Tomo 0 precurso xv

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ACTUALIZACIÓN DE LAS NORMAS DE DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA DIRECCIÓN NACIONAL DE VIALIDAD 1967/80/07

Convenio de Asistencia y Cooperación entre la DNV y la EICAM de la UNSJ-

2009. Se acordó: la Actualización contemplará los NUEVOS CONOCIMIENTOS, teniendo

en cuenta los EFECTOS OPERACIONALES Y DE SEGURIDAD DE LOS ELEMENTOS DE DISEÑO GEOMÉTRICO (ELEMENTOS VISIBLES), EL IMPACTO DE LA TECNOLOGÍA Y LA FLEXIBILIDAD EN EL DISEÑO GEOMÉTRICO

Título:

1. NORMAS Y RECOMENDACIONES DE DISEÑO GEOMÉTRICO Y

SEGURIDAD VIAL

2. INSTRUCCIONES GENERALES DE ESTUDIOS Y PROYECTOS, A) OBRAS BÁSICAS

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Cap. Palazzo - Vías de Comunicación 1942 II Escario - Caminos 1949 II Barnett - Tablas Curvas con Transiciones 1954 II AASHO - Libro Azul 1954 y 1965 I, II, III R. Coquand - Routes 1956 II PIARC - Informes Congresos 1959, 1964 III Viguria - Tablas Curvas Verticales 1960 II Jones - Carreteras modernas 1963 II Pushkarev - Estética vial 1964 III HCM - HRB 1965 I

Fuentes NDGDNV 67 - RÜHLE

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Cap. HRB SR 81 - Highway Guardrail – Leisch 1964 VI AASHO - Libro Azul 1965 IV, V AASHO - Libro Amarillo 1967 VI AASHO - Adenda SSD 1971 AASHTO - Libro Amarillo 1974 VI SHD Mississippi - Design Manual 1976 IV, V AASHTO - Guía de Barreras 1977 VI DOT Florida - Road Design Manual 1978 IV, V FHWA - Handbook of Highway Safety Design 1978 VII, VIII

Fuentes NDGDNV 80 = 67 + C4-8

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Cronología Fuentes – 1954-80

5

Cronología Fuentes – 1980-2010 y Algunas Normas Recientes

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Comparación de Cron – 1975 Modelos de AASHTO en el mundo

DVD = f (VD) – 34 países

Rmín = f (VD) – 55 países

emáx = 6, 8 y 10%

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Introducción NDG-DNV 67 • Ing. Federico Rühle: Los constantes progresos que se han venido

operando en el desarrollo del tránsito automotor y la necesidad de que las características geométricas de los caminos que se proyecten se adecuen a las modalidades del tránsito futuro, han hecho imprescindible revisar las normas existentes (1941) en tal materia. Es decir, el diseño geométrico (las dimensiones visibles del camino) deberían adaptarse al tránsito actual y a sus tendencias futuras.

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Hitos en Diseño Geométrico entre 1967 y 2009

• ZONA DESPEJADA – Ken Stonex – 1960-70

• DISTANCIA VISUAL DETENCIÓN – Adenda AASHTO 1971 (100%VD, Húm) – Conductores ancianos > tpr

• COHERENCIA DE DISEÑO – Concepto VD inaplicable en rectas – Concentración choques en curvas – Violación expectativas conductor – ∆V real en curvas y rectas; Leisch (∆VMS < 10 km/h) – Perfil de VO85; Lamm (∆VO85 < 10 km/h) – Modelos medición coherencia – IHSDM y otros

• ROTONDAS MODERNAS – Fin de las grandes rotatorias

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DVD = f (parámetros AASHTO)

Fricción longitudinal según países Índice Choques según radio curva

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Objetivos DNV DNV (Plan Estratégico SV 2003) • ... brindar al usuario de las rutas las condiciones

óptimas de seguridad y comodidad en el tránsito, y economía de transporte...

• Los objetivos principales del plan Estratégico de Seguridad Vial para la Repartición son: – Reducir los accidentes en:

• calzada • fuera de calzada • intersecciones • pasos urbanos

– Elaborar el Cuerpo Normativo de Seguridad Vial que rija las distintas etapas del Sistema Vial

– Introducir la variables de Seguridad Vial en la toma de decisiones del quehacer vial.

– Productos ya desarrollados: • Manual de Prácticas Inadecuadas de SV – 2007 • Manual de Diseño Vial Seguro - Normas españolas - 2007

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Productos DNV ya desarrollados

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Ejemplo de Práctica Inadecuada

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Productos DNV ya desarrollados

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Premisas de la Actualización • Diseño de la plataforma: ajustar los coeficientes de los modelos matemáticos en uso,

poner énfasis en la coordinación planialtimétrica y de la coherencia de diseño sobre la seguridad vial.

• Envejecimiento de la población de conductores • Diseño de los costados-del-camino: incorporar los conceptos de zona despejada y

justificación de los dispositivos de contención. • Intersecciones a nivel y distribuidores (tipo pesa): incluir las rotondas modernas • Pasos urbanos: aplicar dispositivos de apaciguamiento-del-tránsito • Rentabilidad económica teniendo en cuenta los beneficios por reducción de

accidentes: muertos, heridos y daños materiales • Enfoque conceptual:

– Mito 1: Los caminos no causan los choques, los conductores sí. – Mito 2: Hay caminos seguros. – Los caminos diseñados según las normas no son seguros, ni inseguros, ni

apropiadamente seguros; sólo tienen un no-premeditado nivel de seguridad. Sólo hay caminos más o menos seguros

(Ezra Hauer, 1999)

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Relación entre

NDGDNV 67/80/07 – 2010

1 INTRODUC-

CIÓN

2 CONTROLES DE DISEÑO

3 DISEÑO GEOMÉ-TRICO

4 COORDINA-

CIÓN PLANIALTIMÉ-

TRICA Y COHERENCIA

DE DISEÑO

5 INTERSEC-

CIONES

6 DISTRIBUI-

DORES

7 PASOS

URBANOS

8 SEGURIDAD

EN LA CALZADA Y COSTADOS

DEL CAMINO

9 RECOMEN-DACIONES

PARA ÁREAS DE

SERVICIOS

10 TRAZADO

VIAL

La Actualización del Bicentenario

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C3 Diseño Geométrico Comparación de FLH

Coeficiente de fricción longitudinal húmedo

AASHTO 94 Traducción autorizada EGIC-UBA-DNV - 1997

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C3 Diseño Geométrico Distancia de Frenado de Varios Países Americanos

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Distancias Visual de Detención Tiempo de percepción y reacción: 2,5 s

Comparativa Internacional DVD

0

50

100

150

200

250

300

350

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

DVD

(m)

V (Km/h)

Argentina (VN67)

EEUU (AASHTO 94)

Australia

Gran Bretaña

Canada

Alemania

Sudáfrica

Suiza

España

Chile

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Distancia Visual de Detención

0

50

100

150

200

250

300

350

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

DVD(VN67)

DVD (A94)

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Parámetros de Curvas Verticales Parámetro: K (m/%)= P(m/100%)

0

50

100

150

200

250

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

K m

/%

VD km/h

K - VN67

K - A94

K - VN2010

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Curvas Horizontales

• Coeficiente de fricción lateral húmedo: FLH (VN67) = FLH (VN 10) = (A94) • Radio Mínimo absoluto: VD2 / 127 (emáx + fmáx)

• Peralte= método 5 de AASHTO 94

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Sección transversal

• Carriles: desde 3,65 m a 3,0 m según categoría • Banquinas: de 3,5 m a 0,5 m según categoría (pavimentadas: 0,5 mínimo) • Zona despejada

• Taludes < 1:4

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Ancho puente = Ancho coronamiento de accesos

Válido para puentes alto y bajo nivel

Sección transversal

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Velocidad directriz Velocidad de operación

• Velocidad Directriz: “velocidad máxima segura que puede mantenerse sobre una

sección específica de carretera cuando las condiciones son tan favorables que las características de diseño de la carretera gobiernan. La velocidad de diseño supuesta debiera ser lógica con respecto al carácter del terreno y tipo de carretera.

• Velocidad de Operación: “velocidad a la cual los conductores operan sus vehículos bajo

condiciones favorables de tiempo y condiciones de flujo libre (5 s). Se adopta como representativa la del 85° percentil de la

distribución

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Diagramas de Curvatura Horizontal

Permite comprobar: • grado de coherencia • sinuosidad del alineamiento (radian/km) • giro del volante. • secuencia de círculos y clotoides • longitudes de clotoides y arcos de círculos • combinaciones indeseables (curvas espaldas-quebradas y quiebres) • longitudes de rectas y zonas de adelantamientos • diagrama de peralte.

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C4.1 Coordinación Planialtimétrica (Concepto cualitativo)

• Definición de la coordinación • Carácter cualitativo y conceptual de las

recomendaciones • Recomendaciones vinculadas con:

– seguridad – apariencia estética

• Configuraciones inadecuadas • Configuraciones adecuadas

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C4.1 Coordinación Planialtimétrica Configuraciones adecuadas

• Dificultades del pasado: desconocimiento y laboriosidad extrema para obtener manualmente vistas tridimensionales.

• Herramientas informáticas actuales • Proceso de ajustes sucesivos

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C4.1 Coordinación Planialtimétrica Configuraciones adecuadas

• Beneficios de la buena apariencia estética • Bases de la buena apariencia estética

– Armonía interna (calzada y su entorno inmediato)

• Continuidad visual ( planta y rasante) • Cantero central

– Armonía externa (camino y entorno mediato) • Integración paisajística

• Tratamiento de la sección transversal

29 29

C4.1 Coordinación Planialtimétrica Configuraciones inadecuadas

Curva espalda quebrada en planimetría

Planimetría TangenteClotoide Clotoides

Tangente

Arco CircularArco Circular

Clotoide

Tangente

Curva espalda quebrada en altimetría

Altimetría Pendiente

Curva Parabólica Curva Parabólica

PendientePendiente

Aplicación del diagrama de curvatura

30 30


Zambullida

Planimetría

Altimetría

Tangente

+

Curva Convexa

Curva Cóncava

Pendiente+

Pendiente


31


Planimetría

Altimetría

Tangente

Convexa

Cóncava

Cóncava

ConvexaConvexa

Montaña Rusa

(pérdidas de trazado)


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C4.2 Coherencia de Diseño (Concepto cuantitativo)

• Coherencia – Condición bajo la cual la geometría de un camino se encuentra

en armonía con las expectativas de los conductores tal que evita maniobras críticas. (Al - Masaeid et al., 1995).

– Diseño geométrico acorde con las expectativas del conductor. (Irizarry y Krammes, 1998).

• Expectativa – Apreciación subjetiva del ambiente de conducción delante del

conductor, basada en la experiencia lejana y reciente. Con el diseño coherente se procura evitarle situaciones imprevistas difíciles de resolver, que le requieran percepciones muy rápidas y de múltiples elementos

– Quienes fallan en reconocer disparidades, o toman demasiado tiempo en reaccionar, podrían tomar velocidades y/o recorridos erróneos incrementando así la probabilidad de accidentes

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C4.2 Coherencia de Diseño

• Coherencia – Velocidad - Accidentes

– El concepto de velocidad directriz no es aplicable a las rectas

– Las curvas aisladas son más peligrosas que las sucesivas (alteran las expectativas)

– Adecuar la velocidad directriz a la velocidad de operación en flujo libre (a sus expectativas)

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• Coherencia – Velocidades VD vs. VO85 Trieste – Italia EUA - FHWA

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• Coherencia – Evaluación cuantitativa

– Operación de los vehículos – Perfil de VO85

– Características del camino – Carga mental – Formularios de control

Objetivo: evaluar racional y cuantitativamente las

expectativas de los conductores

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• Coherencia – Perfil de velocidades – VD Método de Leisch y Leisch

• Regla de los “15 km/h”

– VO Método de Lamm

• Buen diseño: cambios en la velocidad de operación menores o iguales que 10 km/h.

• Aceptable: cambios en la velocidad de operación mayores que 10 km/h o menores o iguales que 20 km/h.

• Pobre: cambios en la velocidad de operación mayores que 20 km/h.

37


• Coherencia – Ecuaciones de la FHWA

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• Coherencia – Perfil de velocidades – Modelo IHSDM

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• Coherencia – Perfil de velocidades – Modelo EICAM

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C5 Intersecciones • A nivel y distinto nivel • Gráficos para la selección del tipo de intersección, con

volúmenes de tránsito acordes con los de la mayor parte de la red vial nacional.

• Modificación de las dimensiones recomendadas para los triángulos visuales libres de obstáculos, según el tipo de control de tránsito usado en la intersección. Fuente: AASHTO 2001/2004. Se incluyen los casos: – Sin control de Pare o Ceda el paso. – Con control de Pare en camino secundario. – Con control de Ceda en el camino secundario. – Con control de semáforos – Con control de Pare en todos los sentidos

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C5 Intersecciones • Anchos de pavimentos en ramas de intersecciones:

actualización de los valores para los vehículos tipo representativos del parque argentino, utilizando mediciones realizadas por DNV.

• Anchos de trayectoria deducidas mediante el uso de modelos a escala y trazados por computadora para los siguientes vehículos tipo según AASHTO 2004: – P: vehículo liviano de pasajeros. – SU: camión de unidad única. – C-BUS: autobús urbano. – I-BUS (14)autobús interurbano – WB12: semirremolque (transporte de combustible) – WB15: semirremolque de tamaño máximo legal (18.60 m) – WB19: semirremolque especial (transporte de automóviles)

• Modificación de la tabla de anchos de ramas del plano OB2.

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C5 Rotatorias Antiguas y Rotondas Modernas

• Abandono de los círculos de tránsito (la calzada anular es una sucesión de tramos de entrecruzamiento que funcionan según la regla general de prioridad de paso a la derecha (es decir a los vehículos que entran al anillo). AASHO 1965 y “Adaptación y Ampliación de las Normas de Diseño del Ing. F. Ruhle”, de la DNV (1980).

• Incorporación de las rotondas con CEDA EL PASO en los ingresos (la rotonda resulta una serie de intersecciones en “T”, en las que los vehículos entrantes se insertan en el flujo circular cuando se produce el hueco necesario para ello. La prioridad de paso la tiene quien circula por el anillo por sobre quien intenta ingresar).

Acorde con la Ley Nacional de Tránsito y Seguridad Vial N° 24449. Se apoya en las experiencias de numerosos países europeos

(TRRL, SETRA) y los EUA (FHWA 2000, AASHTO 2001/2004)

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C5 Rotatorias Antiguas y Rotondas Modernas

En Kingson, NY, la rotatoria antigua continuó en operación mientras se construyó la rotonda moderna, luego se demolió. Resultados: apaciguamiento del tránsito, menos choques, mayor capacidad, mayor fluidez del tránsito.

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C6 Distribuidores • Justificaciones.

• Incorporación de distribuidores no convencionales:

– “Pesa”: diamante modificado con rotondas modernas en lugar de intersecciones sobre el camino secundario.

– Diamante de punto único. – Distribuidores direccionales.

• Incorporación de aspectos complementarios:

– tratamiento peatonal, iluminación, plantaciones.

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C6 Distribuidores DIAMANTE CLÁSICO

PESA

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C6 Distribuidores • Revisión / corrección de los carriles de cambio de

velocidad Definición de la forma de medición de las longitudes y

de las cuñas; y de su formulación matemática. (Fuentes: AASHTO 2004, Normas española, sudafricana y canadiense)

• Agregado de radios típicos para cada clase de rama: – Indirectas (Rulos), – Semidirectas, – Directas.

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C7 Pasos Urbanos • Caso excepcional del Diseño Vial rural; tema en la frontera entre

Planeamiento y Trazado Vial Técnico (C10) • Clasificación funcional según movilidad y acceso: la red nacional es

arterial; – Según el principio de Palazzo y tradición de la DNV:

“Un camino de la red troncal no debe cruzar una zona poblada” – Estrategia recomendada:

1. Mejoramiento y traspaso de jurisdicción + 2. Variante.

• Criterios de evaluación para definir la oportunidad de la variante: – Historial de accidentes vehiculares, peatonales, ciclistas – Condicionamientos topográficos y económicos, necesidad de obras

especiales (túneles, viaductos, cobertizos, grandes cortes en roca) – Diseño sensible al contexto, flexibilidad de diseño (valores culturales,

históricos) Ejemplos: Uspallata, Puente del Inca. – Paso internacional (Las Cuevas, La Quiaca) – Transporte de mercaderías peligrosas

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C7 Pasos Urbanos • Elección de la velocidad máxima en el mejoramiento;

por ejemplo, según ancho de zona de camino y distancias a líneas de edificación.

• Criterios para pasos urbanos: definición del tratamiento según el TMDA y las condiciones del entorno: – Con población en un costado

• Con calle frentista. • Sin calle frentista.

– Con población en ambos costados • Con calle frentista. • Sin calle frentista.

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C7 Pasos Urbanos Técnicas de Apaciguamiento del Tránsito

• Minirrotondas, angostamientos de calzada, veredas, cuellos de botella, chicanas, zigzags, pasos peatonales elevados, pavimentos con textura especial, mediana continua, sentido calles, semáforos, disminución de conflictos en las esquinas, estacionamiento en la calle, administración de acceso acordado con municipalidad.

50 50 50

C8 Seguridad en la Calzada y Costados del Camino

60% víctimas por choques frontales 30 % victimas por SDC

– Mantenimiento vehículo en la calzada

– Tratamiento de los costados del camino

51 51 51


1. Mantenimiento de vehículos en su carril – Mejor alineamiento – Líneas de eje y bordes – Franjas sonoras central (-24% af) y de bordes (-58% h; -25% a)

( ) Reducción accidentes según fuentes europeas

52 52 52


– Delineación de curvas (chebrones, franjas sonoras transversales, – Demarcación Horizontal

– Mejoramiento fricción lateral (-4% / -40%)

( ) Reducción accidentes según fuentes europeas

53 53


– Carriles auxiliares de adelantamiento o ascenso de camiones

54 54


– Separación física de calzada

55 55


2. Tratamiento de los costados del Camino Zona Despejada: Zona lateral libre de obstáculos o condiciones peligrosas,

donde un conductor que haya perdido el control de su vehículo pueda recuperarlo, sin inconvenientes.

Bor

de d

e C

arril

Zona Despejada

Terreno Recuperable Terreno Recuperable

Banquina

Talud ≤ 1:4

Talud ≤ 1:4

1:3 > Talud > 1:4

Terreno No Recuperable

56 56

Ancho de Zona Despejada

Talud Deseable ≤ 1:6 Talud Recuperable ≤ 1:4 Talud Traspasable 1:3 – 1:4 Talud Crítico ≥ 1:3

Antecedente: AASHTO RDG 1989/2002)

(*) velocidad interpolada

57 57


• Acciones para obtener una ‘zona despejada’ de obstáculos fijos o condiciones peligrosas – Remover (árboles, postes) – Alejar (cabeceras de alcantarillas, SOS) – Rediseñar (postes señales frangibles) – Delinear (ojos de gato en postes frangibles) – Intercalar dispositivos de contención

justificados; ante duda, omitir

58 58


• Alejar (cabeceras de alcantarillas, SOS, postes)

59 59


• Rediseñar Postes Señales Frangibles

60 60


• Delinear (ojos de gato en postes frangibles)

61 61 61


Perfil Tipo de Obra Básica

– Tender Taludes Laterales

– Rediseñar cunetas Longitudinales

62 62


• Tender taludes transversales

63 63


3.Sistemas de contención y redirección

(último recurso) • Barandas y barreras • Amortiguadores de

impacto

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• Justificar Técnica y Económicamente

65 65 65


Validez al choque Test: NCHRP 350 • Suficiencia Estructural • Riesgo del Ocupante • Trayectoria del Vehículo

En ubicaciones plenamente justificadas (RDG) por el director del Proyecto

Llana Ondulada MontañosaMuy

MontañosaEspecial TL-3 TL-3 - -

I TL-3 TL-3 TL-3 TL-3II TL-3 TL-3 TL-2 TL-2III TL-3 TL-3 TL-2 TL-2IV TL-3 TL-2 TL-2 TL-2V TL-3 TL-2 TL-2 TL-2

Velocidad Directriz

Nivel de Prueba

km/h TL> 70 3 ≤ 70 2

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C9 Recomendaciones para Áreas de Servicio Áreas de descanso, miradores, estaciones de transferencia modal

C10 Trazado Vial Técnico (Palazzo) Síntesis que supedita todo lo anterior; agregado principal

Adecuación de Instrucciones Generales de Estudios y Proyectos, A) Obra Básica, julio 1971 Ejecución y presentación de E&P

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