05 1 nchrp554 2fhwa-3,4mndot-5aashto

1 http://onlinepubs.trb.org/onlinepubs/nchrp/nchrp_rpt_554.pdf
2 http://www.fhwa.dot.gov/environment/publications/flexibility/ch07.cfm
3 http://www.dot.state.mn.us/bridge/pdf/lrfdmanual/section13.pdf
4 http://www.dot.state.mn.us/bridge/pdf/aestheticguidelinesforbridgedesign.pdf
5 http://guides.roadsafellc.com/bridgeRailGuide/index.php?action=browse&all=1
6 https://www.environment.fhwa.dot.gov/histpres/program_comment.asp
MATERIAL DIDÁCTICO NO-COMERCIAL – CURSOS UNIVERSITARIOS DE POSGRADO
Free Online Document Translator +
+ Francisco Justo Sierra franjusierra@yahoo.com
Ingeniero Civil UBA CPIC 6311 Beccar, 2015
ingenieriadeseguridadvial.blogspot.com.ar
p3
p45
P50
P60
p80
p91
GUÍAS ESTÉTICAS PARA DISEÑAR PUENTES
1 INTRODUCCIÓN – 2 FUNDAMENTOS - 6.1 BARANDAS4
5
6
PuentesExepcionales
EUA pos-1945

2/95 1 TRB – 2 FHWA – 3, 4 Mn DOT – 5 AASHTO – 6 FHWA
________________________________________________________________________________________________
TX T411.” Las aberturas verticales en una baranda de hormigón de
puente presentan serios problemas. La baranda Texas T411 se men-
ciona con frecuencia como que tiene una estética muy deseable. Según
los requisitos de ensayos al choque del Informe NCHRP 350 tiene un
nivel de prueba TL-2 y no es apta en caminos de alta velocidad. Como
un modelo para mejorar el rendimiento, la anchura de las aberturas
puede reducirse. Sin embargo, en algún momento este enfoque se tra-
duce en una serie de” cortes” en lugar de” ventanas” y, de hecho, se
convierte en una superficie más uniforme.” NCHRP 554

1 BARR. ESTÉTICAS – 2 FLEXIBILIDAD – 3, 4 BAR.PUENTE – 5 BAR. ONLINE – 6 PUENTES POS-45 3/95
______________________________________________________________________________________
http://onlinepubs.trb.org/onlinepubs/nchrp/nchrp_rpt_554.pdf
D. LANZA BULLARD, JR.
Nauman M. Sheikh
Roger P. Bligh
Rebecca R. Haug
James R. Schutt
Beverly J. Storey
Texas Transportation Institute
College Station, TX
1 INTRODUCCIÓN
2 ESTADO DE LA PRÁCTICA
3 DESARROLLO DE BARRERA ESTÉTICA
4 GUÍA DE DISEÑO DE BARRERA ESTÉTICA
5 SIMULACIÓN Y DISEÑO PRELIMINAR
6 ENSAYOS DE CHOQUE
7 GUÍAS DE DISEÑO FINAL
8 CONCLUSIONES
ANEXO
Investigación Patrocinado por la AASHTO en Cooperación con la FHWA
JUNTA DE INVESTIGACIÓN DE TRANSPORTE
WASHINGTON, DC
2006
www.TRB.org
Diseño de Barrera Estética de Hormigón
1

________________________________________________________________________________________________
CONTENIDOS
CAPÍTULO 1 Introducción 5
Investigación del Problema 5
Objetivo de la Investigación 5
CAPÍTULO 2 Estado de la Práctica 5
Revisión de la Bibliografía 5
Resumen de Revisión de la Bibliografía 8
Encuesta de DOT 9
Ensayos de Choques de Laboratorios Internacionales 17
CAPÍTULO 3 Desarrollo de la Barrera Estética 19
Definición de Estética 20
Cambio de la Estética de una Barrera Longitudinal de Hormigón 20
Técnicas de diseño 21
Factores Influyentes del Diseño 21
Aplicaciones 23
Encuesta de Preferencia del Espectador 31
Evaluación 38
Diseño Estético 38
CAPÍTULO 4 Estética de Barrera de Hormigón - Guía de diseño 39
Objetivo 39
Resumen General del Enfoque 39
CAPÍTULO 5 Simulación y Diseño Preliminar Estética 40
Introducción 40
CAPÍTULO 6 Ensayos de choque y Evaluación de Guías de Diseño Estético 42
CAPÍTULO 7 Guías de Diseño Final 42
CAPÍTULO 8 Conclusiones 43
Referencias 43

______________________________________________________________________________________
CAPÍTULO 1
INTRODUCCIÓN
INVESTIGACIÓN DEL PROBLEMA
En respuesta a las expectativas locales y del público viajero, hay una necesidad nacional para
mejorar estéticamente las características típicas del camino. En general aumentan las solicitudes de
tratamientos de barreras y barandas de puente, contribuyentes a la experiencia estética. La inves-
tigación ayudará a responder a las solicitudes de diseñar mejoramientos estéticos viales.
A menudo, las barreras de hormigón (por ejemplo, Nueva Jersey, Perfil-F, Pendiente-Única y Ca-
ra-Vertical) son las elegidas en ambientes urbanos y suburbanos. Muchas agencias y comunidades
expresaron el deseo de tratamientos estéticos para estas formas estándares. Hasta ahora no hubo
una evaluación para determinar qué tratamientos estéticos son seguros y prácticos. Las normas
actuales no guían sobre cómo mejorar la apariencia de las barreras de hormigón.
Las comunidades y organismos locales exigen cada vez más que los DOT den barandas de puentes
con mejor apariencia y” ver-a-través” o” transparentes”. Los diseños existentes no satisfacen ple-
namente el deseo del público por una mejor apariencia. El uso de diseños y materiales innovadores
puede resultar en el desarrollo de barandas de puente estéticas con mejoradas vistas espaciales.
Los proyectistas necesitan guías para tratamientos estéticos de barreras de hormigón y opciones
adicionales para ver-a-través de las barandas de puente.
OBJETIVO DE LA INVESTIGACIÓN
Los objetivos iniciales de esta investigación fueron
(1) reunir una colección de ejemplos de barreras longitudinales con características estéticas;
(2) desarrollar guías de diseño para barreras de hormigón estéticas; y
(3) desarrollar diseños específicos para ver-a-través de barandas de puente.
Tras la presentación del informe provisional del proyecto y la reunión de los miembros del panel del
proyecto con los investigadores, el alcance de los objetivos del proyecto y de investigación fue
modificado para solamente los objetivos (1) y (2), teniendo en cuenta la previa existencia de las
guías CalTrans sobre (3).
CAPÍTULO 2
ESTADO DE LA PRÁCTICA
REVISIÓN DE LA BIBLIOGRAFÍA
La estética es una rama de la filosofía que trata la teoría y percepción de la belleza, y las respuestas
psicológicas... Cómo y por qué las cosas son percibidas como estéticamente agradables es una
cuestión subjetiva, pero existen muchas normas para la belleza o estética. En términos de caminos
y sus componentes, Leonhardt discute el diseño de una estructura como que contiene muchas
variables que afectan la calidad visual estética. Según muchos otros proyectistas e ingenieros, los
conceptos básicos de diseño son la función, forma, color y textura. Sin embargo, otras caracterís-
ticas de diseño, especialmente para estructuras lineales, tales como una barrera de hormigón o
baranda puente, incluyen la proporción, simetría, ritmo, repetición y el contraste. La proporción
armoniosa es un componente valioso de diseño lineal. La manera en que las diversas partes de la
estructura (altura, anchura y profundidad, masas y vacíos, superficies cerradas y abiertas, luz y
oscuridad creada por el sol y la sombra) se refieren como que crean el carácter de la estructura.
Tang, en su” Base Filosófica para la Estética de Puentes Chinos”, describe el concepto de” yin y
yang” en la estética.” Una forma no tiene realidad sin otra; están en oposición, comparación, ar-
monía y sucesión”.
Las estructuras expresan su unidad por la oposición, ya que reflejan, complementan, y transforman
una a otra.

________________________________________________________________________________________________
Aunque el componente estético de diseño es el más visible para el usuario, existen algunas pautas.
En general, la construcción de caminos sigue la regla de la seguridad y la economía. La FHWA se
da cuenta de que la estética y el diseño-sensible-al-contexto (CSD) son factores importantes en el
diseño y deben considerarse”... en igualdad de condiciones con la movilidad, la seguridad y la
economía.” La seguridad es la principal preocupación en el diseño del camino; sin embargo, la
seguridad y la estética no son mutuamente excluyentes.” La inclusión exitosa de la estética del
camino se puede obtener para cualquier proyecto, dando cuenta de estas cinco” C” del diseño:
Context, Comprehensiveness, Cost, Contractibility, and Community: contexto, alcance, costo, con-
tractibility y comunidad.
La intención filosófica básica de la creación estética vial es equilibrar las necesidades de seguridad
y de movilidad con la necesidad humana de un sentido de comunidad y satisfacción estética. La
FHWA y la AASHTO están trabajando para desarrollar temas de diseño-sensible-al-contexto e
incorporar esta forma de pensar en el proceso de diseño vial, desde el diseño geométrico (carac-
terísticas visibles) a los componentes estéticos.
Con la excepción del diseño de la plantación, las guías sobre cuándo y cómo usar elementos o
tratamientos estéticos específicos en el entorno del camino son prácticamente inexistentes. La
cuestión de cuándo, dónde y por qué usar el color, modelo, texturas, arte, iluminación, etc. parece
ser dejado a decisiones individuales o de grupo en forma ad hoc. Los criterios usados en estos
procesos de toma de decisiones (excepto cuestiones de seguridad y de costo) no están bien esta-
blecidos. La experiencia de los autores sugiere que el criterio más común es probablemente el
consenso, encarnada por la frase:” Toda cosa en la que todo el mundo estará de acuerdo.”
Existen muchos escenarios de diseño vial, donde la selección de los elementos estéticos y trata-
mientos puede no plantear conflictos o problemas significativos. Obviamente, ya que el camino tiene
un elemento potencialmente peligroso para su entorno, un conjunto más claro de criterios sería
deseable para ayudar a los proyectistas en su toma de decisiones.
Dos áreas de estudio que enmarcan el diseño estético vial son la psicología ambiental y los factores
humanos.
Psicología Ambiental busca entender y describir la relación de la humanidad con el ambiente.
Subconjuntos de este campo incluyen la cognición ambiental, y la evaluación y diseño ambiental.
Estas disciplinas estudian la percepción visual y la comunicación, las respuestas emocionales, y
cómo estas cosas afectan decisiones en entornos del mundo real. Esta información se aplica a
decidir lo que es importante en términos de la cognición y la predicción de elecciones o preferencias
de un individuo. Una gran parte del estudio en este campo intenta describir esta relación en términos
de calidad escénica, preferencias por una cierta estética, nivel de satisfacción, o niveles de como-
didad durante ciertas actividades. Gran parte de la bibliografía comprende respuestas humanas al
entorno natural y cómo las experiencias positivas pueden maximizarse, especialmente en las zonas
urbanas.
En términos de estética, de particular interés es el trabajo realizado en las áreas de percepción del
conductor, calidad visual del entorno de conducción, eficacia de la comunicación señalizada, y el
comportamiento del conductor en relación con las condiciones de visibilidad. Estos y otros estudios
encuentran que a medida que la calzada se hace más desordenada, la visibilidad de los dispositivos
de control empeora.

______________________________________________________________________________________
Esta condición se denomina complejidad visual y se produce cuando el fondo y el número de ob-
jetos en la escena se combinan para crear una carga de información excesiva, confusa, o ambigua.
El tamaño de objetos y su contraste de borde son importantes determinantes de la visibilidad. El
contraste y la luminancia del objeto con respecto al fondo y sus alrededores tienen un gran impacto
en la perceptibilidad de los objetos. Se recomiendan los colores más brillantes como una herra-
mienta para aumentar la visibilidad y el contraste.
Los estudios acuerdan en fabricar elementos específicos más visibles, pero este enfoque no se
aplica a la estética. En un estudio japonés se desarrolla una base que mira la cuestión de la com-
plejidad visual en su conjunto.
El estudio estaba buscando específicamente el grado de percepción de la imagen visual en la etapa
antes de la cognición. En otras palabras:” lo que se ve” antes” de lo que se sabe.” Se encontró que
existe una estructura jerárquica de articulación para los elementos frente a los fondos. El pavimento
se registró en primer lugar, los elementos que forman el horizonte como edificios o árboles aparecen
en segundo lugar, y los elementos laterales, incluyendo postes, puentes peatonales, anuncios, se
advierten al final.
Esta jerarquía se establece en virtud de la” conspicuidad” del elemento que determina si se ve como
un elemento de la escena o un fondo para otros elementos. Se halló que el escenario vial con edi-
ficios u otras grandes estructuras que se perciben tempranamente y son muy conspicuas, recibirían
una baja evaluación estética.
El verdor de los árboles es clasificado alto en la evaluación cuando son parte conspicua de la es-
cena. Una clave para determinar la conspicuidad fue qué elemento formó el fondo contra la línea del
cielo. En resumen:” Aunque las condiciones pueden diferir, en términos de seguridad y amenidad es
indeseable que tales componentes, sin directa relevancia con el comportamiento de conducción
vehicular, se perciban más fuertemente que el pavimento, de la mayor importancia; o el verdor
relacionados con la dimensión emocional.
Este trabajo hace hincapié en que los elementos de la escena deben ser abordados antes de que el
significado de la escena se pueda transmitir con eficacia. Los elementos deben servir primero a las
necesidades de comportamiento al volante. En términos de diseño de la barrera longitudinal, este
hallazgo sugiere que la estética de cualquier estructura debe considerarse según el contexto
en que se ve.
Kaplan exploró y explicó esta cuestión de la complejidad referida a la estética. Usando trabajos
propios y de otros, Kaplan creó un marco que informa sobre el diseño y la gestión del medio natural.
Aunque fuertemente centrado en el entorno natural, los conceptos empleados encarnan muchas
reglas básicas de diseño aplicables a la estética, percepción y comunicación por y para un usuario
vial. Kaplan usó cuatro factores informativos para describir la forma en que los seres humanos
perciben su entorno y cómo se pueden combinar para predecir una respuesta particular: comple-
jidad, coherencia, legibilidad, y el misterio.
La complejidad se define como cuántos elementos están pasando por una escena, valor determi-
nado por la diversidad y número de elementos.
La coherencia (qué tan fácil es organizar o comprender el panorama) se basa en los patrones de luz
y oscuridad, y cuántos grandes objetos o áreas lo forman. Los objetos fáciles de identificar resultan
en una mayor coherencia. Kaplan señala que los seres humanos pueden contener sólo las unidades
principales de información o” trozos” de una sola vez y que la investigación indica que lo normal son
cinco de estas unidades.

________________________________________________________________________________________________
Entendida en estos términos, es fácil ver la relación entre la complejidad y coherencia. Una escena
puede ser compleja (es decir, tienen un montón de cosas en ella) pero aun así ser coherente (es
decir, dispuestos en unos trozos grandes). Esto sugiere que en escenas visuales complejas, las
formas pueden buscarse para definir áreas lógicas como unidades distintas. Esto se puede hacer
mediante el cribado de algunos elementos, usando texturas o colores para separar los elementos
importantes desde el fondo, o eliminar algunos elementos para crear una unidad visual simple.
La legibilidad es sentir el espacio tridimensional para funcionar en él con seguridad. Una escena
altamente legible se describe como que es fácil de supervisar y ubicar. La profundidad y el espacio
bien definido aumentan la legibilidad. Por ejemplo, los puntos de referencia aumentan la legibilidad,
dando una fácil comprensión de una posición relativa a los elementos destacados.
El misterio implica la anticipación de algo que vendrá después sobre la base de la escena actual.
Este concepto se refiere a los conceptos de novedad y sorpresa. En el entorno del camino, un grado
de novedad puede ser apropiado en casos especiales, pero las sorpresas en el entorno de con-
ducción son muy indeseables. Kaplan define escenas con alto contenido de misterio que se ca-
racteriza por la continuidad, una conexión entre lo que se ve y lo que se anticipa, creando una
promesa de nueva información.
El modelo de Kaplan de la percepción visual, la interpretación y su relación con una respuesta o una
acción da un método sencillo para evaluar el diseño estético en la calzada. Puede formar la base
para identificar cómo un mejoramiento propuesto puede afectar a la escena, y cómo una escena
puede mejorarse sobre la base del grado de conspicuidad o visibilidad en una escena visualmente
compleja.
RESUMEN DE REVISIÓN DE LA BIBLIOGRAFÍA
Por desgracia, la aplicación de gran parte de esta información al ámbito de la estética del camino es
incompleta, si no inexistente. No se hallaron estudios que muestren el efecto de un tratamiento
estético en particular y su efecto sobre el rendimiento del conductor.
Normalmente la bibliografía sobre la estética en el diseño vial discute el tema a través de estudios
de casos y de la presentación de imágenes de estructuras notables, que normalmente se basan en
una evaluación subjetiva, o en estudios (encuestas) de preferencias del espectador. ¿Por qué
cualquier estructura considerada estética en la naturaleza rara vez se discute? Sin duda, el aspecto
de preferencias del espectador es y siempre será una consideración importante. Pero, en la calzada
potencialmente peligrosa sería bueno saber los efectos funcionales de diseño sobre la percepción
del conductor.
Hay muy poco técnicas probadas para los proyectistas sobre el uso de tratamientos estéticos y
cómo afectan el desempeño del conductor. A excepción de las áreas de la señalización y semafo-
rización, es poco conocido cómo un conductor percibe otros elementos en el borde del camino. Los
estudios de simulación del conductor con la verificación mundo real darían la ciencia necesaria para
permitir a los proyectistas tener una mejor idea de cómo sus diseños podrían afectar el rendimiento
y la seguridad del conductor.
Hasta disponer de tal información, el principio rector más crítico debe ser la delineación del
borde de calzada. Esto implica que:
 Al menos os colores o sombras deben contrastar la base de la barrera y el pavimento.
 Las áreas de impacto de la barrera deben contrastar adecuadamente para el fondo, dada una
específica velocidad directriz y la calidad visual de la escena potencial.

______________________________________________________________________________________
ENCUESTA DE DEPARTAMENTOS DE TRANSPORTE ESTATALES
Los investigadores encuestaron por teléfono a 41 de los 50 DOT estatales sobre la práctica actual
de diseño de la barrera estética.
Figura 1. Barreras de hormigón usadas en los EUA / Figura 2. Barandas de acero típicas usadas por DOT
Las solicitudes públicas de barreras estéticas y las barandas son muy
comunes en los estados; la Figura 3 las representa.
Figura 3. Solicitudes públicas por barreras y barandas estéticas
Se recibieron fotografías de todo el país. Una idea de los conceptos
que se están experimentando se puede obtener a partir de una revi-
sión de tales fotografías. Algunas ideas se muestran en la Figura 4.

________________________________________________________________________________________________
Figura 4. Fotografías DOT Estatales
La mayoría de los diseños únicos se ubicaron en
áreas escénicas donde las velocidades y conteos de
tránsito son muy bajos. Esta baranda de piedra de
Kentucky es un buen ejemplo.
Este puente-alcantarilla está ubicado cerca de un
campo de golf en Kentucky; interesante por su ar-
tesanía e ingenio. Es una baranda de madera res-
paldada por acero.
El recortado hardware en este tablero de puente de
hormigón agrega el convincente detalle para este
engaño.

______________________________________________________________________________________
Figura 4 (Continuación)
Esta Baranda Wyoming de Virginia es un buen
ejemplo de la razón para ver-a-través de la baran-
da, adecuadamente sencilla.
Esta baranda de tubo de acero es del metal equi-
valente al concepto de poste y viga de hormigón. El
perfil más delgado permite ver más allá, y la super-
ficie puede tomar más fácil el color final
Esta, y variaciones de este tipo de combinación
de baranda se usan en aplicaciones de baja y
alta velocidad en áreas escénicas.

________________________________________________________________________________________________
Una baranda de hormigón en Virginia es similar en
sección a la T411, pero el proyectista agregó los
postes en cada extremo con un sustancial muro de
ala. Esta vista es un ejemplo excelente de un enfoque
según el cual los puentes más cortos se tratan como
una unidad, más que como una sección repetida.
Este diseño propuesto en Texas da un
cambio dramático a una típica baranda
poste-y-viga.
Este modelo generado por computadora de Connec-
ticut permite amplia visual de la escena más allá, sin
competir con ella. Este ejemplo también muestra el
mejor acceso visual dado por las aberturas horizon-
tales. Esto contrasta con el ejemplo de las ranuras
verticales en la baranda de Virginia.

______________________________________________________________________________________
Figura 4. (Continuación).
Esta foto reciente de Iowa DOT representa el alto
grado de aplicación creativa ejercitado en una ba-
randa de hormigón. Es un uso muy efectivo de línea y
contraste para dar una baranda única. Está coronada
con un tubo de acero. La cantidad de relieve en la
cara parece ser de unos 13 mm, y como las líneas son
generalmente rectas, pueden tener poco o ningún
efecto sobre un vehículo que las impacte.
Este proyecto de El Paso, Texas fue muy popular en
la comunidad. Los patrones se incorporaron fácil-
mente en las formas existentes con muy poco costo
adicional.

________________________________________________________________________________________________
Los diseños especiales de barandas como este de
Kentucky se asocian con accesos peatonales, y
siempre protegidos por un muro válido al choque.
Típicamente los ejemplos de barandas de acero se
protegieron con muro; en la mayoría de los casos se
usaron en caminos de baja velocidad.
Esta baranda es otro ejemplo de un método popular
para crear barandas atractivas en zonas urbanas.
Este proyecto de Virginia se ubica en una calle de
baja velocidad.

______________________________________________________________________________________
Esbozo de baranda de puente en
construcción, Iowa. El cruce de la
quebrada cubierto de piedra
desde Pennsylvania y las piedras
del puente de Michigan son bue-
nos ejemplos del grado de aten-
ción que reciben partes exteriores
del puente.
Los encofrados facilitaron instalar un amplio rango de
patrones en casi cualquier estructura de hormigón.
Cuando se terminó con técnicas especiales de color,
fue casi imposible discernir diferencias con la realidad.
La piedra de puente en Pennsylvania podría ser real o
un enchapado. La baranda indica que es puente de
bajos volumen y velocidad.

________________________________________________________________________________________________
Nebraska DOT introduce asperezas horizontales en
la baranda que quiere adoptar. Este es un concepto
de cara de baranda desarrollado en la Universidad de
Nebraska.
Este dispositivo único de vinculación para la baranda de Ne-
braska permite un reemplazo rápido. Esta adaptación se bene-
ficia de la simplicidad del concepto poste-y-viga que da una
gran ventana visual.

______________________________________________________________________________________
Figura 5. Barrera New Jersey usada en Roma.
Figura 6 Barrera New Jersey usada en Italia
Ensayos de Choques de Laboratorios Internacionales
Los laboratorios que informaron fueron Autostrade, Italia; Transport Research Laboratory (TRL),
Reino Unido; Camino Nacional e Instituto de Investigación del Transporte (VTI), Suecia. Las
fotografías dadas por Autostrade se muestran en las Figuras 5 y 6. Ambas instalaciones son
barreras de hormigón. La primera, Figura 5, se usa en Roma, cerca de las antiguas murallas de
Aurealian de la ciudad. En la aplicación real, flores y plantas se plantan en la parte superior de la
barrera. La segunda instalación, Figura 6, es una variación de un puente de frontera de Nueva
Jersey, que permite a los automovilistas ver el paisaje.
TRL también dio fotografías de barreras de hormigón y ver-a-través de barandas de puente
longitudinales. Figura 7 representa varios tipos de barreras de hormigón que se usan actual-
mente en los caminos Reino Unido Dirección General de Caminos (HA). Todas las barreras de
hormigón usados en la red HA tienen una planicie suave acabado, hormigón de color natural. La
mayoría de todos barandas de puente tomar la forma de postes verticales con elementos de
baranda horizontal, considerando el ver-a-través. Las fotografías de varios carriles de
ver-a-través de puentes se muestran en la Figura 8.
VTI es el laboratorio de la prueba única para presentar los resultados del informe de NCHRP 350
prueba realizada en sus instalaciones. La barrera del camino hormigón GPLINK, fabricada por
AB prefabricada Gunnar en Mora, Suecia, tiene aprobación de la FHWA para prueba de nivel 3.
Fotografías de la barrera de hormigón GPLINK se muestran en la Figura 9.

________________________________________________________________________________________________
Figura 7
Figura 8. Barandas de puente ver mediante de empleados en el Reino Unido.
Figura 7. Barreras de hormigón usadas en el Reino Unido
Figura 8 Barandas de puente” vista-a-través” usadas en el Reino Unido

______________________________________________________________________________________
Figura 9. GPLink barrera de hormigón.
CAPÍTULO 3
DESARROLLO DE UNA BARRERA ESTÉTICA
Los objetivos del proyecto e investigación fueron:
(1) reunir una colección de ejemplos de barreras longitudinales con características estéticas y
(2) elaborar guías de diseño técnico para tratamientos superficiales estéticos de barreras de hor-
migón de perfil New Jersey y F.
El foco de las guías de diseño es determinar la configuración geométrica a prueba de choques de
superficies ásperas mediante simulación por elementos finitos y ensayos de choque a gran escala.
Anteriormente, el diseño estético de barrera fue poco descrito como una técnica que trata estric-
tamente con la estética. Ahora, el investigador se enfocó en el nivel de preferencia del espectador y
de comportamiento. El nivel de preferencia de espectador se centró en la aplicación de las carac-
terísticas de una baranda o barrera causan una respuesta favorable por parte de un espectador,
consciente o inconscientemente. Para el ingeniero proyectista, el estudio identificó las caracterís-
ticas de las barandas que mejoran la visibilidad, principalmente como una combinación de color,
línea, y contraste con otros elementos o actividades viales.

________________________________________________________________________________________________
DEFINICIÓN DE ESTÉTICA
La cuestión de cuándo algo se considera” estético” es importante porque muchas personas con-
sideran que la estética es una evaluación muy subjetiva. En aras de la discusión con respecto a
barandas de puente y barreras, se necesita una definición más objetiva. Esto se debe a que, cuando
una comunidad pide un diseño más” estético”, los proyectistas deben ser capaces de saber lo que
eso significa.
El 2002 AASHTO Roadside Design Guide (18) describe una barrera estética como que armoniza
con el entorno natural. Esta definición es claramente apropiado donde el entorno natural da una
fuerte presencia visual, pero la definición es inadecuada cuando se trata de contextos urbanos. Una
definición general de barrera estética que surgió y se sugirió en la bibliografía es” algo diferente de
lo que se usa ahora.” Esta es una reacción por supuesto a la barrera de forma común u otros di-
seños de barrera de hormigón liso. Esta definición, Sin embargo, no da ninguna orientación sobre lo
que hace que una barrera sea” estética”. Para ello, se requieren criterios más objetivos. Un punto de
partida es la caracterización de la barrera de tránsito común.
La barrera de hormigón común es probablemente considerada estética no simplemente por su
carácter sin adornos, utilitaria. Ella se caracteriza por:
Uniformidad de la línea. Típicamente línea infiere direccionalidad lineal en el contexto de una
barrera. Línea se encuentra en los bordes de las superficies, formas o patrones, pero lo más pro-
minente es el borde de la estructura que se recorta contra el fondo. Las líneas inmutables a través
largas distancias pueden llegar a ser estáticas y aburridas.
Uniformidad de perfil. Perfil es la forma de la barrera. Típicamente es una forma constantemente
repetida a lo largo de la longitud de la barrera. Un perfil coherente también puede llegar a ser abu-
rrido, sobre todo si se trata de una forma muy sencilla.
Uniformidad de superficie. Una superficie uniforme también puede convertirse en estática y
aburrida a larga distancia, simplemente debido a su sencillez.
Falta de color. Blanco en el contexto de la mayoría de las estructuras de camino no es un color,
más bien puede ser considerado una ausencia de color. Esto incluye los tonos más claros de gris.
Las típicas barreras de hormigón son simples en forma, sin rasgos, repetitivas y utilitarias en apa-
riencia. Para la mayoría de los espectadores, una barrera tratada estéticamente será diferente en
algunas o todas de estas categorías. La selección de un tratamiento estético alternativo sobre otra
todavía será un proceso subjetivo. Sin embargo, un conjunto objetivo de criterios estéticos puede
consistir en línea, perfil, superficie y color.
CAMBIO DE LA ESTÉTICA DE UNA BARRERA LONGITUDINAL DE HORMIGÓN
Las barreras de hormigón son elementos lineales por diseño, y este carácter lineal no se puede
alterar fundamentalmente. Mejorar el carácter estético significa que se deben encontrar metodolo-
gías para añadir interés a la estructura sin comprometer la funcionalidad de la estructura. El interés
puede obtenerse mediante la modulación del carácter lineal de la barrera. La modulación puede ser
definida como un cambio en la medida rítmica. En términos de una estructura lineal podemos tomar
esto como el cambio en la amplitud, frecuencia o intensidad de la línea, el color, el patrón o forma.
La combinación de estos aspectos va a hacer una de dos cosas:
Reforzar el carácter lineal de la estructura. Introducir líneas lineales paralelas a la orilla de la
estructura o usan un corto, secuencia consistente o patrón repetitivo.
Disminuir el carácter lineal de la estructura. Segmento de la baranda mediante la variación de la
altura, la introducción de líneas verticales, o el uso, patrones discontinuos largas.
Debido a que las barreras se experimentan mientras el espectador está en movimiento, la estructura
se experimenta como una cosa con un principio y fin, percibida durante un período de tiempo. Este

______________________________________________________________________________________
aspecto temporal significa que la estructura se experimenta como un patrón de ritmo y secuencia.
La baranda de hormigón común tiene un carácter estético compuesto de un ritmo aburrido singular
y la falta de cualquier sentido de la secuencia.
Por lo tanto, la creación de una barrera estética significa crear un ritmo agradable y secuencia para
el tiempo en que se experimenta un carril.
TÉCNICAS DE DISEÑO
El ritmo, o frecuencia de un patrón repetido, y la secuencia (segmentación de la distancia y/o
tiempo) se puede obtener mediante las siguientes técnicas:
Crear contraste reflectividad de la superficie mediante la variación de la cantidad de luz reflejada
desde una superficie.
Crear una discontinuidad equilibrada mediante la introducción de aleatoriedad en una línea, el ritmo,
la secuencia o patrón.
Crear un patrón interesante usando contrastantes relieves superficiales, texturas o colores para
crear formas verticales, horizontales, curvilíneas, o angulares.
Modificar la superficie de una barrera implica introducir un recubrimiento superficial diferente o
deformar la propia superficie.
Los recubrimientos superficiales pueden ser cementicios o pigmentados: revestimientos, pinturas y
manchas.
La deformación de una superficie puede realizarse mediante chorro de arena para cambiar el color y
la reflectividad de una superficie, o partes de una superficie pueden empotrarse, o hacerlas so-
bresalir de la superficie primaria. Retrocesos o sobresaliencias de superficies se perciben por el
contraste de sombra creado por los bordes. La reflectividad de la superficie y el contraste de sombra
son las formas en que se perciben los patrones. Puede ser posible para comunicarse mediante
patrones de contraste en la reflectividad provocada por pequeños cambios en los ángulos de la
superficie.
La adición de tratamientos estéticos al interior de barreras de hormigón implicará la adición de
bordes verticales (líneas perpendiculares a la línea de la barrera) en la cara de la barrera. Investi-
gación y la experiencia confirman claramente que casi cualquier borde que sea parte de una su-
perficie perpendicular a la dirección del tránsito puede influir negativamente en el impacto de un
vehículo. El tamaño del cambio relativo en la superficie determina si puede o no enganchar una
parte de un vehículo que impacta. La cuestión, entonces, es el grado en que reflectividad de la
superficie y los patrones se pueden introducir en una superficie de la baranda sin afectar negati-
vamente al rendimiento de impacto.
La pregunta clave es” ¿cómo pueden los bordes verticales y otras discontinuidades superficiales
introducirse de forma segura en un diseño de la superficie de la baranda?”
FACTORES INFLUYENTES DEL DISEÑO
Parámetros ya se establecieron que influye en gran medida la búsqueda de diseños de barrera y
barandas opcionales. Tres de los parámetros más críticos son
 altura de la baranda adecuada;
 necesidad de una superficie sólida continua (ya sea redondeada o plana) de área de superficie
de contacto adecuada en el punto de impacto; y
 ausencia o la protección de cualquier borde vertical que enganchar un vehículo.

________________________________________________________________________________________________
Las dimensiones pueden variar, pero un ejemplo representativo se muestra en la Figura 10. De la
nota fundamental es la superficie de impacto de 36 cm (33 cm ubicación vertical) y retroceso de 12
cm del poste. El poste está situado detrás de la cara de la
baranda para evitar enganches del neumático del vehícu-
lo/rueda.
Enganche puede conducir a excesiva deformación de los
ocupantes del compartimiento, alta desaceleración longitu-
dinal y/o inestabilidad del vehículo.
Este ejemplo refleja las consideraciones mínimas para un
nuevo diseño de barrera, ya sea para los materiales de hor-
migón o acero. Elementos estéticos tales como tuberías y
formas decorativas se pueden agregar a esta forma, siempre
y cuando se respeten dichos parámetros fundamentales.
Figura 10. Dimensiones de barandas típicas puente (mm).
Aberturas verticales en una baranda de hormigón presentan serios problemas. La baranda de
Texas T411 se menciona con frecuencia como tener una estética muy deseable. Una sección
transversal de la T411 en vista en planta se muestra en la Figura 11. El T411 tiene para NCHRP 350
Informe TL-2 y no es a prueba de choques en caminos de alta velocidad. Usando esta barrera como
modelo para mejorar el rendimiento puede reducirse la anchura de las aberturas. Sin embargo, en
algún momento este enfoque se traduce en una serie de” cortes” en lugar de” ventanas” y, de hecho,
se convierte en una superficie más uniforme.
Figura 11. Vista en planta de la sección transversal de la ba-
randa del puente de Texas T411 (mm).
El T411 se modificó para ensayar al choque según Informe
NCHRP 350 Informe TL-3 dando una cara vertical de tránsito
lisa y plana para una altura de 46 cm mm a lo largo de la
porción inferior de la barrera y la formación de las aberturas por encima de esa altura.
En el caso de barandas transparentes de acero, la mayoría de los factores limitantes son
(1) deformación permisible del elemento horizontal y
(2) exposición de los soportes verticales para un vehículo que impacta.
La pregunta es” ¿hasta dónde pueden colocarse los soportes y todavía obtener el apoyo necesario
para los elementos horizontales?” Deben considerarse la distancia de abertura vertical o espacio
libre entre los elementos de baranda y el tamaño de los elementos horizontales que definen el área
de contacto de la baranda. Una manera fácil de ayudar a asegurar el rendimiento de impacto
adecuado es reducir la abertura libre entre los elementos horizontales a un punto en que un vehículo
que impacta no pueda alcanzar el soporte vertical. En algún momento nos acercamos a una su-
perficie cada vez más uniforme, una para la que el hormigón sea un material más adecuado.
El diseño de las barandas de ver-a-través llega a un punto en el que una pregunta clave debe ser
planteada:” Cuánta inversión con fines estéticos es apropiado para una baranda que debería atraer
poca atención” (Se supone que la escena más allá es la razón de ver más allá de la baranda.) Habrá
un punto de rendimientos decrecientes en la configuración de una baranda transparente, teniendo
en cuenta los aspectos contextuales de la forma en que se ven. Puede ser posible para obtener el
acceso visual aceptable con pequeñas aberturas en la baranda. Responder a esta pregunta debe
ser un objetivo importante de los estudios de preferencia visuales.

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Un aspecto que no se demuestra en los estudios gráficos, pero claramente evidentes en los ejem-
plos existentes de barreras de hormigón, es el tema de la forma y la ubicación de la ventana-para-
ver. Las barreras de hormigón, como la Texas T411, tienen aberturas verticales entre postes pro-
fundos. Un contraste con esto es el tipo de baranda de poste-y-viga (P&V) (por ejemplo, Kansas
Corral), con una abertura horizontal. La profundidad de las aberturas T411 hace que sea imposible
ver a través de la baranda a menos que el es-
pectador es casi perpendicular al carril. Hasta
entonces, en la aproximación a la baranda, la
superficie aparece como un sólido, aunque de
textura, de barrera. La baranda da poco en el
camino de acceso visual funcional. La abertura
horizontal de la baranda de P&V, Sin embargo, da
una amplia ventana, visión continua fácilmente
discernible en la aproximación a la baranda. A
pesar de que la viga de hormigón da una pantalla
visual significativa, los ojos de los espectadores
pueden conectarse fácilmente las escenas supe-
riores e inferiores en una imagen comprensible.
Baranda de Puente Kansas Corral
APLICACIONES
Una cuestión clave en el diseño estético es” cuánto impacto visual tendrá modificar una barrera, y
por qué”. El grado de impacto visual dependerá en gran medida de la prominencia visual de la
barrera en relación con el fondo. ¿De qué manera esta relación afecta el diseño de las barandas?
Para investigar esta cuestión, los investigadores desarrollaron una serie de ejemplos de barrera,
usados en un estudio gráfico para explorar la relación entre la barrera y el fondo.
Cuatro imágenes de cada estudio se presentan en cuatro grupos. La primera es la barrera sola, la
segunda es con un fondo rural, la tercera es con un fondo urbano, y la cuarta es con fondo rural y
urbano. Las imágenes de fondo se estilizaron para representar un contexto urbano complejo y una
escena rural más simple.
Dado que este estudio fue determinar los efectos de formas contrastantes, los gráficos se prepa-
raron en tonos de gris. Los gráficos muestran una imagen fiel a la escala (con el camino) de barrera
de pendiente única de 94 cm de altura. La banquina es de 1,8 m de ancho y el carril de viaje es de
3,7 m de ancho. Las juntas de barreras están espaciadas 7,6 m.

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Alternativa A – Paneles no tratados y ahuecados
▼Alternativa A1 es una barrera de una sola pendiente sin tratar (Figura 12).
Alternativa A2 tiene paneles ahuecados color de contraste (Figura 13) ▼
Figura 12. Alternativa A1-pendiente única barrera. Figura 13. Alternativa A2 – Paneles ahuecados
1. El contraste entre estas dos barandas sin el fondo es significativo. La barrera no tratada refuerza
la línea de la calzada, mientras que los segmentos de la diseño de panel reducen dramática-
mente este efecto.
2. En el conjunto de las zonas rurales, A1 imita la linealidad del fondo, mientras que A2 parece más
estático en comparación.
3. En el conjunto urbano, A1 está en fuerte contraste con las numerosas líneas detrás de él, pero
A2 empieza a mezclarse con el fondo.
4. En el conjunto rural/urbano combinado, cada baranda aparece visualmente más equilibrada con
el fondo.

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Alternativa B – Línea ahuecada
▼Alternativa B1 línea sola ahuecada 10 cm de ancho, 13 mm de ancho línea superior (Figura 4.3).
Alternativa B2 línea ahuecada cortada en segmentos de 7,6 m y 15,2 m (Figura 15).▼
Figura 4.3. Alternativa B1 – Líneas ahuecadas Figura 15. Alternativa B2 – Línea ahuecada
Este estudio explora cuánto contraste de superficie se necesita para obtener los efectos señalados
en la Variante A. Una comparación de las dos barreras sin fondo indica claramente que la línea
discontinua reduce la longitud aparente de baranda.
Los efectos encontrados en los dos fondos en la Alternativa A son los mismos también. Esto sugiere
que puede ser posible obtener un efecto visual significativo al limitar los elementos segmentados
hasta la parte superior de la baranda.

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Alternativa C – Arcos
▼Alternativa C1 patrón de arcos de 7.6 m (Figura 16)
Alternativa C2 patrón de arcos de 15.2 m (Figura 17) ▼
Alternativa C1 patrón de arcos de 7,6 m Alternativa C2 patrón de arcos de 15.2 m
Figura 16 Figura 17
Este estudio se usó para comparar el efecto de alargamiento de un patrón continuo, en este caso un
patrón arquitectónico. Las curvas de los arcos parecen estar en carácter con las formas redon-
deadas del fondo rural. La versión más corta se siente más” arquitectónica” que hace el arco al-
ternativa a largo. El patrón ya que parece ser más alta en contraste con el fondo de la versión más
corta debido a la reducción del número de líneas en la superficie. Sin embargo, cada uno puede
tender a mezclarse demasiado con el fondo urbano.
Alternativa D-remates
Alternativa B incorpora un diseño que añadió un detalle de contraste cerca de la parte superior de la
barrera. Esto creó un borde más prominente y causó que la baranda sea más clara en contra de
todos los orígenes. Los remates, Figura 18, pueden dar una técnica económica para mejorar el
aspecto de una barrera sin afectar a las propiedades de impacto de la estructura. Alternativa D da
algunas opciones de afrontamiento. Dos (D1 y D2) son muy simples; tres (D3, D4, D5 y) son más
complejas, con más bordes.

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Alternativa D1 es un remate sin ningún tratamiento adicional de la superficie (Figura 19).
Alternativa D2 es un remate con una superficie que sobresale añadido espaciados a 15,2 m y con el
mismo color de la superficie como la barrera (Figura 20).
El efecto de la adición de una superficie de separación, que sobresale es el mismo que se encontró
en las alternativas A, B, y C.
Figura 18. Alternativa D – Remates
Figura 19. Alternativa D1 – Remate solo
Figura 20. Alternativa D2 – Remate con
superficie saliente

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Alternativa D3 color contrastante añadido a la superficie sobresaliente (Figura 21).
Alternativa D4 superficie alargada sobresaliente concordante con color de barrera (Figura 22).
Figura 21 D3 – Remate con superficie saliente en color contrastante
Figura 22 Alternativa D4 – Remate con superficie saliente alargada
Alternativa D5 color contrastante añadido a la superficie sobresaliente (Figura 23).
Figura 23 Alternativa D5 – Remate con superficie saliente alargada en color contrastante

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Alternativa E – Baranda de Metal Abierto Alternativo
La baranda, Figura 24, se basa en paneles de acero plegables que en el impacto formarían una
barrera lisa, de acero. La ver- través carácter de este diseño tiende a mezclar la barrera con el fondo
en ambos entornos rurales y urbanos. El efecto es más pronunciado en el ejemplo urbano. Las
barreras que permiten una gran parte del fondo para ser visto pueden correr el riesgo de perder un
grado necesario de protagonismo visual. La prominencia visual de estos tipos de barreras se puede
aumentar mediante el uso de colores fuertes.
Figura 24. Alternativa E – Baranda de metal abierto
Alternativa F – Baranda de Tubo Abierto
Esta baranda, Figura 25, presenta las mismas características que la Variante E. Es similar en
concepto a la baranda Wyoming ampliamente usado que cuenta con tubos cuadrados. El problema
con los pasamanos que permiten una gran cantidad de visibilidad a través de su estructura es la
cuestión de” lo que se ve” El objetivo de cualquier ver- través de la barrera es dar protagonismo
visual a la escena de fondo. Esto sugiere que el carácter estético de estos tipos de baranda es de
menor importancia que la de barreras sólidas ya estamos haciendo intencionalmente menos visible.
Si este es el caso, la forma del raíl puede ser menos importante que su acabado.
Figura 25. Alternativa F – Baranda de Tubo Abierto

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Alternativa G – Poste de Hormigón y Viga
Esta alternativa es una versión modificada de un diseño típico de poste y viga de hormigón. En esta
alternativa, Figura 26, la cara se convirtió en un rebaje curvo. El efecto será añadir profundidad a la
cara impartiendo sutil sombreado a la cara de la barrera y puede tener algunas capacidades” di-
rectivas” con respecto a los vehículos que impactan. Esta es una barrera visualmente prominente,
pero la pequeña cantidad de espacio abierto debajo de la viga hace que parezca menos masivo. A
pesar de que hay poca vista disponible a través de las aberturas, es suficiente para completar la
porción inferior de la vista por encima de la baranda. A pesar de su pequeño tamaño, las aberturas
también reducir algunos de los énfasis lineal del riel.
Figura 26. Alternativa G – Poste de Hormigón y Viga
Conceptos de Elementos Discontinuos
Al introducir elementos discontinuos en la cara de una barrera se la trata como una unidad estática
sobre la distancia y el tiempo. Una característica de algunos diseños es que los elementos estéticos
sencillos se ubican en sólo algunas o pocas secciones de barreras de hormigón a través de toda la
longitud de la instalación. Menos secciones estáticas permiten bajar costos. Un ejemplo de este
enfoque es usar elementos estéticos clave para destacar solamente el principio y fin de un puente, y
usar una barrera de forma estándar entre los elementos estéticos.
Una premisa subyacente de este enfoque es que las barreras no tienen que ser de una sección
transversal repetible. Esto abre otras opciones para crear equilibrio, singularidad e innovación en el
diseño. Esta aplicación puede ser más apropiada para luces más cortas, donde el conductor ve
toda la longitud a la vez, tal como las luces de zonas urbanas.

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ENCUESTA DE PREFERENCIA DEL ESPECTADOR
Se encuestaron las preferencias del espectador para establecer guías de diseño para barreras
estéticas de hormigón y barandas de puente transparentes. Las barreras seleccionadas para el
estudio se reunieron según principios estéticos de forma atractiva, línea, equilibrio y proporción, y se
estudiaron en diferentes fondos (rural y urbano).
En el estudio se observó que la mayoría de la gente responde favorablemente a una estética de
baranda si es diferente a lo están acostumbrados a ver. Por supuesto, esto no orienta adecuada-
mente a los proyectistas en cómo diseñar una baranda estéticamente agradable.
La experiencia adquirida por los investigadores indica que la mayoría de los diseños estéticos de
baranda cuentan con el favor del público en general. Si se puede suponer que a la gente le va a
gustar un diseño particular, las preguntas son,” ¿notarán la baranda las personas?” y” ¿hay una
preferencia por un diseño de baranda o barrera en particular?” Los investigadores encuestaron las
preferencias del espectador mediante un proceso de evaluación fotográfica controlada para ayudar
a responder a estas preguntas. Los objetivos de la encuesta fueron evaluar:
¿La gente notará cambios en una escena debido al diseño de barrera?
¿En qué medida el diseño de barrera determina cómo un espectador se siente acerca de una es-
cena?
¿Es probable que el diseño de barrera cambie la forma en que un espectador se siente acerca de
una escena?
¿Existe una preferencia por un diseño de barrera en particular?
Las barandas/barreras se perciben en un marco de tiempo y distancia. El modelado de todas estas
condiciones para obtener una condición de prueba en tiempo real es económicamente prohibitivo.
Los investigadores creían que suficiente conocimiento de las preferencias de visualización puede
ser adquirida mediante una encuesta de imagen estática. La encuesta trata de identificar las ca-
racterísticas manifiestas de diseño de la baranda que se advierten y/o prefieren. Las características
gruesas incorporadas son las técnicas de diseño discutidas previamente, modificatorias del ritmo y
secuencia de impresiones. La encuesta fotográfica de preferencia de espectador se estructuró de la
siguiente manera:
 Diseños/barandas Cinco de barrera, que se muestran en la Figura 27, se usaron. Tres de ellos
eran de hormigón, y dos eran de acero ver-a-través de barandas de puente. Una llanura, una
sola pendiente barrera de hormigón y Viga-W de baranda se usaron como control. Se crearon
modelos de ordenador de las barandas y luego insertan en fotografías de escenas de fondo
rurales y urbanas. Esto resultó en 30 escenas.
 Doscientos cincuenta individuos seleccionados al azar se les mostró una serie de tres escenas
en sucesión rápida (2 a 3 segundos por escena) y luego les pidió que clasificaran las escenas en
términos de su calidad visual, de memoria. Se dio un término descriptor para ayudar a la parte
demandada al describir el sentimiento o emoción sentida cuando la fotografía de la barre-
ra/baranda y la escena fueron vistos juntos.

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Figura 27. Diseños de barrera/baranda usados en encuesta sobre preferencia espectador.

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Conjuntos de tres descriptores diferentes se usan en función de la escena. Los conjuntos de
descriptores fueron:
- Fotografía Set 1-Rural 1 (Figura 28)
 Sentimiento arquitectónico
 Sensación Rural
 Sensación Interesante
Figura 28. Conjunto fotos 1 – rural 1

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- Fotografía Establecer puente 2-Urbana (Figura 29)
 Sensación Ocupado
 Sentimiento histórico
 Conjuntos de fotografía 3 y 6 de control-Rural y urbano
Figura 29. Conjunto Foto 2 – puente urbano

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- Fotografías Conjuntos 3 y 6 – Control rural y urbano (Figura 30)
 Sensación escénica
 Sensación de alta velocidad
 Sensación aburrimiento
 Sensación congestionada
 Sensación típica
 Sensación estresante
Foto 30. Conjuntos de Fotos 3 y 6 – imágenes de control rural y urbano

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- Fotografía Set 4 urbana en el grado (Figura 31)
 Sentimiento histórico
 Sentimiento común
 Sensación estorbada
Foto 31. Conjunto de Fotos 4 – urbano a nivel

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- Fotografía Set 5-Rural 2 (Figura 32)
 Sensación campo
 Sensación ciudad
 Sensación en cualquier lugar
Foto 32. Conjunto de Fotos 5 – rural 2
Cada una de las tres escenas contenía diferentes diseños barrera/baranda en diferentes entornos.
El proceso de presentación de escenas fotográficas a quienes respondieron se repitió cinco veces,
cada vez una combinación de diseño y configuración diferente. Se rastreó cada diseño por su cla-
sificación en diferentes contextos y en contra diferentes opciones de barandas, y se pidió a los
participantes que clasificaran las barreras y barandas como las” mejores” y las peores.
Resultados de la Encuesta de Preferencia del Espectador
En todos los ámbitos, los investigadores hallaron una preferencia de los encuestados por los di-
seños alternativos sobre las barandas o barreras comunes, pero tal vez no tanto en complejos
fondos urbanos. Entre las nuevas opciones hallaron diferencias pequeñas en las preferencias. La
hipótesis es que gran parte de la diferencia se debe a la influencia del carácter del fondo. Inde-
pendientemente de la barrera o baranda usada, constantemente el entorno urbano provocó una
respuesta de ocupado o desordenado. En entornos urbanos, con enormes cantidades de fondo
desordenado, la barrera o baranda tuvieron muy poco efecto sobre los encuestados, lo que sugiere
que la provisión de una aplicación estética de la barrera es injustificada.

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Las respuestas fueron más positivas para cambiar la estética de las barreras en los entornos ru-
rales, donde eran más prominentes en la escena y no competían por la atención del espectador con
otras imágenes de fondo. Con la excepción de la baranda Viga-W, todos los diseños de barrera
tenían casi el mismo efecto en la calificación de la escena. La preferencia estética produjo dos
componentes: la calidad de la belleza y la calidad de la experiencia.
Un sesgo significativo respecto de un diseño alternativo particular puede reflejar un sesgo subjetivo
por parte del espectador o puede ser simplemente debido a la prominencia visual de la barrera (el
contraste) en un entorno dado. Muy probablemente, diseñar para la subjetividad individual será
inconsistente en la mayoría de los casos. De más valor al ingeniero o proyectista será la cuestión de
cuánta prominencia visual es necesaria para obtener un cambio notable en la forma de una barrera
o baranda para que sea percibida por el espectador.
EVALUACIÓN
Los diseños de los estudios sugieren que:
 El fondo juega un papel importante y crítico en cómo se percibe la barrera.
 El carácter lineal de las barandas puede modificarse de manera significativa mediante el uso de
líneas y formas contrastantes.
 Los elementos relativamente pequeños o aberturas cerca de la parte superior o inferior de las
barreras pueden cambiar significativamente el carácter de la barrera.
 El carácter estético de ver-a-través de las barandas debe ser secundario a la escena del fondo.
El grado en que estos resultados pueden aplicarse se determina por parámetros críticos estable-
cidos.
DISEÑO ESTÉTICO
Puede haber un número muy grande de variaciones de diseño para barreras y barandas. La pre-
gunta más importante por responder que se plantea en todos los diseño es:” cuán importante puede
ser el cambio de una superficie (ahuecada o sobresaliente) sin afectar el comportamiento de los
vehículos que impactan”. En todos los estudios gráficos, las características que más afectan a los
vehículos que impactan parecen ser:
 Profundidad y frecuencia de sombras de elementos verticales en la cara de la barrera.
 Grosor de los elementos sobresalientes que forman patrones en la cara de la barrera.
 Ángulo de los bordes de elementos que producen sombra.
Determinar estas características permitirá elaborar guías de detalles específicas que, cuando se
combinan con las normas de diseño-sensible-al-contexto, pueden aplicarse a cualquier diseño
alternativo en cualquier situación.
El resto de este informe presenta la metodología usada para elaborar guías de diseño para las
barreras de hormigón basadas en simulación por elementos finitos y ensayos de choque a escala
real de asperezas específicas grabadas en la cara de las barreras de hormigón de perfiles New
Jersey y F.

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CAPÍTULO 4
ESTÉTICA DE BARRERA DE HORMIGÓN - GUÍA DE DISEÑO
OBJETIVO
Esta guía se basa en una serie de ensayos de choque realizados por Caltrans. Los procedimientos
y guías de diseño existentes no informan suficientemente como para comprender el efecto de los
tratamientos superficiales estéticos sobre el desempeño al impacto de las barreras de hormigón NJ
y F ubicadas en la mediana del camino.
El objetivo fue desarrollar guías de diseño para tratamientos superficiales estéticos de barreras de
hormigón para perfiles Nueva Jersey o F. Estas pautas de diseño se desarrollaron mediante un
amplio uso de la simulación de elementos finitos, junto con ensayos de choque de vehículos a gran
escala.
RESUMEN GENERAL DEL ENFOQUE
Inicialmente, para desarrollar guías de diseño de tratamientos superficiales estéticas sobre las
barreras de hormigón, se desarrolló un conjunto de guías preliminares. Se realizó un estudio pa-
ramétrico mediante simulaciones de elementos finitos, y una fase de ensayos de choque a gran
escala. Los resultados de los ensayos se usaron para ajustar y afinar las guías en su forma final.
Los datos de choques de ensayos anteriores muestran que los mecanismos de falla más comunes
asociados con los impactos de barrera longitudinales son deformación excesiva del comparti-
miento de los ocupantes (Occupant Compartment Deformation) y la inestabilidad vehicular.
Cuando en la cara de una barrera se introducen asperezas superficiales, la principal preocupación
se refiere a OCD excesiva resultante de enganche de los componentes del vehículo (por ejemplo,
las ruedas) en las asperezas.
El Informe NCHRP 350 usa dos vehículos básicos de ensayo de diseño: a 2.000 kg camioneta
(2000P) y un vehículo de pasajeros de 820 kg (820C). El 2000P se considera generalmente el más
crítico de los dos vehículos cuanto a la evaluación de OCD. Por esta razón, era el vehículo de
diseño primario usado en la simulación de esfuerzo realizado para establecer las guías prelimina-
res. Las simulaciones con el 820C fueron para comprobar si las relaciones preliminares requieren
modificación basada en la inestabilidad vehicular u otras preocupaciones con el coche de pasajeros.
El modelo de elementos finitos fue validado mediante la comparación de los resultados de simula-
ción a los datos de ensayos de choque disponibles de NJ y F, y de barreras de pendiente única. Se
realizaron análisis comparativos similares para evaluar la validación del modelo de elementos finitos
del vehículo pequeño.
Los modelos de elementos finitos de vehículos usados en el diseño de la seguridad vial muestran
una buena correlación con los datos de ensayos en lo que respecta a la cinemática general de los
vehículos. Sin embargo, poco se hizo para validar la capacidad de estos modelos para capturar con
precisión la OCD resultante de un impacto en ángulo contra una barrera longitudinal.
Dos tipos principales de OCD son de interés con respecto a los impactos de barrera longitudinales: (1) la deformación
resultante del contacto directo del conjunto de la rueda u otros componentes del vehículo con la tabla de piso, cacerola
dedo del pie, o en la pared de fuego y
(2) la deformación inducida por el impacto cargas aplicadas a la estructura o la estructura del vehículo.
Típicamente la deformación directa resulta de algún tipo de enganche de rueda o un aumento en la fricción efectiva entre
la rueda y la barrera que falla componentes del sistema de dirección y suspensión y empuja el conjunto de la rueda hacia
atrás.
Este tipo de deformación es particularmente pertinente para investigar asperezas superficiales. Deformación inducida es
causada por las cargas de impacto laterales aplicadas a los largueros del bastidor u otros componentes estructurales del
vehículo y puede manifestarse de pandeo de la tabla de piso o trasiego de la carrocería del vehículo.

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El mecanismo por el cual se genera OCD directa en el modelo de vehículo de elementos finitos puede diferir del meca-
nismo de un vehículo de ensayos de choque real debido a la falta de fallo en la suspensión en el modelo de elemento finito
vehículo. Por esta razón, una medida directa de OCD del vehículo a partir de resultados de la simulación no puede
considerarse determinista para comparar con los datos de ensayos de choque. Por lo tanto, para evaluar vehículo OCD de
resultados de la simulación, se desarrolló una medida sustituta para cuantificar OCD.
Varios ensayos de choque disponibles de barreras de hormigón fueron identificados y simulados mediante el modelo de
elementos finitos del vehículo. Cada simulación se creó para recoger varios sustituto potencial medidas del OCD. Se
determinó que la energía interna del tablero de piso del camión pickup en resultados de la simulación mostró la mejor
correlación con OCD se informa en los ensayos de choque a escala real. La energía interna da una medida de la de-
formación global, directa o indirectamente generada en el tablero de piso. Por lo tanto, energía interna del tablero de piso
fue seleccionada como la medida OCD sustituta. Mediante la comparación de las energías internas entarimado de 2.000
kg simulaciones camioneta y los valores de OCD reportados por varios ensayos de choque umbrales relativos se esta-
blecieron los niveles de energía internos aceptables e inaceptables. Dada una barrera simulada con una configuración
aspereza seleccionado, se usaron estos valores de umbral para determinar la probabilidad de fallo debido a OCD exce-
siva. Más detalles se presentan en el Capítulo 5.
La barrera Nueva Jersey se usó para desarrollar las guías de diseño preliminar y final. Los impactos
vehiculares con las barreras Perfil-F son conocidos por resultar en inestabilidades de vehículos más
bajas en comparación con las barreras de perfil Nueva Jersey. Las guías elaboradas son aplicables
a las barreras de hormigón de perfiles New Jersey y F.
Los tipos generalizados de asperezas superficiales se definen en términos de diversos parámetros:
anchura, profundidad y ángulo de inclinación. Las simulaciones paramétricas de elementos finitos
se realizaron para ángulos asperezas de 30, 45 y 90º, y cada simulación se le asignó un resultado
de” aceptable”,” marginal/desconocido” o” inaceptable” según la comparación de la energía interna
sobre cuyos umbrales se basa el diseño final. Luego se desarrollaron guías preliminares en tér-
minos de profundidad, anchura y ángulo de inclinación de aspereza, en conjunto combinado con los
resultados de la simulación.
CAPÍTULO 5
SIMULACIÓN Y DISEÑO PRELIMINAR ESTÉTICO - GUÍA DE DESARROLLO
INTRODUCCIÓN
Si se diseña adecuadamente, la geometría abierta de barandas transparentes puede tener un
efecto devastador sobre el comportamiento al choque de la baranda al ser golpeado por un
vehículo. Las superficies monolíticas de hormigón de las barreras opacas con discontinuidades
superficiales, protuberancias o depresiones en la cara de la barrera pueden ocasionar inestabili-
dades y/o enganche del vehículo. Las discontinuidades superficiales, protuberancias o depresiones
en la cara de la baranda o en las aberturas de baranda pueden ser aceptables, siempre que su
profundidad y/o la geometría no produzcan excesivos enganches vehiculares y desaceleraciones
excesivas.
El efecto de los tratamientos de superficies arquitectónicas es poco comprendido y podría tener efectos
significativos relacionados con la seguridad.
Piedras área nativa se pueden aplicar como un barniz para mejorar la apariencia de las barreras de hormigón.
Hasta la fecha, las guías de la FHWA para muro de defensa de mampostería de piedra de cara vertical es-
tablece que las proyecciones máximas no deben extenderse más allá de 4 cm de la línea ordenada, articu-
laciones profunda con comisión deben ser de 5 cm de espesor, y las camas de mortero deben ser 5-8 cm de
espesor. La piedra que crea salientes mayores que las descritas no se considera en ensayos de choques.
Sobre la base de la estética y la disponibilidad de piedra, una cara de piedra más suave se puede usar, como
clase A o B de mampostería.
Además de piedra nativa, métodos alternativos de formación de muros y barreras de hormigón dan proyectistas con una
amplia gama de posibles tratamientos de arquitectura en forma de patrones y texturas. Caltrans probado varios trata-
mientos de superficie arquitectónica aplicados al Tipo 60-pendiente única (9,1º) barrera de hormigón e identificado varias
texturas y patrones que se podría aplicar a la barrera de hormigón de pendiente única.

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Los ensayos de choque de pendiente única barrera mediana con tratamientos superficiales estéticos por Caltrans dieron
lugar a la primera serie de guías para tratar la superficie estética de barreras de hormigón. Como resultado del estudio de
Caltrans, se desarrollaron recomendaciones para geometría aspereza superficial admisible en el rostro de pendien-
te-única y vertical de cara barreras. Las guías, aprobadas por el FHWA en la carta de aceptación B-110, permiten los
siguientes tipos de tratamientos superficiales:
Texturas con chorro de arena con un relieve máximo de 9,5 mm.
Imágenes o dibujos geométricos cortados ≤ 25 mm en la cara de la barrera, con chanfles de 45º o más planos, o bordes
biselados para minimizar el enganche de chapas o ruedas del vehículo.
Texturas o patrones de cualquier forma y longitud, insertos en la cara de la barrera hasta 13 mm de profundidad y 25 mm
de ancho. Inserciones geométricas con un borde aguas arriba con un ángulo de hasta 90º deben ser de < 13 mm de
profundidad.
Cualquier patrón o textura con ondulaciones graduales con un relieve máximo de 2 cm en una distancia de 30 cm.
Brechas, ranuras, surcos o juntas de cualquier profundidad, con un ancho máximo de 2 cm y un diferencial máximo de
superficie de 5 m a través de estas características.
No hay patrones con una repetición de pendiente positiva borde o canto.
Cualquier patrón o textura con un alivio máximo de 64 mm, si tal patrón comienza 610 mm o superior encima de la base de
la barrera y todos los bordes de ataque se redondearon o inclinaron para minimizar cualquier potencial vehículo se en-
ganchen. Ninguna parte de este patrón o textura debe sobresalir por debajo del plano de la porción sin texturizar inferior de
la barrera.
Antes del estudio Caltrans, hubo una falta de orientación sobre el tratamiento superficial aceptable de barreras de hor-
migón a nivel nacional, y poco o no existía uniformidad en el diseño estético de barrera entre los estados. Mientras que el
estudio Caltrans dirigida de una sola pendiente y vertical de cara barreras de hormigón, no hubo orientación de diseño
para la seguridad de la forma ampliamente usado barreras de hormigón. El objetivo principal de esta investigación fue
desarrollar guías para tratar la superficie estética de Nueva Jersey y barreras de hormigón en función del rendimiento de
impacto de barrera. Las guías tienen por objeto ayudar a los ingenieros y proyectistas en la elección de tratamientos
superficiales estéticas de barreras de mediana de hormigón, y barreras de camino que no afecten negativamente la
resistencia de los choques.
Al considerar la geometría de asperezas superficiales, variables incluyen la profundidad, la anchura, y la forma del relieve
o de recreo. Debido a la cantidad y variedad de estas variables, que era económicamente poco práctico realizar una
investigación paramétrica basada únicamente en los ensayos de choque. Sin embargo, los investigadores creen que una
investigación paramétrica podría realizarse mediante simulaciones informáticas de elementos finitos que pueden dar una
evaluación detallada de la respuesta impacto tridimensional asociado a la introducción de los tratamientos estéticos
específicos.
Un estudio piloto se realizó para demostrar la viabilidad del uso de la simulación de elementos finitos para esta investi-
gación. Simulación fue usado como una herramienta para desarrollar un conjunto de guías preliminares que definen las
relaciones entre los diferentes parámetros de diseño para los tratamientos de superficies estéticas sobre las barreras de la
forma. Una vez establecidas estas pautas preliminares, se realizó un esfuerzo choque-prueba a gran escala. Las confi-
guraciones iniciales de choque a prueba fueron escogidas sobre la base de resultados de la simulación. Los resultados de
estos ensayos de choque fueron analizados en conjunto con los lineamientos preliminares para determinar las geometrías
asperezas para ser evaluados en los ensayos de choque posteriores. Este procedimiento maximiza la información dis-
ponible para ajustar las guías preliminares para producir las guías de diseño final.
Las simulaciones se realizaron con LS-DYNA. LS-DYNA es un propósito general, programa explícito-implícito, no lineal de
elementos finitos capaz de simular complejos problemas de impacto dinámicos no lineales. LS-DYNA fue ampliamente
usado en las simulaciones que implican impactos vehiculares con accesorios de seguridad en camino, incluidas las
barreras de la forma. La decisión de elegir este explícito código de elementos finitos para esta investigación se basa en
varias razones, entre ellas:
La disponibilidad de los modelos de vehículos que corresponden a NCHRP Report 350 vehículos de prueba de diseño
(principalmente el 820C y vehículos 2000P). Estos modelos de vehículos se usaron para aplicaciones de seguridad en
camino durante los últimos 6 o más años, y su fidelidad y limitaciones se entienden razonables.
La capacidad de modelar la geometría de las barreras de la forma y los detalles del tratamiento de la superficie estética
(que afecta a la mecánica de la interacción vehículo-barrera) con un alto grado de fidelidad.
La disponibilidad de una gran biblioteca algoritmo de contacto. Estos algoritmos de contacto dan los medios para modelar
las colisiones vehiculares con objetos de camino.
(...)

________________________________________________________________________________________________
CAPÍTULO 6
ENSAYOS DE CHOQUE Y EVALUACIÓN DE GUÍAS DE DISEÑO PRELIMINAR ESTÉTICO
Después de desarrolladas las guías preliminares usando las simulaciones de elementos finitos, se realizó una fase de
ensayos de choque a gran escala. Los resultados se usaron para formular las guías de diseño final, con la ayuda del
refinamiento de los umbrales energéticos internos usados para establecer el rendimiento de impacto aceptable e
inaceptable.
En la formulación de las guías de diseño final, todos los datos de ensayos de choque disponibles se evaluaron y usaron
para ajustar las guías preliminares desarrolladas mediante la simulación. Los detalles de estos ajustes se presentan en el
siguiente capítulo, junto con las guías de diseño final.
(...)
CAPÍTULO 7
GUÍAS DE DISEÑO FINAL
En la medida de lo posible, las guías elaboradas por las barreras NJ y F bajo esta investigación se
compararon con las guías elaboradas previamente para barreras de una sola pendiente y vertical, y
muros de defensa de mampostería de piedra. En el caso de guías para barreras NJ y F, el uso de
estudios de simulación de elemento finito en conjunción con los ensayos de choque permitió definir
más de un rango de parámetros de aspereza. Las guías existentes para barreras una sola pen-
diente y vertical, y muros de defensa mampostería de piedra se desarrollaron según los ensayos de
choque solamente, y por lo tanto no estaban en forma de relaciones definidas en un rango de pa-
rámetros de aspereza. Además, una parte significativa de la información contenida en estas guías
no se puede visualizar de forma gráfica.
Para comodidad de un proyectista de barrera estética, las tres guías se consolidaron en una sola, la
sección independiente, que aparece en el apéndice. Las guías para las barreras de hormigón se
presentan en forma gráfica, mientras que las guías para una sola pendiente y vertical, y muros de
defensa de piedra de mampostería se presentaron en forma textual.
El objetivo de esta investigación fue desarrollar guías de diseño técnico para tratamientos superfi-
ciales estéticas de barreras de hormigón, como perfiles New Jersey o F. Las guías de diseño se
desarrollaron mediante el amplio uso de la simulación de elementos finitos, en conjunto con los
ensayos de choque de vehículos a gran escala.
La barrera New Jersey fue usado para desarrollar las guías de diseño preliminar y final. Impactos
vehiculares con las barreras Perfil-F son conocidos por resultar en inestabilidades de vehículos más
bajas en comparación con las barreras New Jersey. Las guías elaboradas son aplicables a las
barreras de hormigón New Jersey y F.
(...)

______________________________________________________________________________________
CAPÍTULO 8
CONCLUSIONES
Inicialmente se desarrollaron guías preliminares de diseño para aplicar tratamientos superficiales
estéticos sobre las barreras de hormigón; para ello se hizo un estudio paramétrico mediante si-
mulaciones de elementos finitos. Los tipos generalizados de asperezas superficiales se definen en
términos de diversos parámetros tales como anchura, profundidad y ángulo de inclinación. Las
simulaciones paramétricas de elementos finitos se realizaron para asperezas de ángulos 30, 45 y
90º, y a cada simulación se le asignó un resultado de” aceptable”,” marginal/desconocido” o”
inaceptable”. Las guías preliminares se desarrollaron según profundidad, anchura y ángulo de
inclinación de aspereza, sobre la base del conjunto combinado de los resultados de la simulación.
A partir de estas guías preliminares se desarrolló un plan de ensayos de choque en el que el re-
sultado de una prueba determina la configuración evaluada en una prueba posterior. La matriz de
prueba se ajustó en los ensayos de choque, y los resultados se analizaron para maximizar la in-
formación disponible para ajustar y finalizar las relaciones de profundidad, anchura y ángulo de la
aspereza.
Se realizó una fase de ensayos de choque a gran escala. Las mediciones de OCD de los ensayos
permitieron el ajuste de los umbrales para la energía interna aceptable e inaceptable en que se
basan las guías de diseño final. Para comodidad de uso, las guías elaboradas por las barreras de
hormigón en esta investigación y las guías desarrolladas anteriormente por la FHWA y Caltrans
para muros de defensa mampostería de piedra y de una sola pendiente y vertical de barreras de
hormigón se consolidaron en un solo conjunto independiente de guías.
Referencias
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______________________________________________________________________________________
http://www.fhwa.dot.gov/environment/publications/flexibility/ch07.cfm
Flexibilidad en el Diseño Vial – C7
PUENTES Y OTRAS ESTRUCTURAS IMPORTANTES
ELEMENTOS DE DISEÑO DE PUENTES
Además de determinar las características geométricas (visibles) de un puente, los proyectistas
deben tener en cuenta muchos otros elementos de diseño. Básicamente, los puentes son vistos
desde dos perspectivas: 1) Viajando sobre el tablero del puente, el conductor de un vehículo ve la
calzada, barandas de puentes, y la vista a uno y otro lado; 2) Si el puente cruza sobre otro camino,
agua o tierra, tanto a su lado y por debajo, también se puede ver desde esta perspectiva.
Es importante para los proyectistas de puentes tener en cuenta que estas dos perspectivas pueden
requerir la consideración de tratamientos estéticos adicionales para el puente.
Para el diseño del tablero del puente, los componentes principales incluyen la anchura de calzada y
banquinas, los peatones y otros usuarios no-vehiculares. Otros componentes incluyen barandas,
accesorios de iluminación y otros detalles de diseño. Por el lado del puente, los componentes
principales incluyen las pilas, costados, estribos, y muros de ala. Las barandas de puente y otros
aparatos seleccionados para la parte superior del puente también desempeñarán un papel para
diseñar los costados, porque pueden ser vistos desde abajo.
Cabo Creek Puente
(Camino de la costa de Oregon, OR)
Una vista del tablero del puente.
Vista de un costado del puente.
2

________________________________________________________________________________________________
Barandas de Puente
En el diseño de un puente, los proyectistas pueden elegir usar una baranda de puente ya diseñada
y ensayada al choque, o diseñar una nueva, y ensayarla al choque. Si se diseña una nueva ba-
randa, los proyectistas pueden usar dos publicaciones AASHTO como guía:
Especificaciones estándar para puentes de caminos (edición actual) y
LRFD [Factores de Carga y Resistencia Diseño] Puente Especificaciones de Diseño (edición ac-
tual).
La FHWA requiere que las barandas de los puentes en el NHS se ensayen al choque, y recomienda
seguir los procedimientos de ensayos del Informe NCHRP Informe 350, el cual identifica seis niveles
de prueba, TL, para barandas de puentes, destinados para que coincidan con el tipo de tránsito y
velocidades directrices en los puentes.
Hay aproximadamente 60 diseños de barandas probadas al choque, incluyendo barandas de acero
de puentes, barreras de hormigón sólido, barandas de puentes de aluminio, barandas estéticas de
puente de tubos de acero, barreras estándares estéticas de mampostería piedra y pasamanos de
madera. Por lo general, cada Estado tiene sus propias barandas estándares. En los puentes, las
barandas de hormigón de perfil New Jersey y F se usan más en proyectos de nueva construcción,
pero, debido al deseo de las barreras estéticas, se desarrollaron otros tipos.
Tratamiento estético en una barrera de hormigón sólida. (OR)
Barandas de puentes de tuberías de acero.
(Blue Ridge Parkway, NC)
Los puentes con menores volúmenes de tránsito, poco tránsito de camiones, y velocidades direc-
trices más bajas tienen la mayor cantidad de opciones en términos de los tipos de barandas de
puentes ensayadas al choque.
Por ejemplo, las barandas de puentes de madera se desarrollaron para tableros de puentes de
madera longitudinal y transversalmente laminada. En algunos casos se ensayaron al choque las
transiciones entre barandas de accesos y de puente.
A menudo hay preocupación por el diseño de barandas de puente que impiden a los conductores
ver-a-través el agua o paisaje abajo, al conducir por el puente.
Las barreras de hormigón sólidas pueden bloquear la vista, de lo que muchas veces es bastante
pintoresco. Por esta razón, los proyectistas de puentes deben consultar a la comunidad cuando se
considera el tipo de baranda por usar.

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