En ingeniería civil , la holgura se refiere a la diferencia entre el gálibo de carga y el gálibo estructural en el caso de vagones de ferrocarril o tranvías , o la diferencia entre el tamaño de cualquier vehículo y el ancho/alto de las puertas, el ancho/alto de un paso elevado o el diámetro de un túnel , así como la altura libre bajo un puente , el ancho de una esclusa o el diámetro de un túnel en el caso de embarcaciones . Además, existe la diferencia entre el calado profundo y el lecho del río o del mar de una vía fluvial .
En carreteras y vías navegables, la altura libre se especifica normalmente como el ancho/alto de la estructura que el vehículo debe sortear, en lugar de la diferencia entre el vehículo y la estructura.
Ferrocarriles
En los ferrocarriles, la holgura es la diferencia entre el gálibo de carga y el gálibo estructural . Se establece un estándar de holgura utilizando como punto de partida el contorno estático del material rodante (gálibo estático). Este es el contorno de la sección transversal de un material rodante de tamaño máximo cuando no está en funcionamiento. El estándar define entonces el contorno cinemático máximo del material rodante para cuando este está en funcionamiento, teniendo en cuenta la suspensión y el movimiento lateral en la vía. Esto también se conoce como " envolvente cinemática ". El estándar también define el estándar operativo base para la holgura, que es mayor que la envolvente cinemática. Este debe ser el contorno máximo de la operación ferroviaria normal y solo puede infringirse en circunstancias especiales. El estándar añade luego otro contorno, denominado estándar de intervención de mantenimiento, que es mayor que el estándar operativo base al definir un margen de seguridad (brecha de contingencia) a partir de la envolvente cinemática. Cuando se infringe este contorno, se requiere un trabajo de mantenimiento para alcanzar el estándar de holgura. Esto establece el gálibo de carga. Finalmente, el estándar incluye el contorno estructural o gálibo estructural, dejando un espacio entre el gálibo de carga y el gálibo estructural como holgura. [ 1 ]
Carreteras
Espacio libre vertical

En las carreteras, la altura libre vertical es la medida desde el suelo o el pavimento de la carretera hasta la parte inferior de los pasos elevados o puentes. [ 2 ] [ 3 ]
La Asociación Estadounidense de Funcionarios Estatales de Carreteras (AASHO) estableció estándares para las carreteras interestatales que incluían una altura libre vertical mínima de 14 pies (4,3 m) . Posteriormente, el Departamento de Defensa informó que esta altura no era suficiente para fines de defensa nacional y solicitó que se elevara a 17 pies (5,2 m) . Finalmente, en 1960 se aprobaron los nuevos estándares, que establecían una altura libre vertical mínima de 16 pies (4,9 m) para las nuevas estructuras . En 1967, existían hasta 2650 pasos elevados que no cumplían con los nuevos estándares. Se decidió elevar únicamente los 350 pasos elevados que daban servicio a hasta el 95 % de las principales instalaciones militares. Los demás pasos elevados se reconstruyeron posteriormente para cumplir con la nueva altura libre vertical mínima. [ 2 ]
Australia define la altura libre vertical mínima según el tipo de carretera. La altura libre vertical mínima es de 5,4 metros (17 pies 9 pulgadas) para carreteras principales y autopistas, y de 4,6 metros (15 pies 1 pulgada) para otras carreteras locales con aprobación de la autoridad vial. Para carreteras con altura libre alta y muy alta, los valores oscilan entre 5,9 metros (19 pies 4 pulgadas) y 6,5 metros (21 pies 4 pulgadas) . [ 4 ]
El Eurocódigo 1: Acciones sobre estructuras define la "distancia libre física" entre la superficie de la calzada y la parte inferior del elemento del puente. El código también define la distancia libre (que es menor que la distancia libre física para tener en cuenta las curvas de flecha , la deflexión del puente y los asentamientos previstos), con una recomendación de una distancia libre mínima de 5 metros (16 pies 5 pulgadas) . [ 5 ]
En Filipinas , el Departamento de Obras Públicas y Carreteras establece una altura libre vertical mínima de 4,88 metros (16 pies 0 pulgadas) sobre las carreteras nacionales para estructuras como pasos elevados y puentes, con un margen adicional de 0,15 metros (5,9 pulgadas) para la futura pavimentación. Para los puentes peatonales, el mínimo es de 5,33 metros (17 pies 6 pulgadas) . Las estructuras sobre aguas navegables tienen una fórmula diferente basada en el nivel máximo del agua, la altura de la embarcación y un margen de 1 metro (3 pies 3 pulgadas) . [ 6 ]
En Singapur, la altura libre vertical mínima es de 5,4 metros (17 pies 9 pulgadas) . La altura libre para letreros elevados es de 5,7 metros (18 pies 8 pulgadas) y la altura libre para la parte inferior o sotavento de los pasos elevados es de 10 metros (32 pies 10 pulgadas) . [ 7 ]
En Sudáfrica y la región sur de África, la altura libre vertical mínima de los puentes modernos es de 5 metros (16 pies 5 pulgadas) , aunque el límite legal de altura para los vehículos de carretera sigue siendo de 4,3 metros (14 pies 1 pulgada) . [ 8 ]
El Reino Unido tiene una norma sobre la altura libre mínima de una vía pública de 5,03 m ( 16 pies y 6 pulgadas ) . Los puentes que no cumplen con este requisito se consideran "puentes bajos" y deben llevar señalización que indique la altura libre. [ 9 ]
Huelgas en puentes y túneles

Los choques contra puentes o túneles son colisiones de vehículos con estructuras de puentes o túneles. Estos pueden involucrar vehículos de gran altura o puentes o túneles con poca altura libre. Estos accidentes ocurren con frecuencia y son un problema importante a nivel mundial. En el Reino Unido, los choques contra puentes ferroviarios ocurren en promedio una vez cada cuatro horas y media, con un total de 1789 en 2019. Varios puentes fueron golpeados más de 20 veces en un solo año. El costo total asumido por el estado fue de alrededor de 23 millones de libras esterlinas. En Pekín, China, el 20% de todos los daños a puentes son causados por choques contra puentes. El Departamento de Transporte de Texas estimó en 2013 que un costo promedio para reparar un choque contra un puente es de US$180,000. [ 10 ] [ 11 ]
Un puente elevado de 2,7 m (8 pies 10 + 1/4 pulgadas ) de altura cerca de San Petersburgo, Rusia, es conocido como el "Puente de la Estupidez " porque suele ser impactado por vehículos a pesar de las numerosas señales de advertencia. En mayo de 2018, tras ser impactado por 150ª vez por un camión GAZelle , se le ofreció un pastel de cumpleaños. Esto fue noticia nacional. [ 12 ] [ 13 ]
De manera similar, un paso elevado de 3,56 m ( 11 pies 8 pulgadas ) en Durham, Carolina del Norte, EE. UU., fue frecuentemente golpeado por vehículos y apareció en las noticias varias veces hasta que fue elevado en 2019. [ 14 ]
Los sensores infrarrojos, que activan señales de advertencia cuando se aproxima un vehículo alto, se añadieron a un paso subterráneo en Frauenfeld , Suiza, solo después de varios incidentes. [ 15 ] [ 16 ]
Una situación similar se da en un paso subterráneo en la calle Guy en Montreal , que tiene una altura libre de 3,75 m (12 pies 4 pulgadas) . [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]
Espacio libre horizontal
En Estados Unidos, el término "espacio libre horizontal" se usa indistintamente con "espacio libre lateral". Este es el espacio desde el borde de la calzada que está libre de obstrucciones verticales como postes de señalización, postes de servicios públicos e hidrantes. El espacio libre horizontal se utiliza en entornos urbanos donde se espera que estos objetos estén cerca de las carreteras. El objetivo del espacio libre horizontal es evitar que elementos sobresalientes, como los espejos laterales de vehículos grandes que circulan por el borde extremo de la carretera, choquen con dichos objetos. También permite abrir las puertas del lado de la acera de los vehículos estacionados. El espacio libre horizontal mínimo en la norma estadounidense es de 1,5 pies (0,46 m) . El espacio libre horizontal no es el mismo concepto que la zona libre , que se utiliza en carreteras no urbanas. [ 20 ] [ 21 ]
Algunos países tienen límites horizontales específicos desde el borde de las carreteras para ciertos tipos de objetos adyacentes. Por ejemplo, en India, el límite horizontal es de 10 metros (32 pies 10 pulgadas) para postes de electricidad y telecomunicaciones, y de 30 centímetros (12 pulgadas) para postes de alumbrado público en carreteras con bordillos. Para carreteras sin bordillos, el límite es de 1,5 metros (4 pies 11 pulgadas), dado que el límite mínimo desde el eje de la carretera es de 5 metros (16 pies 5 pulgadas) . [ 22 ]
Para las carreteras que requieren pasar por debajo de ciertas estructuras, como túneles, existen estándares para todo el ancho de las carreteras, conocidos como gálibos horizontales de bordillo a bordillo y de pared a pared. La Asociación Estadounidense de Funcionarios Estatales de Carreteras y Transporte (AASHTO) recomienda un gálibo mínimo de bordillo a bordillo para carreteras de dos carriles de 24 pies (7,3 m) y un gálibo de pared a pared de 30 pies (9,1 m) , mientras que el gálibo deseado de bordillo a bordillo debería ser de 39 pies (12 m) y el gálibo de pared a pared debería ser de 44 pies (13 m) . [ 23 ]
Para los carriles bici , existen dos tipos de separación horizontal. El primer tipo es la separación horizontal de cualquier obstáculo en los caminos. Un ejemplo es el uso de bolardos para impedir que los coches entren en los carriles bici. La separación horizontal en los caminos define una separación mínima de obstáculos adyacentes, como esos bolardos, para permitir un flujo libre del tráfico de bicicletas. Algunos países europeos tienen esta especificación entre 1,6 metros (5 pies 3 pulgadas) y 1,75 metros (5 pies 9 pulgadas) . El segundo tipo es la separación horizontal junto a los caminos. Esta separación es la distancia desde el borde de los carriles bici hasta cualquier obstáculo vertical, como postes, vallas y ramas de árboles, para evitar que los pedales o el manillar golpeen dichos obstáculos. Los valores de separación pueden depender de la altura y el tipo de obstáculos. Por ejemplo, en Flandes , la separación horizontal junto a los caminos para postes, farolas y árboles es de 0,75 metros (2 pies 6 pulgadas) , y para muros y vallas es de 1 metro (3 pies 3 pulgadas) . La distancia horizontal desde el borde del camino hasta el bordillo se basa en la altura del bordillo. Para bordillos de hasta 7 centímetros (2,8 pulgadas) de altura , la distancia horizontal es de 0,25 metros (9,8 pulgadas) , y para bordillos más altos, la distancia es de 0,5 metros (1 pie 8 pulgadas) . [ 24 ]
Vías fluviales
En vías navegables, la "altura libre del tramo del puente" es una medida desde la superficie del agua hasta la parte inferior del tramo del puente . La altura libre más conservadora utiliza el nivel del agua en la pleamar media (MHHW), el valor promedio de la pleamar más alta de un período de medición. Esto se conoce como "altura libre inferior", "altura libre vertical" y "altura cartografiada" [ 3 ] [ 25 ] [ 26 ].
Por otro lado, la "altura libre superior" es una medida desde la parte más alta de una embarcación hasta la parte inferior del puente. La "altura libre bajo la quilla" es la distancia entre la parte más baja de una embarcación y el lecho del canal. [ 26 ]
El otro tipo de gálibo para los puentes es el "gálibo por encima" del piso del puente. Este es el gálibo vertical para el tráfico rodado en el puente. [ 3 ]
Véase también
Referencias
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- 1 2 "Derecho de paso: La controversia sobre la altura libre vertical en el sistema interestatal" . Departamento de Transporte de los Estados Unidos, Administración Federal de Carreteras . Consultado el 27 de agosto de 2023 .
- 1 2 3 Lin, Weiwei; Yoda, Teruhiko (2017). "Introducción a la ingeniería de puentes". Ingeniería de puentes : 1–30 . doi : 10.1016/B978-0-12-804432-2.00001-3 . ISBN 978-0-12-804432-2.
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- ↑ IMPACTO en acción
- ↑ Camión retirado
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