presentacin resumen leyes 2008

Ing: Carlos Hernando Higuera Sandoval. MSc.

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DISEÑO AVANZADO DE PAVIMENTOS

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA -

ESCUELA DE POSGRADOS

GRUPO DE INVESTIGACION Y DESARROLLO EN INFRAESTRUCTURA

VIAL –

GRINFRAVIAL –

CATEGORIA B

MAESTRIA EN INGENIERIAENFASIS EN INFRAESTRUCTURA VIAL

ASIGNATURA:


LEYES DE COMPORTAMIENTO DE LA DEFORMACION RADIAL, DEFORMACION VERTICAL Y DEFLEXION ADMISIBLE EN PAVIMENTOS

FLEXIBLES

TUNJA – 2008


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DAÑOS ESTRUCTURALES Y FUNCIONALES DE LOS

PAVIMENTOS FLEXIBLES


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RESUMEN

Un diseño de un pavimento flexible debe cumplir tres criterios a saber:

1. Criterio de fatiga 2. Criterio de deformación o ahuellamiento 3. Criterio de deflexión.



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Figura 1. Modelo estructural.

a

s

Concreto asfáltico h1

E1 µ1

Base granular

h2 E2 µ2

Subbase granular

h3 E3 µ3

Subrasante E4

µ4

Fuente: Elaboración propia. 2007.

2Kg/cm q

3zσ

1rε

4zε

P P

MODELO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTO FLEXIBLE


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RESUMEN

Las leyes de comportamiento utilizadas en Colombia son las siguientes:



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1. DEFORMACION RADIAL ADMISIBLE POR TRACCION, εradm

Criterio o ley de fatiga de la SHELL La Ley de fatiga de la Shell se expresa de la siguiente manera:

( ) ( ) 20.036.0108.1856.0

−−+= KNEVbrAdmε

Donde: εradm = Deformación radial admisible por tracción en la base de la capaasfáltica. Vb = Porcentaje en volumen de asfalto de la mezcla, % E1 = Módulo dinámico de la mezcla asfáltica en N/m2

N = Tránsito de diseño expresado en ejes equivalentes de 8.2 toneladas en el carril de diseño durante el periodo de diseño. K = Coeficiente de Calage (k1xk2xk3)


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COEFICIENTE DE CALAGE

Mezclas abiertas % bajo de asfalto

Mezclas densas ricas en asfalto

Auto reparación de pequeñas fisuras

Diferentes estados de tensiones

K1 2 10

Distribución lateral de las cargas K2 Cualquiera

2.50 Espesores pequeños

Temperaturas bajas

Espesores altos Temperaturas altas

Diferentes temperaturas de trabajo de la mezcla a lo largo del día y del año

K3

1.00 0.33 Fuente: Elaboración propia.


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2. DEFORMACIÓN VERTICAL ADMISIBLE POR COMPRESIÓN SOBRE LA SUBRASANTE, εzAdm CRITERIO DE LA SHELL

El criterio Shell o ley de comportamiento de la deformación vertical admisible de compresión sobre la subrasante está en función de nivel de confiabilidad y su expresión de cálculo es la siguiente:



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DEFORMACION VERTICAL ADMISIBLE DE COMPRESION SOBRE LA

SUBRASANTE – CRITERIO SHELL

Nivel de Confianza, NC%

Ley de Comportamiento

50 25.02108.2 −−= Nxz Admε 85 25.02101.2 −−= Nxz Admε 95 25.02108.1 −−= Nxz Admε

Fuente: Elaboración propia. Donde: εzAdm = Deformación vertical admisible de compresión sobre la subrasante. N = Tránsito de diseño expresado en ejes equivalentes de 8.2 toneladas en el carril de diseño durante el periodo de diseño.


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3. ESFUERZO VERTICAL ADMISIBLE DE COMPRESIÓN SOBRE LA SUBRASANTE, σzadm

La determinación del esfuerzo admisible de compresión sobre la subrasante se puede calcular según los criterios de Dormon – Kerhoven y de la CRR de Bélgica. Las expresiones de cálculo son las siguientes:



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3.1 Criterio de DORMON – KERHOVEN

( )2/,

7.01007.0

cmKgLogNE

z subAdm +

=σ

Donde: σzAdm = Esfuerzo admisible de compresión sobre la subrasante, Kg/cm2 Esub = Módulo resiliente de la subrasante, Kg/cm2 N = Tránsito de diseño expresado en ejes equivalentes de 8.2

toneladas en el carril de diseño durante el periodo de diseño.


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3.1 Criterio de la CRR de BELGICA

2229.0

2.1

/,9607.0 cmKgN

CBRzAdm =σ

Donde: σzAdm = Esfuerzo admisible de compresión sobre la subrasante, Kg/cm2 CBR = Capacidad de soporte del suelo de la subrasante, % N = Tránsito de diseño expresado en ejes equivalentes de 8.2



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4. DEFLEXIÓN ADMISIBLE DEL MODELO ESTRUCTURAL

Para la determinación de la deflexión admisible del modelo estructural se utiliza el criterio de Yang H. Huang. La expresión de cálculo es la siguiente:



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mmNadm ,32202.26 2438.0−=Δ

Donde: Δadm = Deflexión admisible de la estructura de referencia, en

milímetros. N = Tránsito de diseño expresado en ejes equivalentes de 8.2


CRITERIO DE YANG H. HUANG.


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Finalmente, como una recomendación producto del presente artículo, se pretende que las diferentes Universidades, gremios, entidades y la ingeniería Colombiana adelantar las investigaciones respectivas con el fin de contar con expresiones de cálculo ajustadas y derivadas para las condiciones propias del país, por su puesto, es un reto que implica tiempo y recursos pero que es urgente iniciar en bien de nuestra infraestructura vial



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REFERENCIAS (1) HUANG, Yang H. 2004. Pavement analysis and design. Editorial PearsonPrentice Hall. Segunda edición. New Jersey. 775pp. (2) LILLI, Félix J. Curso sobre diseño racional de pavimentos. Universidad del Cauca.Popayán. 1987 (3) HIGUERA SANDOVAL, Carlos Hernando. 2007. Mecánica de pavimentos. Guíasde clase. Escuela de Transporte y Vías. Facultad de Ingeniería. UniversidadPedagógica y Tecnológica de Colombia. Tunja. 362pp. (4) HIGUERA SANDOVAL, Carlos Hernando. 2006. Comportamiento de la deflexiónen función de los parámetros de diseño de una estructura de pavimento. Trabajo deinvestigación. Escuela de Transporte y Vías. Facultad de Ingeniería. UniversidadPedagógica y Tecnológica de Colombia. Tunja. 306pp. (5) HIGUERA SANDOVAL, Carlos Hernando. 2006. Nociones sobre métodos dediseño de estructuras de pavimento para carreteras. Guías de clase. Escuela deTransporte y Vías. Facultad de Ingeniería. Universidad Pedagógica y Tecnológica deColombia. Tunja. 340pp.



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FIN

Ing: CARLOS HERNANDO HIGUERA SANDOVALPROFESOR ASISTENTEESCUELA DE TRANSPORTE Y VIASFACULTAD DE INGENIERIAUNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIATUNJA – BOYACATeléfono: 7422174/75/76 Extensión 1565Celular: [email protected]

GRACIAS.................

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