26 nchrp report 537 cordón barrera

https://www.nap.edu/login.php?action=guest&record_id=13849
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Guías Recomendadas para
Instalar Cordón y Cordón+Barrera
Capítulo 1 Introducción
Capítulo 6 Guías para Usar Cordones + Barandas
Capítulo 7 Resumen y Conclusiones
Disertación Chuck Aldon Plaxico
Borradores Capítulos 2 a 5

2/167 GUÍAS RECOMENDADAS PARA INSTALACIONES DE CORDÓN Y CORDÓN+BARRERA
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MATERIAL DIDÁCTICO NO-COMERCIAL – CURSOS UNIVERSITARIOS DE POSGRADO
Traductor Google + caminosmasomenosseguros.blogspot.com.ar
+ Francisco Justo Sierra franjusierra@yahoo.com
Ingeniero Civil UBA CPIC 6311 Beccar, 2017
CONTENIDO DEL INFORME ORIGINAL NCHRP 537

NCHRP REPORT 537 - 2006 3/167
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PRÓLOGO
By Charles W. Niessner
Staff Officer
Transportation ResearchBoard
Este informe presenta las conclusiones de un proyecto de investigación para
desarrollar guías sobre cómo usar cordones y combinaciones de cor-
dón-baranda/barrera en caminos de alta velocidad. Los investigadores formulan
recomendaciones sobre cómo ubicar los cordones con respecto a la baranda para
diferentes velocidades de operación. El informe será de particular interés para los
ingenieros de diseño vial.
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La Política de Diseño Vial de AASHTO desaconseja usar cordones en caminos de
alta velocidad por su potencial para causar pérdidas de control por parte de los
conductores en un choque, o que el vehículo derrape lateralmente hasta volcar, al
golpear el cordón; situación conocida como tripping. En algunos casos se coloca
una barrera en combinación con un cordón y puede resultar un diseño inadecuado
con vehículos que vuelcan o pasan por pasar por debajo de la barrera.
Aunque usar cordones es desalentado en caminos de alta velocidad, a menudo
son necesarios porque limitan la zona-de-camino, por consideraciones de drenaje,
control de acceso, y otras funciones del cordón. Típicamente los organismos viales
intentan reducir los problemas causados por los cordones mediante su despla-
zamiento desde la calzada, tan lejos como fuere posible, y usar diferentes formas
de cordón. El desplazamiento del cordón no siempre es posible por la dificultad de
adquirir zona-de-camino adicional y, en algunos casos, el riesgo de apartarse de
las características de caminos-parque históricos.
Bajo el proyecto NCHRP 22-17, "Guías recomendadas para cordones y combina-
ciones de cordón-barrera", el Instituto Politécnico de Worcester inició investiga-
ciones para desarrollar guías de diseño para usar cordones y combinaciones de
cordón-barrera en caminos con velocidades de operación mayores que 60 km/h.
El equipo de investigación revisó en profundidad la bibliografía publicada para
identificar la información pertinente sobre diseño, seguridad y función de los cor-
dones y combinaciones de cordón-barrera. Se usaron métodos de simulación por
computadora en una investigación paramétrica de choque del vehículo contra
cordones y combinaciones de cordón-barrera.

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Se usaron simulaciones por computadora para determinar el tipo de cordón seguro
para usar en caminos de alta velocidad y la correcta colocación de la barrera con
respecto al cordón. Se realizaron pruebas de choque a gran escala para validar las
simulaciones por computadora. Se sintetizaron los resultados del estudio y se
formularon guías para usar cordones y combinaciones de cordón-barrera. .
Los investigadores desarrollaron recomendaciones para combinaciones de cordón
y baranda de poste-fuerte, altura de cordón, y desplazamiento lateral del cordón y
baranda para velocidades-de-operación mayores que 60 km/h.
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ÍNDICE
1 INTRODUCCIÓN 5
6 GUÍAS DE DISEÑO PARA USAR CORDONES + BARANDAS 12
7 RESUMEN Y CONCLUSIONES 20
REFERENCIAS 25
APÉNDICES 27
DISERTACIÓN CHUCK ALDON PLAXICO 28
2-5 BORRADORES - Bibliografía - Relevamientos - Investigación - Análisis y Resultados 68
RN14 - Entre Ríos

NCHRP REPORT 537 - 2006 5/167
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CAPÍTULO 1
INTRODUCCIÓN [9]
ANTECEDENTES
Hubo preocupación por el uso de los cordones de calzada por su potencial para
causar la pérdida de control del vehículo por parte de los conductores al chocar un
cordón. Los cordones se elevan de 8 a 20 cm encima de la superficie de la calzada
a lo largo de distancias apreciables y se sitúan muy cerca del borde de la calzada;
por lo tanto, son un posible riesgo para los automovilistas que puedan invadir el
costado del camino en cualquier punto en la longitud del cordón. Este proyecto se
centró en el uso de los cordones de calzadas de alta velocidad, de 60 a 100 km/h.
La Política de Diseño Vial de AASHTO desaconseja usar cordones en caminos de
alta velocidad por su potencial para causarles a los conductores la pérdida de
control y choques. También pueden causar el derrape lateral del vehículo y golpear
el cordón, situación conocida como tripping. Mientras se desalienta usar cordones
en caminos de alta velocidad, a menudo son necesarios para limitar la zo-
na-de-camino, por consideraciones de drenaje, control de acceso, trazado y las
otras funciones del cordón.
En algunos casos se coloca una barrera en combinación con un cordón, y un
inadecuado diseño puede resultar en el salto por arriba y vuelco de un vehículo
despistado o pasar por debajo de la barrera. Estas instalaciones se suelen cons-
truir sin comprender claramente los efectos que estas combinaciones pueden tener
en la capacidad de la barrera para contener y reorientar de forma segura a un
vehículo involuntariamente despistado. Hubo un número muy limitado de pruebas
de choque a escala completa en las combinaciones cordón-barrera, y un gran
porcentaje de los ensayos que involucraron vehículos de pasajeros, como la ca-
mioneta de 2000 kg, resultaron infructuosos. Incluso las camionetas de 2000 kg
según los requisitos del Informe NCHRP 350 provocaron daños excesivos al sis-
tema de barrera, o de trayectorias, y la extrema inestabilidad del vehículo.
La política sobre el diseño y uso de la sección transversal de los caminos con
cordones está en el Libro Verde de AASHTO (1). Los efectos del cordón son dar
drenaje, delinear el borde de veredas, apoyar el borde del pavimento, bordear un
sendero peatonal, y posiblemente alguna capacidad de redirección en impactos de
baja velocidad. En los caminos de mayor velocidad objeto de este estudio, la fun-
ción primaria del cordón es el drenaje, especialmente en el área de aproximación a
un puente u otra ubicación donde el riesgo de erosión sea alto.

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El Libro Verde define dos tipos básicos del cordón, Figura 1: cordones verticales y
cordones inclinados. Los verticales suelen tener una cara vertical o casi. Gene-
ralmente sirven varios propósitos: desalientan los despistes, facilitan el drenaje,
soportan y delinean el borde de pavimento.
Los cordones verticales tienen cierta capacidad de redirigir a los vehículos; la
rueda impactante es dirigida por el cordón en dirección paralela. Si la velocidad y
ángulos de impacto son menores, esta acción de dirección es todo lo que puede
ser necesario para evitar que el vehículo se salga del camino. Si la velocidad y el
ángulo de intrusión son superiores, entonces la acción de dirección del cordón por
sí sola no es suficiente para redirigir el vehículo. Dado que el centro de gravedad
del vehículo es mucho mayor que la parte superior del cordón, una alta velocidad
de impacto contra el cordón introducirá un momento volcador que desestabilizará
la trayectoria del vehículo, y puede ser suficientemente grande como para causar el
vuelco. Como los cordones suelen usarse principalmente para propósitos de
drenaje, con frecuencia se encuentran en conjunción con taludes laterales empi-
nados donde sería más probable el vuelco. Por estas razones, los cordones de
cara vertical suelen limitarse a caminos de baja velocidad, donde los vehículos
serán disuadidos de salir despistarse.
Los cordones inclinados, Figura 1, tienen una cara inclinada y están configu-
rados de tal forma que un vehículo puede traspasarlos. Se diseñan de manera que
no redirijan significativamente a un vehículo. Normalmente se usan en situaciones
donde fuere indeseable redirigir un vehículo -posiblemente dañado y fuera de
control hacia el flujo de tránsito. A menudo los cordones inclinados se usan prin-
cipalmente para propósitos de drenaje, en isletas de mediana y a lo largo de las
banquinas de caminos de mayor velocidad, para delinear y otras razones. Los
cordones inclinados controlan el drenaje, y permiten el acceso de vehículos al
camino en situaciones de emergencia.

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Figura 1. Cordones viales típicos de AASHTO (1)
A menudo es necesario usar un cordón de drenaje o por otras razones en una
ubicación determinada que también merece una barrera. Se necesita una baranda
de aproximación para blindar el extremo de la baranda del puente y proteger a los
conductores noveles de empinados taludes laterales al acercarse al puente. Si el
agua superficial derrama por la empinada ladera junto al puente podría desarro-
llarse un problema de erosión. Usualmente se requiere un cordón para canalizar el
escurrimiento hacia un cuenco de captura o alguna otra estructura de drenaje. En
esta situación, tanto el cordón y la barrera son importantes características fun-
cionales del camino. Otra situación similar se produce en los caminos donde se
necesita una barrera para proteger de una fuerte pendiente. La figura 2 muestra
una de 10 cm de alto, cara inclinada, cordón instalado justo enfrente de los postes
de una baranda de Viga-W.

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El sitio se encuentra a un CR2C de 90 km/h en Maine. El cordón se colocó para
facilitar el drenaje lejos del empinado talud detrás de la baranda y evitar así la
erosión, que pudiera debilitar el borde de la plataforma del camino, erosionar el
suelo alrededor de los postes del guardarrail y provocar problemas de estabilidad
de taludes. El cordón facilita el drenaje y la baranda protege a los automovilistas
errantes desde el terraplén. En tal situación, hay pocas opciones para usar una
combinación de cordón + barrera.
El Libro Verde limita su guía sobre el uso de cordones de cara vertical y barreras a
la instrucción siguiente:
Cuando se usa en conjunción con cordones, las barreras tales como las de puente
deberían tener en cuenta el tipo y altura de la barrera. Los cordones colocados
delante de barreras pueden resultar en impactos de imprevisibles trayectorias. Si
un cordón se usa en conjunción con una barrera, la altura de un cordón vertical
debe estar limitada a 10 cm o debe ser del tipo inclinado, idealmente situado a ras
con la cara o detrás de la barrera. Los cordones no deben usarse con barreras de
hormigón. Los cordones colocados incorrec-
tamente puede causar el vuelco de los vehícu-
los despistados (1).
Figura 2. Cordón inclinado alineado en ver-
tical con una baranda Viga-W de poste
fuerte en CR2C para 90 km/h en Maine.
Las pruebas de choque demostraron que el uso
de cualquier combinación guardarrail + cordón
debe desalentarse donde sean probables
choques de altas velocidades y ángulos.

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Donde no haya opciones factibles, el proyectista debe considerar el uso de un
cordón no superior a 10 cm y la posibilidad de endurecer la baranda para reducir
potenciales deflexiones.
Otras medidas que suelen resultar satisfactorias son reforzar los postes de las
Vigas-W, reducir la separación entre postes, anidar vigas o añadir baranda de
fricción. En las instalaciones de menor velocidad todavía existe riesgo potencial de
vuelco, pero, dado que el riesgo es reducido, un cambio de diseño puede no ser
rentable. Deben analizarse casos por caso de cada situación, considerando las
velocidades previstas y las consecuencias de la penetración de los vehículos (2).
La mayoría de los estados usan las políticas de AASHTO; por ejemplo, el Manual
de Diseño Vial del DOT de Iowa:
No es conveniente usar baranda junto con cordones. No deben escatimarse es-
fuerzos para eliminar los objetos fijos o reubicarlos fuera de la zona clara, en lugar
de usar la baranda. Si no hay otra opción al uso de baranda, se puede usar junto
con un cordón inclinado de 10 cm, normalmente con la línea de instalación en la
cara cordón. Si se usan cordones de 15 cm todo el resto del proyecto, debe tran-
sicionarse a un cordón inclinado de 10 cm en toda la instalación de la baranda (3).
En una primera consideración, combinando un cordón y una barrera puede parecer
una estrategia razonable para redirigir los vehículos errantes. El cordón posee
cierta capacidad para redirigir el tránsito de vehículos, y las barreras están dise-
ñadas específicamente para ese propósito. La combinación de los dos podría dar
una protección acumulativa para los automovilistas. Lamentablemente, el efecto
del cordón en la trayectoria del vehículo es complicado y puede implicar la trans-
formación de energía cinética en longitudinal de difícil control vertical y energía
cinética de rotación. Los investigadores de un temprano estudio de California lla-
maron “salto dinámico” a la tendencia del cordón de lanzar al vehículo (4).
La mayoría de la comprensión actual del comportamiento del vehículo durante el
choque de cordones se desarrolló en pruebas a escala plena realizadas hace casi
40 años (4). Las pruebas más recientes de barandas de puente y transiciones de
baranda-a-baranda-de-puente añadió un poco de conocimiento (5).
Mientras que la edad, variabilidad entre los ensayos, y la adecuación de las ba-
rreras dificultan generalizar acerca de los resultados de estas pruebas, se aceptó
que cuando se usa un cordón en conjunción con una baranda de postes y viga de
acero debe reforzarse la baranda para evitar grandes deflexiones de barrera. En
esencia, si la barrera se desvía demasiado, el cordón puede iniciar un componente
vertical del movimiento del vehículo que puede lanzarlo por encima de la barrera.

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Los métodos comunes de rigidizar la barrera incluyen dos secciones de Viga-W,
anidadas añadiendo un Viga-W en la parte posterior de la barrera, añadiendo una
viga de fricción y reducir el espaciamiento de los postes.. El objetivo fundamental
es mantener el vehículo entre en contacto con el cordón colocando el rostro detrás
de la barrera y limitando la deflexión de la barrera.
Hay tres tipos básicos de barreras longitudinales: rígidas, semirrígidas y flexibles. A
menudo, las barreras rígidas son de hormigón, como la barrera de mediana de
Perfil-F, la barrera Nueva Jersey, el muro alto de Ontario, y así otras. Estos tipos de
barreras también pueden funcionar como dispositivos de drenaje, por lo que pro-
bablemente no haya razones importantes por las que un cordón sería necesario en
conjunción con un muro de hormigón.
Las barreras semirrígidas incluyen el ampliamente usado guardarrail de Viga-W y
poste fuerte, que suele flexionar lateralmente menos de un metro en el nivel de
pruebas de TL-3 del Informe NCHRP 350. Se usan en casi todos los estados (6).
También se usan ampliamente en muchos estados en conjunción con cordones. El
uso de cordones y guardarraíles de Viga-W y poste-fuerte fue un tema importante
en esta investigación.
Las barreras flexibles incluyen sistemas como el guardarrail de poste débil y tres
cables, la baranda de Viga-Cajón y poste débil, y la baranda de Viga-Cajón y pose
débil. Estos sistemas se diseñan para acomodar inclinaciones laterales de hasta 3
m. Porque estos sistemas permiten grandes deflexiones laterales, la mayoría de
los vehículos podría montar el cordón mientras interactúas con la barrera. Por esta
razón, los autores creen ser relativamente inusual que los Estados utilicen cor-
dones en conjunción con los guardarraíles de poste-débil. La cuestión de la com-
binación de barreras de poste-débil y cordones se refiere a en qué medida la ba-
rrera debería estar situada detrás del cordón. Si la barrera está situado a una
distancia lo suficientemente alejada del cordón, el vehículo puede estabilizarse
antes de golpear la barrera. En esta investigación, una cuestión importante fue la
distancia de intrusión lateral necesaria para que un vehículo se estabilice tras
chocar un cordón a velocidades altas.

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OBJETIVOS DEL PROYECTO
El objetivo principal de esta investigación fue desarrollar guías de diseño para usar
cordones y combinaciones de cordón-barrera en caminos con velocidades supe-
riores a 60 km/h. Se tuvieron en cuenta los siguientes factores:
 Cordón: tipo, altura, configuración, material, derrame vertical y distancia desde
el borde de la calzada.
 Efectos de cordón: estética, hidráulica, delineación, control de acceso peatonal,
refugio, protección del medio ambiente local, calidad del agua y la preservación
histórica.
 Combinaciones de cordón-barrera: tipo de barrera (flexible, rígida, semirrígida),
altura, configuración, distancia desde el borde de calzada, la distancia desde el
cordón, tratamiento de los extremos.
 Características de los costados del camino, incluyendo la superficie detrás de
cordones, como hierba, veredas, pavimento o talud.
 Ambiente.
 Características de la zona (suburbana o rural).
 Clima: fuertes lluvias o nieve.
 Características del tránsito: velocidad, volumen y composición.
 Alineamiento calzada.
 Tipo de instalación: Camino-parque, arterial, autopista.
 Sección transversal: mediana, número de carriles, banquinas y costados.
Esencialmente hay dos objetivos complementarios de esta investigación:
(1) determinar la eficacia de seguridad de los tipos cordones
(2) determinar la combinación e instalación adecuadas e eficaces de cordones y
barreras.
La primera fase del proyecto consistió en revisar profundamente la bibliografía
publicada para identificar la información pertinente para el diseño, seguridad y
función de cordones y combinaciones de cordón-barrera en caminos con veloci-
dades superiores a 60 km/h. Se usaron los métodos de simulación por compu-
tadora en una investigación paramétrica de choque del vehículo con cordones y
cordón la barrera combinaciones para determinar qué tipos de cordones son se-
guras para su uso en caminos de alta velocidad y determinar la colocación ade-
cuada de una barrera con respecto a la represión de tales que la barrera sigue
siendo eficaz en forma segura que contiene y redirige el vehículo impactante.

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CAPÍTULO 6 [85]
GUÍAS DE DISEÑO PARA USAR CORDONES CON BARANDAS
DESARROLLO Y VALIDACIÓN DE GUÍAS DE DISEÑO
Las Guías para usar cordones y barandas se desarrollaron según los resultados de
pruebas de choque en la bibliografía, y los análisis examinados en el Capítulo 5.
Seis tipos de cordones se consideraron en el análisis, figura 29:
 AASHTO tipos A, B, C, D y G, y
 New York T100, referido NY en las figuras.
El sistema de barrera considerado en los análisis fue el G4(1S), una baranda de
Viga-W y postes-fuertes de acero.
La figura 44 resume los resultados de los análisis de las combinaciones de cor-
dón-baranda. Las formas de color sólido en la figura indican pruebas o simula-
ciones fallidas, y las formas abiertas indican pruebas o simulaciones; el sombreado
en la figura marca los diferentes tipos de cordones usados. Las pruebas o simu-
laciones se consideraron exitosas si aprobaron los criterios establecidos en el In-
forme NCHRP 350 (criterios de riesgo de ocupantes satisfechos, sin vuelcos no
pasaje por pasar por debajo de la barrera). Los círculos indican las pruebas des-
critas en la bibliografía, los cuadrados las pruebas de choque a gran escala reali-
zadas como parte de este proyecto, y los triángulos las simulaciones.

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La distancia de desplazamiento en la figura 44 se refiere a la distancia entre la cara
del cordón y la superficie de la baranda, como se ilustra en la figura 45. Como se
muestra en la figura 44, una prueba de choque exitosa es probable cuando la curva
se encuentra bajo la superficie de la baranda para todas las velocidades de hasta
una velocidad de 100 km/h. La mayoría de pruebas de choque a escala completa
en la bibliografía fueron realizadas con estas condiciones de impacto.
Según la bibliografía, dos de cuatro
pruebas realizadas a 100 km/h fraca-
saron; se cree que por problemas con
los guardarraíles, en lugar de un pro-
blema con la interacción entre el cordón y baranda. Los análisis simulación AEF
indicados con un triángulo en la figura 44 indican que generalmente el rendimiento
del guardarrail no fue degradado por la presencia de un cordón bajo la cara de la
baranda (retranqueo = 0) para todas las velocidades de operación de 100 km/h o
menos.
En la bibliografía no se encontraron pruebas a gran escala para desplazamientos >
0 entre las caras de baranda y cordón, por lo que el diseño gráfico se desarrolló
principalmente usando información de simulaciones de impactos AEF (Análisis de
Elementos Finitos) cordón-baranda. Las simulaciones y pruebas de conductor di-
recto de cordones transversales (sin baranda detrás del cordón) se usaron para
evaluar la historia de tiempo-alto del paragolpes, para determinar cuándo se posi-
cionaría correctamente con respecto a una baranda. Como se muestra en la figura
44, hay una región entre 0 y 2,5 m en la parte delantera de la baranda donde los
resultados del AEF son inaceptables. La única excepción a esto era el cordón G a
2,5 m por delante de la baranda a 70 km/h. Para el caso general de los vehículos
que se despistan con una amplia gama de velocidades y ángulos, probablemente
el paragolpes sea demasiado alto para el desempeño aceptable del guardarrail en
la región, hasta una distancia lateral de 2,5 m para los típicos sistemas de barandas
de 69 cm de altura.

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Los guardarraíles no deben ubicarse a
menos de 2,5 m de la línea del cordón
para minimizar la probabilidad de que
un vehículo salte por encima de la ba-
rrera, por que el paragolpes y el sis-
tema de suspensión sean demasiado
altos
.
.GUÍAS DE DISEÑO
Figura 44. Resumen de pruebas de choque para combinaciones cordón-baranda.
Las recomendaciones desarrolladas pueden resumirse como sigue.
 Caminos con velocidades de operación de 60 a 70 km/h
Cualquier combinación de un declive frente a cordón esa es de 15 cm o más cortos
y una fuerte post-baranda puede ser usado en un desplazamiento lateral de 0 m (es
decir, el cordón está a ras con la cara del guardarrail) en caminos con el funcio-
namiento de las velocidades de 85 km/h.
Los guardarraíles instalados detrás de los cordones no debería estar más cerca de
2,5 m para cualquier velocidad superior a 60 km/h. Paragolpes del vehículo puede
elevarse por encima de la altura crítica de la baranda para muchos ángulos y ve-
locidades de salida de camino en esta región, haciendo saltar la barrera probable.
Las simulaciones AEF indicaron que una vez que la suspensión y paragolpes
hayan tenido tiempo suficiente para recuperarse de los efectos del cordón
transversal, la colocación de una baranda puede ser aceptable. El desplaza-
miento necesario depende de la velocidad de operación. Por ejemplo, los
guardarraíles pueden situarse en un desplazamiento lateral de 2,5 m o más
desde cordones inclinados de 15 cm de altura mientras la velocidad de opera-
ción sea de 70 km/h o menos. El motivo de la restricción de la velocidad de
operación es que a altas velocidades se crea más perturbación del sistema de
suspensión y, por lo tanto, requieren más tiempo y distancia para que el para-
golpes vuelva a la posición correcta. Los guardarraíles puede colocarse en
desplazamientos de 4 m o más desde cordones de no más de 10 cm de altura,
mientras la velocidad de operación sea inferior a 85 km/h. Los cordones de
menores alturas causan menos trastornos del sistema de suspensión, por lo que
pueden usarsea a altas velocidades

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Una distancia lateral de al menos 2,5 m es necesaria para permitir que la suspen-
sión del vehículo vuelva a su estado prepartida. Una vez que la suspensión y el
paragolpes volvieron a su posición normal, los impactos con la barrera deben
proceder correctamente. Para calzadas con velocidades de operación de 70 km/h
o menos, las barandas pueden usarse con cordones de cara inclinada de 15 cm de
alto o menos, mientras la cara de la baranda se encuentra al menos a 2,5 m detrás
del cordón. Los vehículos que viajan a velocidades superiores a 70 km/h pueden
saltar la baranda para algunos ángulos de salida.
Figura 45. Cordón y colocación de barrera a lo largo de los caminos.
 Caminos con velocidades de operación mayores que 85 km/h
Arriba de velocidades de operación de 85 km/h, los guardarraíles deben usarse
solamente con cordones de cara inclinada de 10 cm de alto o más cortos, y los
cordones deben colocarse sin desplazamiento; es decir, al ras vertical con la cara
del guardarrail. Para velocidades de operación de 90 km/h, la cara inclinada del
cordón no debe ser mayor que 1:3, y no más de 10 cm de alto.
Los guardarraíles no deben situarse detrás de un cordón en caminos con veloci-
dades de operación mayores que 85 km/h.
Diseño gráfico
 Caminos con velocidades de operación de 71 a 85 km/h
Cualquier combinación de una cara inclinada cordón de 15 cm o más cortos y una
fuerte post-baranda puede ser usado en un desplazamiento lateral de 0 m (es de-
cir, el cordón está a ras con la cara del guardarrail) hasta una velocidad de 85 km/h.
En los casos en que los guardarraíles están instalados detrás de los cordones, una
distancia lateral de al menos 4 m es necesario para permitir que la suspensión del
vehículo para volver a su estado prepartida a estas velocidades de operación. Una
vez que la suspensión y el paragolpes volvieron a su posición normal, los impactos
con la barrera deben proceder correctamente. Los guardarraíles pueden usarse
con cordones de cara inclinada de 10 cm de alto o menos, mientras que la cara de
la baranda se encuentra al menos 4 m por detrás del cordón. Los vehículos que
viajan a velocidades superiores a 85 km/h puede saltar la baranda para algunos
ángulos de salida.
Las guías recomendadas para el uso de cordón-baranda combinaciones se
muestran en la figura 46.

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Figura 46. Gráfico de diseño para combi-
naciones de cordón-guardarrail en función
de la velocidad de operación y distancia de
desplazamiento.
El gráfico muestra las regiones donde
es aceptable usar una combinación
cordón-guardarrail en función del des-
plazamiento lateral desde la baranda y
la velocidad de operación del camino; el
sombreado en la figura indica los dife-
rentes tipos de cordones.
VALIDACIÓN DE LAS GUÍAS DE DISEÑO
Las anteriores guías y gráfico de diseño se desarrollaron casi exclusivamente con
análisis de elementos finitos (AEF), por lo que fue necesario validar los resultados
de algunas pruebas de choque a gran escala, realizadas en este proyecto para
validar el diseño gráfico. Las pruebas se indican en la Figura 44 con cuadrados. El
propósito fue validar el gráfico de diseño mediante la confirmación de que las
pruebas fracasadas y exitosas se observaron en las correspondientes regiones del
gráfico
La prueba E-Tech 52-2556-001 fue a 85 km/h, 25º de impacto de la baranda con un
cordón B de 15 cm de altura situado bajo la superficie de la baranda. La prueba fue
un éxito y se representa gráficamente en la región aceptable del diseño gráfico.
52-2556-002 fue una prueba de 85 km/h, 25º de impacto de la baranda situado a
2,5 m por detrás de un cordón B de 15 cm de alto. Lamentablemente, hubo un error
de instalación: la baranda era de 10 cm demasiado corta. El vehículo volcó sobre la
baranda, de tal manera que la prueba falló. Las condiciones de la prueba se trazan
en la sección inaceptable del gráfico, aunque la altura incorrecta de la baranda
arroja algunas dudas sobre este resultado.
La prueba 52-2556-005 fue un éxito, con un cordón de NY de 4,5 m enfrente de la
baranda y condiciones de impacto de 80 km/h y 25º. Esta prueba se indicó en la
región aceptable del gráfico dado que el cordón NY es un cordón alto de 10 cm.
El objetivo de la prueba 52-2556-006 fue para validar la esquina del desplaza-
miento de 2,5 m, del cordón de bloque alto de 15. La baranda se colocó 2,5 m
detrás de 2,5 m del cordón NY de 10 cm de alto, y la prueba se ejecutó a 70 km/h y
25º.

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La prueba fue un éxito y las condiciones de impacto trazadas en la región acep-
table del gráfico de diseño, validando la porción del gráfico.
La prueba, 52-2556-007 comprendió la misma instalación (cordón NY de 10 cm de
alto NY 2,5 m delante del guardarrail), pero a una velocidad mayor que 85 km/h. El
análisis por elementos finitos (AEF) y el diseño gráfico sugieren que esta prueba
debería ser un fracaso, ya que cae en la parte de fracaso del gráfico de diseño. Sin
embargo, los resultados de la prueba de choque indicaron que fue un éxito. El
cordón NY se caracteriza por un índice de riesgo de tripping muy bajo, por lo que
parece probable que una cara muy plana, de baja altura puede usar cordones 2,5
m en la parte delantera de una baranda de protección incluso en algunas caminos
de mayor velocidad.
En general las barandas deben situarse por lo menos a 4 m por detrás del cordón
en caminos con velocidades de operación la curva en caminos con velocidades de
operación entre 71 y 85 km/h, salvo que una prueba o análisis específico de un
cordón indique que se realizó satisfactoriamente.
Excepto cuando la baranda se instaló con altura incorrecta, el diseño gráfico pre-
dijo correctamente los resultados de todos los ensayos a escala real. Esto indica
que las guías del gráfico de diseño gráfico son válidas, sobre la base de una
comparación de cinco pruebas de choque a gran escala realizados en una varie-
dad de ubicaciones en el gráfico de diseño.
ÍNDICE DE RIESGO DE TRIPPING
Desarrollo del Índice de Riesgo de Tripping
La información obtenida de las pruebas a gran escala y el análisis paramétrico de
elementos finitos realizado en este proyecto se usó también para desarrollar un
índice de riesgo de tripping (TRI) para cordones montables. El índice indica la
probabilidad de un vuelco sobre la base de los hechos observados durante el
impacto. La complejidad del problema bajo análisis hace que identificar las causas
y efectos sea difícil y probablemente poco práctico. Es posible que dos pruebas a
gran escala nominal bajo las mismas condiciones de impacto conduzcan a resul-
tados radicalmente diferentes (es decir, el vehículo puede o no volcar).
Se identificaron varios sucesos que pueden correlacionarse con el vuelco del
vehículo durante un impacto de cordón: el fracaso de uno o dos neumáticos, en-
ganches del cordón, o involucramiento en un vuelco o lanzamiento. El valor TRI
para cada prueba o simulación fue generado por la asignación de puntos a cada
riesgo de sucesos adversos registrados durante el cordón transversal.

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También se añadieron puntos basados en la clasificación de estabilidad, un valor
subjetivo registrada por el conductor que indica la estabilidad del vehículo durante
el impacto. El Tabla 40 muestra los puntos asignados a cada evento y un pará-
metro.
El TRI nunca podrá ser igual a cero, ya
que siempre existe la posibilidad de que
un cordón puede actuar como un me-
canismo de tripping por algunos pará-
metros o sucesos que no figuran explí-
citamente en la definición del TRI
El TRI es ponderado por el inverso del cuadrado de la
velocidad de impacto (proporcional a la energía ciné-
tica inicial) para permitir la comparación de la hete-
rogeneidad de los ensayos realizados a diferentes
velocidades.
Tabla 40 puntos de riesgo para la definición del TRI
La Tabla 41 muestra los valores para los tres esce-
narios de impacto estudiados. El TRI para cada tipo
de cordón es la media aritmética de los tres valores
para todas las pruebas y simulaciones realizadas
sobre este particular tipo de cordón.

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CAPÍTULO 7
RESUMEN Y CONCLUSIONES [92]
INTRODUCCIÓN
Los resultados de los estudios identificados en la bibliografía y el análisis para-
métrico se realizan en esta investigación fueron sintetizados para elaborar un
conjunto de guías generales para el diseño y la instalación de cordones y cordón la
barrera a lo largo de sistemas operativos en caminos con velocidades superiores a
60 km/h. Las guías se basan en los resultados de la simulación por computadora y
pruebas de choque a escala completa. El estudio incluyó el análisis de vehículos
atravesar varios tipos cordón comúnmente usados bajo una variedad de condi-
ciones de impacto, así como el análisis de impacto de vehículos en diversas
combinaciones de guardarrail de cordón. La investigación presentada en este
documento identifica los tipos comunes de cordones que podrían usarse de ma-
nera segura y eficaz en caminos de alta velocidad y también identificó la combi-
nación adecuada y la colocación de cordones y barreras que permitiría que las
barreras para ser efectivo, es decir, limitar de forma segura y redirigir el impacto de
un vehículo.
RESUMEN DE LOS ESTUDIOS DE INVESTIGACIÓN PREVIOS
Una revisión en profundidad de la bibliografía publicada se realizó para identificar
la información pertinente para el diseño, la seguridad y la función de cordones y
combinaciones de cordón-barrera. Los estudios encontrados en la bibliografía
usan una variedad de tipos de vehículos incluyendo los coches pequeños, grandes
y camionetas. Se comprobó que tanto los grandes como los pequeños cruzan
cordones de menos de 15 cm de alto en un modo de seguimiento no susceptible de
causar que el conductor pierda el control del vehículo o provocar que el vehículo se
desestabilice, salvo que se produzca un efecto secundario. En estudios previos
con pruebas a gran escala o simulación por computadora no se evaluó la respuesta
dinámica de una camioneta al cruzar el cordón, por lo tanto se desconoce.
Aunque los vehículos errantes dejen la calzada en una variedad de orientaciones,
se supone que la mayoría se inmiscuye en el camino en un modo de seguimiento
semicontrolado. En tales casos, el lado izquierdo o derecho del paragolpes de-
lantero sería el primer punto de contacto con un objeto en el camino, en un suceso
de impacto.

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Por lo tanto, la posición del paragolpes en caso de choque fue una preocupación
primordial de los impactos con barreras longitudinales, donde se asumió que la
posición de la defensa durante el choque es un indicador razonable del vehículo de
pasar por debajo de la barrera.
El resultado de muchas de estas primeras pruebas y análisis fue un acuerdo ge-
neral que el cordón delante de la baranda puede causar vuelcos. Si cordones eran
necesarios para propósitos de drenaje, la única opción es colocar al cordón detrás
de la cara de la barrera. Esta disposición protege el cordón del impacto mientras
que el cordón para canalizar la escorrentía. La idea era localizar el cordón tal que
una interacción mínima entre el vehículo y el cordón producido. Esto funcionó bien
con los vehículos más ligeros, como los 820 kg de coche pequeño, pero no evitar
cordón el vehículo para la interacción de los coches más grandes que tienen una
masa de más de 2.000 kg, a menos que la baranda fue reequipado en cierta ma-
nera a reforzar y minimizar la deflexión del guardarrail.
Para eludir el problema, una opción que se consideró usar un cordón de bajo perfil,
debajo de la baranda para minimizar los efectos que tendría sobre el cordón de la
trayectoria del vehículo si las ruedas del vehículo lograron hacer contacto con el
cordón durante el impacto. Las pruebas fueron realizadas por diversas organiza-
ciones en las que un cordón de bajo perfil se pone detrás de la faz de la baranda.
Este diseño resultó exitoso en las pruebas con los grandes coches mientras en-
sayos con camionetas culminó con éxito en algunos casos y no en otros. En los
casos en que la prueba fue un fracaso, no estaba claro si la falla fue inducida por el
vehículo-cordón la interacción o simplemente por la falta de rendimiento de la ba-
rrera. No obstante, es evidente que cordón-Sistemas de barrera plantean un
riesgo mucho mayor para camionetas en impacto a alta velocidad que hacen a los
coches y también que mucha más información sobre el impacto del recogedor en
cordón-Sistemas de barrera era necesaria.
RESUMEN DE INVESTIGACIÓN ACTUAL
AEF fue usado en esta investigación para realizar una investigación paramétrica
con 2.000 kg camioneta impactando varios cordones y cordón la barrera combi-
naciones para determinar qué tipos de cordones son seguras para su uso en ca-
minos de alta velocidad y la colocación adecuada de una barrera con respecto a la
represión de tales que la barrera sigue siendo eficaz en forma segura que contiene
y redirigiendo el vehículo impactante. El murete tipos usados en el estudio incluyó
15 cm AASHTO tipos A, B y D; los 10 cm AASHTO tipos C y G; y los 10 cm de
Nueva York cordón.

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La barrera en camino usada en el estudio fue la modificación de la baranda G4(1S)
con bloques separadores de madera, uno de los guardarraíles más ampliamente
usado en los EUA.
Cada componente de la baranda modelo fue validado tanto cuantitativa como
cualitativamente, con pruebas de laboratorio, con la excepción del sistema de an-
claje para los cuales no se dispone de datos de prueba. El CNAM modificado
C2500R (reducción de elemento) camioneta modelo (es decir, modelo con modi-
ficaciones al sistema de suspensión por WPI) fue usado para simular el impacto de
2000 kg de camioneta. El modelo CNAM C2500R se usó ampliamente en estudios
previos para analizar el impacto del vehículo contra y, por lo tanto, se depuró el
modelo.
La exactitud de los resultados del modelo se cuantificó antes de ser usadas en este
estudio. El modelo fue usado por primera vez para simular una de 2.000 kg im-
pactando el recogedor modificado G4(1S) barrera a 100 km/h a un ángulo de 25º.
Los resultados fueron validados mediante la comparación a prueba de choque a
escala completa documentada en la bibliografía, y se llegó a la conclusión de ser el
modelo que da el comportamiento realista, tanto de la baranda y vehículo en un
suceso de impacto.
El modelo fue validado después usados en un análisis paramétrico para investigar
los efectos de diversos tipos de impactos seguimiento cordón con 2.000 kg ca-
mioneta sobre la estabilidad y la trayectoria del vehículo durante unos simples
cordones recorridos. El análisis paramétrico participaron seis tipos (AASHTO
cordón los tipos A, B, C, D y G y 10 cm Nueva York cordón), dos velocidades de
impacto (70 y 100 km/h) y tres ángulos de impacto (5, 15 y 25º).
El modelo también fue usado en un estudio paramétrico para investigar el com-
portamiento al choque de cordón las combinaciones de barrera en el seguimiento
de los impactos con el 2000 kg camioneta. El análisis paramétrico implicó la mo-
dificación NCAC C2500R camioneta impactando en el modelo G4 modificado(1S)
modelo guardarrail (1) a velocidades de impacto de 70, 85 y 100 km/h; (2) en un
ángulo de 25º de impacto; (3) y a la distancia de desplazamiento de cordón a la
barrera de 0, 2,5 y 4 m. Los resultados del estudio transversal del cordón indicó que
la estabilidad de la camioneta no estaba comprometida en el seguimiento de los
impactos, pero la trayectoria del paragolpes delantero fue suficiente para que im-
plique un riesgo de anulación de barrera cuando un estándar fuerte post-baranda
se coloca en cualquier lugar desde 0,5 m a 7 m por detrás de 15 cm de alto muretes
o 0,6 m a 7 m por detrás de 10 cm de alto cordones.

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Los resultados de la camioneta modelo impactando en diversas combinaciones de
cordón guardarrail confirmó que la presencia del cordón era potencialmente peli-
grosos. Los resultados del estudio paramétrico se usaron para identificar ciertas
combinaciones que tenían más probabilidades de resultar en barrera aceptable
desempeño y aquellos con más probabilidades de producir barrera inaceptable
rendimiento y guías para definir correcta colocación de barrera y tipo de cordón
fueron presentados. Incluso los casos identificados como exitosa se tradujo en un
rendimiento muy pobre de la baranda y un mayor riesgo de lesiones a los ocu-
pantes del vehículo que no era el caso cuando el cordón no estaba presente. Estas
guías fueron validados por pruebas de choque a escala completa de cor-
dón-baranda combinaciones.
CONCLUSIONES
El resultado de las pruebas y análisis que antecede fue el desarrollo de guías re-
comendadas para usar cordones. Los resultados del estudio de seguimiento de
vehículos atravesar cordones donde los guardarraíles no están presentes indica-
ron que el paragolpes delantero trayectoria es sólo ligeramente afectado por la
velocidad del impacto, ángulo de impacto, y la pendiente de la curva cara. El factor
más importante que influye en la trayectoria y la estabilidad del vehículo en el
seguimiento de estos impactos es la altura del cordón.
Los vehículos también suelen interactuar con cordones en una configuración no
guiada. Un índice de riesgo de tripping (TRI) fue desarrollado para cuantificar el
rendimiento de cordones en situaciones no guiadas. El índice fue desarrollado con
pruebas de plena vida-conductor de cordón transversal y simulaciones de ele-
mentos finitos de una camioneta de 2000 kg atravesando una gran variedad de
cordones en impactos no guiados. Los valores TRI superiores a 45 se consideraron
para indicar que los vehículos estaban en alto riesgo de tropiezos, mientras que los
valores de TRI inferiores a 20 presentan un riesgo muy bajo. Los valores TRI entre
20 y 45 se consideraron moderados. El mejor cordón evaluado en este estudio fue
el de Nueva York que se tradujo en un TRI de poco más de 12. Los cordones
AASHTO tipos C y G presentan riesgo moderado en caminos de alta velocidad y
los AASHTO Tipos B y D presentan alto riesgo en caminos de alta velocidad.
Cuando los cordones deban usarse en caminos de alta velocidad, a la mayor
brevedad posible el cordón de altura y pendiente más plana debe usarse para
minimizar el riesgo de vuelco del vehículo en una choque no guiado.
También se desarrollaron guías para usar cordones junto con guardarraíles.

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Cualquier combinación de un declive frente a cordón esa es de 15 cm o más cortos
y una fuerte post-baranda puede ser usado donde el cordón está a ras con la su-
perficie de la baranda hasta una velocidad de 85 km/h.
Los guardarraíles instalados detrás de los cordones no debería estar más cerca de
2,5 m para cualquier velocidad superior a 60 km/h. Paragolpes del vehículo puede
elevarse por encima de la altura crítica de la baranda para muchos ángulos y ve-
locidades de salida de camino en esta región, haciendo saltar la barrera probable.
Una distancia lateral de al menos 2,5 m es necesario para permitir que la suspen-
sión del vehículo para volver a su estado prepartida. Una vez que la suspensión y el
paragolpes volvieron a su posición normal, los impactos con la barrera deben
seguir correctamente.
Para calzadas con velocidades de operación de 70 km/h o menos pueden usarse
barandas de 15 cm de alto o cordones más cortos de cara inclinada, mientras que
la cara de la baranda se encuentra al menos a 2,5 m por detrás del cordón. Los
vehículos que viajan a velocidades superiores a 70 km/h, puede saltar la baranda
para algunos ángulos de salida.
En los casos en que los guardarraíles están instalados detrás de los cordones en
caminos con velocidades de operación entre 71 y 85 km/h, a una distancia lateral
de al menos 4 m es necesario para permitir que la suspensión del vehículo para
volver a su posición presalida. Una vez que la suspensión y el paragolpes volvieron
a su posición normal, los impactos con la barrera deben seguir correctamente. Los
guardarraíles pueden usarse con cara inclinada de 10 cm de alto o menos, mien-
tras el rostro de la baranda se encuentre al menos a 4 m por detrás del cordón. Los
vehículos que viajan a velocidades superiores a 85 km/h pueden saltar la baranda
para algunos ángulos de salida.
Con velocidades de operación de 85 km/h, los guardarraíles deben usarse sola-
mente con 10 cm de alto o más cortos frente cordones inclinados, y deben colo-
carse con el cordón al ras con la superficie de la baranda. Sobre las velocidades de
operación de 90 km/h, el cordón de cara inclinada 1:3 o menos debe ser de 10 cm
de alto o más corto.
Estas guías recomendadas deberían ayudar a los practicantes a seleccionar
combinaciones adecuadas de cordón-baranda donde sean necesarias. Los cor-
dones deben usarse sólo en caminos de alta velocidad cuando las inquietudes
sobre el desagüe los hacen imprescindibles para el correcto mantenimiento del
camino..

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APÉNDICE
GUÍAS DE DISEÑO PARA USAR CORDONES Y COMBINACIONES CORDONES Y COMBINACIONES DE
CORDÓN+BARANDA EN CAMINOS DE ALTA VELOCIDAD
Chuck Aldon Plaxico
Disertación Presentada a la Facultad de WORCESTER POLYTECHNIC INSTITUTE en
cumplimiento parcial de los requisitos para el Grado de Doctor en Filosofía en Ingeniería
Civil APROBADO por:
Dr. Malcolm Ray, Asesor Principal de Ingeniería Civil y Ambiental
Dr. Leonard D. Albano, Miembro del Comité Ingeniería Civil y Ambiental
Dr. Tahar El-Korchi, Miembro del Comité Ingeniería Civil y Ambiental
Dr. John F. Carney, Consejero de la Comisión y Vicepresidente de Asuntos Académicos
Dr. Joseph R. Rencis, Miembro del Comité Ingeniería Mecánica
Septiembre de 2002
RESUMEN
El peligro potencial de usar cordones en las vías de alta velocidad fue una preocupación para los
diseñadores de caminos durante casi medio siglo. Los cordones se extienden 8-20 cm por en-
cima de la superficie del camino para distancias apreciables y se encuentran muy cerca del borde
del calzada, por lo tanto, constituyen un riesgo continuo para el automovilista. Bordes se usan a
veces en combinación con barandas u otras barreras de camino. Las pruebas de choque a gran
escala demostraron que el diseño y la colocación inadecuados de estos sistemas pueden dar
lugar a que los vehículos suban o rompan un sistema de baranda fuerte, aunque los mecanismos
para estos fallos no se comprenden bien. Por estas razones, el uso de cordones fue general-
mente desalentado en caminos de alta velocidad. Los cordones a menudo son esenciales, sin
embargo, por la restricción de derechos de paso, consideraciones de drenaje, control de acceso,
delineación y otras funciones de acantonamiento. Por lo tanto, existe la necesidad de guías
reconocidas a nivel nacional para el diseño y uso de cordones.
El propósito primario de este estudio fue desarrollar guías de diseño para el uso de cordones y
combinaciones de barrera de cordones en los caminos con velocidades operativas superiores a
60 km/h. La investigación presentada en este documento se identifican los tipos comunes de
cordones que se pueden usar con seguridad y eficacia en los caminos de alta velocidad y tam-
bién identifica la combinación y lugar apropiado de cordones y barreras que permitan a las ba-
rreras contener y redirigir de manera segura a un vehículo que la choque.
Se desarrollaron modelos de elementos finitos de cordones y cordón de barandas sistemas, y el
programa de elementos finitos, LS-DYNA, se usó para investigar el caso de un vehículo que
atraviesa varios tipos cordón. Análisis de elementos finitos, AEF, también se usó en el análisis de
un vehículo que impacta una serie de combinaciones cordón-baranda. Los resultados obtenidos
de estos análisis se sintetizaron con los resultados de estudios previos, que implicaron pruebas
de choque a gran escala, simulación por computadora y otros métodos. Entonces se usó la in-
formación combinada de desarrollar un conjunto de guías para usar cordones y combinaciones
de cordón-barrera en caminos de alta velocidad.

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CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN
1.1.Fondo
1.2.Propósito y aplicabilidad
1.3.Objetivos del proyecto
2. REVISIÓN DE BIBLIOGRAFÍA
2.1.Introducción
2.2.Métodos de análisis aplicados en el estudio de la seguridad del encintado
2.3.Efecto de los cordones en la estabilidad del vehículo
2.4.Efecto de los cordones instalados en conjunto con las barreras
2.5.Efectos de la Curb Trip en la Estabilidad del Vehículo
2.6.Síntesis de la revisión de la bibliografía
2.7.Resumen
3. ENFOQUE DE INVESTIGACIÓN
3.1.Introducción
3.2.Métodos de simulación por computadora
3.3.Prueba de choque a escala completa
3.4.Análisis paramétrico mediante simulación por computadora
3.5.Resumen
4. DESARROLLO Y VALIDACIÓN DE UN MODELO DE ELEMENTOS FINITOS DEL GUARDRA G4(1S) MODI-
FICADO CON BLOQUES DE MADERA
4.1.Introducción
4.2.Metodología de modelado
4.3.Modelo de elementos finitos de una camioneta Chevrolet 2500
4.4.Validación del modelo G4(1S) Guardrrail modificado
4.5.Resumen
4.6.Conclusiones
5. EVALUACIÓN DE LOS IMPACTOS DE LOS VEHÍCULOS SOBRE CORDÓN
5.1.Introducción
5.2.Estudio paramétrico
5.3.Datos recolectados
5.4.Modelo de elemento finito de cordón y terreno
5.5.Resultados de las pruebas de fricción
5.6.Modificaciones adicionales al modelo de vehículo y resultados subsiguientes
5.7.Resumen
6. IMPACTO DEL VEHÍCULO CON SISTEMAS DE CURB-AND-GUARDRAIL
6.1.Introducción
6.2.Estudio paramétrico
6.3.Datos recolectados
6.4.Resultados
6.5.Resumen

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7. SÍNTESIS DE LOS RESULTADOS DEL ANÁLISIS
7.1.Introducción
7.2.Pruebas de travesía del vehículo y resultados de la simulación
7.3.Pruebas de Curb-Guardarrail y Resultados de Simulación
7.4.Resumen
8. GUÍAS PARA LA SELECCIÓN DE TIPO DE CORDÓN
8.1.Introducción
8.2.Guías para el uso de cordones en las vías rápidas
8.3.Guías para el uso de combinaciones de barrera y barrera en alta velocidad
9. RESUMEN Y CONCLUSIONES
9.1. Introducción
9.2 Resumen de estudios previos de investigación
9.3 Resumen de la investigación actual
9.4 Investigación futura
10. REFERENCIAS

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I INTRODUCCIÓN
1.1 Antecedentes
Durante mucho tiempo hubo preocupación por el uso de cordones en los caminos de alta velo-
cidad, por su potencial para causar que los conductores pierdan el control y se estrellen. Los
cordones se extienden 8-20 cm por encima de la superficie de la calzada en distancias apre-
ciables y muy cerca del borde. Por lo tanto, presentan un posible peligro para los conductores
que pueden invadir el borde de calzada, en cualquier punto en la longitud del cordón. La política
de diseño de caminos de AASHTO, Libro Verde, desalienta usar cordones en caminos de alta
velocidad, por su potencial para causar que los conductores pierdan el control y se estre-
llen. También pueden provocar que al patinar lateralmente un vehículo golpee el cordón, situa-
ción que se conoce como tripping. En algunos casos se coloca una barrera en combinación con
un cordón, y puede resultar un diseño inadecuado que dé lugar a vuelcos de vehículos o pasar
por pasar por debajo de la barrera.
Aunque el uso de cordones se desaconseja en las vías de alta velocidad, a menudo se requieren
por zona-de-camino restringida, consideraciones de drenaje, control de acceso, delineación, y
otras funciones de cordones. Actualmente, tales instalaciones se ponen en su lugar sin una
comprensión clara de los efectos que tendrán sobre la capacidad de la barrera para contener con
seguridad y redirigir a un vehículo errante. Hubo un número muy limitado de pruebas de choque
a gran escala para combinaciones de cordón- y de barrera y una gran pe r centaje de esas
pruebas que implican la clase más grande de los vehículos de pasajeros, tales como la camio-
neta 2000 kg no tuvieron éxito. Incluso los casos que implican la kg 2000-camioneta que satis-
facía los r e quirements de NCHRP Informe 350 dieron como resultado un daño excesivo al
sistema de barrera o trayectorias extremas y i n estabilidad del vehículo.
La Política sobre Diseño Geométrico de Caminos y Calles (p. Ej., El Libro Verde) de AASHTO
contiene políticas sobre el diseño y uso de características de caminos transversales, incluyendo
cordones. (1) El propósito de los cordones es dar drenaje, delinear el borde del pavimento,
apoyar el borde del pavimento, dar el borde para una pasarela peatonal, y dar cierta capacidad
redireccional para los impactos a baja velocidad. En las vías de mayor velocidad, objeto de este
estudio, la función principal de los cordones suele ser el drenaje, especialmente en el área de un
puente u otro lugar donde el riesgo de erosión es alto.
El Libro Verde define dos tipos básicos de cordones como se muestra en la Figura 1.1: cordones
verticales y cordones inclinados. Los cordones verticales suelen tener una cara vertical o casi
vertical.Tales cordones usualmente sirven para varios propósitos, incluyendo desalentar a los
vehículos de salir del camino, drenaje, soporte del borde de la pasarela y delineación del borde
del pavimento.
Los cordones verticales tienen cierta habilidad para redirigir los vehículos errantes ya que la
rueda impactante es dirigida por el cordón en una dirección paralela a la vía recorrida. Si la ve-
locidad de impacto es modesta, esta acción de dirección es todo lo que puede ser necesario para
evitar que el vehículo salga del camino. Si la velocidad y el ángulo de empotramiento son ma-
yores, entonces la acción de dirección del cordón sólo no es suficiente para redirigir el vehícu-
lo. Dado que el centro de gravedad del vehículo

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Mucho más alto que la parte superior del cordón, un impacto de alta velocidad con el cordón
presentará un momento de vuelco. Este momento del rodillo introducirá a su vez una inestabi-
lidad en la trayectoria del vehículo e incluso puede ser lo suficientemente grande como para
hacer que el vehículo ruede. Dado que los cordones se usan a menudo principalmente para fines
de drenaje, a menudo se encuentran en conjunción con laderas laterales empinadas donde un
vuelco sería aún más probable. Por estas razones, los cordones verticales de la cara se limitan
generalmente a las instalaciones de la velocidad baja donde la acción de dirección del cordón es
suficiente para la redirección.
Figura 1.1: Bordes típicos de caminos AASHTO (1)
Los cordones inclinadoS, Figura 1.1, tienen una cara inclinada y son co n calculó de tal manera
que un vehículo puede montar hacia arriba y sobre el cordón. Estos cordones están diseñados
para que no redireccionen significativamente un vehículo. Usualmente se usan en situaciones en
las que no es deseable redirigir un vehículo posiblemente dañado y fuera de control en el flujo de
tránsito. Los cordones inclinados se usan principalmente para propósitos de drenaje, pero tam-
bién se usan en islas medianas y en las banquinas de caminos de alta velocidad para delineación
y otras razones. Los cordones inclinados dan control de drenaje mientras que también permite
que los vehículos tengan acceso a el camino en situaciones de emergencia.
A menudo es necesario usar un cordón para el drenaje u otras razones en un lugar particular que
también garantiza una barrera. Por ejemplo, los enfoques de estructuras de puente (por ejemplo,
ove r pasa) a menudo están construidas sobre rellenos con pendientes pronunciadas. Se re-
quiere un barandal de aproximación tanto para proteger el extremo de la baranda del puente
como para proteger a los conductores errantes de la inclinación lateral empinada que se apro-
xima a la estructura. Si se permitiera que el agua de la superficie se drenara de la calzada por la
pendiente empinada junto al puente, podría desarrollarse un problema de erosión.

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Normalmente se requiere un cordón para canalizar la escorrentía hacia una cuenca de captura o
alguna otra estructura de drenaje.Tanto el cordón como la barrera son importantes caracterís-
ticas funcionales del camino en esta situación.
Otra situación similar ocurre en los caminos donde se necesita una baranda para proteger una
empinada pendiente del camino como se muestra en la Figura 1.2. La Figura 1.2 muestra un
borde de asfalto de cara inclinada de 10 cm de altura instalado justo enfrente de los postes de un
guardabarros de Viga-W de G4(1S). El sitio es
Una camino rural de dos carriles de 90 km/h en Maine. El cordón se coloca en este sitio para dar
el drenaje lejos de la pendiente lateral escarpada detrás de la baranda y de este modo evita la
erosión. La erosión debilitaría probablemente el borde del camino, erosionaría el suelo alrededor
de los postes del guardrail y causaría problemas de la estabilidad de la cuesta. El cordón es por
lo tanto necesario para el drenaje apropiado. Asimismo, la baranda es necesaria para proteger a
los automovilistas errantes del terraplén escarpado. En tal situación, hay pocas opciones pero
usar un cordón y la barrera co m combinación.
El Libro Verde limita su orientación sobre el uso de cordones verticales y barreras a la siguiente
declaración (capítulo 4, pp. 327):
Figura 1.2: Cordón inclinado instalado al ras con una ba-
randa de Viga-W de viga fuerte en una camino rural de dos
carriles de 90 km/h en Maine.
"Cuando se usan cordones junto con barreras, como en
puentes, se debe tener en cuenta el tipo y la altura de la
barrera.Los cordones colocados delante de las barreras
pueden resultar en un impacto de trayectoria impredeci-
ble. Si un cordón se usa junto con una barrera, la altura de
un cordón vertical debe estar limitada a 10 cm o debe ser
del tipo en pendiente, idealmente, situada a nivel con o
detrás de la cara de la barrera. Los cordones no deben
usarse con barreras medianas concretas. Los cordones
colocados incorrectamente pueden hacer que los vehículos
errantes salten la barrera mediana de hormigón o que la
golpeen, haciendo que el vehículo se vuelque. "(1)
La política de AASHTO con respecto al uso de barreras de
camino está contenida en la Guía de Diseño de Costados
del Camino. (2) (3) El uso de cordones junto con barreras
se trata en la sección 5.6.2.1 de la Guía de Diseño de Caminos:
"Pruebas de choque demostraron que el uso de cualquier combinación de barandas/cordón
donde de alta velocidad, impactos de ángulo alto es probable que deben desalentarse. Donde no
hay factible altern un tantes, el uso de un cordón no superior a 10 cm o de refuerzo de La barrera
para reducir su desviación mediante el atornillado de una viga en W al dorso de los postes o la
adición de un rubrail por lo general resulta satisfactoria En instalaciones de menor velocidad,
todavía existe un potencial de bóveda, pero como se reduce el riesgo de tal incidencia,

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Un cambio de diseño puede no ser rentable.Es necesario un análisis caso por caso de cada
situación considerando las velocidades previstas y las consecuencias de la penetración vehi-
cular”. (2)
La política AASHTO mencionada anteriormente es usada por la mayoría de los estados. Por
ejemplo, el Manual de Diseño del Departamento de Transporte de Iowa dice:
"No es deseable usar la baranda de seguridad junto a los cordones, sino que debe hacerse todo
lo posible para remover objetos fijos o trasladarlos fuera de la zona libre, en lugar de usar ba-
randas. Normalmente con la línea de instalación en la cara del cordón, si se usan cordones de 15
cm durante el resto del proyecto, el cordón debe pasar a un borde inclinado de 10 cm durante
toda la instalación de la baranda. (4)
Al principio, la combinación de un cordón y una barrera puede parecer una estrategia razonable
para redirigir a los vehículos errantes. Los cordones, como se discutió anteriormente, poseen
cierta capacidad para redirigir los vehículos, y las barreras están diseñadas específicamente
para ese propósito. Combinar los dos, por lo tanto, podría dar una protección acumulativa a los
automovilistas. Desafortunadamente, el efecto del cordón en la trayectoria del vehículo
es m coplicatura y, a menudo puede implicar la transformación de energía cinética en energía
cinética longitudinal difícil de control vertical y rotacional. E investigadores R en un estudio
temprano de California llaman la tendencia del cordón para poner en marcha el vehículo "salto
dinámico". (5)
La mayor parte de los conocimientos actuales sobre el comportamiento del vehículo durante el
impacto con cordones fue desarro l artículo de opinión en pruebas a escala real realizado hace
casi 40 años. (5) Las pruebas más recientes de los pasamanos de los puentes y las transiciones
de baranda-a-baranda-de-puente añadieron algo a este conocimiento. (6) Si bien la edad, la
variabilidad entre las pruebas y la adecuación de las barreras dificultan la generalización de los
resultados de estas pruebas, se aceptó generalmente que cuando se usa un cordón en combi-
nación con una viga de acero y viga Barrera, la barrera debe ser endurecida de alguna manera
para evitar grandes deflexiones de barrera. En esencia, si la barrera d e fleja demasiado, el
cordón puede iniciar una componente vertical de movimiento del vehículo que puede poner en
marcha el vehículo encima de la barrera. Los métodos comunes de rigidización de la barrera
incluyen el anidamiento de dos secciones de la viga-w, la adición de una viga-w en la parte
posterior de la barrera, la adición de un riel de frotamiento y la reducción de la separación del
poste. El o b subjetivo básica es la de mantener el vehículo entre en contacto con el cordón
mediante la colocación del cordón detrás de la cara de la barrera y la limitación de la desviación
de la barrera.
Existen tres tipos básicos de barreras longitudinales: barreras rígidas, barreras semirrígidas y
barreras flexibles. Las barreras rígidas son a menudo de forma, barreras de hormigón como la
barrera mediana en forma de F, la barrera de Nueva Jersey, la pared alta de Ontario, etc En
esencia, este tipo de barreras también pueden funcionar como dispositivos de drenaje por lo que
probablemente no hay razones comunes por qué Un cordón sería usada junto con, una barrera
de New Jersey, por ejemplo.

NCHRP REPORT 537 - 2006 35/167
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Las barreras semirrígidas incluyen los barandales de Viga-W de viga fuerte ampliamente usados
que generalmente se desvían lateralmente menos de un metro en las pruebas de choque
NCHRP Report 350 TL-3. Estas barreras se usan en casi todos los estados y representan la gran
mayoría del inventario instalado de hardware de camino. (7) Estos tipos de barreras son también
ampliamente usados en muchos estados en conjunción con cordones, como se ilustra en laa
figuras 1.2 y 1.3.
El uso de cordones y barandales de Viga-W de poste fuerte es un tema importante en esta in-
vestigación.
Las barreras flexibles incluyen sistemas tales como la baranda de tres cables, la baranda de
Viga-W de poste débil, y la baranda de Viga-cajón débil. Estos sistemas están diseñados para
acomodar deflexiones laterales de hasta 3 m. Porque estos sistemas permiten grandes defle-
xiones laterales, la mayoría de los e v hículos montarían el cordón mientras que la interacción
con la barrera. Por esta razón, el autor cree ser relativamente inusual que los Estados utilicen
cordones en conjunto con barandales de postes débiles. La cuestión de combinar las barreras y
los cordones de los postes débiles se refiere a hasta qué punto la barrera debe situarse detrás
del cordón.Para exa m ple, si la barrera está situado lo suficientemente lejos detrás del cordón, el
vehículo puede estabilizar antes de golpear la barrera. Un tema importante en esta investigación
es determinar la distancia de empotramiento lateral que se necesita para que un vehículo se
estabilice después de impactar un cordón a velocidades de autopista.
1.2 Propósito y Aplicabilidad
Se necesitan guías reconocidas a nivel nacional para el diseño y uso de cordones en varios tipos
de caminos de alta velocidad. Por ejemplo, puede ser aceptable usar cordones específicamente
diseñados para reducir los riesgos descritos anteriormente. Un mínimo de investigación se hizo
sobre cordones inclinados, por lo tanto, hay muy poca información disponible sobre r mación a
su efecto sobre el vehículo tropezar o bóveda, especialmente teniendo en cuenta la actual
mezcla de tipos de vehículos y tamaños. El Programa Nacional Cooperativo de Investigación de
Caminos (NCHRP) tiene spo n cinado Worcester Polytechnic Institute para desarrollar guías de
diseño para el uso de cordones y combinaciones de cordón-barrera- en los caminos con velo-
cidades de operación superiores a 60 km/h en virtud de Acuerdo del proyecto NCHRP 22-17. La
investigación presentada en esta tesis es una gran parte de ese estudio y dará información muy
útil al proyecto NCHRP 22-17.
1.3 Objetivos del proyecto
Los objetivos de esta investigación son identificar los tipos comunes de cordones que pudieran
usarse manera segura y efectiva en caminos de alta velocidad, determinar la combinación y
colocación apropiadas de cordones y barreras de manera que las barreras sigan siendo efectivas
y, en última instancia, Guías basadas en criterios específicos de sitio para la instalación de
cordones y combinaciones de barrera de cordóns en caminos con velocidades de operación
mayores de 60 km/h.
La primera fase del proyecto implica una revisión en profundidad de la bibliografía publicada el fin
de identificar info r mación pertinente para el diseño, la seguridad y la función de los cordones, y
las combinaciones cordón/barrera en los caminos con velocidades de operación mayores que 60
km/h.

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Los métodos de simulación por computadora se usan en una investigación paramétrica que
implica el impacto del vehículo con cordones y combinaciones de para determinar qué tipos de
cordones son seguros de usar en caminos de alta velocidad y determinar la colocación adecuada
de una barrera con respecto al ccordón de tal manera que la barrera siga siendo eficaz en la
seguridad de la contención y reorientación del vehículo de impacto. Luego se sintetizan los re-
sultados del estudio y se desarrollan pautas para el uso de cordones y sistemas de frenado y
barrera.
II. REVISIÓN DE BIBLIOGRAFÍA
2.1 Introducción
La evaluación de la efectividad de seguridad de los cordones atrajo una cantidad considerable de
atención en las primeras décadas de la investigación de seguridad en camino. Los cordones
fueron pensados para ser un método barato de mantener vehículos en la calzada por lo menos
algunas condiciones del impacto. En 1953 la Cal i Fornia División de Caminos realizó una serie
de 149 ensayos a escala completa en 11 tipos diferentes de geometrías de cordones para
evaluar la seguridad efe c tividad de cordones. (5) Esta serie de pruebas fue seguida en 1955 por
otra serie de pruebas usando los cuatro cordones con mejor desempeño de la primera serie. (8)
La conclusión de los investigadores fue que los cordones de barrera deben ser de al menos 10
pulgadas de alto, Y tienen una textura superficial relativamente lisa. Se realiza-
ron otros estudios si m ILAR pero menos extensas en Canadá, Alemania y Reino Unido. Estas
pruebas iniciales de choque formaron la base de la política
de AASHTO descrita anteriormente en el Capítulo 1. Aunque
la flota de vehículos cambió considerablemente desde el
momento de estos primeros estudios, la versión actual del
Libro Verde de AASHTO contiene sustancialmente las
mismas recomendaciones que el Libro Verde de 1965
respecto del uso de cordones.
Los métodos que se emplearon para analizar la efectividad
de seguridad de los cordones en investigaciones anteriores
incluyeron métodos analíticos, pruebas de choque a gran
escala y códigos de dinámica de vehículos. Cada uno de
estos métodos se analizan en las siguientes seccio-
nes.Información de estudios seleccionados de investiga-
ciones anteriores sobre cordones y barreras
También se dan combinaciones, seguidas de un resumen de
la revisión bibliográfica.
2.2 Métodos de análisis aplicados en el estudio de la
seguridad del cordón
2.2.1 Métodos analíticos
Figura 2.1: Rendimiento en el encintado
Características de los cordones de Trief y Elsholz (10)

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La mayor parte del trabajo analítico con respecto al impacto del vehículo en los cordones se
relacionado con las capacidades redireccionales de los bordes verticales de las superficies o con
su potencial para causar vuelco. Si la velocidad pacto i m y el ángulo se trazan en un gráfico y
diferentes símbolos usados para denotar ción c redire y de montaje, a continuación, una curva
como la Figura 2.1 se puede desarrollar. La figura 2.1 muestra las características de dos bordes
experimentales particulares, los cordones de Trief y Elsholz. (10) (11) La línea describe el límite
entre el comportamiento de redirección y el comportamiento de montaje. Peine i naciones de la
velocidad de impacto y el ángulo de caída a la izquierda de la curva daría lugar a la redirección, y
las que corresponden a la derecha se traduciría en el montaje del cordón. El límite entre
r e dirección y montaje puede ser descrito por la ecuación
K = V sin a
Donde V es la velocidad de impacto y a es el ángulo de impacto. En esencia, esta expresión
ind iCates que un cordón dada redirigir el vehículo cuando el componente lateral de la velocidad
de impacto es menor que un cierto valor carac- cha r. Dunlap encontró que el componente lateral
característico de la velocidad para el borde del cordón era de 5 km/h y para el cordón de Elsholz
era de 14,6 km/h; Por lo tanto, el cordón de Elsholz era más eficaz en la reorientación de
vehículos que el borde del cordón. (12)
Dunlap intentó ampliar esta metodología básica tratando la velocidad de impacto y el ángulo
como una variable probabilística aleatoria junto con el tipo de vehículo. Si se conoce la distribu-
ción de correosángulos n croachment y velocidades de vehículo para una calzada en particular,
el porcentaje de vehículo que sería redirigido por cada tipo de cordón puede ser estimado. (12)
Dunlap usó datos de una camino específica en Michigan para la velocidad distrib ción u y los
datos de usurpación Hutchinson- Kennedy para la distribución del ángulo de impacto. (13) para
el sitio CIFIC e sp en Michigan, Dunlap encontraron que el cordón Elsholz se podía esperar para
redirigir el 70 por ciento de los vehículos que impactan y el cordón Trief podía Sólo se espera que
reorienten el 27 por ciento. Unfor damente, el componente lateral característica cordón de la
velocidad es también una función de las características del vehículo que golpean el cordón y el
tipo de cordón. Algunos vehículos tendrán características geométricas, de suspensión y de
manejo más propensas a montar el
Que otros vehículos. La capacidad de un cordón para redirigir un vehículo depende no sólo de la
velocidad y el ángulo de impacto, sino también de las dimensiones del cordón, el material su-
perficial del cordón, si está húmedo o seco y el radio del neumático impactante.
Por lo tanto, la línea divisoria entre el montaje y la redirección, mostrada en la figura 2.1 sólo es
válida para un solo tipo de vehículo de prueba que impacta un tipo específico de cordón. Los
dramáticos cambios en las características de los vehículos durante la última década limitan se-
riamente la validez de los hallazgos de estos primeros estudios. Los vehículos de hoy son más
ligeros, tienen centros de gravedad más altos, y tienen neumáticos de perfil más bajo. Además,
la población de vehículos de pasajeros se volvió mucho más diversa, incluyendo camionetas,
vehículos utilitarios deportivos de gran tamaño, mini-furgonetas, pequeñas utilidades deportivas,
así como el tradicional automóvil de pasajeros. Algunos de estos tipos de vehículos demostraron
ser menos estables en las colisiones con obstáculos de tránsito que pa stradicionales coches
Senger. Mientras que las pruebas realizadas durante los últimos 40 años dan algunas ideas

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interesantes, los resultados deben ser vistos cuidadosamente ya que la población de vehículos
de hoy es muy diferente de lo que era durante la década de 1960.
Navin y Thomson, de la Universidad de Columbia Británica, realizaron un estudio analítico sobre
la seguridad de los bordes de los caminos. (14) Desarrollaron las siguientes relaciones empíricas
para estimar la capacidad de un borde de hormigón seco para redirigir con seguridad un vehículo
sobre la base de los hallazgos producidos En investigaciones previas:
Donde h es la altura del cordón requerida para redirigir el vehículo impactante, r es el radio del
neumático en milímetros, Vr es la velocidad en la reorientación, 2 es el ángulo de impacto, N es el
coeficiente de fricción del caucho liso en la superficie de prueba , Y: CD es el coeficiente de
fricción del caucho liso en concreto seco. Tenga en cuenta que la altura requerida del cordón
aumenta a medida que el radio de los neumáticos se incrementa, la velocidad del vehículo
i n pliegues, aumenta el ángulo de impacto, o aumenta el coeficiente de fricción.
2.2.2 Códigos de Dinámica del Vehículo
El primer programa de simulación computarizada usado para el análisis de los impactos de la
frenada del vehículo fue el Programa de choques de vehículos únicos del laboratorio aeronáutico
de Cornell (CALSVA). (15) Fue usado por la Wayne State University y el Instituto de Seguridad
Vial de Investigación (HSRI) de la Universidad de Michigan para determinar la función de redi-
rección de varias configuraciones de cordones. (16) El programa CALSVA, desarrollado por el
Laboratorio de Aeronáutica de Cornell, fue sólo capaz de simular un rango limitado de escenarios
de impacto, por la simplicidad del programa. Sin embargo, sí sirvió como precursor de códigos
más avanzados de simulación por computadora.
La versión de segunda generación de CALSVA fue el Modelo de Simulación de Objeto de
Vehículo de Camino (HVOSM). (17); se usó ampliamente junto con pruebas de choque a gran
escala para estudiar la dinámica del vehículo durante el impacto con cordones. Una revisión
exhaustiva de estos estudios será pr e tantes en las secciones posteriores de este capítulo.
El código de la dinámica del vehículo VDANL (Análisis de la dinámica del vehículo, no lineal) fue
desarro l artículo de opinión en el 1980 por el tránsito del camino Administración Nacional de
Seguridad (NHTSA) y Tecnología Systems, Incorporated (ITS). Se trata de un programa de si-
mulación de la dinámica del vehículo integral que se ejecuta en un PC en un env venta-
nas i ronment. Fue diseñado para el análisis de vehículos de pasajeros, camiones ligeros,
vehículos articulados y se mejoróa lo largo de los años para ampliar y mejorar sus capacida-
des. Ahora permite el análisis de las maniobras del conductor inducido por arriba a través de las
condiciones de rendimiento límite definido por neumático satur una característica, así como
características de control de realimentación del conductor.
VDANL fue elegido por la Administración Federal de Caminos (FHWA) para su uso en el Inte-
ra c tivo de Seguridad Vial Diseño Modelo (IHSDM). (18) El programa IHSDM se usa para eva-

NCHRP REPORT 537 - 2006 39/167
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luar nuevos diseños de calzada mediante el uso de un modelo de rendimiento del conductor para
simular el vehículo/conductor r e SPUE cuando se atraviesa la configuración camino propues-
ta. El modelo de rendimiento del conductor en IHSDM estima drivers' velocidad y selección de
pasos a lo largo de una camino, y esta formación n i se da como entrada a VDANL, que estima la
cinemática del vehículo tales como la aceleración lateral, la demanda de fricción, y el momento
de balanceo. La información de VDANL se usa para identificar las condiciones que podrían re-
sultar en la pérdida de control del vehículo (es decir, derrape o vuelco).
2.2.3 Prueba de choque a escala completa
Aunque los avances en los programas de simulación por computadora permitieron
Reproducir con exactitud y predecir sucesos de impacto complejos, las pruebas a gran escala
siguen siendo esenciales para evaluar el rendimiento de seguridad de los cordones y otros ac-
cesorios de camino. Para evaluar el desempeño de las barreras en los caminos, las condiciones
de impacto deben cumplir con los procedimientos de prueba estándar aceptados por la FHWA. El
primer documento de procedimientos fue publicado por la Junta de Investigación de Caminos en
1962. (19) Las revisiones posteriores de los procedimientos fueron hechas por el Programa
Cooperativo Nacional de Investigación de Caminos. Las últimas revisiones de los procedimientos
de ensayo se publicaron en el Informe 350 de la NCHRP en 1993. (20)
De 1981 a 1992 se realizaron ensayos de choque según los requisitos de prueba especificados
en el Informe 230 del NCHRP. (21) Las condiciones de prueba requeridas para la evaluación de
la baranda en el Informe NCHRP 230 implicaban un sedán de 2000 kg que impactaba la baranda
a una velocidad de 100 km/h y un ángulo de 25º.
El cambio más importante en el Informe 350 del NCHRP fue que el gran sedán de pasajeros
prácticamente había desaparecido de la población de vehículos y surgieron en su lugar nuevos
tipos de vehículos como minivans, vehículos utilitarios deportivos y camionetas. poste que la
primera prueba pr o cedimientos especificado en el Informe Highway Research Board 482 hasta
NCHRP Informe 350, la gran sedán de coche (es decir, un coche 2040 kg) había servido como el
vehículo de pruebas de choque en representación de la flota de vehículos grandes de pasaje-
ros. NCHRP Informe 350 sustituyó el coche grande con una camioneta de 2000 kg. Los desafíos
que la camioneta introdujo a los procedimientos de prueba de choque se debieron a su centro de
gravedad, más hacia adelante que lo hace mucho más inestable durante los impactos que su
predecesor, el sedán grande.
El rendimiento de una combinación cordón/barrera de protección se evalúan usando condiciones
de ensayo spe c ified en NCHRP Informe 350 para evaluar la resistencia a los impactos de la
longitud de la sección de necesidad (LON) de una barrera de protección. Existen actualmente
dos pruebas que se requieren en el Informe 350 para evaluar los sistemas de barandas para el
uso a lo largo de los caminos de alta velocidad:
Prueba de 3-11, que consiste en una camioneta 2000P (por ejemplo, Chevrolet 2500) impac-
tando la baranda a una velocidad de 100 km/h y un ángulo de impacto de 25º, y Prueba de 3-10,
que implica una 820C (por ejemplo, Honda Civic o Ford Taurus) impactando la baranda a una
velocidad de 100 km/h y un ángulo de impacto de 20º.

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Un sistema de barandas que cumpla con todos los requisitos de resistencia y seguridad especi-
ficados en el Informe NCHRP 350 se considera aceptable para su uso en todos los caminos en
los Estados sacia.
2.3 Efecto de los cordones sobre la estabilidad del vehículo
Olsen y otros (22)
Olsen y otros investigadores del Instituto de Transporte de Texas (TTI) realizaron un estudio para
investigar cómo los diversos tipos de cordones afectan la respuesta del vehículo, tales como
cambio de dirección, trayectoria, camino, balance, cabeceo, y aceleración. El estudio incluyó
pruebas y a gran escala simulaciones de vehículos que pasan por varios tipos de cordones.
Dieciocho ensayos a escala real se realizaron sobre los tipos B y cordones D (véase la Tabla
2.1); nueve pruebas a gran escala se realizaron en cada tipo de cordón a velocidades de 48, 72 y
97 km/h y a 5, 12,5 y 20 ángulos grado de invasión. El programa de computadora, Vehículo
Camino modelo de simulación de objeto (HVOSM), se usó para sim u impacto de un vehículo
tarde con tres tipos diferentes de cordón: AASHTO tipos de cordón B, D y G Doce ccordón
impactos se simularon en cada tipo de cordón a velocidades de impacto de 48, 72 y 97 km/h y
ángulos de 5, 12,5 y 20 grados de invasión. Un impacto de 121 km/h también se simuló a los 5,
10 y 15 grados de ángulos de invasión.
El vehículo de ensayo usado en su estudio fue un sedán de cuatro puertas 1963 Ford con
suspensión de servicio pesado. La masa del vehículo era de 1905 kg, y el centro de gravedad del
vehículo era 60 cm por encima del suelo. El vehículo de prueba se muestra en la Figura
2.2. Olsen y otros encontraron que los tipos de AASHTO B, D y G cordones, que están en pen-
diente cordones 15 cm o menos de altura, no dan ninguna redirección para un vehículo de pa-
sajeros de gran tamaño, tales como un sedán de 1900 kg, viajando a velocidades mayores de 72
km/h a la invasión Los ángulos mayores de 5º.
En su estudio los cordones fueron referidos como C, E y H,
coheentes con las denominaciones del Libro Verde.
Figura 2.2: vehículo usado en Olsen et al estudio (22)
Se encontró que encontrado que los cordones tipos B y D
pueden producir, bajo ciertas velocidades y ángulos de in-
vasión, el vehículo se eleva lo suficientemente alto como
para igualar o superar la altura de la defensa tipo, Figura 2.3.
Tales trayectorias de vehículos pueden resultar en un
vehículo se enganche en la parte superior del riel y volteando. Si el vehículo penetra detrás de la
barrera o se redirige es, por supuesto, infl u mentado por otros factores incluyendo la configu-
ración de barrera, propiedades de rigidez lateral de la barrera, condiciones de impacto, así como
cha vehículo r carac-, tales como la forma del paragolpes y vehículo propiedades cinemáticas
. La trayectoria del vehículo después de montar un cordón debe permitir que el vehículo en
contacto con el guardarraíl, u otro dispositivo de borde del camino, en el apr o piado altura.
Olsen y otros encontraron que los cordones AASHTO B y D de 15 cm de altura a cualquier ve-
locidad o ángulo de impacto resultaron en mayores distancias laterales hasta el punto de máximo
aumento y más alta posición vertical del vehículo en el punto de máxima elevación.

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El ángulo de la invasión tuvo un efecto más notable sobre el punto de máxima elevación y la
posición que hizo la velocidad del vehículo, cuando la velocidad del vehículo era mayor que 100
km/h. La altura máxima subida del paragolpes, predicho a partir de las simulaciones, fue de
aproximadamente 74 y 79 cm y ocurrió en el intervalo de 2,44 a 3 m detrás de cordones 15 cm.
La altura de una barrera de protección típica Viga-W es 69 cm, como se muestra en el trazo de la
figura 2.3. La altura máxima de aumento durante el impacto con el cordón tipo G fue sólo lige-
ramente afectada por la velocidad del vehículo y el ángulo de la invasión. La altura vertical má-
xima del vehículo que impacta el cordón tipo G fue de menos de 5 cm. Además, la altura máxima
de subida no aumentó una cantidad apreciable para velocidades mayores de 48 km/hr,lo que
indica que la altura máxima de aumento durante el impacto con el cordón tipo G es relativamente
independiente de la velocidad del vehículo y el ángulo de impacto.
Figura 2.3: Posible trayectoria de paragolpes de vehículo con respecto a altura típica de
barandas
Se concluyó que el punto de máximo aumento fue dependiente de la combinación de rodillo de
vehículo y de paso causado por el impacto del cordón. Cuando los impactos de la rueda del
cordón las cargas se distribuyen a las otras tres ruedas, en particular la otra rueda delantera. Si la
rueda de impacto se eleva demasiado rápidamente, entonces la fuerza vertical del neumático
será suficiente para "fondo" los de suspensión introducción de cargas de choque. Además, los
ángulos de cabeceo y balanceo excesivos se producen cuando la suspensión completamente
comprimido se descarga. El efecto que la geometría cordón tiene sobre la amortiguación del
ángulo de balanceo durante el impacto de la rueda obviamente difiere con la altura y la inclina-
ción de la cara cordón. Los ángulos de cabeceo y balanceo producidos por colisiones simuladas
con el tipo B y D fueron cordones tanto como dos veces los producidos por colisiones con el
cordón tipo G.
Bordes 15 cm de alto y está situado en frente de un 685-mm de barandas Viga-W en un 0,61 m
desplazamiento lateral puede resultar en el vehículo que impacta la baranda en un punto por
debajo del borde inferior del carril y causar enganche, como se muestra en Figura 2.3. Durante el
impacto con el 15 cm cordones, el paragolpes se moje ligeramente hacia abajo y luego comenzó
a aumentar a medida que el vehículo cruzó el cordón. Si el ángulo de impacto es tal que el pa-
ragolpes está cerca de la barrera antes de que los impactos de la rueda del cordón, entonces el
evento de inmersión causara el paragolpes para impactar la baranda justo por debajo del carril
Viga-W.

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