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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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"

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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