Estudio de Transito Para Diseño de Pavimentos

ING. JAIRO D. VIGO REYES

ESTUDIO DE TRANSITO PARA DISEÑO DE PAVIMENTOS •

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Todo vehículo que transita por la estructura de un pavimento produce en el una cantidad infin infinititesi esima mall de daño daño en la estru estruct ctura ura (rep (repre resen sentad tadoo en esfu esfuerz erzos os,, defor deformac macio ione ness y deflexiones). El deterioro en el pavimento es proporción al trnsito acumulado. !iferentes tipos de vehículos y confi"uraciones de e#es.

1. Concepto: El desarrollo desarrollo social, cultural, cultural, político político y económico de un país est estrechamente li"ado li"ado al me#oramiento de y calidad de sus sistema de transporte. Este crecimiento puede encontrar un "ran limitante, el mismo que se manifiesta a trav$s de la insuficiencia de conectividad dentro de la comunidades, así como de estas hacia otras. %os pavimentos constituyen el elemento fundamental en l infraestructura vial. Entorno a los pavimentos se "eneran todo los elementos de la infraestructura vial. •

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2. Intr Introoduc ucci ción ón:: El trfic trficoo es uno de los factore factoress ms releva relevantes ntes en en el diseño diseño de &avime &avimentos ntos.. 'u correc correcta ta determinación depende de muchos factores que pueden conducir a una estimación inadecuada del mismo. %os m$todos actuales se asan en transformar los diferentes diferentes tipos de vehículos en un un e#e estndar equivalente en el periodo de diseño (E'%). *tro aspecto de mucha importancia importancia es la determinación determinación de la tasa de crecimiento vehicular vehicular por tipo de vehículo. vehículo. +omo se sae esta es estimada estimada en ase a las condiciones condiciones polacional polacionales es y económicas económicas de la zona de influencia de la carretera. 'in emar"o en los ltimos años se ha visto que muchas de estas estimaciones iniciales iniciales de tasas de crecimiento que por lo "eneral estn en el ran"o de -./ a 0/ han sido ampliament ampliamentee superad superadas, as, deido deido al crecimi crecimiento ento económic económicoo estale estale del país y adems adems a la aparición aparición de mayor cantid cantidad ad de vehícul vehículos os afectado afectado por esta aceleración económica, que han conducido a que esta tasa supere el -1/.

. De De!i!ini nicio cione ne"" #$ #$"i "ic%" c%":: 2*%34E5 !E T6789+*: 5umero de vehículos que pasan por un mismo punto o lu"ar de carretera, en un periodo dado. E'T+9;5 E'T+9;5 !E +*5T6*% * +*5TE*: &unto donde se efecta la medición medición del volumen de vehículos T64* <*4*=>5E*: <*4*=>5E*: 'ección de la carretera con característic características as "eom$tricas "eom$tricas o volumen de transito similar. •

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PAVIMENTOS ESTUDIO DE TRANSITO PARA DISEÑO DE PAVIMENTOS

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T675'9T* 5*64%: +orresponde al trnsito que utiliza la vía en condiciones presentes y crece en función de diversas diversas tasas de crecimiento, crecimiento, se otiene por conteo conteo y clasificación clasificación vehicular. T675 T675'9 '9T* T* !E'2 !E'29 9!* !*:: +orr +orres espo pond ndee al trf trfic icoo que que util utiliz izaa otra otrass vías vías y que que como como consecuencia de un nuevo proyecto se desvían pero mantienen el ori"en destino. T675'9T* T65'8E69!*: +orresponde al trnsito que camia su ori"en destino como resultado de un nuevo proyecto. En este caso el proyecto hailita nuevas reas de desarrollo y atrae via#es de otro ori"en destino. T675'9T* =E5E65!*: +orresponde al trnsito inexistente antes del proyecto deido a la "eneración de nuevas actividades y se produce un aumento de via#es.

&. Tr%!ico: Es uno de los parmetros fundamentales para el diseño de pavimentos, ya que nos dar el nmero de vehículos por lo tanto las car"as que soportar la carretera. El volumen de transita puede ser calculado razonalemente teniendo datos del trfico actual y anterior, adems de conocer los desarrollos contemplados en un futuro cercano que puedan afectar el flu#o de trnsito. %os principales componentes para el clculo de trfico futuro sern: •

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T6789+* +T3%: Es el trfico que utilizar la vía una vez que esta est$ disponile al uso del trfico. T6789+* 2E=ETT92* * 5*64%: Este trfico va de acuerdo con el desarrollo automotriz traducido en el aumento vehicular en una T6789+* =E5E6!*: Este trfico se presenta inmediatamente despu$s que se descure las condiciones favorales que ofrece un camino nuevo o me#orado? atriuy$ndole la facilidad de acceso, conveniencia, atracción en al"unos casos ahorro de tiempo de via#e. En el presente proyecto se asume el valor de @ /. T6789+* T6A!* * !E'66*%%!*: Es el resultado de la construcción de una carretera o el me#oramiento me#oramiento de una vía que atrae a otros vehículos vehículos ante las condiciones condiciones presentadas, presentadas, en este proyecto utilizamos un valor de B /. T6789+* 95!3+9!*: Este trfico es atriuido a la atracción de la nueva vía o de las me#oras. Es el uso de la vía por la novedad y no por la necesidad, el dato correspondiente al factor de trfico inducido para este proyecto es de  / anual.



&.1.

Con!i'ur%ción de E(e": &.1.1. &.1. 1. De! e!in inic icio ionne" e":: E(e es el con#unto de dos o ms ruedas que transmiten el peso al camino. E(e de)%ntero: E#e que se encuentra en la parte delantera del vehículo. E(e centr%): E#e que se encuentra en la parte central del vehículo. E(e po"terior: E#e que se encuentra en la parte posterior del vehículo. E(e retr$cti): +on#unto de dos o ms ruedas que est provisto de un dispositivo mecnico, hidrulico o neumtico que sirve para modificar el peso transmitido a la superficie de la vía plica y que puede elevar sus neumticos para que ellos no toquen esta superficie. &.1.2. &.1. 2. Pe Pe"o "o %d*i %d*i"i# "i#)e )e por por neu*$ neu*$titico co::  los los neumticos con un ancho menor a @1 mm se les asi"na un peso mximo admisile de C D" por cada milímetro de ancho, a los neumticos con un ancho superior un peso mximo admisile de @@ D" por cada milímetro de ancho. E+E SIMP,E 'e denomina e#e simple al elemento constituido por un solo e#e no articulado a otro, puede ser: motriz o no, direccional o no, anterior, central o posterior. &eso mximo admisile para un e#e simple de - neumticos es de 0111 D" (@ Dips).

&eso mximo admisile para un e#e simple de  neumticos es de @@111 D" (- Dips).



E+E T-NDEM 'e denomina e#e Tndem al elemento elemento constituido por dos e#es articulados articulados al vehículo por dispositivos comunes, separados por una distancia menor a -, metros. Estos reparten la car"a, en partes i"uales, sore los dos e#es. %os e#es de este tipo pueden ser motrices, portantes o cominados. &eso mximo admisile para un e#e tndem de  neumticos es de @1111 D" (-- Dips).

&eso mximo admisile para un e#e tandem de F neumticos es de @111 D" (B@ Dips).

&eso mximo admisile para un e#e tandem de G neumticos es de @G111 D" (1 Dips).

E+E TRIDEM: 'e denomina e#e Tridem al elemento constituido por tres e#es articulados al vehículo por dispositivos comunes, separados por distancias menores a -, metros. Estos reparten la car"a sore los tres e#es. %os e#es de este tipo pueden ser motrices, portantes o cominados. PAVIMENTOS ESTUDIO DE TRANSITO PARA DISEÑO DE PAVIMENTOS


&eso mximo admisile para un e#e tridem de F neumticos es de @0111 D" (B0 Dips).

&eso mximo admisile para un e#e tridem de @1 neumticos es de -@111 D" (F Dips).

&eso mximo admisile para un e#e tridem de @- neumticos es de -111 D" ( Dips).

E+E DO,E 'e denomina e#e dole a una cominación de dos e#es separados por una distancia mayor de -, metros. &ara la determinación de su peso mximo admisile se considera como dos e#es simples (@@ Ton. por e#e).



E+E TRIP,E 'e denomina e#e triple a una cominación de tres e#es separados por una distancia mayor de -, metros. &ara la determinación de su peso mximo admisile se considera como tres e#es simples (@@ Ton. por e#e).

Tami$n pueden encontrarse e#es triples conformados por la cominación de un e#e tndem y un e#e simple. En los cuales la distancia entre los e#es tndem es menor a -, metros, y la distancia al e#e simple es mayor a -. metros. (@@ Ton. para el e#e simple y @G Ton. para el e#e tndem).



&.2.

Re' )%*ento N%cion%) de Ve/0cu)o": &.2.1. C)%"i!ic%ción e/icu)%r: +onforme al Reglamento Nacional de Vehículos, se consideran como vehículos li"eros aquellos correspondientes a las cate"orías % (vehículos automotores con menos de cuatro ruedas) y 4@ (vehículos automotores de cuatro ruedas diseñados para el transporte de pasa#eros con ocho asientos o menos, sin contar el asiento del conductor). 'ern considerados como vehículos pesados, los pertenecientes a las cate"orías 4 (vehículos automotores de cuatro ruedas diseñados para el transporte de pasa#eros, excepto la 4@), 5 (vehículos automotores de cuatro ruedas o ms, diseñados y construidos para el transporte de mercancías), * (remolques y semirremolques) y ' (cominaciones especiales de los 4, 5 y *).


!e acuerdo a !=H-1@B, 'ección -1-, vehículos de diseño, se dividen de la si"uiente manera: %a clasificación del tipo de vehículo se"n encuesta de ori"en y destino, empleada por '59& para el costo de operación vehicular (2*+), es la si"uiente: 2ehículo de pasa#eros Ieep (2%) uto (2%) Jus (J-, JB, J y J) +amión +• • • •

2ehículo de car"a &icKHup (equivalente a 6emolque 'imple T-'@) +amión ++amión +B y +-+6 TB'• • • •

!onde: J L ;mnius +L+amión T'L'emirremolque +6L 6emolque • • • •

C%*ión: 2ehículo autopropulsado de car"a, puede ser tami$n utilizado para remolcar. 'u diseño puede incluir una carrocería o estructura portante. Tr%ctor: 2ehículo autopropulsado, diseñado para remolcar y soportar la car"a que le transmite un semirremolque a trav$s de un acople adecuado para tal fin.


Re*o)ue: 2ehículo no autopropulsado con e#e(s) delantero(s) y posterior(es) cuyo peso total, incluyendo la car"a, descansa sore sus propios e#es y es remolcado por un camión o un tractor semirremolque. Se*irre*o)ue: 2ehículo no autopropulsado con e#e(s) delantero(s) y posterior(es) cuyo peso y car"a se apoyan en el tractor que lo remolca (a quien le transmite car"a parcialmente). !e acuerdo a lo dispuesto en el 6e"lamento 5acional de 2ehículos, estos se dividen en las si"uientes cate"orías:

C%te'or0% ,: 2ehículos automotores con menos de cuatro ruedas. C%te'or0% M: 2ehículos automotores de cuatro ruedas o ms diseñados y construidos para el transporte de pasa#eros. C%te'or0% N: 2ehículos automotores de cuatro ruedas o ms diseñados y construidos para el transporte de mercancía. C%te'or0% O: 6emolques (incluidos semiremolques). &.2.2. Pe"o" 3 Medid%" e/icu)%re": %os tipos de vehículos y sus características estn definidos en el 6e"lamento 5acional de Trnsito. En al"unos casos el diseño se efecta con los pesos y características los vehículos de acuerdo al conteo vehicular y el pesado de los mismos, en especial en tramos donde no se cuenta con control de pesos. &E'*' M 4E!9!' 47N94' &E649T9!'











4. AN-,ISIS DE, TRA5ICO O 5ACTORES PARA E, C-,CU,O DE, TR-5ICO: &eriodo de diseño !istriución de e#es solicitantes Andice medio diario Tasas de crecimiento 'entido de Trafico 5mero de carriles por sentido de trfico &orcenta#e de trfico sore carriles ms solicitados Andice de serviciailidad 8actores equivalentes de car"a • • • • • • • • •

4.1.

Periodo de di"e6o El pavimento puede ser diseñado para soportar el efecto acumulativo del trnsito durante cualquier periodo de tiempo. El periodo seleccionado en años, para el cual se diseña el pavimento, se denomina O&E69*!* !E !9'EP*Q. l final de este periodo puede esperarse que el pavimento requiera traa#os de rehailitación, para devolverle a la vía un adecuado nivel de transitailidad. Este periodo es de suma importancia para la factiilidad económica de la solución que se plantee, en nin"n caso ser menor que el periodo de vida til de la estructura planteada que por lo "eneral en pavimentos flexiles es de @1 R -1 años y de en pavimentos rí"idos es de - 1 a B1 años.

4.2.

7ndice de "erici%#i)id%d 'e define el Andice de 'erviciailidad como la condición necesaria de un pavimento para proveer a los usuarios un mane#o se"uro y confortale en un determinado momento. 9nicialmente esta condición se cuantificó a trav$s de la opinión de los conductores, cuyas respuestas se taulaan en la escala de  a @:



ctualmente, una evaluación ms o#etiva de este índice se realiza mediante una Ecuación matemtica asada en la inventariarían de fallas del pavimento: &avimento 8lexile: !onde: '2: 2ariación de las cotas de la rasante en sentido lon"itudinal en relación a la rasante inicial (6u"osidad en sentido lon"itudinal). +f: 'uma de las reas fisuradas en pies- y de las "rietas lon"itudinales y transversales en pies lineales, por cada @111 pies- de pavimento. &: 7rea acheada en pies- por cada @111 pies- de pavimento. 6!: &rofundidad media de ahuellamiento en pul"adas. 4ide la ru"osidad transversal. ntes de diseñar el pavimento se deen ele"ir los índices de servicio inicial y final. El índice de servicio inicial p o depende del diseño y de la calidad de la construcción. En los pavimentos flexiles estudiados por la '
4.2.1. P8rdid% o di"*inución de) 0ndice de "erici%#i)id%d %os valores anteriormente descritos nos permiten determinar la disminución del índice de servicio, que representa una p$rdida "radual de la calidad de servicio de la carretera, ori"inada por el deterioro del pavimento. &or tanto: 9PSI  po ; pt !onde: PAVIMENTOS ESTUDIO DE TRANSITO PARA DISEÑO DE PAVIMENTOS


&'9 L Andice de 'ervicio &resente &'9 L !iferencia entre los índices de servicio inicial y el final deseado po L Andice de servicio inicial pt L Andice de servicio final

4..

7ndice *edio di%rio< =IMD>: Es el promedio del nmero de vehículos que pasan por u punto durante un periodo de tiempo. 'e"n el periodo de anlisis para medir el volumen, podr ser índice medio diario anual, 94!, índice medio diario mensual, 94!4, o índice medio diario semanal, 94!'. &or e#emplo, de un aforo realizado durante una semana se otuvieron los si"uientes resultados:

4..1. Vo)u*en o#"er%do en %!oro" 3 o#tención de) IMD% %os volmenes de trfico varían cada mes deido a los diferentes períodos que se presentan en el año ocasionados por las cosechas, festividades, variación del clima, movimiento y extracción de determinados productos. +uando las variaciones tienen cierto comportamiento estadístico se acostumra usar unos factores que correlacionan unos períodos con otros. !e este modo es posile conocer el trnsito de un período mayor conociendo el de un período menor o viceversa. Teniendo en cuenta los re"istros de trnsito vehicular realizados para este estudio, se puede hallar el trnsito promedio diario semanal o Andice medio diario semanal (94!') con la si"uiente fórmula: IMDS

=∑

Vi 7

94!' L 2olumen lunes a viernes U 2olumen 'ado U 2olumen !omin"o 0 días



Este valor promedio de la semana se dee corre"ir por un factor llamado: 8actor de +orrección Estacional o 8actor de +ar"a promedio por tipo de vehículo, sea li"ero o pesado. IMDa

=

IMDS * FC

94!' LAndice 4edio !iario 'emanal de la 4uestra 2ehicular Tomada 94!a LAndice 4edio nual 2i L2olumen 2ehicular diario de cada uno de los días de conteo 8+ L8actores de +orrección Estacional &ara &avimentos de carreteras, el clculo del trfico de car"a de diseño incluye los si"uientes pasos: a. +uantificación del volumen anual del trfico y su composición inicial por tipo de vehículos. . Estimación de la tasa de crecimiento anual de trfico por tipo de vehículo, puede otenerse del conteo vehicular y pronóstico de tendencias históricas o predicciones con uso de modelos de transporte. c. Estimación del factor direccional de trfico. d. Estimación del factor de distriución por carril de transito de diseño. e. Estimación de ma"nitudes de car"as de las ruedas por tipo de vehículo. E% volumen varía de acuerdo a diferentes factores a lo lar"o de los años, los mismos que pueden ser: • •

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2ariaciones Estacionales: 8estividades o actividades turísticas. 2ariaciones !ireccionales: !onde hay mayor trfico en un sentido (&uertos donde in"resan con una car"a mayor) 2ariaciones Especiales: &or un evento especial. 2ariaciones Temporales: &or un plazo limitado, en caso de oras.

CAMINOS NUEVOS: %os volmenes de diseño se estalecen en ase a diversos modelos de demanda, tales como: 3sos de suelo =eneración de via#es si"nación de trfico !istriución modal • • • •

ME+ORAMIENTO DE CAMINOS E?ISTENTES: PAVIMENTOS ESTUDIO DE TRANSITO PARA DISEÑO DE PAVIMENTOS

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4.&.

'e realizan mediciones horarias para días laorales y no laorales. Encuestas ori"en H destino. &royección de mediciones en ase a los datos de pea#es, pesa#es u otros puntos de conteo.

T%"%" de creci*iento de) Tr%n"ito El pavimento dee ser diseñando para servir adecuadamente la demanda del trnsito durante un periodo de años? por lo tanto, el crecimiento del trnsito se dee anticipar. 8actor que se estima en ase a las proyecciones de crecimiento polacional y económico del rea de influencia del tramo de carretera que se refle#an en el incremento del trfico y en la modificación de del tipo de vehículos que circulan por el tramo. 'i la tasa de crecimiento no es uniforme, se deer usar diferentes tasas de crecimiento para diferentes "rupos de car"a o diferentes tipos de vehículos, para determinar la tasa de crecimiento anual se deer considerar lo si"uiente: Trafico atraído o desviado. Trafico 5ormal. Trfico =enerado. •

Ve/0cu)o" de C%r'%: r VC =r PBI E VC r VC L tasa de crecimiento anual de vehículos de car"a. r PBI L tasa de crecimiento &J9. (VVV. 95E9.=*J.&E). EVC LElasticidad de la demanda del trfico de vehículos de car"a.

•

@*ni#u":

r 0= r PBI E 0

r 0 L tasa de crecimiento anual de ómniuses. E0 LElasticidad de la demanda del trfico de ómniuses.

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Ve/0cu)o" ,i'ero":

r VL =r PBI E VL

r Vpercapita L tasa de crecimiento anual del &J9 percapita. r pob L tasa de crecimiento anual polacional. EVL LElasticidad de la demanda del trfico de vehículos %i"eros, camioneta rural

y equipos. PAVIMENTOS ESTUDIO DE TRANSITO PARA DISEÑO DE PAVIMENTOS


%a Elasticidad es la relación de crecimiento de parque automotor con respecto al crecimiento del &J9 de determinado departamento y se calcula de la si"uiente manera: Parqueautomotor j E0, VLoVC =

Parque automotor i

−

1

j −i

+

1

#L 3ltimo año con información del parque automotor. i L&rimer año con información del parque automotor.

4.&.1. Mode)o de creci*iento

En el "rfico se oserva que la proyección aritm$tica supone un crecimiento ms rpido en el corto plazo y se suestima el trnsito en el lar"o plazo. En ase a las estadísticas es conveniente definir que curva se a#usta me#or al trnsito "enerado por una carretera.

4.&.2. Pro3ección de) tr$n"ito El trnsito puede proyectarse en el tiempo en forma aritm$tica con un crecimiento constante o exponencial mediante incrementos anuales. 4.&.. 5%ctor de Creci*iento El crecimiento puede ser considerado como O8+T*6 !E +6E+949E5T*Q.

 %a &+ (sociación del +emento &ortland), recomienda:



!onde: r L tasa de crecimiento anual en decimales & L periodo de diseño en años. %a sociación del +emento &ortland utiliza el trfico a la mitad del periodo de diseño:

 %a '
%os valores del factor de crecimiento para diferentes tasas anuales y periodos de diseño se muestran en la tala si"uiente, de acuerdo al criterio de la '
Factor de Crecimiento total=( G ) ( Y )=

(1 + r )Y −1 r

!onde: = L 8actor de crecimiento M L 5mero de años r L Tasa de crecimiento por tipo de vehículo



Tala 5W NN: 8actor de +recimiento

4.4.

5%ctor de di"tri#ución direccion%) =D>  menos que existan consideraciones especiales, se considera una distriución del 1/ del trnsito para cada dirección. En al"unos casos puede variar de 1,B a 1,0 dependiendo de la dirección que acumula mayor porcenta#e de vehículos car"ados. Este factor toma en cuenta el volumen del trfico en cada dirección, este factor como antes se mencionó se considera comnmente i"ual a 1/, es decir que en amas direcciones el trfico es similar, En ciertas circunstancias no se adopta este valor, tales como en los accesos a instalaciones industriales, puertos o vías de acceso restrin"ido. PAVIMENTOS ESTUDIO DE TRANSITO PARA DISEÑO DE PAVIMENTOS


4..

5%ctor de di"tri#ución por c%rri) =,> En una carretera de dos carriles, uno en cada dirección, el carril de diseño es uno de ellos, por lo tanto el factor de distriución por carril es @11/. &ara autopistas multicarriles el carril de diseño es el carril exterior y el factor de distriución depende del nmero de carriles en cada dirección que ten"a la autopista. En la tala si"uiente se muestran los valores utilizados por la '
Tala NN: 8actor de distriución direccional y de carril, de acuerdo a 4anual de +arreteras O'uelos, =eolo"ía, =eotecnia y &avimentosQ, 'ección: 'uelos y &avimentos



4.B.

E"ti*%ción de) ESA, El transito proveniente de conteo vehicular dee ser dividido para el carril de diseño. El volumen de transito del carril de diseño, se convierte a determinado nmero E'% (Equivalnete sin"le axle load), que es parmetro usado en el diseño de la estructura del pavimento. El E'% es un e#e estndar compuesto por un e#e sencillo de dos ruedas en los extremos. El E'% pesa @G,111 l ó G.-tn ó G1 K5, y se considera que e#erce un efecto dañino sore el pavimento como @.

8i"ura NN: +ar"a de e#e equivalente, o Esfuerzos en tensión frecuentes en las capas de superficie, causan a"rietamiento

4..

5%ctore" eui%)ente" de c%r'% =,E5> %a conversión del trfico a un nmero de E'%Xs de @G Kips (Equivalent 'in"le xis %oads) se realiza utilizando factores equivalentes de car"a %E8s (%oad Equivalent 8actor). Estos factores fueron determinados por la '

El factor equivalente de car"a %E8 es un valor num$rico que expresa la relación entre la p$rdida de serviciailidad ocasionada por una determinada car"a de un tipo de e#e y la producida por el e#e patrón de @G Kips.

%E8 L Vt@G Vtx Vt@GL +ar"a de e#e estndar Vtx L +ar"a de e#e analizado

E(e*p)o: +alculo de %E8 para e#e simple de B1Dips: @11,111Y@,B0 L F.C0 Es decir que un e#e de B1 Dips produce F,C0 veces ms daño que un e#e simple de @G Dips. 2er fi"ura NN

8i"ura NN: +omparación !e daño superficial %a fi"ura anterior muestra la comparación del daño superficial que sufren los pavimentos, cuando son sometidos a car"as mayores que a las de diseño. 'e lle"a ms rpido a la p$rdida de serviciailidad considerada. PAVIMENTOS ESTUDIO DE TRANSITO PARA DISEÑO DE PAVIMENTOS


!ado que cada tipo de pavimento responde de manera diferente a una car"a, los 8actores Equivalentes de +ar"a (%E8) camian de acuerdo al tipo de pavimento. &or e#emplo, si el punto de falla de un pavimento camia, tami$n, lo hace el 8actor Equivalente de +ar"a (%E8). Es así que pavimentos rí"idos y flexiles tienen diferentes 8actores Equivalentes de +ar"a (%E8) y que tami$n camie se"n el '5 para el pavimento flexile y se"n el espesor de losa para pavimentos rí"idos, y que tami$n camien se"n el nivel de serviciailidad adoptado. !e acuerdo a un estudio realizado por !eacon (@CFC el factor de daño asado en la teoría elstica multicapa puede ser expresado como: LEF =

( ) P1

N

P0

!onde: 5L 8acto que se otiene a trav$s de talas, que comina el peso por e#e y el numero estructural, pero por motivos didcticos se uso 5L. &@ L +ar"a estndar &1 L +ar"a cuya equivalencia de daño se desea calcular



Tala NN: 8actores equivalentes de car"a





4..

5%ctore" Ve/0cu)o o 5%ctor C%*ión 5umero de repeticiones de e#es estructurales E'% que son aplicados por el paso de un camión. 'e determina a partir de la distriución de las car"as por e#e que pueda tener un determinado tipo de vehículo, lue"o se calcula el factor de daño o factor equivalente de car"a de cada uno d estos y posteriormente se calcula el valor promedio. &ara expresar el daño que produce el trfico, en t$rminos del deterioro que produce un vehículo en particular, hay que considerar la suma de los daños producidos por cada e#e de ese tipo de vehículo. !e este criterio nace el concepto de 8actor de +amión, que se define como el nmero de E'%Xs por nmero de vehículo. Este factor puede ser calculado para cada tipo de camiones, o para todos los vehículos como un promedio de una determinada confi"uración de trfico.





4..1. 5or*u)%" "i*p)i!ic%d%": %as formulas simplificadas son expresiones resumidas que permiten el clculo aproximado del factor de daño o factor de vehículo, y fueron desarrollados a partir de la expresión que señala el daño efectuado por un e#e estndar es proporcional a la potencia cuarta de la relación entre deformaciones por tensión en la carpeta. El 4anual de diseño de suelos 4anual de +arreteras O'uelos, =eolo"ía, =eotecnia y &avimentosQ en la p"ina FC detalla los si"uientes cuadros:



E#emplos:



4.1.

5%ctor de e(e eui%)ente< M8todo AASFTO 1 4.1.1. P%i*ento" !)eGi#)e": El factor d e#e equivalente mediante este m$todo, la cual dee ser resuelta por tanteos, es decir se parte en un valor inicial de '5, usualmente ), lue"o se calcula el E'% y el '5 requerido, con ese valor se in"resa nuevamente a la ecuación hasta que '5 de diseño con el supuesto sean similares, lo cuales e lo"ra rpidamente en - o cuatro iteraciones.



4.1.2. P%i*ento" r0'ido": &ara el clculo de e#es equivalentes de pavimentos rí"idos '
. TRA5ICO DE DISEÑO: &ara el diseño de un pavimento de carretera es necesario predecir el nmero de repeticiones de cada "rupo de e#es de car"a durante el periodo de diseño. %a información de campo puede ser otenida sore mediciones de campo, estaciones de conteo, pea#es o vías que tienen características de trfico similares a aquellas del proyecto en cuestión. El trfico diario inicial es en - direcciones sore todos los carriles de trfico y dee ser multiplicado por factores direccionales y de distriución de carril para otener el trfico inicial en el carril de diseño. El trfico a ser usado en el diseño es el trfico promedio durante el periodo de diseño, de manera que el trfico ten"a que ser multiplicado por un factor de crecimiento. 'iendo n, el nmero total de repeticiones de car"a a ser usado ene l diseño para un "rupo de car"a i, entonces:

.1.

NH*ero tot%) de e(e" "i*p)e" eui%)ente" =ESA,S> 'e calcula para el carril de diseño utilizando la si"uiente ecuación: PAVIMENTOS ESTUDIO DE TRANSITO PARA DISEÑO DE PAVIMENTOS


ni=( n0 )i ( G )( D )( L)( 365 )( Y )

'i el diseño est asado en car"as equivalentes de e#e simple de @G Kip (G1Dn), entonces e nmero inicial de repeticiones por día para para un "rupo de car"a i puede ser calculado mediante:

( n ) i= Numeroinicial de repeticiones por dia para el grupo de carga i 0

(∑ ) m

ESL=

i=1

pi F i ( I!D )0 ( " )(  )( G )( D )( L)( 365 )( Y )

!onde: &i L porcenta#e del total de repeticiones para un "rupo de car"a i T L &orcenta#e de camiones en el 94!o  L &romedio de e#es por camion 8i L 8actor de car"a 94!o L Andice medio diario inicial = L8actor de crecimiento ! L8actor de distriución direccional % L 8actor de distriución por carril M L 5mero de años Es haitual solo contar directamente solo con el conteo de los vehículos pesados en cuyo caso en la expresión para el clculo del E'% el valor de 94! o solamente es de los vehículos pesados por ende (T) y () no es necesario aplicarlos, quedando por ende la si"uiente expresión:

(∑ m

ESL=

i= 1

)

( I!D ) F i ( G )( D )( L )( 365)( Y ) 0



D =0.5

L=0.8









.2.

C)%"i!ic%ción de nH*ero de repeticione" de e(e" Eui%)ente" en e) periodo de di"e6o El trnsito para diseño de pavimentos, en el presente 4anual, ha sido clasificado en ran"os de 5mero de 6epeticiones de E#es Equivalentes, tal como se indica en los cuadros F.@ y F.@. &ara este 4anual se determina los si"uientes ran"os en nmero de repeticiones de e#es equivalentes, para el carril y periodo de diseño. .2.1. CAMINOS PAVIMENTADOS %os +aminos 5o &avimentados con firmado (revestimiento "ranular) tendrn un ran"o de aplicación de 5mero de 6epeticiones de EE en el carril y periodo de diseño de hasta B11,111 EE, de acuerdo al cuadro F.@

.2.2. CAMINOS PAVIMENTADOS %os +aminos &avimentados con pavimentos flexiles, semirrí"idos y rí"idos, en este 4anual estn clasificados en quince (@) ran"os de 5mero de 6epeticiones de EE en el carril y periodo de diseño, desde 0,111 EE hasta B1X111,111 EE, de acuerdo al cuadro si"uiente.


Estudio de Transito Para Diseño de Pavimentos

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