UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

PAVIMENTOS

METODO DEL INSITUTO DEL ASFALTO

METODO DEL INSTITUTO DEL ASFALTOAPLICABLE SOLO A PAVIMENTOS FLEXIBLESEl metodo proporciona Cartas de Diseo de espesores de la estructura de pavimentos teniendo en cuenta que la capa puede ser: Concreto Asfaltico Bases tratadas con asfalto emulsionadoBases de agregados no tratados o Pavimentos asfalticos en todo su espesor (desde la sub rasante hasta la carpeta asfaltica).METODOLOGIA DEL INSTITUTO DEL ASFALTOS

METODO DEL INSTITUTO DEL ASFALTOAPLICABLE SOLO A PAVIMENTOS FLEXIBLES

METODO DEL INSTITUTO DEL ASFALTOAPLICABLE SOLO A PAVIMENTOS FLEXIBLES

METODO DEL INSTITUTO DEL ASFALTOAPLICABLE SOLO A PAVIMENTOS FLEXIBLES

METODO DEL INSTITUTO DEL ASFALTOAPLICABLE SOLO A PAVIMENTOS FLEXIBLES

METODO DEL INSTITUTO DEL ASFALTOEJEMPLO DE DISEO

METODO DEL INSTITUTO DEL ASFALTO

UNIVERSIDAD NACIONALSANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

CURSO: PAVIMENTOS

DISEO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES METODO DEL AASHTO

METODO DE DISEO AASHTOVERSION AASHTO 1993- Gua para el diseo de estructuras de pavimentos (recapados)

VERSION AASHTO 1998.- Suplemento para el diseo de pavimentos rigidos.

VERSION AASHTO 2002.Gua para el diseo de estructuras de pavimento emprico-mecanstico (en proceso).

METODO DE DISEO AASHTOREQUERIMIENTOS DE DISEO

Los datos de ingreso se clasifican en cinco categoriasVariables de Diseo: Esta categoria se refiere a los grupos de criterio que debe ser considerado para el procedimiento de diseo de cada tipo de superficie de pavimento.Criterio de Comportamiento: Representa el grupo de condiciones de frontera, especificados por el usuario, dentro del que una alternativa dada de diseo de pavimento debera comportarse, por ejemplo: servicibilidad.Propidades de los Materiales: Cubre todas la propiedades de los materiales del pavimento y del suelo de fundacion, requeridas para el diseo estructural.Caracterisitcas estructurales: Caracteristicas fisicas de la estructura del pavimento, que tiene efecto sobre su comportamiento.Variable de Refuerzo: Cubre todas las variables de diseo de refuerzo necesarias para los diferentes tipos de pavimentos rigidos PCC considerados.

METODO DE DISEO AASHT0VARIABLE DE DISEOLa aplicacin de los conceptos de confiabilidad require definir los siguentes pasos:Definir la clasificacion funcional de la viabilidad y determinar la existencia de condiciones urbabas y rurales.Seleccionar un nivel de confiabilidad de cada rango dado en la tabla, Cuando mayor sea el valor de la confiabilidad, se requerira una mayor estrucutra del pavimento.Seleccionar una desviacion estandart (So), que sea representativa de las condiciones locales. En la carretera experimental AASHTO, se obtuvo la desviacion estandart para el trafico de 0.35 para pavimento flexible.d) Efectos Ambientales:La perdida de serviciabilidad con el tiempo debido a efectos ambientales es la suma de los efectos de expansion e inchamiento por la helada.

METODO DE DISEO AASHTOVARIABLE DE DISEORestricciones en el tiempo:Periodo de comportamiento: Se refiere al periodo de duracion de una estrucutra nueva, hasta el momento que requiera una rehabilitacion.Es el tiempo transcurrido hasta que una estructura, reconstruida o rehabilitada se deteriore desde su serviciabilidad inicial hasta su serviciabilidad final.Periodo de comportamiento minimo: Deseable que dure al menos 10 aos antes de un trabajo de rehabilitacion.Periodo de Compartamiento Maximo: Maximo espacio de tiempo practico.Periodo de Analisis: Tiempo que puede ser cubierto por cualquier estrategia de diseo. Es analogo al termino vida de diseo, usado en el pasado. Se diseaba para 20 aos, es recomendable analizar para mayores peridos (considerar por lo menos 1 rehabilitacion).

b) Trafico:Se basa en las cargas acumuladas esperadas de un eje simple equivalente (ESAL) a 18 kips, durante el perido de analisis (W18).Se obtiene de la tabla (mas Adelante).El ESAL, calculado es para ambos sentidos. Para obtener el trafico (W18), en el carril de diseo se usa:

DD: Factor de distribucion direccional. Toma en cuenta las unidades ESAL por direccion (este-oeste, norte-sur); generalmente es (50%), puede variar de 03 @0.70 (cargado o descargado).DL: Factor de distribucion de carril

W18: Unidades ESAL de 18 Kips, acumuladas, previstas para una seccion especifica en period de analisis

W18=DD*DL*ESAL

METODO DE DISEO AASHTOVARIABLE DE DISEOc) Confiabilidad:Es el grado de certeza en el procedimiento de diseo, para asegurar que las alternativas de diseo duraran todo el periodo de analisis. Toma en cuenta las posibles variaciones en la prediccion del trafico (W18), y en la prediccion del comportamiento (W18), por lo tanto proporciona un determinado nivel de seguridad (R), que las secciones del pavimento sobreviviran durante el periodo para el cual fueron diseados.Nivel de confiabilidad

La confiabilidad del binomio de diseo-comportamiento, esta controlado por el uso de un factor de confiabilidad (FR), el cual se multiplica por el trafico previsto a lo largo del perido de diseo (W18), para obtener las aplicaciones del trafico de diseo (W18) a utilizar en la ecuacion de diseo. Para nivel de confiabilidad ( R) , el factor de confiabilidad es una funcion de la desviacion estandart total (S0).La aplicacin de los conceptos de confiabilidad require definir los siguientes pasos:

METODO DE DISEO AASHTOVARIABLE DE DISEOLa aplicacin de los conceptos de confiabilidad require definir los siguientes pasos:Definir la clasificacion funcional de la viabilidad y determinar la existencia de condiciones urbanas y rurales.Seleccionar un nivel de confiabilidad de cada rango dado en la tabla, cuando mayor sea el valor de confiabilidad, se require una mayor estructuracion del pavimento.Seleccionar la desviacion standart (So), que sea representativa de las condiciones locales. En la carretera experimental AASHTO, se obtuvo una desviacion estandart para el trafico de 0.35, para pavimento flexible.

EFECTOS AMBIENTALESLa perdida de serviciabilidad con el tiempo debido a efectos ambientales es la suma de los efectos de expansion e inchamiento por la helada.

METODO DE DISEO AASHTOCRITERIO DE COMPORTAMIENTOServiciabilidad:Es la habilidad para servir al tipo de trafico (automovil y camiones), que usa la via. La medida primaria de la Serviciabilidad es el indice de serviciabilidad presente (psi present serviciability index), que varia entre 0 (camion imposibles) a 5(camion perfecto).El indice de serviciabilidad terminal (Pt), es el indice mas bajo que sera tolerado antes que sea necesario una rehabilitacion, refuerzo superficial o reconstruccion.Se sugiere un indice de 2.5 o mayor para el diseo de las carreteras principales y de 2.0 para carreteras con menores volumenes de trafico.Se puede establecer un criterio para identificar un nivel minimo de serviciabilidad en base a la aceptacion publica

METODO DE DISEO AASHTOCRITERIO DE COMPORTAMIENTOEn vias de menor categaria se puede disear para una serviciabilidad menor de 2.0La serviciabilidad original o inicial (Po), en la carretera experimental AASHTO, fueron de 4.2, para pavimentos flexibles.El Cambio total en el indice de serviciabilidad es:

La ecuacion es aplicable a caminos con pavimentos flexibles

PSI= Po - Pt

METODO DE DISEO AASHTOPROPIEDADES DE LOS MATERIALES PARA EL DISEO ESTRUCTURALModulo de Resilencia Efectivo de Subrasante:El modulo de resilencia o modulo elastico se determina a partir de ensayos de laboratorio (AASHTO T274). Se puede utilizar valores practicos de modulo resilente de 20,000 psi a 50,000 psi para condiciones de helada, mientras que para condiciones de primavera helada, los modulos retnidos pueden ser de 20 a 30% del modulo normal durante los periodos de verano y otoo.La guia del AASHTO, reconoce que muchas agencias no posseen, los equipos para determinar el Mr (modulo de resilencia) y propone el uso de la conocida correlacion con el CBR.

METODO DE DISEO AASHTOPROPIEDADES DE LOS MATERIALES PARA EL DISEO ESTRUCTURAL

F-1) Caracterizacion de los materiales de las Capas del Pavimento.Se refiere usar los coeficientes de capa o modulos elasticos.El modulo resilente se refiere al comportamiento esfuerzo deformacion del material bajo condiciones normales de carga del pavimento.- El modulo resilente de la subrasante es Mr.- El modulo de la sub base es ESB.- El modulo de la base es EBS.- El modulo del concreto asfaltico es EAC.- El modulo del concreto de cemento portland es EC.

METODO DE DISEO AASHTOPROPIEDADES DE LOS MATERIALES PARA EL DISEO ESTRUCTURAL

En caso de concreto de cemento portland y estabilizados, se recomienda obtener el modulo elastico segn la ASTM C469.Segn la American Institute para concreto de cemento portland se puede obtener:

Donde: Ec= modulo elastico de PCC ( en psi), yfc = resistencia compresiva del PCC (en psi), determinada segn el AASHTO T22 T140 O ASTM C39.Ec=57,000(fc)0.5

METODO DE DISEO AASHTOPROPIEDADES DE LOS MATERIALES PARA EL DISEO ESTRUCTURALF-2) Modulo de Rotura del PCC o Resistencia flexoraPara el diseo de pavimento rigido, se determina para los 28 dias utilizando el ensayo de carga en los tercios (AASHTO T97, ASTM C78).

Donde:SC = Valor medio estimado para el modulo de rotura del PCC (psi)SC = Modulo de rotura de la especificacion de construccion del concreto (psi).SDS= Desviacion estandart estimada del modulo de rotura del concreto (psi).Z = Varianza normal estandart= 0.814, para ps=20 por ciento= 1.037, para ps=15 por ciento= 1.282, para ps=10 por ciento= 1.645, para ps= 5 por ciento= 2.327, para ps= 1 por ciento.SC(media)=SC + Z (SDS)

METODO DE DISEO AASHTOPROPIEDADES DE LOS MATERIALES PARA EL DISEO ESTRUCTURALF-3) Coeficiente de Capas:Donde:SN= numero estrucutralai= Coeficiente de capaDi= EspesorLos coeficientes de capa pueden obtenerse a partir de :* Capa superficial de concreto armado (a1).* Capa de base granular (a2).Tambien se puede obtener (a2), a partir de su modulo elastico o resilente E2* Capa de sub base granular (a3).a2= 0.249 log(E2) 0.977a3= 0.227 (log E3) 0.839

METODO DE DISEO AASHTOCARACTERISTICAS ESTRUCTURALES DEL PAVIMENTOg) Drenaje:Nivel de drenaje de la estructura:

PAVIMENTOS FLEXIBLESEl factor para modificar el coeficiente de capa esta referido como valor mi y ha sido integrado de la ecuacion del numero estructural (SN), junto con el coeficiente de capa (ai), y el espesor (Di):SN=a1D1 + a2 D2 m2 + a3 D3 m3

METODO DE DISEO AASHTOCARACTERISTICAS ESTRUCTURALES DEL PAVIMENTO

Valores de mi, recomendados para los coeficientes de capa modificados de materiales de base y sub base no tratados en pavimento flexibleCOEFICIENTE DE DRENAJE

METODO DE DISEO AASHTO PROCEDIMIENTO DE DISEO

Formula Matematica para determinar SN

METODO DE DISEO AASHTOMONOGRA PARA LA DETERMINACION DEL SN

METODO DE DISEO AASHTODETERMINACION DE LOS ESPESORES DE CADA CAPA