piezas especiales

133 617-53 Empalmes especiales barrera metlica barrera de hormign 134 617-54 Empalmes especiales a estructuras

135 617-55 Defensas camineras de hormign elementos constituyentes

136 617-56 Defensas camineras de hormign detalles

137 617-57 Componentes de poste de alta resistencia de viga W

138 617-58 Componentes de poste firme de viga W para barrera metlica



141 142

617-61 617-62

Componentes de poste de alta resistencia de viga W Componentes de poste de alta resistencia de viga W

143 617-63 Detalles de ensamblaje y alturas

144 617-64 Detalles de separadores de plstico reciclado



147 617-67 Detalles de barreras de iluminacin en autopistas

148 617-68 Transicin de barrera metlica a concreto

149 617-69 Terminal Tipo MC de una sola cara 150 151 152 153 154 155

617-70 617-71 617-72 617-73 617-74 617-75

Detalles de transicin Detalles de mdulos de transicin Detalles de mdulos de transicin Detalles de transicin de barrera metlica a concreto Transicin a concreto con losa de aproximacin existente Transicin a concreto con aletn existente

156 617-76 Espaciamiento reducido de postes 157 617-77 Conexin a barrera de concreto tipo C 158 617-78 Tratamiento en las medianas con barreras de doble cara 159 617-79 Terminal tipo MA-MED 160 617-80 Transicin de poste fuerte a poste dbil y viceversa 161 617-81 Detalles de poste fuerte a poste dbil y viceversa 162 617-82 Detalles de poste fuerte a viga rectangular cara individual 163 617-83 Detalles de poste fuerte a viga rectangular cara doble 164 617-84 Viga rectangular

618 Barreras de concreto y guardacaminos prefabricados

165 618-1 Barrera de concreto premezclado, tipo 1

166 618-2 Terminaciones de pared de concreto premezclado tipo 1, tipos A y B

167 618-3 Barreras de concreto tipo A, B, C, D, E

168 618-4 Barreras de concreto tipo B y C com tubera

169 618-5 Barreras de concreto abierta para paso peatonal

170 618-6 Juntas de construccin

171 618-7 Barrera de concreto seccin final

172 618-8 Barrera de concreto seccin final

173 618-9 Barrera de concreto seccin final para la pila de puente o pozo de observacin

174 618-10 Detalle de montaje para iluminacin en autopista

635 Dispositivos de control del trnsito

175 635-1 Sealizacin de avance para control temporal de trnsito

176 635-2 Sealizacin temporal del pavimento

177 635-3 Delineacin y sealizacin para pavimentos sin marcar

178 635-4 Control temporal de trnsito por desviaciones

179 635-5 Control temporal de trnsito mediante banderas para el cierre de vas

180 635-6 Control temporal de trnsito mediante banderas para el cierre de un carril

181 635-7 Control temporal de trnsito mediante seales de CEDA para el cierre de un carril

182 635-8 Control temporal de trnsito mediante seales de ALTO para el cierre de un carril

183 635-9 Control temporal de trnsito mediante SEMFOROS para el cierre de un carril

184 635-10 Control temporal de trnsito para cierre del espaldn

185 635-11 Control temporal de trnsito para el cierre parcial de un carril y del espaldn

186 635-12 Control temporal de trnsito para el cierre parcial de un carril y del espaldn con barreras temporales

187 635-13 Control temporal de trnsito para el cierre de un carril con barrera temporal

188 635-14 Instalacin de seales para el control temporal del trnsito

638 Alcantarilla de Cuadro

189 638-1 Detalle Estructural

190 638-2 Detalle Estructural de Armadura

191 638-3 Composicin de Hormign

192 638-4 Cuadro de cantidades para detalles dimensionales de Relleno 0-1m






198 638-10 Cuadro de cantidades para acero de refuerzo de Relleno 0-1.5m

199 638-11 Cuadro de cantidades para acero de refuerzo de Relleno 1.5-3m

200 638-12 Cuadro de cantidades para acero de refuerzo de Relleno 3-4.5m

201 638-13 Cuadro de cantidades para acero de refuerzo de Relleno 4.5-6m

An-01 Secciones tpicas de carreteras

189 An-01-1 Secciones tpicas dos carriles

190 An-01-2 Secciones tpicas cuatro carriles

An-02 Tneles falsos

191 An-02-1 Detalle tpico de tnel falso

192 An-02-2 Vista isomtrica de tnel falso

193 An-02-3 Vistas estndares de tneles falsos

NOTAS GENERALES

1. Los detalles que se presentan son de referencia y por lo tanto la definicin de las dimensiones debe responder a un diseo determinado elaborado por un profesional competente. Por lo tanto, donde no se indique si las medidas se refieren a un mximo o un mnimo, debe disearse puntualmente el elemento en cuestin, pues las consignadas en este documento son solamente una dimensin tpica y no nica.

2. El detalle especfico de los materiales no es pormenorizado en todos los casos dado que depender del diseo y del criterio tcnico del profesional. En los casos en que se especifique en tipo de material a utilizar, debe tomarse como recomendacin considerando si es aplicable o no segn los parmetros de diseo.

3. Es recomendada la inspeccin peridica y el mantenimiento preventivo y correctivo de todas las obras y queda bajo responsabilidad del profesional a cargo.

157 Control de la erosin del suelo

204 Excavacin y terraplenado

253 Gaviones y colchones de revestimiento

259 Muros de retencin de suelo claveteado (cosido)

501 Pavimento de concreto hidrulico

601 Estructuras menores de concreto

602 Alcantarillado y drenajes

603 Chapas o lminas estructurales

604 Pozos de registro, tomas y tragantes

606 Vertedores de metal corrugados

615 Aceras, entradas a propiedades y senderos pavimentados

617 Guardacaminos (Barreras de proteccin)

618 Barreras de concreto y guardacaminos prefabricados

619 Cercas y portones

620 Mampostera de piedra

635 Dispositivos de control del trnsito

638 Alcantarilla de Cuadro

An-01 Secciones tpicas de carreteras

An-02 Tneles falsos

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Manual para el diseño de estructuras