7/25/2019 Diseo Estructural de Pavimentos en Concreto (1)
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DISEOES TRUCTURAL
The Portland Cement Association
DISEO ESTRUCTURALDE PAVIMENTOS ENCONCRETO
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Los pavimentos en concreto han acompaado las labores de pavimentacin hace ya ms de un siglo, la tecnolog
ha evolucionado al punto de ofrecernos metodologas constructivas y maquinaria especializada que garantizan s
buen comportamiento en el tiempo.
En el siglo XIX, los primeros pavimentos rgidos fueron pequeas demostraciones en algunas ciudades europeas
Sin embargo esta tecnologa encontrara un fuerte desarrollo y utilizacin en el continente americano, donde en
1909 en el estado de Michigan (U.S.A.) se pavimenta por primera vez en concreto.
En nuestro pas, el primer pavimento de concreto data de 1939, donde algunos tramos protegidos de no muy alt
trfico siguen prestando su servicio.
INTRODUCCIN
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DISEOESTRUCTURALMETODOLOGA PCA 84
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Ejes Tridem Repeticiones
5
6,2
8
10
12
1618
20
23,5
26
30.000
27.000
19.800
15.000
13.200
10.8009.000
7.200
6.000
3.000
Ejes Tandem Repeticiones
3
3,9
4,5
4,8
58,4
12
13
15
16,2
50.000
45.000
33.000
25.000
22.00018.000
15.000
12.000
10.000
5.000
Ejes Simples Repeticiones
0,6
0,9
1,2
2,2
2,9
3,8
4,5
5,7
6,5
7
345.000
320.000
280.000
300.000
230.000
180.000
140.000
110.000
90.000
50.000
PAVIMENTO
SOLICITACIN
SUB-BASE
SUBRASANTE
Este mtodo de diseo esta basado en las teorias de
Westergaard, Pickett y Ray, y se complementa mediante
elementos finitos donde se estudi el comportamiento de una
losa de espesor variable y dimensiones finitas (180 x 144
pulgadas) a la cul se le aplicaron cargas al centro, de borde y de
esquina, considerando diferentes condiciones de apoyo y soporte.
Se controlan dos criterios: la fatiga para impedir agretamiento en
la losa por los esfuerzos producidos en el pavimento debido a las
cargas, y a la erosin para limitar la deflexin en los bordes de la
losa.
La vida til del pavimento termina cuando se da la ruptura del
concreto por las repeticiones de carga.
El primer modelo completo que se desarroll fue el Westergaard
en 1920, y se supuso que las losas estn en equilibrio, son de
espesor constante, se comportan como un slido homogneo
elstico y la reaccin del suelo es vertical y proporcional a la
deflexin de la losa. Esto significa que la reaccin del suelo por
unidad de rea y en cualquier punto es igual al producto de la
constante K (mdulo de reaccin de la subrasante) por la
deflexin en la losa en dicho punto.
Westergaard propuso las tres ecuaciones que se indican a
continuacin para determinar los esfuerzos en las losas cuando
se cargan en la esquina ( c), en el centro ( c), y en el borde de
la losa ( b).
El trnsito de diseo se expresa en un espectro de carga que invol
cra el tipo de vehculo, el peso de sus ejes y su frecuencia.
Para cada tipo de eje es necesario contar con la distribucin d
cargas y sus repeticiones esperadas durante el periodo de diseo
Base Terica Trnsito
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PAVIMENTO
SOLICITACIN
SUB-BASE
SUBRASANTE
Diseo para28 das
Diseo para90 das
28 90
Das
6
Meses Aos
1 3 5 10 20 30 60
Edad
Relacindelaresistenciaala
flexin,conlade28das
130
120
110
100
La losa de concreto rgido sometida a la accin del trfico experi-
menta esfuerzos de flexin mayores que los de compresin, por
ello es necesario conocer la resistencia y la flexin a travs delmdulo de rotura del concreto (MR).
Materiales
SENCILLO
TANDEM
TRIDEM
700.000,00
600.000,00
500.000,00
400.000,00
300.000,00
200.000,00
100.000,00
100.00
120.00
140.00
160.00
180.00
19 .00
5 00
21 .0
235.00
260.00
92 0.00
420.00
435.00
46 .00
252
0.00
570.00
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PAVIMENTO
SOLICITACIN
SUB-BASE
SUBRASANTE
La resistencia de la subrasante se define como el mdulo de
reaccin K, este se calcula con el ensayo de placa o por medio
de correlaciones con el CBR.
En algunos casos, la losa de concreto no se puede apoyar
directamente sobre la subrasante, porque su capacidad portante
es insuficiente para las condiciones de trnsito, razn por la cual,
se coloca una capa granular intermedia o se mejora el material
existente mecnica o qumicamente obtenindose as un K del
conjunto.
Para el desempeo satisfactorio de un pavimento de concreto
rgido durante su operacin, se debe complementar el diseo
teniendo en cuenta los siguientes aspectos:
Juntas.
Bermas.
Existencias o no de informacin del trnsito.
Subrasante Opciones de diseo
Las juntas son parte esencial del pavimento de concreto ya que
son superficies de falla controladas:
Tipos
Transferencia de carga
Pasadores.
Trabazn de agregados.
Juntas transversales de contraccin.
Juntas longitudinales de contraccin.
Juntas de expansin.
Juntas transversales de construccin.
Juntas longitudinales de construccin.
Juntas
Bermas
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Categoras decargas por eje
DescripcinTrnsito
1
2
3
4
Calles residenciales, carreterasrurales y secundarias (bajo a medio)
Calles colectoras, carreteras ruralesy secundarias (alto), calles arteriasy carreteras primarias (bajo)
Calles arteriasy carreteras primarias (medio)
Vas expresas y autopistas urbanase interestatales (medio a alto)
Calles arterias, carreterasprimarias y vas expresas (alto)
Autopistas urbanas e interestatales(medio alto)
200 - 800
700 - 5.000
3.000 - 12.000
3.000 - 50.000
(2 carriles)
(4 carriles o ms)
3.000 - 20.000
(4 carriles o ms)
(2 carriles)
3.000 - 150.000
1 - 3
5 - 18
8 - 30
8 - 30
Hasta 25
40 -1.000
500 -5.000 +
1.500 -8.000 +
98
115
133
151
160
195
230
267
TPD TPD-C% Diario
Mximas cargas por eje, KN
Ejes Simples Ejes Tandem
SOPORTE TIPO DE SUELO RANGO DE VALORES K, Mpa/m
Bajo
Medio
Alto
Muy alto
Suelos de grano fino en los que predominan partculasdel tamao del limo y arcilla
Arenas y mezclas de grava y arenas con cantidades
moderadas de limo y arcilla
Arenas y mezclas de grava y arena relativamente libresde finos plsticos
Sub-base tratada con cemento
20 - 34
35 - 49
50 - 60
70 - 110
Este mtodo se resume a continuacin:
1. Estimar el TPD-C
Trnsito promedio de vehculos comerciales en dos direcciones, deben excluirse todos los camiones de dos ejes y cuatro llantas.
2. Elegir categora de carga por eje
3. Determinar el tipo de soporte de la subrasante
Procedimiento de diseo cuando no se tiene espectro de carga
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Sin berma o sardinel de concreto
MR=4,4
Mpa
Espesor de losa(milmetros)
Soporte subrasante - sub-base, Mpa/mBajo Medio Alto(20-34) (35-49) (50-60)
MR
=4,1
Mp
a
R=3,8
pa
120130140
150160170
130140150
160
170180
140150160
170180
0,22
18110500
0,44
27
140600
0,10,75
32150
0,1111
77407
0,229
110
530
0,4426
130570
0,3433
210
0,7854
290
11272
350
Con berma o sardinel de concreto
MR=4,4
Mpa
Espesor de losa(milmetros)
Soporte subrasante - sub-base, Mpa/mBajo Medio Alto(20-34) (35-49) (50-60)
MR=4,1
Mpa
M
R=3,8
M
pa
100110
120
130140
110120130
140150
110120130
140150160
0,3
4
38240
0,89
65360
0,12
1490430
0,12
21
160
0,3541
260
0,89
63340
0,46
60
410
115110
650
0,2326
170
4. Elegir el mdulo de rotura del concreto
Hay tres opciones: 3,8 - 4,1 o 4,4 Mpa.
TPD-C admisible - categora 1 de carga por eje, pavimentos con trabazn de agregados (sin pasadores).
5. Determinar si se construye bermas de concreto
6. Determinacin del espesor de la losa
1. El diseo est controlado por la fatiga.
2. Un valor menor que la unidad de TPD-C indica que el pavimento puede soportar un nmero ilimitado deautomviles y camiones de dos ejes y cuatro llantas, pero solo dos camiones pesados por semana.
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Sin berma o sardinel de concreto
M
R=4,4
M
pa
Espesor de losa
(milmetros)Soporte subrasante - sub-base, Mpa/m
Bajo Medio Alto
(20-34) (35-49) (50-60)
140
150
160
170
180
190
2
15
77
330
200
210
1200
4100
MR=4,1
Mpa
150
160
170
180
190
200
3
18
85
330
2
16
82
350
1300
210
220
1200
3700
4400
MR=3,8
Mpa
160
170
180
190
200
210
3
18
78
290
3
17
82
320
1100
220
230
940
2900
3600
Alto
(70+)
3
26
150
740
3100
5
38
200
870
3300
8
46
220
870
3100
12
68
320
1300
4500
8
47
220
900
3300
9
51
220
840
2900
5
35
190
820
3200
Con berma o sardinel de concreto
MR=4,4
Mpa
Espesor de losa(milmetros)
Soporte subrasante - sub-base, Mpa/m
Bajo Medio Alto
(20-34) (35-49) (50-60)
120
130
140
150
160
170
6
44
240
1000
180 4100
MR=4,1
Mpa
130
140
150
160
170
180
10
60
290
1200
7
46
240
1100
4100
190 4200
MR=3,8
Mpa
140
150
160
170
180
190
12
67
290
1100
9
56
270
1100
3900
200 3700
Muy alto
(70+)
6
53
330
1700
12
87
470
2100
18
110
550
2300
4
30
180
890
3700
20
130
620
620
2600
4
28
150
670
2600
12
86
470
2200
TPD-C admisible - categora 2 de carga por eje, pavimentos con pasadores.
El diseo est controlado por la fatiga.
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Sin berma o sardinel de concreto
MR=4,4
Mpa
Espesor de losa
(milmetros)
Soporte subrasante - sub -base, Mpa/m
Bajo Medio Alto
(20-34) (35-49) (50-60)
140
150
160
170
180
190
2
15
77
330
200
210
220
1200
1600**
2100**
MR=4,1
Mpa
150
160
170
180
190
200
3
18
85
330
2
16
82
350
1300**
8
47
220
900
2100**
210
220
230
1200
2100**
2900**
2300**
3200**
3100**
MR=3,8
Mpa
160
170
180
190
200
210
3
18
78
290
3
17
82
320
1100
220
230
940
2900**
3200**
Alto
(70+)
3
26
150
740
1300**
2000**
3000**
5
38
200
870
2000**
3000**
8
46
220
870
3000**
230 2900
2
68
320
1200**
1700**
2300**
3200**
5
35
190
820
1500**
2100**
3100**
9
51
220
840
2900
Con berma o sardinel de concreto
MR=4,4
Mpa
Espesor de losa(milmetros)
Soporte subrasante - -sub base, Mpa/m
Bajo Medio Alto
(20-34) (35-49) (50-60)
140
150
160
170
180
190
2
15
77
330
200
210
220
1200
1600**
2100**
MR=4,1
Mpa
130
140
150
160
170
180
10
60
290
1200**
7
46
240
1100
2100**
2
20
130
620
1800**
3100**
190
200
1900**
2900**
3500**
MR=3,8
Mpa
140
150
160
170
180
190
12
67
290
1100
9
56
270
1100
3500**
200 2900**
Alto
(70+)
6
53
330
840**
1500**
2800**
3000**
12
87
470
1500**
2800**
18
110
550
2300
230 2900
2
68
320
1200**
1700**
2300**
3200**
5
35
190
820
1500**
2100**
3100**
4
28
150
670
2600
TPD-C admisible - categora 2 de carga por eje, pavimentos con trabazn de agregados.
El diseo est controlado por la erosin, en los otros casos por la fatiga.
Argos. Luz Verde.
7/25/2019 Diseo Estructural de Pavimentos en Concreto (1)
11/24
280
290
300
2500
3200
4000
94004100
5200
6700
5800
7500
Sin berma o sardinel de concreto
MR=4,4
Mpa
Espesor de losa
(milmetros)
Soporte subrasante - sub- base, Mpa/m
Bajo Medio Alto
(20-34) (35-49) (50-60)
190
200
210
220230
240
51**
180**580**
920
250
260
270
1200
1500
2000
MR=4,1
Mpa
200
210
220
230
240250
45**
150**
470**1200
54**
200**
630**
14001900
260
270
280
1500
2000
2500
2400
3200
4100
Alto
(70+)
170**
640**
1000
15002100
2800
3800
5200
7000
310 4900
57
220
7401100
1400
1900
2400
3200
37**
160**
580**
10001400
1900
2500
3300
4400
MR=3
,8
Mpa
200
210
220
230
240
250
34**
110**
320**
43**
150**
470**
1300**
260
270
280
860**
2000
2500
2400
3200
4100
37**
150**
500**
1600
2800
3800
33**
120**
410**
1200**
2500
290
300
310
3200
4000
4900
5200
6700
39**
150**
530**
1400
19002500
3400
4400
5800
7500
170**
610**
1500
2100
28003800
5200
7000
9400
290
300
310
3200
400
4900
5200
6700
3300
4400
5800
7500
5200
7000
9400
TPD-C admisible - categora 3 de carga por eje, pavimentos con pasadores.
** El diseo est controlado por la fatiga, en los otros casos por la erosin.
Argos. Luz Verde.
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250
260
270
3000
4200
5900
6600
9800
Sin berma o sardinel de concreto
MR=4,4
Mpa
Espesor de losa
(milimetros)
Soporte subrasante - sub-base, Mpa/m
Bajo Medio Alto
(20-34) (35-49) (50-60)
160
170
180
190
200
210
50**
210**
540
770
220
230
240
1100
1500
2200
Alto
(70+)
100**
460**
830**
1400
2200
3500
5700
9300
280 8200
46**
210**
620
930
1400
2100
3000
4500
24**
120**
530**
870
1300
2100
3200
4900
7500
MR=3,8
Mpa
170
180
190
200
210
220
45**
170**
550**
43**
190**
640**
2000**
230
240
250
1300
2200
3000
3000
4500
6600
25**
120**
470**
1600**
3500
5700
30**
130**
470**
1600**
3200
260
270
280
4200
5900
8200
9800
4900
7500
9300
250
260
270
3000
4200
5900
6600
9800
MR=4,1
Mpa
160
170
180
190
200
210
52**
210**
700
220
230
240
1100
1500
2200
24**
120**
510**
1400
2200
3500
5700
9300
280 8200
51**
220
780
1400
2100
3000
4500
30**
140**
540
1300
2100
3200
4900
7500
TPD-C admisible - categora 3 de carga por eje, pavimentos con trabazn de agregados.
** El diseo est controlado por la fatiga, en los otros casos por la erosin.
Argos. Luz Verde.
7/25/2019 Diseo Estructural de Pavimentos en Concreto (1)
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320
300 24200
Sin berma o sardinel de concreto
MR=4,4
Mpa
Espesor de losa
(milimetros)
Soporte subrasante - sub-base, Mpa/m
Bajo Medio Alto
(20-34) (35-49) (50-60)
200
210220
230
240
250
110
350
990
140
480
1400
4000
110400
1300
3700
10300
260
270
280
2600
6500
16000
10600**
27700**
40600**
24100**
36500**
MR=4,1
Mpa
210
220
230
240
250
260
270
730
120
390
1100
2900
340
1000
2900
7800
270
280
290
1800
4400
10300
7600
19100
20400
M
R=3,8
M
pa
230
240
250
260
270
280
170
460
1100
270
750
1900
4700
250
730
2000
5100
12800
290
300
310
2600
5900
12900
11400
27300
32000
Muy Alto
(70+)
120
4601600
4700
13900**
21700**
33900**
120
420
1300
3900
10900
30100
320
990
2800
7500
19700
290 36800**
28700
TPD-C admisible - categora 4 de carga por eje, pavimentos con pasadores.
** La erosin controla el diseo, en los otros casos lo controla la fatiga.
Argos. Luz Verde.
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Sin berma o sardinel de concreto
MR=4,4
Mpa
Espesor de losa
(milimetros)
Soporte subrasante - sub-base, Mpa/m
Bajo Medio Alto
(20-34) (35-49) (50-60)
180
190
200
210
220
230
530
1700
4900
160
590
2000
6000
17800
99
410
1500
4700
14400
43400
240
250
1400
38200**
MR=4,1
Mpa
180
190
200
210
220
230
140
460
1400
150
540
1700
5000
100
390
1300
4100
11800
240
250
260
3900
10500
28200
14000
38600
33900
MR=3,8
Mpa
200
210
220
230
240
250
340
990
2700
120
420
1300
3500
9500
87
320
1000
3000
8500
23000
260
270
6900
17600
25100
Muy Alto
(70+)
380
1400
4800
15500
94
390
1400
4400
13300
39600
330
1100
3400
9900
28000
150
100
TPD-C admisible - categora 3 de carga por eje, pavimentos con trabazn de agregados.
** La erosin controla el diseo, en los otros casos lo controla la fatiga
Argos. Luz Verde.
7/25/2019 Diseo Estructural de Pavimentos en Concreto (1)
15/24
Sin berma o sardinel de concreto
MR=4,4
Mpa
Espesor de losa
(milimetros)
Soporte subrasante - -sub base, Mpa/m
Bajo Medio Alto
(20-34) (35-49) (50-60)
200
210
220
230
240
250
110
350
990
290270
290
13001600
2100
MR=4,1
Mpa
290
300
310
320
330
340
150
380
370
MR=3,8
Mpa
210
220
290
240250
290
270
280
290
Alto
(70+)
120
480
1600
120
420
1300
300
310
320
330
340
350
360
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
2600
3000
4100
5100
6300
7800
9000
11800
14500
80270
730
1000
2100
2600
3000
4100
5100
5300
7800
9000
11800
89
170
460
1100
2500
3300
4100
5100
6000
7800
9600
77800
140
480
1100
1500
2000
2600
3300
4200
5400
6900
5100
11100
14000
17800
22100
3901100
2000
2600
3300
4200
2600
6900
8800
120
11100
14000
17800
22100
87
270
750
1900
3300
4200
5400
8900
8800
11100
10000
17800
22100
110
400
1000
1500
2000
2700
3500
4800
8000
7800
10100
19000
16500
21500
27800
35300
99
340
10002000
2700
9500
4800
6000
7800
10100
13000
18000
21500
27000
35000
75
250
730
2000
3500
4800
6000
7800
10100
13000
16800
21800
27800
35300
1600
2200
3000
4000
5400
7300
9800
13000
17300
23000
30400
40000
22003000
4000
5400
9000
7300
13000
17300
23000
30400
40000
52000
94
320
990
2800
4000
5400
7300
9800
13000
17300
23000
30400
40000
52000
69300
TPD-C admisible - categora 4 de carga por eje, pavimentos con trabazn de agregados.
** La fatiga controla el diseo, en los otros casos lo controla la erosin
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MR=4,4
Mpa
MR=4,1
Mpa
MR=3,8
Mpa
Sin berma o sardinel de concreto
Espesor de losa(milmetros)
Soporte subrasante - sub-base, Mpa/m
Bajo Medio Alto
(20-34) (35-49) (50-60)
Alto
(70+)
170
180
190
200
210
220
150
530
800
230240
250
12001700
2300
260
270
280
290
300
310
320
330
180
190
200
210220
230
240
250
260
85
380
890
94
390
1400
270
280
290
300
310
320
330
340
190200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
3200
4400
6000
8300
11100
15000
20200
27200
140480
1200
1700
2300
3200
4400
6000
8000
11100
15000
20200
27200
34800
110
340
000
2300
3200
4400
8000
8300
11100
18000
20200
27200
160
590
1000
1500
22003300
4800
8000
8800
13000
18700
27400
37000
49000
5401500
2200
3300
4800
6000
0000
13000
19700
150
27400
37000
49900
0000
120
420
1300
3300
4800
6900
8000
19900
19700
27400
0000
80900
49900
99
410
940
1500
2200
34005200
7800
11800
17100
24800
34700
48800
67900
100
390
13002200
3400
3200
7800
11800
17000
24800
34700
0000
67800
87
320
1000
3000
5200
7800
11800
17100
24800
34700
48800
0000
1400
2300
3800
61009600
15100
22000
34000
50000
79000
2300
6100
3800
8600
15100
22900
34000
50000
70800
85330
1100
3400
6100
9600
0000
22900
34000
0000
73600
340
350
34800
4480080500
TPD-C admisible - categora 4 de carga por eje, pavimentos con trabazn de agregados
** La fatiga controla el diseo, en los otros casos lo controla la erosin.
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DISEOESTRUCTURALAASHTO 1993American Associationof State Highway and Transportation Officials
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18/24
Estn determinados por los generados durante la construccin
de la va, su mantenimiento y la operacin de vehculos.
El porcentaje del costo de construccin de la va del transporte
vara entre el 90% cuando se trata de carreteras de trnsito
liviano y el 5% si se trata de trnsito pesado.
El mtodo de diseo ASSHTO, originalmente conocido como
AASHO, fue desarrollado en los Estados Unidos en la dcada de
los 60, basndose en un ensayo a escala realizado durantemuchos aos en el estado de Illinois (E.E.U.U.).
A partir de los deterioros que experimentaban las vas, se fueron
representando las relaciones deterioro - solicitacin para todas
las condiciones ensayadas.
A partir de la versin del ao 1986, el mtodo AASHTO comenz
a introducir conceptos mecanicistas para adecuar algunos
parmetros a condiciones diferentes a las que imperaron en el
lugar del ensayo original.
Los modelos matemticos respectivos tambin requieren de una
calibracin para las condiciones locales del rea donde se
pretenden aplicar.
El modelo de ecuacin de diseo esta basado en la prdida del
ndice de servicialidad (APSI) durante la vida de servicio del
pavimento; siendo este un parmetro que representa la
comodidad y seguridad de la superficie de rodura para circular
sobre ella.
Es de entender que un pavimento rgido no sufre un deterioro
solo por la aplicacin de cargas vehiculares, sino que tambin
interfieren agentes externos como la temperatura, la pluviosidad,
el drenaje superficial y subsuperficial, la calidad de los materiales,entre otros.
Esa metodologa ha intentado involucrar todas estas variables
dentro de su anlisis.
Conceptualmente, la metodologa contempl que un pavimento
tiene una vida til, y que se aprecia por la variacin de la
servicialidad tal como se indica a continuacin:
Introduccin
Base Terica
Argos. Luz Verde.
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19/24
Desviacinestndar globalSo
50%
60%
70%
80%
90%
95%Confiabilidad
R
0.30 0.35 0.39 0.40
1.00 1.00 1.00 1.00
1.19 1.23 1.26 1.26
1.44 1.53 1.60 1.62
1.79 1.97 2.13 2.17
2.42 2.81 3.16 3.26
3.12 3.76 4.38 4.55
NDICE DESERVICIALIDAD
CALIFICACIN
0 1 Muy mala
1 2 Mala
2 3 Regular
3 4 Buena
4 5 Muy buena
Como se menciona anteriormente la confiabilidad puede
relacionarse con un factor de seguridad, a continuacin se
presentan los factores de seguridad aproximados a los que
corresponde la confiabilidad. Estos factores de seguridad
van asociados con la desviacin estandar So.
(D) Espesor de la losa de concreto en milmetros
ndice de servicio final (Pt)
Desviacin estndar global (So)
El procedimiento de diseo AASTHO predice el porcentaje de
prdida de servicialidad para varios niveles de trfico y cargas de
ejes. Entre mayor sea el PSI, mayor ser la capacidad de carga
del pavimento antes de fallar.
Servicialidad final (Pt) - La servicialidad final tiene que ver con la
calificacin que esperamos tenga el pavimento al final de su vida
til.
Los valores recomendados de servicialidad final para el caso de
Mxico, son:
Para Autopistas.
Para Carreteras.
Para Zonas Industriales.
Pavimentos Urbanos Principales.
Pavimentos Urbanos Secundarios.
2.5
2.0
1.8
1.8
1.5
Servicialidad es la condicin de n pavimento para proveer un
manejo seguro y confortable a los usuarios en un determinadomomento.
Inicialmente se cuantific la servicialidad de una carretera
pidiendo la opinin de los conductores, estableciendo el ndice
de servicialidad (P) de acuerdo a la siguiente calificacin:
( PSI) Servicialidad (P)
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CALIDAD DE DRENAJE AGUA ELIMINADA EN
2 horas
1 da
1 semana
1 mes
No drena
Excelente
Bueno
Regular
Pobre
Muy Malo
PORCENTAJE DE TIEMPO EN QUE LA ESTRUCTURAESTAR EXPUESTA A NIVELES DE HUMEDADCERCANOS A LA SATURACIN
CALIDAD DEDRENAJE
EXCELENTE
BUENO
REGULAR
POBRE
DEFICIENTE
menos de1 % 1 - 5% 5 - 25% > 25%
1,25 - 1,20 1,20 - 1,15 1,15 - 1,10 1,10
1,20 - 1,15 1,15 - 1,10 1,10 - 1,00 1,00
1,20 - 1,15 1,15 - 1,10 1,10 - 1,00 0,90
1,10 - 1,00 1,00 - 0,90 0,90 - 0,80 0,80
1,00 - 0,90 0,90 - 0,90 0,80 - 0,70 0,70
3.5 m 3.5 m0.5 m0.5 m
Debido a que los pavimentos de concreto trabajan principalmente
a flexin, es recomendable que su especificacin de resistencia
sea acorde con ello, por eso el diseo considera la resistencia
del concreto trabajando a flexin, que se le conoce como
resistencia a la flexin por tensin (Sc) o mdulo de ruptura(MR) normalmente especificada a los 28 das.
Mdulo de rotura del concreto (Mpa)
La calidad del drenaje se define en trminos del tiempo en que el
agua tarda en ser eliminada de las capas granulares (capa base y
sub-base)
Coeficiente de drenaje (Cd)
La transferencia de carga es la capacidad que tiene una losa del
pavimento de transmitir fuerzas cortantes con sus losas
adyacentes, con el objeto de minimizar las deformaciones y los
esfuerzos en la estructura del pavimento, mientras mejor sea la
transferencia de cargas mejor ser el comportamiento de las
losas del pavimento.
El mtodo AAHTO considera la transferencia de cargas mediante
el factor de transferencia de cargas (J)
Coeficiente de transmisin de carga (J)
Argos. Luz Verde.
7/25/2019 Diseo Estructural de Pavimentos en Concreto (1)
21/24
Esta ntimamente relacionado con su mdulo de ruptura y se
determina mediante la norma ASTM C469. Existen varios
criterios con los que se puede estimar el mdulo de elasticidad a
partir del mdulo de ruptura. Los dos ms utilizados son:
- Ec = 6,750 *MR
- C = 26,454 *MR ^ 0.77
Estas frmulas aplican con unidades inglesas
Cuando se disea un pavimento es probable que se tengan
diferentes valores de K a lo largo del tramo por disear, el
mtodo AASHTO recomienda utilizar el valor promedio de los
mdulos K para el diseo estructural.
Mdulo de elasticidad del concreto (Ec)
La resistencia subrasante es considerada dentro del mtodo por
medio del mdulo de reaccin del suelo K que se puede obtener
directamente mediante la prueba de placa.
El mdulo de reaccin de suelo corresponde a la capacidad
portante que tiene el terreno natural en donde se soportar el
cuerpo del pavimento. El valor del mdulo de reaccin K se
puede obtener directamente del terreno mediante la prueba de
placa ASTM D1195 y D1196. El valor de K representa el soporte(terreno natural y terrapln si lo hay) y se puede incrementar al
tomar la contribucin de la sub-base.
Mdulo de reaccin en Mpa/m de la superficie en laque se apoya el pavimento(K)
Junta 100% efectiva
La carga la soportanentre las 2 losas
/2
Junta 0% efectiva
La carga la soportauna sola losa
Berma De asfalto De concreto
Si No Si No
No reforzado o reforzado con juntas
Reforzado en continuo
3.2
2.9 - 3.2
3.8 - 4.4
- -
2.5 - 3.1
2.3 - 2.9
3.6 - 4.2
- -
Dispositivos de transmisin de cargas
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