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TRABAJO DE DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE POR EL MÉTOD RACIONAL
CRISTIAN CAMILO GUERRERO CASTRO
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INTRODUCCIÓN
La determinación de las variables para el análisis estructural del pavimento la aproximación a las solicitaciones reales en las cuales se encontrará la est de pavimento, esto permite garantizar junto con otros factores (constructivo mantenimiento) la durabilidad del pavimento por el periodo de tiempo para fue proyectado. Una vez caracterizada la zona, definidos los parámet resistencia del suelo de apoyo (condiciones geotécnicas) y calculado el trán procede a realizar el diseño de la estructura de pavimento que corresponda
Entre los métodos utilizados globalmente para el diseño de la estructura pavimento se cuenta con la metodología racional, la cual condici funcionamiento del pavimento para que la estructura tenga la capacidad de que se produzcan fallas por fatiga de la capa de rodadura o por deformac compresión excesiva de la subrasante. Estos comportamientos de la estruc controlan mediante la determinación de las deformaciones admisibles de t en la capa ligada y de compresión en la subrasante para las condiciones pr del tránsito, utilizando las leyes de fatiga que rigen los pavimentos.
A continuación, se presenta el diseño de la estructura de un pavimento siguiendo el método racional, se seguirá el proceso desde la cuantificac tránsito de diseño pasando por la estimación de las deformaciones admisibl conocer el consumo por fatiga y por ahuellamiento, hasta obtener la estruc pavimento que a juicio del autor será la indicada. Sign up to vote on this title
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INTRODUCCIÓN
La determinación de las variables para el análisis estructural del pavimento la aproximación a las solicitaciones reales en las cuales se encontrará la est de pavimento, esto permite garantizar junto con otros factores (constructivo mantenimiento) la durabilidad del pavimento por el periodo de tiempo para fue proyectado. Una vez caracterizada la zona, definidos los parámet resistencia del suelo de apoyo (condiciones geotécnicas) y calculado el trán procede a realizar el diseño de la estructura de pavimento que corresponda
Entre los métodos utilizados globalmente para el diseño de la estructura pavimento se cuenta con la metodología racional, la cual condici funcionamiento del pavimento para que la estructura tenga la capacidad de que se produzcan fallas por fatiga de la capa de rodadura o por deformac compresión excesiva de la subrasante. Estos comportamientos de la estruc controlan mediante la determinación de las deformaciones admisibles de t en la capa ligada y de compresión en la subrasante para las condiciones pr del tránsito, utilizando las leyes de fatiga que rigen los pavimentos.
A continuación, se presenta el diseño de la estructura de un pavimento siguiendo el método racional, se seguirá el proceso desde la cuantificac tránsito de diseño pasando por la estimación de las deformaciones admisibl conocer el consumo por fatiga y por ahuellamiento, hasta obtener la estruc pavimento que a juicio del autor será la indicada. Sign up to vote on this title
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OBJETIVOS Diseñar la estructura de un pavimento flexible siguiendo el método
para una vía con unas condiciones de geometría, tránsito y caracter mecánica de materiales previamente definidas. Cuantificar en ejes equivalentes de 8.2 toneladas el tránsito durante el periodo de diseño de un pavimento. Cuantificar en espectro de cargas, el tránsito esperado durante el per diseño de un pavimento. Conocer el consumo por fatiga y por ahuellamiento de la estruc pavimento según las deformaciones de tracción en la capa asfáltic deformaciones de compresión en la subrasante para cada tipo de eje el eje equivalente. Estimar la viabilidad de de la estructura de pavimento flexible flexible determin el método racional, de tal manera que se valide objetivamente el planteado.
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CONTENIDO
INTRODUCCIÓN ............................................................................................. OBJETIVOS .................................................................................................... 1. DESARROLLO ...................................................................................... 1.1 DATOS .............................................................................................. 1.2 PROYECCIÓN DEL TRÁNSITO ...................................................... 1.2.1 Proyección en ejes equivalentes ................................................... 1.2.2 Proyección en espectro de cargas ............................................ 1.3 ESTRUCTURA DE PAVIMENTO .................................................... 1.4 VERIFICACIÓN ESTRUCTURA INICIAL ......................................... 1.5 ANÁLISIS DE LA ESTRUCTURA CONSIDERANDO EJE EQUIVA 8.2 TON ............................................................................................. 1.6 ANÁLISIS DE LA ESTRUCTURA CONSIDERANDO CADA EJE Reading a Preview 1.6.1 Eje Tridem 24You're Ton ......................................................................... 1.6.2 Eje Tándem 22 Ton Unlock full....................................................................... access with a free trial. 1.6.3 Eje Tándem 21 Ton ....................................................................... Download With Free Trial 1.6.4 Eje SRD 11 Ton ............................................................................ 1.6.5 Eje SRD 6 Ton .............................................................................. Sign up to vote on this title 1.6.6 Eje SRS 7 Ton ............................................................................... Useful Not useful 1.6.7 Eje SRS 6 Ton ............................................................................... 1.6.8 Eje SRS 4 Ton
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1.7.10 Eje SRS 4 Ton ............................................................................... 1.7.11 Eje SRS 2.5 Ton ........................................................................... 1.8 VERIFICACIÓN ESTRUCTURAL ..................................................... 2. ANÁLISIS DE RESULTADOS .............................................................. 3. CONCLUSIONES..................................................................................
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1. DESARROLLO 1.1 DATOS TPDS TASA DE CRECIMIENTO PERIODO DE DISEÑO FACTOR DIRECCIONAL FACTOR CARRIL VELOCIDAD DE DISEÑO
Vehiculos % años
1860 3.5 12 0.5 1.0 60
(r) (n) (Fd) (Fca)
km/h
COMPOSICIÓN VEHICULAR A B C
50% 15% 35%
C2P C2G C3 You're Reading a Preview C3S2 Unlock full access with aC3S3 free trial.
15% 35% 25% 15% 10%
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1.2.1 Proyección en ejes equivalentes Caracterización del tránsito:
TIPO
PESO BRUTO (Ton)
B C2P C2G C3 C3S2 C3S3
10 8.5 17 28 48 52
TRIDEM
CARTA (Ton) DELANTERO TRASERO EJE SIMPLE EJE SIMPLE (SRS) (SRD)/TANDEM 4 6 2.5 6 6 11 6 22 6 21 7 21
TANDEM
SRD
REMOLQUE EJE TANDEM /TRIDEM
COMPOSICIÓ VEHICULAR 15% 5% 12% 9% 5% 4%
21 24
SRS
Factores Daño:
TIPO
PESO BRUTO (Ton)
B C2P C2G C3 C3S2 C3S3
10 8.5 17 28 48 52
CARTA (Ton) You're Reading a Preview DELANTERO TRASERO REMOLQUE FACTOR DAÑ EJE SIMPLE EJE SIMPLE EJE TANDEM Unlock full access with a free trial. (SRS) (SRD)/TANDEM /TRIDEM 4 6 Trial 0.42 Download With Free 2.5 6 0.31 6 11 Sign up to vote on this title 3.92 6 22 5.31 Useful Not useful 6 21 21 8.37 7 21 24 6.29
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= ( ∗ 365 ∗ ∗ ) ∗
(1 + ) − 1
TRANSITO EQUIVALENTE DURANTE EL PERIODO DE DISEÑO
8.346.E+06
1.2.2 Proyección en espectro de cargas Caracterización del tránsito: = ( ∗ 365 ∗ ∗ ) ∗
(1 + ) − 1
TRÁNSITO DURANTE PERIODO DE DISEÑO
TIPO
PESO BRUTO (Ton)
B C2P C2G C3 C3S2 C3S3
10 8.5 17 28 48 52
4.957.E+06
CARTA (Ton) DELANTERO TRASERO REMOLQUE COMPOSICIÓN NUM EJE SIMPLE EJE SIMPLE EJE TANDEM VEHICULAR REPET (SRS) (SRD)/TANDEM /TRIDEM 4 6 12% 2.5 6 7% 6 11 a Preview 16% You're Reading 6 22 8% Unlock full access21 with a free trial. 21 6 4% 7 21 24 5% Download With Free Trial
TRIDEM
TANDEM
SRS
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Espectro de cargas: EJE
SRD
CARGA (Ton)
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1.3 ESTRUCTURA DE PAVIMENTO
El método racional permite suponer una estructura de pavimento, con esp definidos a criterio por el diseñador, de tal manera que las deformacion tracción en la capa de rodadura y las deformaciones por compresión subrasante sean menores a las admisibles. Si el supuesto anterior no se c se deberá cambiar la estructura de pavimento y determinar nuevame deformaciones; en general el método de tanteo y la e xperiencia del diseñado imprescindibles para obtener una estructura acertada que cumpla con los c de deformaciones admisibles para controlar falla por fatiga y por ahuellamie
Inicialmente se propone la siguiente estructura con los siguientes m dinámicos: CAPA CARPETA BASE SUB BASE SUBRASANTE TOTAL
ESPESOR (cm) 10 20 35 65
RELACIÓN MODULO DE POISSON DINÁMICO E μ (Kg/cm²) 0.35 25000 0.40 3214 0.45 1438 500 You're0.50 Reading a Preview
MODULO MOD DINÁMICO E DINÁM ASUMIDO (Kg/cm²) E (M 25000 3000 1500 500
Unlock full access with a free trial.
Los módulos dinámicos de las capas granulares se estimaron con la fórm Download Trial de la capa en función Shell para determinar el móduloWith en Free la mitad características de la capa de apoyo y de su espesor Sign up to vote on this title
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1.4 VERIFICACIÓN ESTRUCTURA INICIAL MAGNITUD TIPO DE EJE CARGA EJE TON
SRS
SRD TANDEM TRIDEM
2.5 4 6 7 6 11 21 22 24
MAGNITUD TRÁNSITO EVALUACIÓN ESTRUCTURAL CAPA DE PRESIÓN DE RADIO DE EVALUACIÓN ESTRUCTURAL S CARGA CALCULADO RODADURA INFLADO CARGA LLANTA Repeticiones Deformación Repeticiones PORCENTAJE Deformación Repeticiones KG/CM² CM KG esperadas tracción admisibles DE CONSUMO compresión admisibles 1250 6.33 7.9 337051 0.00017204 4338220 7.8 0.00010813 778315180 2000 6.33 10.0 594796 0.00021983 1936243 30.7 0.00017154 98600412 3000 6.33 12.3 1387858 0.00026031 1110165 125.0 0.00025442 16884170 3500 6.33 13.3 257745 0.00027475 929446 27.7 0.00029517 8681991 1500 8.4 7.5 931847 0.00024231 1405407 66.3 0.00023541 23904108 2750 8.4 10.2 793062 0.00034597 435304 182.2 0.00042779 1648592 You're a Preview 2625 8.4 10.0 654275 Reading 0.00033442 486768 134.4 0.00041811 1826480 2750 8.4 10.2 396531 0.00034276 448865 88.3 0.00043757 1489920 2000 8.4 8.7 257745 0.00028771 798633 32.3 0.00032691 5495884 Unlock full access with a free trial. CONSUMOS TOTALES
CARGA DE REFERENCIA
8.2
2050
5.6
10.8
Download With Free Trial 8346174.631
0.00024451
1364218
694.7 611.8
0.00031817
6204793
Como se puede apreciar, los consumos para control de falla por fatiga en la capa de rodadura y de ahuellami subrasante superan por mucho el 100%. En otras pal abras, los espesores y módulos dinámicos asumidos se que para hacer frente a la demanda de tránsito que se espere circule por la vía durante la vida útil de la estructura de p
Con base en lo anterior, se realizaron varios tan teos, hasta obtener los siguientes es pesores de cada capa de la de pavimento. El módulo dinámico de la base se aumentó de 300 a 320 MPa para poder cumplir con las co admisibles. 320 MPa aún es un valor bastante sensato de módulo de elasticidad de la base dado que es infe módulo determinado con la fórmula de Shell (función del espesor y del módulo dinámico de la capa inmediatamen
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Estructura de pavimento asumida finalmente siguiendo metodología raciona CAPA CARPETA BASE SUB BASE SUBRASANTE TOTAL
ESPESOR (cm) 20 25 35
RELACIÓN MODULO DE POISSON DINÁMICO E (Kg/cm²) μ 0.35 25000 0.40 3553 0.45 1438 0.50 500
MODULO MOD DINÁMICO E DINÁM ASUMIDO (Kg/cm²) E (M 25000 3200 1500 500
80
1.5 ANÁLISIS DE LA ESTRUCTURA CONSIDERANDO EJE EQUIVALEN TON Consideraciones iniciales: CARGA TOTAL 8.2 CARGA LLANTA (P) 2.05 ESFUERZO CONTACTO (Q) 5.6 RADIO (a) 10.8 You're Reading a Preview
Ton Ton kg/cm² cm
Puntos de aplicación de cargas: Unlock full access with a free trial.
En análisis de los puntos Download de aplicación cargas Withde Free Trial y de e valuación de deforma se realiza considerando un semi-eje dado que se asumen condiciones de s en geometría del eje y por tal en comportamiento mecánico de la estructu Sign up to vote on this title cada lado del eje.
Y
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Puntos de evaluación de las deformaciones:
La profundidad de evaluación de las deformaciones se realizará en la parte de la capa de rodadura para determinación de deformaciones máximas a tra en la parte superior de la subrasante para control de deformaciones máxim compresión. Y
A
B C
15 cm
PUNTO A B C A B C
X
15 cm
COORDENADAS X Y 0 0 10.8 0 15 0 You're Reading a Preview 0 0 Unlock full access with a free trial. 10.8 0 15 0 Download With Free Trial
Z 19.98 19.98 19.98 80.02 80.02 80.02
Deformaciones a tracción y compresión según software Weslea: Sign up to vote on this title
Para la determinación de cada una de las deformaciones se utilizó el s Useful Not useful Weslea, introduciendo la estructura de pavimento asumida, los puntos de ap de carga y los puntos de evaluación de carga. Los valores obtenidos en el s se muestran a continuación:
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1.6 ANÁLISIS DE LA ESTRUCTURA CONSIDERANDO CADA EJE
El mismo análisis realizado previamente para el eje equivalente, se llevó para cada tipo de eje, teniendo en cuenta los mismos pasos para determi deformaciones en el software Weslea, con el detalle de que los puntos de ap de carga y evaluación de deformaciones varían para cada eje, además de las y presiones de contacto.
1.6.1 Eje Tridem 24 Ton Consideraciones iniciales: CARGA TOTAL CARGA LLANTA (P) ESFUERZO CONTACTO (Q) RADIO (a)
24 2.0 8.4 8.7
Ton Ton kg/cm² cm
Puntos de aplicación de cargas: Y
5
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Unlock full access with a free trial.
COORDENADAS X Download With Free Trial 1 0 4 2 30 3 up to vote on this 0 title 1 Sign 1 useful 4 Useful Not30 5 0 2 2 X 6 30 2 PUNTO
125 cm
3 125 cm
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Puntos de evaluación de las deformaciones: Y
62.5 cm 62.5 cm
F
G H
D
E
A
B C
15 cm
PUNTO A B C D E F G H A
X
15 cm
COORDENADAS X Z You're Reading a PreviewY 0 0 19.98 Unlock full8.7 access with a free trial. 0 19.98 15 0 19.98 Download 0 With Free Trial 62.5 19.98 15 62.5 19.98 Sign title 0 125up to vote on this 19.98 Useful Not 19.98 useful 8.7 125 15 125 19.98 0 0 80 02
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Deformaciones a tracción y compresión según software Weslea: PUNTO
A B C D E F G H A B C D E F G H
COORDENADAS X
Y
Z
0 8.7 15 0 15 0 8.7 15 0 8.7 15 0 15 0 8.7 15
0 0 0 62.5 62.5 125 125 125 0 0 0 62.5 62.5 125 125 125
19.98 19.98 19.98 19.98 19.98 19.98 19.98 19.98 80.02 80.02 80.02 80.02 80.02 80.02 80.02 80.02
MICROSTRAIN (DEFORMACIÓN) DEFOR MÁ εY εz
-127.99 -131.6 -130.22 35.41 38.81 -122.62 -126.05 -124.64 181.44 188.15 189.62 157.34 162.66 202.65 209.7 211.25
You're Reading a Preview DEFORMACIÓN UNITARIA MÁXIMA POR FATIGA 1.3160.E-04 Unlock full access with a free trial. DEFORMACIÓN UNITARIA MÁXIMA POR AHUELLAMIENTO 2.1125.E-04 Download With Free Trial 1.6.2 Eje Tándem 22 Ton
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COORDENADAS X 0 30 0 30
PUNTO 1 2 3 4
Puntos de evaluación de las deformaciones: Y
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62.5 cm
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Deformaciones a tracción y compresión según software Weslea: PUNTO A B C D E A B C D E
COORDENADAS X
Y
Z
0 10.2 15 0 15 0 10.2 15 0 15
0 0 0 62.5 62.5 0 0 0 62.5 62.5
19.98 19.98 19.98 19.98 19.98 80.02 80.02 80.02 80.02 80.02
MICROSTRAIN (DEFORMACIÓN) DEFOR MÁ εY εz -168.71 -175.82 -175.39 44.64 49.23 253.88 263.87 265.04 215.93 223.13
DEFORMACIÓN UNITARIA MÁXIMA POR FATIGA DEFORMACIÓN UNITARIA MÁXIMA POR AHUELLAMIENTO
1.7582.E-04 2.6504.E-04
1.6.3 Eje Tándem 21 Ton Consideraciones iniciales: You're Reading a Preview CARGA TOTAL Unlock full access with a free trial. CARGA LLANTA (P) Download ESFUERZO CONTACTO (Q) With Free Trial RADIO (a)
21 2.625 8.4 10.0
Ton Ton kg/cm² cm
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Puntos de aplicación de cargas: Y
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Puntos de evaluación de las deformaciones: Y
62.5 cm
D
E
A
B C
15 cm
PUNTO A B C D E A B C D E
X
15 cm
COORDENADAS X Y Z 0 0 19.98 10.0 0 19.98 15 0 19.98 0 62.5 19.98 You're Reading a Preview 15 62.5 19.98 Unlock full access with a free trial. 0 0 80.02 10.0 0 80.02 Download With Free Trial 15 0 80.02 0 62.5 80.02 Sign up to vote on this title 15 62.5 80.02
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1.6.4 Eje SRD 11 Ton Consideraciones iniciales: CARGA TOTAL CARGA LLANTA (P) ESFUERZO CONTACTO (Q) RADIO (a)
11 2.75 8.4 10.2
Ton Ton kg/cm² cm
Puntos de aplicación de cargas: Y
1
2
X
PUNTO 1 2
30 cm
COORDENADAS X 0 30
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Puntos de evaluación de lasfulldeformaciones: Unlock access with a free trial. Y Download With Free Trial
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Deformaciones a tracción y compresión según software Weslea: PUNTO A B C A B C
COORDENADAS X
Y
Z
0 10.2 15 0 10.2 15
0 0 0 0 0 0
19.98 19.98 19.98 80.02 80.02 80.02
MICROSTRAIN (DEFORMACIÓN) DEFOR MÁ εY εz -177.87 -185.25 -184.87 229.73 239.19 240.3
DEFORMACIÓN UNITARIA MÁXIMA POR FATIGA 1.8525.E-04 DEFORMACIÓN UNITARIA MÁXIMA POR AHUELLAMIENTO 2.4030.E-04
1.6.5 Eje SRD 6 Ton Consideraciones iniciales: CARGA TOTAL 6 CARGA LLANTA (P) 1.5 You're(Q) Reading a Preview 8.4 ESFUERZO CONTACTO RADIO (a) 7.5 Unlock full access with a free trial.
Ton Ton kg/cm² cm
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Puntos de evaluación de las deformaciones: Y
A
B C
15 cm
PUNTO A B C A B C
X 0 7.5 15 0 7.5 15
X
15 cm
COORDENADAS Y 0 0 0 0 0 0
Z 19.98 19.98 19.98 80.02 80.02 80.02
Deformaciones a tracción y compresión según software Weslea: You're Reading a Preview PUNTO A B C A B C
X 0 7.5 15 0 7.5 15
Unlock full access with a free trial. COORDENADAS MICROSTRAIN (DEFORMACIÓN) DEFOR Y Z MÁ εY εz Download With 0 19.98 Free Trial -105.63 0 19.98 -107.86 0 19.98 -105.84 Sign up to vote on this title 0 80.02 125.93 Useful Not useful 0 80.02 130.28 0 80.02 131.77
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Puntos de aplicación de cargas: Y PUNTO
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COORDENADAS X 0
Puntos de evaluación de las deformaciones:
Y PUNTO
A
B
A B A B
X
X 0 13.3 0 13.3
COORDENADAS Y 0 0 0 0
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PUNTO A B A B
X 0 13.3 0 13.3
COORDENADAS MICROSTRAIN (DEFORMACIÓN) DEFOR Download With Y Z Free Trial εY MÁ εz 0 0 0 0
19.98 19.98 80.02 80.02
-142.75 -115.46 Sign up to vote on this title 160.17 Useful Not useful 153.44
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Puntos de aplicación de cargas: Y PUNTO
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COORDENADAS X 0
Puntos de evaluación de las deformaciones:
Y PUNTO
A
B
A B A B
X
X 0 12.3 0 12.3
COORDENADAS Y 0 0 0 0
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PUNTO A B A B
X 0 12.3 0 12.3
COORDENADAS MICROSTRAIN (DEFORMACIÓN) DEFOR Download With Y Z Free Trial εY MÁ εz 0 0 0 0
19.98 19.98 80.02 80.02
-128.43 -105.27 Sign up to vote on this title 137.72 Useful Not useful 132.73
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Puntos de aplicación de cargas: Y PUNTO
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X
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COORDENADAS X 0
Puntos de evaluación de las deformaciones:
Y PUNTO
A
B
A B A B
X
X 0 10.0 0 10.0
COORDENADAS Y 0 0 0 0
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PUNTO A B A B
X 0 10.0 0 10.0
COORDENADAS MICROSTRAIN (DEFORMACIÓN) DEFOR Download With Y Z Free Trial εY MÁ εz 0 0 0 0
19.98 19.98 80.02 80.02
-95.14 Sign-80.83 up to vote on this title 92.4 Useful Not useful 90.13
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Puntos de aplicación de cargas: Y PUNTO
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COORDENADAS X 0
Puntos de evaluación de las deformaciones:
Y PUNTO
A
B
A B A B
X
X 0 7.9 0 7.9
COORDENADAS Y 0 0 0 0
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PUNTO A B A B
X 0 7.9 0 7.9
COORDENADAS MICROSTRAIN (DEFORMACIÓN) DEFOR Download With Y Z Free Trial εY MÁ εz 0 0 0 0
19.98 19.98 80.02 80.02
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1.7 CÁLCULO DEL TRÁNSITO ADMISIBLE 1.7.1 Deformaciones a tracción y compresión para cada tipo de eje
A continuación, se presenta una síntesis de las máximas deformaciones a t en la parte inferior de la capa de rodadura (εy) y las máximas deformac compresión en la parte superior de la subrasante (εz) obtenidas para cada ti profundidades se toman de esta manera dado que teóricamente se espera q en estas cotas en que se presenten las máximas solicitaciones y vulnerab por fatigas (tracción) y por ahuellamiento (compresión). CARGA εY (Ton) EQUIVALENTE 8.2 1.3615.E-04 6.4930.E-05 2.5 4 9.5140.E-05 SRS 6 1.2843.E-04 7 1.4275.E-04 6 1.0786.E-04 SRD 11 1.8525.E-04 You're Reading 21 a Preview 1.6886.E-04 TANDEM 22 1.7582.E-04 Unlock full access with a free trial. TRIDEM 24 1.3160.E-04 EJE
εz
1.7888.E-04 5.8030.E-05 9.2400.E-05 1.3772.E-04 1.6017.E-04 1.3177.E-04 2.4030.E-04 2.5316.E-04 2.6504.E-04 2.1125.E-04
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1.7.2 Eje equivalente 8.2 Ton MODULO E VOLUMEN VACÍOS (VA) VOLUMEN ASFALTO (VB) K1 (CALAGE) K2 K3 M C εY
kg/cm² % %
εz
INSTITUTO ASFALTO SHELL 25000 2451662500 5 5 12 12 18.4 1 3.291 0.854 0 1.227356108 0.00013615 0.00013615 0.00017888 0.00017888
ANÁLISIS DE LA CARPETA ASFÁLTICA (FATIGA) INSTITUTO ASFALTO Nf ADMISIBLE 9369490 ANÁLISIS DE LA SUBRASANTE (AHUELLAMIENTO) INSTITUTO ASFALTO K4 K5 K4 NC=85 You're Reading a Preview K4 NC=95 Nd ADMISIBLE 81736029
SHELL 50610946
SHELL
189944972 102317129
Unlock full access with a free trial.
1.7.3 Eje Tridem 24 Ton
Download With Free Trial INSTITUTO ASFALTO
MODULO E VOLUMEN VACÍOS (VA) VOLUMEN ASFALTO (VB) K1 (CALAGE) K2
kg/cm² % %
SHELL 25000 2451662500 Sign up to5 vote on this title5 Useful12 Not useful12 18.4 1 3.291
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1.7.4 Eje Tándem 22 Ton MODULO E VOLUMEN VACÍOS (VA) VOLUMEN ASFALTO (VB) K1 (CALAGE) K2 K3 M C εY
kg/cm² % %
εz
INSTITUTO ASFALTO SHELL 25000 2451662500 5 5 12 12 18.4 1 3.291 0.854 0 1.227356108 0.00017582 0.00017582 0.00026504 0.00026504
ANÁLISIS DE LA CARPETA ASFÁLTICA (FATIGA) INSTITUTO ASFALTO Nf ADMISIBLE 4038763 ANÁLISIS DE LA SUBRASANTE (AHUELLAMIENTO) INSTITUTO ASFALTO K4 K5 K4 NC=85 K4 NC=95 You're Reading a Preview Nd ADMISIBLE 14059420
SHELL 14092606
SHELL
39412071 21229990
Unlock full access with a free trial.
1.7.5 Eje Tándem 21 Ton
Download With Free Trial INSTITUTO ASFALTO
MODULO E VOLUMEN VACÍOS (VA) VOLUMEN ASFALTO (VB) K1 (CALAGE) K2 K3
kg/cm² % %
SHELL 25000 2451662500 5 5 Sign up to vote on this title 12 12 Not useful Useful 18.4 1 3.291 0 854
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1.7.6 Eje SRD 11 Ton MODULO E VOLUMEN VACÍOS (VA) VOLUMEN ASFALTO (VB) K1 (CALAGE) K2 K3 M C εY
kg/cm² % %
εz
INSTITUTO ASFALTO SHELL 25000 2451662500 5 5 12 12 18.4 1 3.291 0.854 0 1.227356108 0.00018525 0.00018525 0.0002403 0.0002403
ANÁLISIS DE LA CARPETA ASFÁLTICA (FATIGA) INSTITUTO ASFALTO Nf ADMISIBLE 3400758 ANÁLISIS DE LA SUBRASANTE (AHUELLAMIENTO) INSTITUTO ASFALTO K4 K5 K4 NC=85 K4 NC=95 You're Reading a Preview Nd ADMISIBLE 21802085
SHELL 10852795
SHELL
58325687 31418135
Unlock full access with a free trial.
1.7.7 Eje SRD 6 Ton
Download With Free Trial INSTITUTO ASFALTO
MODULO E VOLUMEN VACÍOS (VA) VOLUMEN ASFALTO (VB) K1 (CALAGE) K2 K3
kg/cm² % %
SHELL 25000 2451662500 5 vote on this title 5 Sign up to 12 12 Not useful Useful 18.4 1 3.291 0 854
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1.7.8 Eje SRS 7 Ton MODULO E VOLUMEN VACÍOS (VA) VOLUMEN ASFALTO (VB) K1 (CALAGE) K2 K3 M C εY
kg/cm² % %
εz
INSTITUTO ASFALTO 25000 5 12 18.4 3.291 0.854 0 1.227356108 0.00014275 0.00016017
ANÁLISIS DE LA CARPETA ASFÁLTICA (FATIGA) INSTITUTO ASFALTO Nf ADMISIBLE 8017852 ANÁLISIS DE LA SUBRASANTE (AHUELLAMIENTO) INSTITUTO ASFALTO K4 K5 K4 NC=85 K4 NC=95 You're Reading a Preview Nd ADMISIBLE 134036392
SHELL 2451662500 5 12 1
0.00014275 0.00016017
SHELL 39944050
SHELL
295495073 159173508
Unlock full access with a free trial.
1.7.9 Eje SRS 6 Ton
Download With FreeINSTITUTO Trial ASFALTO
MODULO E VOLUMEN VACÍOS (VA) VOLUMEN ASFALTO (VB) K1 (CALAGE) K2 K3
kg/cm² % %
SHELL 25000 2451662500 5 5 Sign up to vote on this title 12 12 Not useful Useful 18.4 1 3.291 0 854
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1.7.10 Eje SRS 4 Ton MODULO E VOLUMEN VACÍOS (VA) VOLUMEN ASFALTO (VB) K1 (CALAGE) K2 K3 M C ε
kg/cm² % %
Y
INSTITUTO ASFALTO SHELL 25000 2451662500 5 5 12 12 18.4 1 3.291 0.854 0 1.227356108 0.00009514 0.00009514
0.0000924
εz
ANÁLISIS DE LA CARPETA ASFÁLTICA (FATIGA) INSTITUTO ASFALTO Nf ADMISIBLE 30477189 ANÁLISIS DE LA SUBRASANTE (AHUELLAMIENTO) INSTITUTO ASFALTO
K4 K5 K4 NC=85 K4 NC=95 You're Reading a Preview Nd ADMISIBLE 1573327871
0.0000924
SHELL 303750461
SHELL
2668007591 1437168219
Unlock full access with a free trial.
1.7.11 Eje SRS 2.5 Ton
Download With FreeINSTITUTO Trial ASFALTO
MODULO E VOLUMEN VACÍOS (VA) VOLUMEN ASFALTO (VB) K1 (CALAGE) K2 K3
kg/cm² % %
SHELL 25000 2451662500 5 5 Sign up to vote on this title 12 12 Not useful Useful 18.4 1 3.291 0 854
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1.8 VERIFICACIÓN ESTRUCTURAL MAGNITUD TIPO DE EJE CARGA EJE TON
SRS
SRD TANDEM TRIDEM
2.5 4 6 7 6 11 21 22 24
MAGNITUD TRÁNSITO EVALUACIÓN ESTRUCTURAL CAPA DE PRESIÓN DE RADIO DE CARGA CALCULADO RODADURA INFLADO CARGA LLANTA Repeticiones Deformación Repeticiones PORCENTAJE KG/CM² CM KG esperadas tracción admisibles DE CONSUMO 1250 6.33 7.9 337051 0.00006493 107154450 0.3 2000 6.33 10.0 594796 0.00009514 30477189 2.0 3000 6.33 12.3 1387858 0.00012843 11353941 12.2 3500 6.33 13.3 257745 0.00014275 8017852 3.2 1500 8.4 7.5 931847 0.00010786 20166215 4.6 2750 8.4 10.2 793062 0.00018525 3400758 23.3 2625 8.4 10.0 You're 654275 Reading 0.00016886 4612935 14.2 a Preview 2750 8.4 10.2 396531 0.00017582 4038763 9.8 2000 8.4 8.7 257745 0.0001316 10478446 2.5
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CONSUMOS TOTALES CARGA DE REFERENCIA
8.2
2050
5.6
10.8
EVALUACIÓN ESTRUCTURAL SUBR Deformación Repeticiones compresión admisibles 0.00005803 12625834520 0.0000924 1573327871 0.00013772 263537863 0.00016017 134036392 0.00013177 321154473 0.0002403 21802085 0.00025316 17263659 0.00026504 14059420 0.00021125 38816623
72.1
Download With Free9369490 Trial 8346174.631 0.00013615
89.1
0.00017888
81736029
Con las deformaciones y las repeticiones admisibles obtenidas con la fórmula del Instituto del Asfalto, se calc porcentajes de consumo teniendo en cuenta las repeticiones esperadas según la proyección del tránsito du periodo de diseño. =
∗ 100
Como se puede observar los consumos obtenidos por espectro de cargas y por ejes equivalentes son men 100% para evaluación de la capa de rodadura y de la subrasante.
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2. ANÁLISIS DE RESULTADOS
El desarrollo de la metodología racional indica que la estructura adecuad control de deformaciones que puedan generar fatiga y ahuellamiento prema el pavimento es el que sigue: CAPA CARPETA BASE SUB BASE SUBRASANTE TOTAL
ESPESOR (cm) 20 25 35
RELACIÓN MODULO DE POISSON DINÁMICO μ E (MPa) 0.35 2500 0.40 320 0.45 150 0.50 50
80
Se debe destacar que la estructura obtenida previamente se deriva extenuante proceso iterativo de evaluación de varias estructuras de pavim tal manera que se busca obtener capas cuyos espesores y módu You're Reading a Preview rigidez/dinámicos sean los menores posibles para poder garantizar condicio seguridad y economía en el diseño. La estructura obtenida es la que, a ju Unlock full access with a free trial. diseñador, resulta ser la más económica, teniendo en cuenta espesores y m de rigidez, sin perjudicar el comportamiento mecánico de la estruct Download With Free Trial pavimento.
En este caso el gran inconveniente que se deriva diseño Sign up del to vote on thises titleque los esp de la estructura de pavimento flexible obtenida grandes. La Not useful Useful son muy asfáltica, con un espesor de 20 cm, prácticamente está en el límite de e recomendado para obtener una estructura viable económicamente; las p
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Tema 8 Estructuras
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Por lo cual es de esperarse que un aumento por pequeño que sea en de crecimiento incidirá enormemente en el tránsito acumulado durante útil de la vía.
El periodo de diseño manejado para este proyecto es de 12
Generalmente en el diseño de pavimentos se manejan periodos de de 10 años para pavimentos flexibles y de 20 años para pavimentos por lo cual debido a que en este caso se considera un pavimento flex diseñador considera que el periodo de retorno manejado es alto, lu estructura de pavimento esperada será más grande.
Según la composición vehicular del tránsito, el 35% del Tránsito Pr
Diario son camiones, lo cual según el registro de conteos realiza INVÍAS para varias carreteras del país, es un porcentaje alto en comp con el promedio de vías del que se tiene registro de aforos vehicular lo cual se pensaría que la vía de este diseño presenta una comp vehicular que en general se encuentra por encima de la media reg para las vías rurales de Colombia.
En vista de todas las características previamente nombradas, y según la est a Preview de pavimento obtenidaYou're paraReading cumplir con los consumos para con deformaciones por tracción en la capa de rodadura y de compresión Unlock full access with a free trial. subrasante, se considera que la estructura más adecuada para la vía en c es un pavimento rígido, dado que las condiciones de tránsito, composición ve Download With Free Trial tasa de crecimiento esperado y sobretodo las solicitaciones en deformacio ameritan. Sign up to vote on this title
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Tema 8 Estructuras
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3. CONCLUSIONES La estructura de pavimento flexible obtenida por el método racional
condiciones dadas es la siguiente: ESPESOR (cm)
CAPA CARPETA BASE SUB BASE SUBRASANTE TOTAL
20 25 35
RELACIÓN MODULO DE POISSON DINÁMICO E (MPa) μ 0.35 2500 0.40 320 0.45 150 0.50 50
80
Durante los 12 años de periodo de diseño, teniendo en cuenta que
inicio de la vida útil del pavimento es de 1860 vehículos y que la t crecimiento del tránsito esperada es del 3.5%, se espera un acumulado en ejes equivalentes de 8.2 Ton de 8’346.175. You're Reading a Preview
De acuerdo con la proyección del tránsito durante el periodo de d
Unlock full access with a free trial. teniendo en cuenta el TPD y la tasa de crecimiento esperada, el espe cargas obtenido para cada tipo de eje es el que se muestras a contin
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EJE
SRS
CARGA (Ton) 2.5 4 6
NÚMERO DE REPETICIONES Sign up to vote on this title
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594796 1387858
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