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1
Escuela Académico Profesional de
1
3
5
Ingeniería Civil
Curso de Titulación en IngenieríaCivil
TráficoM.Sc. Ing. Jorge Olarte Pinares
Consideraciones Generales
Datos de Tráfico Requeridos
Cargas máximasConfiguración de las cargasPresión de los neumáticosTránsito para el año inicialPeriodo de diseñoTasa de crecimientoEspectro de carga
6
CAPÍTULO:
Tráfico
2
Definiciones
Volumen de tráfico: Número de vehículos quepasan por un determinado punto o lugar de lacalzada o carril de la carretera o calle, en unperiodo dado
Estación de control o conteo: Punto dondese efectúa la medición del volumen de vehículos.
Tramo Homogéneo: sección de carretera concaracterísticas geométricas o volumen de tránsitosimilar
4
Demanda de Tránsito
Tránsito Normal– Corresponde al tránsito que utiliza la vía encondiciones presentes y crece en función dediversas tasas de crecimiento, se obtiene porconteo y clasificación vehicular
Tránsito Desviado– Corresponde al tránsito que utiliza otras vías y quecomo consecuencia de un nuevo proyecto sedesvian pero manteniendo el origen-destino
2
Demanda de Tránsito
Tránsito Transferido– Corresponde al tránsito que cambia su origen-destino como resultado del nuevo proyecto. En estecaso el proyecto habilita nuevas áreas de desarrolloy atrae viajes de otros origen-destino
Tránsito Generado– Corresponde al tránsito inexistente antes delproyecto debido a la generación de nuevasactividades y se produce un aumento de viajes
7
Tasas de crecimiento del tráfico
Vehículos registrados año inicial
Vehículos registrados año final
Ni
Nf
PBI departamental año inicialPBI departamental año finalTasa de crecimiento del PBI
Tasa de crecimiento de la población
Tasa de crecimiento anual del PBI per cápita
PBIi
PBIf
rPBI
rh
rPBIh= rPBI- rh
Mediciones del Tráfico
1. Caminos NuevosLos volúmenes de diseño se establecen en base a diversos
modelos de demanda (usos del suelo, generación de viajes,distribución de viajes, asignación de tráfico, distribuciónmodal)
2. Mejoramiento de caminos existentesSe realizan mediciones horarias para los días laborables y no
laborables, dividiendo el tráfico según los requerimientosdel diseño
Se realizan encuestas origen destinoSe pueden proyectar mediocnes en base a los datos de
peajes, pesajes u otros puntos de conteo
8
Tasas de crecimiento del tráficoTrafico pesado
Trafico ligero
9
11
Índice Medio DiarioEl calculo del índice medio diario se calcula con lasiguiente formula:
Donde: VL, VM, VMI, VJ, VV, VS, VDson los volúmenes detrafico de los días lunes a domingo.
FCE es el factor de corrección estacional.
10
12
IMD
3
Variación de la Demanda
Variaciones estacionales
VariacionesVariacionesVariaciones
direccionalesEspecialestemporales
Factores de Expansión Coeficientes que permiten expandir lamuestra al índice medio diario, semanal oanual.
Variación de la Demanda
13
15
17
Variación de la Demanda
Conteo Vehicular
14
16
18
Conteo Vehicular
Medición de peso
4
Factor deCarga de EjeEquivalente
Ejes equivalentes
19
21
23
Ejes Legales (Perú)
Ejes Legales (Perú)
20
22
24
Ejes Legales (Perú)
Ejes Legales (Perú)
(years)
Annual
growthrate(%)
Nogrowth
2 4 5 6 7 8 10
1 1.0 1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
2 2.0 2.02
2.04
2.05
2.06
2.07
2.08
2.10
3 3.0 3.06
3.12
3.15
3.18
3.21
3.25
3.31
4 4.0 4.12
4.25
4.31
4.37
4.44
4.51
4.64
5 5.0 5,20
5.42
5.53
5.64
5.75
5.87
6.11
6 6.0 6.31
6.63
6.80
6.98
7.15
7.34
7.72
7 7.0 7.43
7.90
8.14
8.39
8.65
8.92
9.49
8 8.0 8.58
9.21
9.55
9.90
10.26
10.64
11.44
9 9.0 9.75
10.58
11.03
11.49
11.98
12.49
13.58
10 10.0
10.95
12.01
12.58
13.18
13.82
14.49
15.94
11 11.0
12.17
13.49
14.21
14.97
15.78
16.65
18.53
12 12.0
13.41
15.03
15.92
16.87
17.89
18.98
21.38
13 13.0
14.68
16.63
17.71
18.88
20.14
21.50
24.52
14 14.0
15.97
18.29
19.16
21.01
22.55
24.21
27.97
15 15.0
17.29
20.02
21.58
23.28
25.13
27.15
31.77
16 16.0
18.64
21.82
23.66
25.67
27.89
30.32
35.95
17 17.0
20.01
23.70
25.84
28.21
30.84
33.75
40.55
18 18.0
21.41
25.65
28.13
30.91
34.00
37.45
45.60
19 19.0
22.84
27.67
30.54
33.76
37.38
41.45
51.16
20 20.0
24.30
29.78
33.06
36.79
41.00
45.76
57.28
25 25.0
32.03
41.65
47.73
54.86
63.25
73.11
98.35
30 30.0
40.57
56.08
66.44
79.06
94.46
113.28
164.49
35 35.0
49.99
73.65
90.32
11.43
138.24
172.32
271.02
TIPODECARRETERA: PERIODODEDISEÑO
Urbanaconaltosvolumenesdetransito, 30-50años
Interurbanaconaltosvolumenesdetrânsito 20-50años
Pavimentadaconvariosvolumenesdetransito, 15-25años
Revestidasconbajosvolumenesdetransito, 10-20años
5
25
27
Factor de Carga de Eje Equivalente
Es el daño al pavimento por pasada de uneje con respecto al daño de un eje
estandar normal (Fi es el EALF para ungrupo de carga i)
Carga de eje equivalente (ESAL)
26
28
Tabla 4.2
Efecto por eje
Periodo de diseño
Periodos de diseño en función del tipo de carretera
29
periods DesignFactor de Crecimiento Total (AASHTO eInstituto del Asfalto)
TABLE 6.13 factor de crecimiento30
Factor de distribución por carriles
6
32
Resultados pista de pruebasAASHTO
Método AASHTO
31
Factor de distribución por carriles (L)
Tabla 4.1 Factor de distribución por carril
Factor de eje equivalentePavimentos Flexibles (AASHTO)
Lx=carga en kipsL2=1 eje simple,2 eje tandem,
3 eje tridemSN=número estructuralPt=serviaciabilidad final
33
35
Pavimentos Flexibles (AASHTO)
34
36
Factor de eje equivalentePavimentos Rígidos (AASHTO)
D=espesor de la losa
Elementosdedatos/variables Nivel dedato
1 2 3
Factoresdeltráficodecamionesyneumáticos
Factordedistribucióndireccionaldecamiones
WIMoAVCespecificodelsitio
WIMoAVCregional
WIMoAVCnacional
Factordedistribucióndecamionesporcarril
WIMoAVCespecificodelsitio
WIMoAVCregional
WIMoAVCnacional
Numerodeejes,portipodeeje,porClasedecamión.
WIMoAVCespecificodelsitio
WIMoAVCregional
WIMoAVCnacional
Espaciamientoentreejesyneumáticos Nivelesjerárquicosnoaplicables
paraestedato
PresióndeneumáticosopresióndeInfladoencaliente.
Nivelesjerárquicosnoaplicablesparaestedato
FuncióncrecimientodeltraficodeCamiones.
Nivelesjerárquicosnoaplicablesparaestedato
Velocidaddeoperaciónvehicular Nivelesjerárquicosnoaplicablesparaestedato
Factordedistribuciónlateraldecamiones
Nivelesjerárquicosnoaplicablesparaestedato
factoresdedistribuciónmensualdecamiones
WIMoAVCespecificodelsitio
WIMoAVCregional
WIMoAVCnacional
Factoresdedistribuciónhorariadecamiones
WIMoAVCespecificodelsitio
WIMoAVCregional
WIMoAVCnacional
Variablesdedistribuciónyvolumeneltraficodecamiones
AADToAADTTparaelañobase Nivelesjerárquicosnoaplicables
paraestedato
Distribución/espectrodecamionesporclasedecamiónparaelañobase
WIMoAVCespecificodelsitio
WIMoAVCregional
WIMoAVCnacional
Distribución/espectrodecargasporEjeporclasedecamiónytipodeeje.
WIMoAVCespecificodelsitio
WIMoAVCregional
WIMoAVCnacional
grupodeclasificacióndeltraficodeCamionesparaeldiseñodepavimentos.
Nivelesjerárquicosnoaplicablesparaestedato
Porcentajedecamiones. Nivelesjerárquicosnoaplicablesparaestedato
TIPODEEJE FORMULASPARAELCALCULODELFACTORDEQUIVALENCIA
SIMPLEDERUEDASIMPLE
SIMPLEDERUEDADOBLE
TANDEM
TRIDEM
7
37
Axle
load
Pavimentos Rígidos (AASHTO)Equivalent axle Axle load Equivalent axle
(kips)load factor load factor
(kips)Tandem
axles
Tridemaxles
Singleaxles
Tandem
axles
Tridemaxles
Single
axles
56.8
67.82
4
6
8
10
0.0002
0.002
0.01
0.032
0.082
0.0001
0.0005
0.002
0.005
0.013
0.0001
0.0003
0.001
0.002
0.005
48
50
52
54
56
7.73
9.07
10.6
12.3
14,2
2.49
2.94
3.44
4.00
4.63
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
0.176
0.341
0.6041
1.57
2.34
3.36
4.67
6.29
8.28
10.7
13.6
17.1
21.3
26.3
32.2
0.026
0.048
0.082
0.133
0.206
0.308
0.444
0.622
0.85
1.14
1.49
1.92
2.43
3.03
3.74
4.55
0.009
0.017
0.028
0.044
0.067
0.099
0.141
0.195
0.265
0.354
0.463
0.596
0.757
0.948
1.17
1.44
58
60
62
64
66
68
70
72
74
76
78
80
82
84
86
88
16.3
18.7
21.4
24.4
27.6
31.3
35.3
39.8
44.7
50.1
56.1
62.5
69.6
77.3
86
95
5.32
6.08
6.91
7.82
8.83
9.9
11.1
12.4
13.8
15.4
17.1
18.9
20.9
23.1
25.4
27.9
90 105 30.744
46
39.2
47.3
5.48
6.53
1.74
2.09
TABLE 6.7
EQUIVALENT AXLE LOADFACTORS FOR RIGIDPAVEMENTS WITH D = 9..1NAND and pt= 2.5
Source.After AASHTO (1986).
38
Fórmula Simplificada
39 40
Datos de tráfico requeridos por nivelTabla 2.4.2 Datos de trafico requeridos para cada uno de los tres niveles jerárquicos de datos
Método AASHTO 2002
•Por carril
direccional
41
Factor de distribución direccional ypor carril
• Caminos de un solo carril en una dirección LDF=1.00
• Caminos de dos carriles en una dirección LDF=0.90
locales o municipales. Para rutas locales, el DDF de buses varia de0.8 y 1.0
• Vehiculo clase 5 – 7, Unidades simples de camiones – 0.62, estetipo de camiones tiene consistentemente los mayores factores dedistribución direccional.
• Vehiculo clase 8 – 10 Camiones trailer con tracto 0.55
• Vehiculo clase 11 – 13 , Camiones Multi trailer -0.50
42
Factor de ajuste mensual
• Caminos de tres carriles en una dirección LDF=0.60
• Caminos de cuatro carriles en una dirección LDF=0.45Donde:
• Vehiculo clase 4 , buses – 0.50, excepto para rutas de buses
MAFi = Factor de ajuste mensual para el mes i
AMDTTi = Promedio mensual del trafico diario de camiones para elmes i
Busesenelflujodetransito
Productosque estánsiendotransportadosportipodecamión
NumerodeGrupoTTC
Multitrailer TrailersimpleyUnidadessimples
Debajoaninguno(<2%)
Relativamenteelevadacantidaddecamionesmulti-trailer(>10%)
Predominantementetrailerssimples 5
Altoporcentajedetrailerconalgunoscamionessimples 8
Traficomezcladodecamiones,conunaltoporcentajedetrailerssimples. 11
Traficomezcladodecamionesconaprox.Igualporcentajedecamionesytrailerssimples.
13
Predominantementecamionessimples 16
Moderadacantidaddecamionesmulti-trailer(2-10%)
Predominantementetrailerssimples 3
TraficomezcladoconunaaltoconunaltoPorcentajedetrailerssimples. 7
Traficomezcladoconaprox.Igualesporcentajesdecamionessimplesytrailerssimples.
10
Predominantementecamionessimples. 15
Bajoamoderado(>2%)
Bajoaninguno(<2%)
Predominantementetrailerssimples 1
Predominantementecamionessimplesperoconunacantidadbajaamoderadadecamionessimples.
2
Predominantementetrailerssimplesperoconunacantidadbajaamoderadadecamionessimples.
4
Traficomezcladodecamionesconunaltoporcentajedetrailerssimples. 6
Traficomezcladodecamionesconaprox.igualesporcentajesdecamionessimplesytrailerssimples.
9
Traficomezcladodecamionesconunaltoporcentajedecamionessimples 12
Predominantementecamionessimples. 14
Rutasprincipalesdebuses(25%)
Bajoaninguno(<2%)
Traficomezcladodecamionesconaprox.Igualporcentajedeunidadessimplesytrailerssimples.
17
DescripcióndelaClasificaciónfuncionalde
carreteras
Numerodegrupodeclasificacióndeltraficodecamionesaplicable
ArterialesPrincipales–Rutasinterestatalesydedefensa
1,2,3,4,5,8,11,13
Arterialesprincipales–Rutasinterestatalesincluyendoautopistasyvíasexpresas
1,2,3,4,6,7,8,9,10,11,12,14,16
Arterialesmenores 4,6,8,9,10,11,12,15,16,17
Colectorasmayores 6,9,12,14,15,17
Colectorasmenores 9,12,14,17
Rutaslocalesycalles 9,12,14,17
Periododetiempo Distribución%
Periododetiempo Distribución%
12:00a.m.-1:00a.m. 2.3 12:00p.m.-1:00p.m.
5.9
1:00a.m.-2:00a.m. 2.3 1:00p.m.-2:00p.m. 5.9
2:00a.m.-3:00a.m. 2.3 2:00p.m.-3:00p.m. 5.9
3:00a.m.-4:00a.m. 2.3 5:00p.m.-4:00p.m. 5.9
4:00a.m.-5:00a.m. 2.3 4:00p.m.-5:00p.m. 4.6
5:00a.m.-6:00a.m. 2.3 5:00p.m.-6:00p.m. 4.6
6:00a.m.-7:00a.m. 5.0 6:00p.m.-7:00p.m. 4.6
7:00a.m.-8:00a.m. 5.0 7:00p.m.-8:00p.m. 4.6
8:00a.m.-9:00a.m. 5.0 8:00p.m.-9:00p.m. 3.1
9:00a.m.-10:00a.m. 5.0 9:00p.m.-10:00p.m.
3.1
10:00a.m.–11:00a.m.
5.9 10:00p.m.-11:00p.m.
3.1
11:00a.m.–12:00p.m.
5.9 11:00p•m.-12:00p.m.
3.1
8
43
45
47
Procedimiento para el cálculo del tráfico dediseño
1. Determinar los incrementos (horarios y mensuales)
2. Determinar el valor del AADTT para el año base.
3. Determinan la distribución estándar de clase de tráfico del camión para el año base.
4. Determinar el número de ejes por tipo de eje para cada clase de camión.
5. Determinar el espectro de carga para cada eje tipo y clase de camión.
6. Opte por el pronóstico de tráfico de la pista o la función del pronostico inverso yrevisa el incremento del tráfico para cada año sucesivo en el período de análisis.
7. Multiplicar el espectro del eje estándar y el espectro de la clase de camión estándaral incremento de trafico de camiones para determinar el numero total de aplicacionesde eje dentro de cada grupo de ejes de carga, para cada tipo de eje para cada hora decada mes de cada año en el periodo de diseño/análisis.
8. Especifique detalles de la carga del eje y neumático.
Tipos de vehículos
Distribución del tráfico por tipo de vehículoTabla 2.4.4 Descripción del grupo de clasificación del trafico de camiones (TTC) y los correspondientes valores(%) pordefecto de la distribución d e clase de vehiculo(camion) considerados en el Software de la guía de diseño
Tipos de vehículosTabla 2.4.6 Definiciones y descripciones de los grupos TTC
44
Sugerencias para la selección del tipo de vehículosTabla 2.4.5Pautas sugeridas para seleccionar los grupos TTC apropiados para diferentes clasificaciones de grupos de carreteras
46
Distribución horaria por defectoTabla 2.4.7 Valores por defecto de la distribución horaria del trafico de
camiones basados en los datos de trafico del LTPP
48
Clasificacionde
camiones
Numerodeejessimplesporcamión
Numerodeejestandemporcamión
Numerodeejestridemporcamión
Numerodeejes
Quadporcamión
4 1.62 0.39 0.00 0.00
5 2.00 0.00 0.00 0.00
6 1.02 0.99 0.00 0.00
7 1.00 0.26 0.83 0.00
8 2.38 0.67 0.00 0.00
9 1.13 1.93 0.00 0.00
10 1.19 1.09 0.89 0.00
11 4.29 0.26 0.06 0.00
12 3.52 1.14 0.06 0.00
13 2.15 2.13 0.35 0.00
Tamaño
Gradodecapa
Presiondelneumatico,psi
Cargamáximadelneumático,libras
Usosimple
Usodual
Usosimple Usodual
295/75R22.5
14 110 110 6200 5700
11R22.5 14 104 104 6200 5900
11R24.5 14 104 104 6600 6000
285/75R24.5
14 110 110 6200 5700
11R22.5 16 120 120 6600 6000
11R24.5 16 120 120 7200 6600
225/70R19.5
12 96 96 3600 3400
255/70R22.5
16 120 120 5500 5100
Tamaño
Gradodecapa
Espaciamientomínimoentreruedasduales,pulg.
Anchodel pulg.
Sección(nuevo) Extremo(max.crec)
295/75R22.5
14 13.5 11.7 12.5
11R22.5
14 12.5 11.0 12.0
11R24.5
14 12.5 11.0 12.0
285/75R24.5
14 12.5 11.1 11.7
11R22.5
16 12.5 11.0 12.0
11R24.5
16 12.5 11.0 12.0
225/70R19.5
12 10.0 8.9 9.5
255/70R22.5
16 11.5 10.0 10.5
Descripcióndelafunción Modelo
Sincrecimiento AADTTx=1.0*AADTTBY
Crecimientolineal AADTTx=GR*AGE+AADTTBY
Crecimientocompuesto AGEAADTTx=AADTTBY*(GR)
9
49 50
Clase decamion
Espaciamiento entre los ejesTipo de distribucion Espaciamiento
promedio,pies
Mediana del
espaciamiento,pies
Picos de ocurrencia,pies
45
Bimodal
Sesgado aespaciamiento alto
29.919.7
29.918.7
26.9 y 30.516.1
678910
NormalNormalNormalBimodal
Sesgado a
espaciamiento bajo
20.715.713.819.420.3
21.015.116.120.021.0
21.714.816.1
15.1 y 22.023.3
11 Sesgado aespaciamiento alto
17.7 16.4 16.7
1213
BimodalBimodal
18.017.7
17.116.4
15.1 y 21.715.7 y 23.0
Proyección del tráficoTabla 2.4.8 Función utilizada en el calculo/pronostico del trafico de camiones a
lo largo del tiempo
Donde AADTT, es el trafico diario promedio anual de camiones a la edad X, GRes la tasa de crecimiento del trafico y ADDTRBYes el trafico diario promedio
anual de camiones en el año base.
Espaciamiento entre ejesTabla 2.4.12 Espaciamiento entre los ejes de dirección y de conducción y tipode distribución entre ejes, encontrados en un análisis de la base de datos WIM
del LTPP
Valores por defecto del promedio de ejes por tipo devehículo
Tabla 2.4.11 Valores por defecto, sugeridos para el numero promedio de ejessimples, tandem, tridem, por clase de camión.
Nota: El numero de ejes quad por clase de camión es 0.00, porque hubieronmuy pocos camiones contados en la base de datos del LTPP
Presión de infladoTabla 2.4.14 Máximas cargas y presiones de inflado en frió para diferentes
tipos de neumático
51
53
Espaciamiento de cargas dualesTabla 2.4.13 Anchos de neumáticos y espaciamiento mínimos entre ruedas
duales tomados del anuario de la TRA
52
54
Método Instituto del Asfalto
Numberoftrafficlanesintwodirections
Percentageoftrucksindesignlane
2 50
4 a45(35-48)
6ormore a40(25-48)
10
55
Factor de distribución por carriles
56
Factor de eje equivalenteInstituto del Asfalto
TABLE 6.15 PERCENTAGE OF TOTAL TRUCKTRAFFIC IN DESIGN LANE
El instituto del asfalto calcula los factores de ejeequivalente en base a la ecuación AASTO para unnúmero estructura del 5 y una serviciabilidad final de2.5
a Probable range.Source. After AI (1981a)
Corrección por presión de inflado (MétodoInstituto del Asfalto)
Instituto delAsfalto
57
59
Shell
• Para eje simple rueda doble L=P
• Para eje tandem L=P/2
• Para eje tridem L=P/3
En donde:
Ne = factor de equivalencia
P = carga por eje en kN
58
60
Método PCA
FlexiblePavements
HMAthickness(in.) 2 12
Subgrademodulus(pci) 5000
30,000 5000
30,000
Tandem
Fatiguecracking 1.89
1.99 1.01 1.08
Permanentdeformation 2.00
2.00 1.02 1.28
Tridem
Fatiguecracking 2.77
2.98 1.03 1.08
Permanentdeformation 3.00
3.00 1.05 1.55
RigidPavements
Slabthickness(in.) 6 14
Subgradekvalue(pci) 50 500 50 500
Tandem 1.00
2.00 1.00 1.08
Tridem 1.02
3.00 1.00 1.54
Annualgrowthrate(%)
20yeardesignperiod
40yeardesignperiod
1.0 1.1 1.2
1.5 1.2 1.3
2.0 1.2 1.5
2.5 1.3 1.6
3.0 1.3 1.8
3.5 1.4 2.0
4.0 1.5 2.2
4.5 1.6 2.4
5.0 1.6 2.7
5.5 1.7 2.9
6.0 1.8 3.2
Factor de CrecimientoTABLE 6.12 TRAFFIC GROWTH FACTORS
Análisis de Tráfico
PCA
Source.After PCA (1984)
61
63
Comparación de EALFsTABLE 6.17 NUMBER OF REPETITIONS FOR ONE PASSAGE OF MULTIPLE AXLES
Note. 1 in. = 25.4 mm, 1 psi = 6.9 kPa, 1 pci = 271.3 kN/m3.
62
64
Daño por fatiga en pavimentosrígidos
Daño por fatiga y ahuellamientoen pavimentos flexibles
65
11