3.2. Ingeniería de Diseño Geométrico (GDE)

3.2. Ingeniería de Diseño Geométrico (GDE)

Esta área de conocimiento cubre el diseño geométrico de carreteras, calles e intersecciones: controles y criterios de diseño, alineamiento horizontal y vertical, diseño de sección transversal y de la zona lateral, intersecciones a nivel e intercambiadores, y la práctica de diseño sensible al contexto y multimodal.

Área de Conocimiento (KA) Core
Tier1		Core
Tier2
 3.2.1 Controles y Criterios de Diseño Electivo
 3.2.2 Diseño del Alineamiento Horizontal Electivo
 3.2.3 Diseño del Alineamiento Vertical Electivo
 3.2.4 Elementos de Sección Transversal y Diseño de Zona Lateral Electivo
 3.2.5 Intersecciones a Nivel e Intercambiadores Electivo
 3.2.6 Diseño Sensible al Contexto y Multimodal Electivo
Tabla 3.2: Lista de KUs del área de Ingeniería de Diseño Geométrico.

3.2.1. GDE/Controles y Criterios de Diseño ↑ Volver arriba

Características del vehículo de diseño y del desempeño del conductor, clasificación funcional y dominio de diseño, selección de velocidad de diseño, y el proceso de excepción de diseño que en conjunto rigen toda decisión posterior de diseño geométrico.
Temas:
Core

  • Tipos de vehículo de diseño y características de las plantillas de giro
  • Características del desempeño del conductor: tiempo de percepción-reacción y altura de ojo/objeto
  • Clasificación funcional de carreteras y calles, y su relación con los criterios de diseño
  • Selección de la velocidad de diseño y su relación con la velocidad de operación
  • Concepto de dominio de diseño y rangos flexibles de criterios de diseño
  • Proceso de excepción de diseño para criterios subestándar

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes):
Core:

  1. Seleccionar un vehículo de diseño apropiado y aplicar su plantilla de giro a un trazado [Familiarizarse]
  2. Aplicar los parámetros de desempeño del conductor (tiempo de percepción-reacción, altura de ojo/objeto) en cálculos de diseño [Usar]
  3. Determinar la clasificación funcional de una vía y los criterios de diseño que implica [Evaluar]
  4. Seleccionar una velocidad de diseño consistente con el contexto, la función y las expectativas de velocidad de operación [Evaluar]
  5. Explicar el concepto de dominio de diseño y su uso en el diseño flexible [Familiarizarse]
  6. Documentar una excepción de diseño para un criterio que no puede cumplirse [Usar]

3.2.2. GDE/Diseño del Alineamiento Horizontal ↑ Volver arriba

Diseño de curvas horizontales y sus transiciones, peralte, y los criterios de distancia de visibilidad y confort que rigen un alineamiento horizontal seguro.
Temas:
Core

  • Geometría y trazado de curvas circulares simples
  • Curvas de transición en espiral y su aplicación
  • Diseño del peralte, tasas, y longitudes de transición/desarrollo
  • Factores de fricción lateral y determinación del radio mínimo
  • Distancia de visibilidad horizontal y obstrucciones de visibilidad en curvas
  • Consideraciones de diseño de curvas compuestas e inversas

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes):
Core:

  1. Diseñar curvas horizontales circulares simples para una velocidad de diseño dada [Usar]
  2. Aplicar curvas de transición en espiral cuando lo requiera la velocidad de diseño y la curvatura [Evaluar]
  3. Diseñar las tasas de peralte y las longitudes de transición/desarrollo de una curva horizontal [Evaluar]
  4. Determinar el radio mínimo de curva a partir de la fricción lateral y los límites de peralte [Usar]
  5. Verificar la distancia de visibilidad horizontal e identificar obstrucciones a lo largo de una curva [Evaluar]
  6. Evaluar trazados de curvas compuestas e inversas según las guías de diseño [Familiarizarse]

3.2.3. GDE/Diseño del Alineamiento Vertical ↑ Volver arriba

Diseño de pendientes y curvas verticales, y los criterios de distancia de visibilidad de parada, de paso, y de holgura vertical que determinan un alineamiento vertical seguro y confortable.
Temas:
Core

  • Control de pendiente máxima y mínima, y longitud crítica de pendiente
  • Diseño de curvas verticales convexas (crestas) para distancia de visibilidad de parada
  • Diseño de curvas verticales cóncavas (sag) para criterios de faros y confort
  • Cálculo y aplicación de la distancia de visibilidad de parada
  • Distancia de visibilidad de paso en carreteras de dos carriles
  • Requisitos de holgura vertical en estructuras y pasos a desnivel

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes):
Core:

  1. Aplicar los criterios de control de pendiente, incluyendo la longitud crítica de pendiente para camiones [Evaluar]
  2. Diseñar curvas verticales convexas que satisfagan la distancia de visibilidad de parada [Evaluar]
  3. Diseñar curvas verticales cóncavas que satisfagan los criterios de faros y confort [Evaluar]
  4. Calcular la distancia de visibilidad de parada para una velocidad de diseño y pendiente dadas [Usar]
  5. Determinar los requisitos de distancia de visibilidad de paso en carreteras de dos carriles [Usar]
  6. Verificar la holgura vertical en estructuras según los estándares de diseño [Familiarizarse]

3.2.4. GDE/Elementos de Sección Transversal y Diseño de Zona Lateral ↑ Volver arriba

Diseño de carriles de circulación, bermas, separadores centrales y demás elementos de sección transversal, y los criterios de diseño de zona lateral, zona libre de obstáculos, y barreras que protegen a los vehículos fuera de control.
Temas:
Core

  • Selección del ancho de carril y berma según la clase funcional y el contexto
  • Tipos y anchos de separador central, y criterios de barrera en el separador
  • Pendiente transversal, transición del peralte y consideraciones de drenaje
  • Determinación del ancho de la zona libre de obstáculos y clasificación del riesgo lateral
  • Selección, ubicación y terminales de las barreras de seguridad laterales
  • Diseño de la sección transversal de veredas, ciclovías y fajas de separación

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes):
Core:

  1. Seleccionar los anchos de carril y berma apropiados según la clase funcional y el contexto [Usar]
  2. Determinar el tipo de separador central, su ancho, y el criterio de barrera para una vía dada [Evaluar]
  3. Explicar la pendiente transversal y los requisitos de drenaje en el diseño de la sección transversal [Familiarizarse]
  4. Determinar el ancho de la zona libre de obstáculos a partir de la clasificación de riesgo lateral y la velocidad de diseño [Evaluar]
  5. Seleccionar y ubicar barreras de seguridad laterales y sus terminales [Usar]
  6. Diseñar las secciones transversales de vereda, ciclovía y faja de separación para una calle completa [Evaluar]

3.2.5. GDE/Intersecciones a Nivel e Intercambiadores ↑ Volver arriba

Diseño geométrico de la canalización y carriles de giro en intersecciones a nivel, y la selección y diseño de rampas/tramos de entrecruzamiento de intercambiadores a desnivel.
Temas:
Core

  • Tipos de intersección a nivel y consideraciones de alineamiento/esviaje
  • Canalización y diseño de carriles de giro (izquierdo/derecho)
  • Distancia de visibilidad en intersecciones y triángulos de visibilidad de aproximación
  • Tipos de intercambiador y criterios de selección (diamante, trébol, direccional)
  • Diseño geométrico de rampas y tratamiento del área de horquilla (gore)
  • Geometría de tramos de entrecruzamiento y diseño de carriles auxiliares

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes):
Core:

  1. Seleccionar un tipo de intersección a nivel y alineamiento apropiado para las condiciones de aproximación [Evaluar]
  2. Diseñar la canalización y los carriles de giro de una intersección a nivel [Usar]
  3. Verificar la distancia de visibilidad de la intersección frente a los criterios del triángulo de visibilidad de aproximación [Usar]
  4. Seleccionar un tipo de intercambiador apropiado según el tránsito, el derecho de vía y las restricciones de terreno [Evaluar]
  5. Diseñar la geometría de rampas y los tratamientos del área de horquilla [Usar]
  6. Analizar la geometría de un tramo de entrecruzamiento y los requisitos de carriles auxiliares [Evaluar]

3.2.6. GDE/Diseño Sensible al Contexto y Multimodal ↑ Volver arriba

Práctica de diseño sensible al contexto y principios de calles completas para equilibrar a los usuarios multimodales, junto con la coordinación tridimensional del alineamiento horizontal y vertical.
Temas:
Core

  • Proceso de diseño sensible al contexto y flexibilidad de criterios basada en actores involucrados
  • Principios de calles completas y acomodación multimodal
  • Elementos de pacificación del tránsito para calles urbanas y residenciales
  • Coordinación tridimensional del alineamiento horizontal y vertical
  • Consideraciones estéticas y ambientales en el diseño geométrico
  • Gestión de accesos y criterios de espaciamiento de entradas vehiculares

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes):
Core:

  1. Explicar el proceso de diseño sensible al contexto y cuándo es apropiada la flexibilidad de diseño [Familiarizarse]
  2. Aplicar los principios de calles completas para acomodar múltiples modos de viaje [Usar]
  3. Seleccionar elementos de pacificación del tránsito apropiados para un contexto urbano o residencial [Evaluar]
  4. Coordinar el alineamiento horizontal y vertical para un diseño tridimensionalmente consistente [Evaluar]
  5. Considerar factores estéticos y ambientales en las decisiones de diseño geométrico [Familiarizarse]
  6. Aplicar los criterios de gestión de accesos al espaciamiento de entradas e intersecciones [Usar]

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