Software Académico para incentivar el aprendizaje acerca del Diseño Geométrico de Vías

En el presente documento se desarrolla el proceso detallado de la construcción del software académico Switchback (SAS), el cual tiene como objetivo incentivar el aprendizaje acerca del diseño geométrico de vías. Este software, además de lo mencionado, pretende servir como herramienta a los estudiant...

Full description

Autores:
Rodríguez Zárate, Cristian Camilo
Méndez Torres, Edinson Leonardo
Lózano Bermúdez, Cristian David
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad de Ibagué
Repositorio:
Repositorio Universidad de Ibagué
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/5369
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/20.500.12313/5369
Palabra clave:
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description En el presente documento se desarrolla el proceso detallado de la construcción del software académico Switchback (SAS), el cual tiene como objetivo incentivar el aprendizaje acerca del diseño geométrico de vías. Este software, además de lo mencionado, pretende servir como herramienta a los estudiantes de ingeniería civil que se encuentren cursando la asignatura “Diseño geométrico de vías” para facilitar el entendimiento de los conceptos teóricos presentados en clase. Al mismo tiempo, funciona como soporte para el docente gracias a la representación gráfica de los distintos tipos de curvas, siendo así: Curva circular, Espiral – Circular – Espiral, y Vertical simétrica y asimétrica. SAS fue elaborado a través de métodos numéricos, los cuales se encuentran soportados por el lenguaje de programación VBA (Visual Basic) que permite realizar procesos iterativos en el programa Excel. Además, permite realizar el trazado automático en el software AutoCAD, lo que complementa el análisis y la verificación de los datos en cada caso de estudio. Al mismo tiempo, la funcionalidad del software se verifica a través del cruce de datos y resultados entre un diseño efectuado en Civil3D y el construido con el programa en cuestión, lo cual permite afirmar con certeza que Switchback cuenta con la misma precisión de civil3D y al mismo tiempo efectúa el trazado teniendo en cuenta los chequeos que estipula el manual de Diseño Geométrico de Carreteras de INVIAS.
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spelling Zuluaga Villermo, Juan Guillermoa5ba34a3-0929-44da-a78d-b7e70859756e-1Rodríguez Zárate, Cristian Camilo08dcb752-5da9-47bf-ab00-167f6ad5e70d-1Méndez Torres, Edinson Leonardo41777dec-3206-48aa-bf26-b99bb178360c-1Lózano Bermúdez, Cristian David64af8dab-525c-4d33-bc5d-c3c62ef5574f-12025-07-23T22:57:55Z2025-07-23T22:57:55Z2021En el presente documento se desarrolla el proceso detallado de la construcción del software académico Switchback (SAS), el cual tiene como objetivo incentivar el aprendizaje acerca del diseño geométrico de vías. Este software, además de lo mencionado, pretende servir como herramienta a los estudiantes de ingeniería civil que se encuentren cursando la asignatura “Diseño geométrico de vías” para facilitar el entendimiento de los conceptos teóricos presentados en clase. Al mismo tiempo, funciona como soporte para el docente gracias a la representación gráfica de los distintos tipos de curvas, siendo así: Curva circular, Espiral – Circular – Espiral, y Vertical simétrica y asimétrica. SAS fue elaborado a través de métodos numéricos, los cuales se encuentran soportados por el lenguaje de programación VBA (Visual Basic) que permite realizar procesos iterativos en el programa Excel. Además, permite realizar el trazado automático en el software AutoCAD, lo que complementa el análisis y la verificación de los datos en cada caso de estudio. Al mismo tiempo, la funcionalidad del software se verifica a través del cruce de datos y resultados entre un diseño efectuado en Civil3D y el construido con el programa en cuestión, lo cual permite afirmar con certeza que Switchback cuenta con la misma precisión de civil3D y al mismo tiempo efectúa el trazado teniendo en cuenta los chequeos que estipula el manual de Diseño Geométrico de Carreteras de INVIAS.In this document the detailed process of the construction of the Switchback Academic Software (SAS) is developed, which aims to encourage learning about the geometric design of roads. This software, in addition to the aforementioned, aims to serve as a tool for civil engineering students who are studying the subject "Geometric design of roads", and thus facilitate the understanding of the theoretical concepts studied in class. At the same time, this paper works as a support for the teacher thanks to the graphic representation of the different types of curves, such being like this: Circular Curve, Spiral - Circular - Spiral, and Symmetric and asymmetric Vertical. The SAS was developed through numerical methods, which are supported by the VBA (Visual Basic) that allows iterative processes in the Excel program. In addition, the SAS includes and supports the graphical representation of these curves in the AutoCAD software, which complements the analysis and verification of the data in each case study. At the same time, the functionality of the software is verified through the crossing of data and results between a design made in Civil3D and the one built with the program in question, which allows us to affirm with certainty that Switchback has the same precision as civil3D and at the same time. At the same time, it carries out the layout taking into account the checks stipulated in the INVIAS Road Geometric Design manual.PregradoIngeniero CivilIntroducción.....1 Capítulo 1.....3 1.1. Planteamiento del Problema.....3 1.2. Objetivos.....5 1.3. Justificación.....5 Capítulo 2.....7 2.1. Marco Teórico.....7 2.1.1. Normatividad vigente del diseño de curvas INVIAS.....7 2.1.2. Conceptos generales..... 7 Definición de carreteras.....7 Ancho de vía.....7 Clasificación de las carreteras.....8 Características de las carreteras.....10 2.1.3. Diseño geométrico de una vía.....11 Elementos geométricos del diseño en planta.....12 Elementos geométricos del diseño en perfil longitudinal.....12 Elementos geométricos del diseño en perfil transversal.....13 Secciones especiales.....13 Consideraciones de diseño.....13 2.1.4. Tipos de proyectos en una carretera.....17 Proyecto de una carretera nueva.....7 Proyecto del mejoramiento de carreteras existentes.....27 2.1.5. Diseño en planta del eje la carretera - Curvas horizontales.....31 Diseño de curva circular.....31 Diseño de espiral – circulo – espiral.....34 2.1.6. Diseño en perfil del eje de la carretera – Curvas verticales.....40 Tangentes verticales.....40 Curvas verticales.....41 Tipos de curvas verticales.....42 Determinación de la longitud de la curva vertical.....45 Capítulo 3.....50 3.1. Metodología.....50 3.1.1. Metodología de funcionamiento para el diseño de curvas.....53 Paso 1- Ingreso de datos.....53 Paso 2 – Calculo de la cartera.....57 Paso 3 – Chequeo de criterios.....58 Paso 4 – Dibujo en Excel.....60 Paso 5 – Dibujo en AutoCAD.....64 Capítulo 4.....66 4.1. Caso de Estudio.....66 4.1.1. Descripción del levantamiento.....66 4.1.2. Condiciones del terreno y parámetros derivados.....67 4.1.3. Descripción del alineamiento y la carretera.....67 4.1.4. Curvas presentes en el diseño en Civil3D.....67 4.1.5. Informe de curvas de Civil3D.....70 4.1.6. Curvas calculadas con Switchback.....70 4.1.7. Cruce de resultados Switchback vs Civil3D.....79 Curva 1 – Circular.....79 Curva 2 – Circular.....81 Curva 3 – Circular.....83 Curva 4 – Circular.....84 Curva 5 – Circular.....85 Curva 6 – Espiral – Circulo – Espiral.....86 Curva 7 – Curva vertical simétrica convexa.....87 Curva 8 – Curva vertical simétrica cóncava.....87 4.1.8. Análisis de Resultados.....87 Capítulo 5.....90 5.1. Conclusiones.....90 5.2. Recomendaciones.....91 Anexos.....92 Referencias Bibliográficas.....97109 páginasapplication/pdfRodríguez Zárate, C.C., Méndez Torres, E.D. & Lozano Bermúdes, C.D. (2021). Software Académico para incentivar el aprendizaje acerca del Diseño Geométrico de Vías. [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/5369https://hdl.handle.net/20.500.12313/5369spaUniversidad de IbaguéIngenieríaIbaguéIngeniería CivilAngúlo Sotelo, J. A., & Peña Marín, O. A. (2015). Análisis de cumplimiento de la distancia de visibilidad en la Avenida Boyacá entre Avenida Primero de Mayo y Avenida de las Américas. Bogotá D.C: Universidad Distrital Francisco José de Caldas.Cárdenas Grisales, J. (2005). Diseño Geométrico de Carreteras. ECOE EDICIONES.Chocontá Rojas, P. A. (1998). Diseño geométrico de vías. Escuela Colombiana de Ingeniería.INVIAS. (2008). Manual de diseño geométrico de carreteras. Mintransporte.INVIAS. (26 de Agosto de 2019). Instituto Nacional de Vías. Obtenido de Instituto Nacional de Vías: https://www.invias.gov.co/index.php/informacion-institucional/objetivos-y-funcionesJiménez, E. (2019). Introducción a las carreteras - Diseño de vías. Ibagué, Tolima, Colombia.Justo Borrajo, S. (1999). Efectos ambientales de la construcción de carreteras. Curso de direción de obras.Lopéz, R. (2019). Importancia de los Recursos Digitales. Informática, Educación y Pedagogía, 114-119.Mallou, J. V. (2008). El libro de texto ante la incorporación de las TIC a la enseñanza. Santiago de Compostela: USC-PSICOM.Marquéz, P. (1996). El software Educativo. Comunicación Educativa y Nuevas Tecnologias, 119-144.National Research Council. (2000). Highway Capacity Manual. TRB.Navarro Guzmán , A. M., & Peña Ortiz, L. A. (2020). “GENERACIÓN DE UN CARTILLA PRÁCTICO-APLICATIVO PARA EL DISEÑO GEOMÉTRICO DE VÍAS “EN CURVAS CIRCULARES SIMPLES” A PARTIR DE LA RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN LOGRADA EN EL ÁMBITO DE PREGRADO DE LA UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA, SEDE VILLAVICENCIO". 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