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dennisjhancarlo
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8/15/2019 Diseño de Pavimemto Rigido Examen Cervera
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1. Tipo de Vía
Factor de Seguridad de Carga 1.2 Autopista de Tres CarrilesFactor Sentido DobleNº de carriles por sentido 3 CarrilesPasajuntas y barras de Unión NOApoyo Lateral
SI
2. Tráfico de Diseño
TIPO TPDA
AP 12000
C2 9600
C3 2400
TOTAL 24000
3. Periodo de Diseño 20 Años
4. Tasa de Crecimiento Promedio Anual: 0.035
3.5%
5. Materiales de Construcción
Sub Base Granular (en pulgadas) 8 (20 cm)
Resistencia del concreto F'c 210 Kg/cm2 2986.2 psi 14.22Módulo rotura del concreto, S'c 45.7 Kg/cm2 650 psiMódulo de elasticidad, Ec
351617.4
Kg/cm2 5000000 psi
Resistencia del Acero, F'y 4200 Kg/cm2
Factor carril 24000 = 120002
Factor Carril (FCr) = 0.67
Cálculo del FCt Fc = (1 + g)^n - 1 (1+0.05)^20-1 = 28.28
(g)(n) (0.05)(20)
Tipo de Tipos de Carga x Eje TPDA % F.S. F.Cr F.Ct Re
Vehiculo Eje (Kips) Te x365
AP 1000 2.2 12000 2 8760000 0.5 0.67 28.28 82,990,488
7000 15.4 9600 1 3504000 0.5 0.67 28.28 33,196,195
11000 24.3 9600 1 3504000 0.5 0.67 28.28 33,196,195
7000 15.4 2400 1 876000 0.5 0.67 28.28 8,299,049
18000 39.7 2400 1 876000 0.5 0.67 28.28 8,299,049
DISEÑO DE PAVIMENTO RIGIDO
Nos Ubicamos en la Figura 2.5.4 - Proporción de Vehiculos circulando por el carril de baja velacidad en una vialidad de 2 ó 3 carriles:
En este caso tomamos la curva de 3 carriles y ubicamos el valor de 12000, nos arroja un valor de:
REPETICIONES ESPERADAS POR TIPO DE VEHICULO
C2
C3
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Tipo de Tipos de Carga x Eje TPDA % F.S. F.Cr F.Ct Re
Vehiculo Eje (Kips) Te x365
Simple 1000 2.2 12000 2 8760000 0.5 0.67 28.28 82,990,488
Σ NUMERO DE EJES SIMPLES DE 2.2 Kips 82,990,488
Simple 7000 15.4 9600 1 3504000 0.5 0.67 28.28 33,196,195
Simple 7000 15.4 2400 1 876000 0.5 0.67 28.28 8,299,049
Σ NUMERO DE EJES SIMPLES DE 15.4 Kips 41,495,244
Simple 11000 24.3 9600 1 3504000 0.5 0.67 28.28 33,196,195
Σ NUMERO DE EJES SIMPLES DE 24.3 Kips 33,196,195
Tandem 18000 39.7 2400 1 876000 0.5 0.67 28.28 8,299,049
Σ NUMERO DE EJES TANDEM DE 39.7 Kips 8,299,049
Σ NUMERO DE EJES SIMPLES DE 2.2 Kips 82,990,488
Σ NUMERO DE EJES SIMPLES DE 15.4 Kips 41,495,244
Σ NUMERO DE EJES SIMPLES DE 24.3 Kips 33,196,195
Σ NUMERO DE EJES TANDEM DE 39.7 Kips 8,299,049
6. CBR representativo del suelo de Fundacion
CBR al 95% # de Valores
Mayores ó iguales
18 1
15 2
17 3
12 4
Nivel de Tráfico Percentil
EAL Otra Alternativa: Promedio
menor a 10^4 60 %
10^4 a 10^6 75 % Promedio 6215.5
10^6 a más 87.5 % 4
CBR 16 %
Factor de Seguridad de Carga
Fsc = 1.2
50
75
100
Con los valores del CBR representativo como coordenadas (18,25 - 15,50 - 17,75 y 12,100), confecionamos la curva y
con el valor del percentil (87.5) intersectamos y obtenemos el valor del CBR.
El Factor de Carga recomendado de de 1.20, para Autopistas y vialidades urbanas con volumenes moderados detráfico pesado.
REPETICIONES ESPERADAS POR TIPO DE EJE
CONSOLIDADO DE REPECIONES ESPERADAS SEGÚN TIPO DE EJE Y CARGA
EJES TANDEM
% de valores
Mayores ó iguales
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8/15/2019 Diseño de Pavimemto Rigido Examen Cervera
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Calculo de K
Nos hubicamos en Anexo 1 - Coeficiente de Balasto
Tanteo de espesores: - 1er Tanteo
Iniciamos la verificacion de espesores con 14"
Esfuerzos Equivalentes ( δ eq)
En el Gráfico nos da un valor de K de 3.6 Kg/cm3
Convertmos a pci: 3.6 x 36.127 = K = 130
Interpolando tenemos:
Ejes secillos
K 100 130 150
δ eq 104 100 97
Ejes Tandem
K 100 130 150
δ eq 103 97 93
Factores de Relación de Esfuerzos (FRE,)
Dividiendo los esfuerzos Equivalentes entre el Sc =650 se obtiene:
Para Ejes Sencillos = 100 = 0.154
650
Para Ejes Tandem = 97 =0.149
650
Factores de Erosion (F.E)
De la misma manera se toman los Valores de K = 130 psi y Espesor = 14"
Interpolando tenemos:
Ejes secillos
K
100 130 200
FE. 2.04 2.02 1.97
Ejes TandemK 100 130 200
FE.
2.362.32
2.23
PROYECTO : Pavimentación en Autopista de varios Carriles
Tomando los valores de la Tabla 2.5.7 - Factores de Erosión, para Pavimentos Sin Pasajuntas y Con Apoyo Lateral,Espesor = 14"
Formato A-1
CALCULO DE ESPESOR DE PAVIMENTO
Tomando los valores de la Tabla 2.5.5 - Esfuerzo Equivalente para Pavimentos Con Apoyo Lateral - Espesor 14"
8/15/2019 Diseño de Pavimemto Rigido Examen Cervera
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ESPESOR INICIAL 14 PASAJUNTAS NO
MODULO DE RECREACION DE SUBR (K) 130 APOYO LATERAL SI
MODULO DE ROTURA (Mr)650
PERIODO DE DISEÑO20
Años
FACTOR DE SEGURIDAD DE CARGA 1.2 OBSERVACIONES Sub Base Gran. 8
CARGA MULTIPL. REPETIC, % DE % DE
DEL EJE X LSF ESPERADAS DAÑO DAÑO
KIPS X FATIGA X EROSION
EJES SENCILLOS
Esfuerzo Equivalente 99.8 psi.
Factor de Relación de Esfuer 0.154 Factor de Erosion 2.019
2.2 2.64 82,990,488 0% 0%
15.4 18.48 41,495,244 0% 0%
24.3 29.16 33,196,195 0.0% 332.0%
EJES TANDEM
Esfuerzo Equivalente 97 psi.
Factor de Relación de Esfuer 0.149 Factor de Erosion 2.321
39.7 47.64 8,299,049 0% 207.48%
TOTAL: 0.0% 539.44%
RESULTADO:
Finalmente el Espesor de Losa recomendado es de 17"
Como se puede apreciar los porcentajes de daño obtenidos por EROSION son superiores al 100%; por lo tanto elespesor de 18".
NO CUMPLE
Ilimitado Ilimitado
Ilimitado 10,000,000.00
Ilimitado 4,000,000.00
PERMISIBLES PERMISIBLES
(Anexo D7) (Anexo D8)
Ilimitado Ilimitado
ANALISIS POR FATIGA ANALISIS POR EROSION
REPETICIONAES REPETICIONAES