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UNA EXPERIENCIA LLAMADA UNAM

JUAN ESTEBAN ACOSTA SANCHEZ, LINA MARCELA GRAJALES TORO, DALYS FERNANDA RIVEROS NIETO, DANIELA CÁRDENAS HIDALGO, JOHN ANDERSON LÓPEZ ARISTIZÁBAL, DANIEL GIUSEPPE VÁSQUEZ MORENO,

SANTIAGO TRUJILLO LÓPEZ, ALEJANDRO ESCOBAR SÁNCHEZ, MARÍA CAMILA GONZÁLEZ JARAMILLO, HÉCTOR FABIÁN ESPINOSA PATIÑO,

MAURICIO ALEJANDRO MESA BETANCUR, JOHN FREDY DUQUE RIVERA, DAVID FELIPE SARAZA GALLEGO, JUAN DAVID GÓMEZ BERMÚDEZ, CARLOS YÚNIOR RIASCOS MENA, CRISTIAN DAVID OSORIO GALLO,

HEYVER CAMILO NAVARRO MOJHANA, GREGORY JIMÉNEZ RÍOS ,ANDREA ELIZARETH TOVAR SALAZAR, JULIÁN MAURICIO CASTAÑO CASTAÑEDA, PAULA ANDREA PARRA ARISTIZÁBAL, YESICA LORENA MARTÍNEZ BEDOYA, JUAN DAVID PATIÑO VALENCIA, JHOAN FERNEY

QUINTERO MOLINA, EDWIN ERNESTO TOVAR ROA Y LUIS ALEJANDRO ESCOBAR SÁNCHEZ

UNIVERSIDAD LIBRE SECCIONAL PEREIRA FACULTAD DE INGENIERÍAS

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL PEREIRA

2013

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UNA EXPERIENCIA LLAMADA UNAM

Docente investigador

ADÁN SILVESTRE GUTIÉRREZ

Estudiantes

JUAN ESTEBAN ACOSTA SANCHEZ, LINA MARCELA GRAJALES TORO, DALYS FERNANDA RIVEROS NIETO, DANIELA CÁRDENAS HIDALGO, JOHN ANDERSON LÓPEZ ARISTIZÁBAL, DANIEL GIUSEPPE VÁSQUEZ MORENO,

SANTIAGO TRUJILLO LÓPEZ, ALEJANDRO ESCOBAR SÁNCHEZ, MARÍA CAMILA GONZÁLEZ JARAMILLO, HÉCTOR FABIÁN ESPINOSA PATIÑO,

MAURICIO ALEJANDRO MESA BETANCUR, JOHN FREDY DUQUE RIVERA, DAVID FELIPE SARAZA GALLEGO, JUAN DAVID GÓMEZ BERMÚDEZ, CARLOS YÚNIOR RIASCOS MENA, CRISTIAN DAVID OSORIO GALLO,

HEYVER CAMILO NAVARRO MOJHANA, GREGORY JIMÉNEZ RÍOS ,ANDREA ELIZARETH TOVAR SALAZAR, JULIÁN MAURICIO CASTAÑO CASTAÑEDA, PAULA ANDREA PARRA ARISTIZÁBAL, YESICA LORENA MARTÍNEZ BEDOYA, JUAN DAVID PATIÑO VALENCIA, JHOAN FERNEY

QUINTERO MOLINA, EDWIN ERNESTO TOVAR ROA Y LUIS ALEJANDRO ESCOBAR SÁNCHEZ

UNIVERSIDAD LIBRE SECCIONAL PEREIRA FACULTAD DE INGENIERÍAS

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL PEREIRA

2013

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TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………….5 ¿POR QUÉ LA UNAM?..…………………… ………………………………………….6 1.ETABS BÁSICO PARA ESTRUCTURAS…………… …………………. …………9 1.1 Conceptos Básicos…………………………………………………..……………9 1.1.1 Estructuras……………………………………….…………..…… …………9 1.1.2 Clasificación de los sistemas estructurales………………..……..............9 1.1.3 Materiales estructurales………………………………..………..................10 1.2 Objetivo del diseño estructural………………………………………………….10 1.3 Pasos del proceso de diseño …………………………………………………10 1.4 Conceptos de estructuración…………………………….……………………10 1.5 Análisis estructural……………………………………………………………….10 1.6 Dimensionamiento……………………………………………………………….11 1.7 ¿Qué nos interesa al realizar un diseño?.....................................................11 1.8 Clasificación de las estructuras según su grado de determinación Estática…………………………………………………………………………11 1.9 Modelos elástico-lineales………….. ………………………………..…………11 1.10 Estados limites……………………………………………………..……………12 1.11 Resistencia…………………………………………………………..................12 1.12 Factor de seguridad…………………………………………………………….12 1.13 Criterios de diseño……………………………………………………………..12 1.14 Tipos de falla en elementos estructurales…………………………………..12 1.15 Diseño por capacidad…………………………………………………………..13 1.16 Elementos de un modelo en ETABS ………………………….……………..13 2. PLANEACION, PROGRAMACION Y CONTROL DE OBRA……………………18 2.1 Planeación……………………………………………………………................18 2.2 Programación…………………………………………………………………….18 2.3 Control………………………………………………………………..... ………..18 2.4 Diferencias entre planeación, programación y control……….……………..19 3. DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES………………………………...............24 3.1 Pavimento…………………………………………………………….................24 3.2 Tipos de pavimentos…………………………………………………………….24 3.2.1 Flexibles………………………………………………………………………24 3.3 Tipos de bases……………………………………………………………………26 3.4 Factores que influyen en el diseño de pavimentos…………………………..26 3.4.1 Tránsito……………………………………………………………………….26 3.5 Criterios de deterioro…………………………………………………………….27 3.6 Métodos de diseño de pavimentos. ……………………………………………27 3.7 Rehabilitación de pavimentos flexibles………………………………………..27 3.8 Auscultación de pavimentos flexibles…………………………………………28 3.9 Características superficiales del pavimento………………………………….28

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4. DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS…………………………….……................29 4.1 Preparación del soporte…………………………………………………………..33 4.2 Instalación de canastas con varillas de transferencia de carga…………….33 4.3 Instalación de varillas de amarre……………………………….………………33 4.4 Formaletas fijas para la construcción del pavimento…...……………………..33 4.5 Elaboración de la mezcla de concreto………………………………………….33 4.6 Descarga y distribución del concreto……………………………………………33 4.7 Vibrado y Nivelación………………………………………………………………34 4.8 Micro texturizado longitudinal……………………………………………………34 4.9 Macro texturizado transversal……………………………………………………34 4.10 Juntas transversales…………………………………………………………….34 4.11 Aserrado de juntas ……………………………………………………………...34 4.12 Definición del instante de apertura al tránsito……………………………….34 5. BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………………..35

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INTRODUCTION

During the period between 16 and 27 September of 2013, was held in Mexico City, in the program of student mobility in addition to internalization, a group of 26 students from Civil Engineering from the Universidad Libre Seccional Pereira, an internship academic, under the guidance of teaching and researcher, Eng. Adan Silvestre Gutierrez, at the Universidad Nacional Autonoma de Mexico. But ¿what led to this group to choose this university to do their internship, among the various possibilities or alternatives that exist to complete their studies and plan to qualify for the title of Civil Engineers? The answer to this question is found in the following paragraphs described briefly, what is the Universidad Nacional Autonoma de Mexico.

INTRODUCCIÓN Durante el periodo comprendido entre el 16 y el 27 de septiembre, del 2013, se realizó en la Ciudad de México, dentro de los programas de movilidad estudiantil y docente además de la internalización, una pasantía académica por parte de 26 estudiantes del programa de Ingeniería Civil, de la Universidad Libre Seccional Pereira, bajo la tutoría del docente investigador, Ing. Adán Silvestre Gutiérrez, en la Universidad Nacional Autónoma de México. Pero, ¿qué llevó a este grupo a escoger esta universidad para realizar su pasantía, entre las varias posibilidades o alternativas que existen para culminar con ella su plan de estudios y poder optar por el título de Ingenieros Civiles? La respuesta a este interrogante la encontramos en los siguientes, párrafos que describen de manera somera, lo que es la Universidad Nacional Autónoma de México.

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¿POR QUÉ LA UNAM? La Universidad Nacional Autónoma de México es una de las instituciones más antiguas de América, su oferta académica abarca una vasta diversidad de áreas de estudio en todas las ciencias, que incluye 40 programas en posgrado, 34 especializaciones y 105 carreras profesionales (entre ellas 17 ingenierías). Fue fundada en 1551 mediante una Cédula Real como heredera de la Real y Pontificia Universidad de México, estableciéndose en 1910 como Universidad Nacional de México y en 1929, obtuvo su autonomía y nombre oficial actual. Su tradición científica y humanística abarca múltiples campos del conocimiento, es un referente en investigación ya que genera el 50% de la que se hace en México, a través de los diferentes Institutos y centros de investigación asi como en sus facultades. Dentro de su cuerpo docente se incluyen tres premios Nobel, Alfonso García Robles, Premio Nobel de Paz 1982, Octavio Paz, Nobel de Literatura en 1990 y Mario Molina Premio Nobel de Química en 1995. Es reconocida como la mejor universidad latinoamericana dentro del ranking mundial, comprometida con la cooperación nacional e internacional, promotora de movilidad académica y participación en proyectos multidisciplinarios. Su prestigio incluye la creación del arte y difusión de la cultura, ofreciendo espacios de formación y entretenimiento alternativos para lo que cuenta con una estación de radio y un canal de televisión y es además proveedora de diferentes servicios a través de organismos como el Observatorio Astronómico Nacional, Biblioteca Nacional, Hemeroteca Nacional, Servicio Sismológico Nacional, Jardín Botánico Nacional y otros más. Su campus, construido entre 1949 y 1952, fue reconocido como Patrimonio Mundial por la UNESCO desde el año 2007, incluye más de 50 edificios, instalaciones deportivas y amplios espacios abiertos. Es un ejemplo de la arquitectura moderna y se destaca por la integración del urbanismo, la arquitectura, la ingeniería, el diseño del paisaje y las artes plásticas destacándose obras de gran valor de reconocidos artistas como Siqueiros, Rivero y otros connotados muralistas, que han convertido al campus en uno de los principales íconos de la modernidad latinoamericana. En datos y números podemos puntualizar que tiene 2.620.295 m2 de infraestructura, 6 campus y 17 escuelas externas en la zona Metropolitana de la Ciudad de México, 158.000 becarios, 134 bibliotecas con un acervo de 1.452.029 títulos y 6.543.710 volúmenes. Así mismo edita seis publicaciones diarias en promedio.

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Su comunidad Estudiantil está compuesta por 330.388 estudiantes, de los cuales el 58% son de carreras universitarias de pregrado, y 37.610, docentes de los cuales el 32% son de tiempo completo. Cuenta con más de 50 institutos, centros y programas universitarios dedicados a la investigación. Su producción es alrededor de 8.760 proyectos anuales, en una amplia variedad de disciplinas que incluyen energías renovables, ingeniería, ciencias genómicas y ambientales, salud, desarrollo sustentable, nanotecnología, etc. Ofrece aproximadamente 10.350 actividades culturales a las que asisten 2.000.000 de espectadores al año. Posee más de 1.600 convenios de colaboración suscritos con instituciones no solo de México, sino de diferentes países, que promueven la movilidad estudiantil y académica, así como proyectos conjuntos de investigación. Podemos decir sin ninguna duda que la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) ha jugado un papel fundamental en la historia y formación de México, siendo sus tares sustanciales la enseñanza, la investigación y la difusión de la cultura. De esta experiencia queremos destacar, la seriedad, profesionalismo y servicio, que la UNAM, ofreció a los 26 estudiantes y al docente integrantes del grupo no solo en los cursos ofrecidos: ETABS básico para estructuras, Planeación, Programación y Control de Obras, Diseño de Pavimentos Flexibles, y Diseño de Pavimentos Rígidos, sino también su constante preocupación por hacer sentir al grupo una estadía agradable como si estuviesen en casa, tanto en lo académico como en la parte personal. Así mismo, todo el grupo quiere manifestar su agradecimiento tanto a las Autoridades seccionales como nacionales de la Universidad, para que esta experiencia pudiese ser realidad. La gran conclusión, de esta experiencia llamada UNAM, es que la recomendamos ampliamente, no solo en el campo específico de la Ingeniería Civil sino en todas y cada una de las disciplinas que quieran realizarla.

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Fig. 1 Vista del campus de la UNAM, destacándose, el Estadio de los PUMAS, el edificio de Rectoría (al Centro) y la Biblioteca Central) a la derecha diagonal a la Rectoría Fuente: Brochure UNAM

El grupo estuvo compuesto por los siguientes estudiantes de Ingeniería Civil: Juan Esteban Acosta, Lina Marcela Grajales, Dalys Fernanda Riveros Nieto, Daniela Cárdenas Hidalgo, John Anderson López Aristizabal, Daniel Giuseppe Vásquez Moreno, Santiago Trujillo López, Alejandro Escobar Sánchez, María Camila González Jaramillo, Héctor Fabián Espinosa Patiño, Mauricio Alejandro Mesa Betancur, John Fredy Duque Rivera, David Felipe Saraza Gallego, Juan David Gómez Bermúdez, Carlos Yúnior Riascos Mena,Cristian David Osorio Gallo, Heyver Camilo Navarro Mojhana, Gregory Jiménez Ríos,Andrea Elizareth Tovar Salazar, Julián Mauricio Castaño Castañeda, Paula Andrea Parra Aristizabal, Jesica Lorena Martínez Bedoya, Juan David Patiño Valencia, Jhoan Ferney Quintero Molina, Edwin Ernesto Tovar Roa y Luis Alejandro Escobar Sánchez. Como una contribución del grupo de la pasantía para la comunidad unilibrista en el propósito de la socialización y difusión de la misma, adjuntamos los resúmenes de cada una de los cursos recibidos a saber:

1. ETABS BASICO PARA ESTRUCTURAS. 2. PLANEACIÓN, PROGRAMACIÓN Y CONTROL DE OBRA. 3. DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEWXIBLES. 4. DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS

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1. ETABS BASICO PARA ESTRUCTURAS

El software para resolver problemas en ingeniería toma fuerza cada día más, uno de ellos es el ETABS, que permite realizar el diseño de estructuras, constituyéndose en una herramienta valiosa tanto en la parte de educación formativa como en la Investigación y en el diseño de estructuras. Este software no solo suministra toda la información acerca de las cargas que soportan las diferentes estructuras, sino de sus fuerzas cortantes, sus momentos flectores, sus deformaciones y todas sus propiedades, aspectos que influyen en el diseño, entregando resultados de esos análisis tanto estáticos como dinámicos. Como respuesta a los mencionados análisis, presenta diferentes modelos tridimensionales estructurales de manera gráfica, simulando el comportamiento resultado de la aplicación de cargas vivas y muertas. Puede trabajar con diferentes normas, de acuerdo al país donde se esté diseñando. El ETABS tiene interface directa con Auto CAD para el dibujo de los planos de construcción partiendo de dibujos esquemáticos, e integrando todos los aspectos del diseño de ingeniería. Todos los resultados pueden ser mostrados sobre la estructura sean de concreto o de acero, El objetivo del trabajo es presentar los conceptos básicos que se utilizan en el proceso de diseño estructural, para tener un marco teórico de partida en el modelado, análisis y diseño de estructuras. 1.1 CONCEPTOS BÁSICOS: 1.1.1 ESTRUCTURA Es un conjunto de elementos estructurales (vigas, columnas, etc.) unidos entre sí (uniones o nudos), que permiten la transmisión de cargas externas (peso propio, carga viva, sismo, viento, etc.) hasta apoyos fijos (cimentación), manteniendo las condiciones de equilibrio y estabilidad (evitar colapso y mal comportamiento). 1.1.2 CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES Los principales elementos estructurales son: barras, vigas, columnas, contra venteos. Elementos: placa: losas, muros, placas de conexión. Elementos de superficie curva: cascarones Las propiedades más importantes de los elementos estructurales son rigidez, resistencia, ductilidad y hiperestaticidad.

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La distribución de cargas se realiza de acuerdo al sistema de piso ya sea losa unidireccional o losa bidireccional, si la carga de las losas se distribuye en una dirección se puede idealizar como una viga ancha o si la carga de la losa se distribuye sobre 3 o 4 bordes se considera que trabaja en dos direcciones, también existen losas maciza, losas planas, losas aligeradas. 1.1.3 MATERIALES ESTRUCTURALES Los más utilizados en el diseño y la construcción son: Mampostería: mampostería no reforzada, muros diafragma, mampostería confinada, mampostería reforzada interiormente. Concreto estructural y acero 1.2 OBJETIVO DEL DISEÑO ESTRUCTURAL Proveer al sistema capacidad para resistir las fuerzas a las que está sujeto durante su vida útil evitando el colapso o el mal comportamiento de la estructura. 1.3 PASOS DEL PROCESO DE DISEÑO: Los pasos a seguir para el diseño son: Estructuración Análisis: modelado de la estructura, acciones de diseño, elementos mecánicos. Dimensionamiento, los que serán ampliados a continuación: 1.4 CONCEPTOS DE ESTRUCTURACIÓN En esta parte del proceso del diseño estructural se determinan: Las dimensiones preliminares de sus elementos Los materiales de los que va a estar constituida la estructura La forma global de esta El arreglo de sus elementos constitutivos Las características más esenciales Los tipos de uniones y apoyos entre sus elementos Estructuración adecuada: sencilla, regular, simétrica y continua. 1.5 ANÁLISIS ESTRUCTURAL Esta etapa comprende: Acciones: Acciones Permanentes / Muertas, Acciones Variables / Vivas, Acciones Accidentales (sismo, viento, oleaje, granizo) Modelado = Idealización de la estructura mediante un modelo teórico Estimación de las acciones de diseño

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Estimación de los efectos de las acciones sobre la estructura idealizada (fuerzas internas y las respuestas estructurales). Obtención de elementos mecánicos, deformaciones y desplazamientos 1.6 DIMENSIONAMIENTO Herramientas de diseño: ayudas de diseño, manuales, códigos, reglamentos, software. Para los códigos el software permite utilizar los códigos de cada país, en el caso de Colombia la norma NSR-10 que fija parámetros de diseño sismo resistente. 1.7 ¿QUÉ NOS INTERESA AL REALIZAR UN DISEÑO ESTRUCTURAL? Debemos de tener en cuenta las siguientes variables: Esfuerzos cortantes de entrepiso, momentos de volteo, vibraciones, etc… Desplazamiento lateral, Distorsiones Globales (de toda la estructura) Locales (de un entrepiso, de un conjunto de ellos) Correlación muy fuerte con el daño o colapso 1.8 CLASIFICACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS SEGÚN SU GRADO DE DETERMINACIÓN ESTÁTICA. Esta clasificación responde al número de incógnitas que tengamos con respecto a las ecuaciones que podemos tener del análisis estático. Estructuras estáticamente indeterminadas (Hiperestáticas) Estructuras estáticamente determinadas (Isostáticas) Estructuras inestables 1.9 MÉTODOS ELÁSTICO-LINEALES Hiperestáticas: Rigideces, elementos finitos, flexibilidades, aproximados (Distribución de momentos, viga conjugada, etc.) Isostáticas: los mismos que para hiperestáticas + los basados en el uso de las ecuaciones de equilibrio estático Estructuras inestables: no se pueden analizar. Los programas de cómputo comerciales utilizados para el análisis y diseño estructural que usan como base el método de rigideces son: SAP2000 STAAD-PRO ECOGC-W ETABS

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1.10 ESTADOS LÍMITES Son los estados máximos que puede soportar una estructura. Se consideran: Estado límite de servicio: daño parcial de la estructura Estado límite de falla: daño total de la estructura 1.11 RESISTENCIA

Es la capacidad del sistema para soportar ciertas acciones sin que el sistema falle, Depende de las propiedades mecánicas, geométricas y de los materiales de los que se compone cada elemento. 1.12 FACTOR DE SEGURIDAD Es el índice del nivel de seguridad que tiene una Estructura respecto a las acciones más desfavorables. FS= Resistencia / Acciones 1.13 CRITERIOS DE DISEÑO Se clasifican por la propiedad que se tome como factor principal para diseñar: Diseño por estados límite o carga última Diseño por capacidad (resistencia) Diseño plástico Diseño por esfuerzos permisibles Diseño por esfuerzos de trabajo Diseño elástico El criterio consiste en calcular, mediante análisis elástico, los esfuerzos internos que producen las cargas de servicio (o de trabajo) con los permisibles que se obtiene dividiendo ciertos esfuerzos característicos entre un factor de seguridad. 1.14 TIPOS DE FALLAS EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES Las estructuras pueden fallar por cualquiera de los siguientes estados: Falla por cortante Falla por torsión Falla por pandeo Falla por flexión

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1.15 DISEÑO POR CAPACIDAD Los elementos resistentes verticales (muros y columnas) se diseñan para resistir acciones 50% mayores a las que resistirán los elementos horizontales (vigas, armaduras, etc.) A continuación se presenta un caso práctico de utilización de ETABS

1.16 ELEMENTOS DE UN MODELO EN ETABS:

Los elementos básicos para iniciar una modelización con ETABS son:

Elemento frame

Sistema de coordenadas

Sistema de coordenadas globales

Sistema de coordenadas locales

Al usar el programa es necesario tener los datos geométricos, propiedades de los

materiales con los que vamos a elaborar el proyecto, las cargas y elementos

estructurales. Con esta información podemos modelar, analizar, diseñar y

desplegar tanto datos como resultados de una estructura

Para dar inicio con un análisis estructural por medio de un modelado en ETABS,

es necesario haber proyectado la estructura que se desea hacer, esto quiere decir

que se debe definir la forma de la estructura, la geometría, las áreas, las

secciones de las barras, las características físicas y mecánicas de los materiales,

de igual forma se debe definir las fuerzas o condiciones de carga o

combinaciones. También es muy importante al momento de hacer un modelado,

seleccionar previamente el tipo de análisis y que resultados se necesitan al

finalizar el análisis estructural en el programa.

En la siguiente parte se va hacer un breve resumen de los pasos para hacer un

modelado y un análisis estructural en ETABS, teniendo en cuenta que los datos

anteriormente mencionados deben estar definidos o elegidos según las

especificaciones técnicas y los criterios del diseñador.

Lo primero que se debe hacer cuando se abre el programa y antes de mover

algunos de los menús o comandos, es aconsejable elegir las unidades de medidas

con las que se va a trabajar durante el proyecto. Luego se selecciona la opción

NEW MODEL y se selecciona la opción DEFAULT o NO; posteriormente se

define el número de ejes, las dimensiones, el número de niveles de la edificación y

luego se da clic izquierdo en la opción GRID ONLY (solo cuadricula), como se

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muestra en la Figura 2 y por ultimo clic en OK, en el cual aparece en la ventana

principal dos vistas diferentes del modelo como se puede ver en la Figura 3.

Es recomendable con frecuencia guardar los avances que se hagan al proyecto en

el programa ETABS.

Figura 2. Ventana para definición Figura 3. Ejes definidos de estructura en ETABS.

Fuente: Curso de Análisis y Diseño de Estructuras con ETABS, Nivel Básico. Ing. José Antonio

López Meza, 2013.

Con la geometría ya definida se definen los elementos estructurales. Primero hay

que ubicarse en la ventana del extremo izquierdo del programa y seleccionar una

vista de elevación, usando el comando CREATE LINES IN REGIONS en el menú

DRAW y dando clic izquierdo sobre los ejes se generan los elementos que

componen el modelo, si no se quiere dibujar barra por barra, se puede utilizar el

comando EDIT-REPLICATE, seleccionando los elementos ya generados y

definiendo el ancho entre ejes teniendo en cuenta la dirección negativa o positiva.

Este proceso se repite para todas las columnas y vigas, quedando el modelo como

se muestra en la Figura 4.

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Figura 4. Modelo con todos los elementos (Vigas y Columnas).

Fuente: Curso de Análisis y Diseño de Estructuras con ETABS, Nivel Básico. Ing. José Antonio

López Meza, 2013.

Para definir los apoyos se debe dar clic en el icono PLAN y escoger el nivel de

base, se seleccionan los nodos y del menú ASSING, se da clic en JOINT y

posteriormente RESTRAINSTS en el cual se abre una ventana, donde se indica el

tipo de apoyo que tendrán los nodos, luego de seleccionarlos se da clic en OK, se

generan los apoyos en el modelo.

Dentro del análisis estructural en ETABS es importante definir diafragmas rígidos1,

y se hace de la siguiente manera. Se selecciona todos los elementos que definen

el diafragma o cada nivel de entrepiso y se dirige al menú ASSIGN–JOINT y

DIAPHRAGMS, en el programa ya existe un diafragma rígido (D1)

predeterminado, se selecciona y clic en OK. Este procedimiento se repite para

cada piso. Al terminar se muestra el centro de rigidez de cada entrepiso.

El siguiente paso es con el menú DEFINE-MATERIAL PROPERTIES nos da la

opción de agregar un nuevo material, dando clic en ADD NEW MATERIAL se

despliega una ventana en la cual se puede asignar el nombre al nuevo material,

las propiedades físicas y mecánicas del material como: peso, masa, módulo de

elasticidad, módulo de Poisson, esfuerzo a compresión del concreto y los

esfuerzos de fluencia del acero a flexión y cortante.

Consecutivamente, en el menú DEFINE se selecciona la opción FRAME

SECTIONS, aparece una ventana en la cual nos da la opción de importar

1 Diafragma Rígido: Cuando un sistema de piso de una edificación es capaz de transmitir las fuerzas sísmicas actuantes a

los elementos o sistemas sismos resistentes, a esto se le llama acción de diafragma.

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secciones transversales de una base de datos esto es para el caso de utilizar

perfiles de acero, pero para secciones de concreto es necesario crearlas.

En la misma ventana dar clic en MODIFY/SHOW PROPERTY y se introducen los

datos correspondientes a la sección o se selecciona el perfil de acero requerido en

la lista de la ventana anterior y automáticamente se incorpora los datos del

material elegido.

Una vez definidas las secciones de todos los elementos, se seleccionan los

elementos que tienen una misma sección transversal, luego clic en ASSING-

FRAME/LINE-FRAME SECTION, se selecciona el nombre de la sección según

criterio del diseñador y clic en OK. Esta operación se repetirá para todos los

elementos con diferente sección transversal.

El siguiente paso es la asignación de las cargas externas, primero se define las

condiciones de carga estática seleccionando la opción DEFINE-STATIC LOAD

CASES y muestra una ventana con unos patrones de carga: Carga Muerta

(DEAD) con una factor de 1, Carga Viva (LIVE) con un factor 0. Seguidamente se

selecciona los elementos que se les va a aplicar la carga, por medio del menú

ASSIGN-FRAME LOADS y clic en DISTIBUTED o en POINT dependiendo el caso.

Al hacer clic izquierdo en DISTRIBUTED se desprende una ventana donde se

definirá el tipo de carga, las unidades, la dirección y se puede asignar la carga de

manera trapezoidal o uniforme y clic en OK. El procedimiento anterior se repite

para cada caso de carga sea: muerta, viva, sismo, viento, etc.

Para definir las combinaciones de carga en ETABS, en el menú DEFINE-LOAD

COMBINATIONS, en la ventana que aparece clic izquierdo en ADD NEW COMBO

y en la siguiente ventana se escribe el nombre de la combinación, el tipo, los

casos de carga a combinarse con sus respectivos factores de escala y clic en OK.

Para efectuar el análisis, con el menú ANALYSE-SET ANALYSIS OPTIONS y en

la ventana que aparece se define los grados de libertad a un marco 3D, 2D, o un

plano XZ, YZ o rotaciones sobre el eje Z y clic en OK. Seguidamente en el menú

ANALYSE clic en RUN ANALYSIS para ejecutar el análisis de la edificación

modelada. Es de anotar que cuando se analiza un modelo en ETABS este se

bloquea, solo se da clic en el icono del candado en la parte superior y se libera el

modelo.

El siguiente paso es la interpretación de los resultados, después de terminar el análisis del modelo en ETABS se debe mostrar la deformada de la estructura. Para visualizar de manera animada ladeformación de la estructura solo se da clic en la opción START ANIMATION, ubicado en la esquina inferior derecha de la página principal.

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En ETABS se puede ver los diagramas de elementos mecánicos (axial, cortante, momento), para poder verlos clic en el menú DISPLAY-FORCES/STRESS DIAGRAM-FRAME/PIERS/SPANDREL FORCES en la ventana que aparece se selecciona el caso de carga o combinación que se mostrara en el diagrama y se escoge que se quiere visualizar (fuerza axial, cortante 2-2, cortante 3-3, torsión, momentos flexionantes 2-2 y momentos flexionantes 3-3) y por ultimo clic en OK. Si en la vista del diagrama se da clic derecho sobre alguna barra, se presenta una ventana con la información detallada de las fuerzas actuantes en esa barra y si solo se desea ver los máximos de fuerzas en cada diagrama, se da clic en SHOW MAX de DISPLAY OPTIONS de la misma ventana y se arrojan los valores máximos. Los resultados de los elementos también pueden ser vistos por tablas en el menú DIS PLAY, clic izquierdo en SHOW TABLES y se despliega una ventana donde se selecciona lo que se desea ver. Por ejemplo para ver las fuerzas en columnas y vigas, se ubica en ANALYSIS RESULTS, seguidamente FRAME OUTPUT-TABLE: COLUMN AND BEAM FORCES, clic en SELECT LOAD CASES y se selecciona el caso de carga que se quiera y clic en OK. El programa muestra una ventana la cual puede ser copiada en Microsoft Excel.

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2. PLANEACION, PROGRAMACION Y CONTROL DE OBRA

En todo proceso constructivo o en cualquier actividad en general que se vaya a ejecutar es necesario tener una planeación, programación y control previo a la realización del proyecto para prevenir riesgos, imprevistos, costos y demás factores que puedan alterar el desarrollo del mismo y de esa manera controlarlos, reprogramarlos y resolverlos a tiempo. Para conocer el objetivo fundamental de la planeación, programación y control de obra es necesario definir estos significados de manera que se pueda observar la importancia y el papel fundamental que cumplen estos en el desarrollo de un proyecto. 2.1 PLANEACIÓN Es un proceso en donde se debe tener visión de lo que sucederá en un futuro y tienen que ser considerado los factores que van a afectar ya sea favorable o desfavorablemente el proyecto a desarrollar. Podemos concluir diciendo que Planear es decidir de antemano qué hacer, cómo y cuándo hacerlo. 2.2 PROGRAMACIÓN Plan que incluye el uso futuro de diferentes recursos en un patrón integrado y que establece una secuencia cronológica de acciones requeridas. En pocas palabras es cuando a la planeación se le indican tiempos, duraciones de cada una de las actividades que forman el proceso, de manera independiente. La programación es un plan que incluye el uso futuro de diferentes recursos en un patrón integrado y que establece una secuencia cronológica de acciones requeridas que ayudan a proveer suministros, organizar la mano de obra, optimizar recursos y tomar las herramientas de control para cada caso. 2.3 CONTROL Es la función de la administración que tiene por objeto la comparación continua de los resultados obtenidos, contra los resultados que esperábamos obtener en la etapa de planeación, con el fin de corregir, mejorar y formular nuevos planes para asegurar la realización de los objetivos. El control es muy importante en un proyecto ya que se debe velar por que la obra se termine en el menor tiempo posible o en un tiempo estipulado, pero sin que esto afecte la calidad tanto técnica en la utilización y adquisición de materiales, como física en la mezcla e instalación de los mismos, ya que esto me define el

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buen funcionamiento de la construcción, y el tiempo en que se desarrollen las actividades sea el estimado anteriormente para no tener problemas en la terminación del proyecto. 2.4 DIFERENCIAS ENTRE PLANEACIÓN, PROGRAMACIÓN Y CONTROL Planeación, es el enunciado de las actividades que constituyen el proceso y el orden en que deben efectuarse (secuencia), Programación, es la elaboración de tablas o gráficas que indiquen los tiempos de terminación, de iniciación y por consiguiente la duración de cada una de las actividades que forman el proceso de manera independiente y el Control, se realiza mediante la elaboración de tablas o gráficas que permiten conocer las secuencias de un atraso o un adelanto en cualquier actividad de un proceso productivo y tomar las correspondientes decisiones. Aunque hay diferencias en sus significados, estos tres conceptos son muy importantes para el buen y efectivo desarrollo de las actividades que comprenden un proyecto de construcción, estas definiciones trabajan conjuntamente ya que forman una cadena dependiente donde todas se relacionan para proyectar el futuro del proyecto, en general se puede concluir que las experiencias que se tienen, entregan estadísticas que podemos utilizar para realizar buenos pronósticos, analizar las inversiones y confirmar el grado de incertidumbre y riesgo que puede tener un proyecto para hacer una buena planeación. Como estos tres conceptos se relacionan entre si y actúan en una cadena retroalimentaría surge la necesidad de tener un programa o software donde todo esto se vea reflejado de manera clara para tomar las decisiones adecuadas en el momento indicado de cara al proyecto antes de que este inicie y poder visionar lo que sucederá en la ejecución del mismo. En vista de todo lo anterior, se diseña un programa el cual nos brinda todos los conceptos anteriores y nos muestra muy claramente el proceso constructivo que se lleva a cabo en el proyecto estudiado por medio de cada actividad que a este lo conforman conel fin de poder dar seguimiento de control al desarrollo de la ejecución de la construcción, esto se realiza en un programa detallado de Microsoft Project, donde incluye en forma desglosada la ejecución de la obra a detalle, el tiempo de duración de ejecución de la obra, suministro e instalación de las partes componentes del proyecto, pruebas, arranque y capacitación, debe ser un número definido de días. Microsoft Project es una herramienta eficaz que parte de un presupuesto, ayuda a organizar y a controlar las diversas peculiaridades de un proyecto. Con este programa se puede calcular automáticamente las fechas de inicio y terminación de las actividades que lo conforman, así como las holguras o tiempos de libertad que tiene una actividad para que su terminación no afecte el proyecto. Además, permite la asignación de recursos que requiere cada actividad y ayuda al seguimiento constructivo marcando tiempos reales con respecto a los estimados anteriormente en el proyecto.

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Microsoft Project es de fácil manejo, facilita la programación de los tiempos y recursos, que pueden ser modificados, de manera rápida, efectiva y normal desarrollo de las actividades, así como la calidad adecuada de la construcción. Este programa muestra los resultados y tiempos reales en días hábiles de trabajo con los que se pueda dar inicio, ejecución y terminación de las actividades. Con este práctico programa podemos ver claramente lo que se conoce como ruta crítica, que es un sistema de programación y control que permite conocer las actividades que definen la duración de un proceso productivo y a las cuales son las que debemos enfocarnos para trabajar en ellas y disminuir el tiempo de entrega y aumentar el rendimiento de la obra. Las actividades que hacen parte de la ruta crítica, si se quiere aumentar rendimientos y acelerar el tiempo de entrega del proyecto se debe estimar la salida más viable en cuanto a recursos, normas y posibilidades de la empresa ya sea asignando más recursos a las tareas, o aumentando horas de trabajo a uno o varios recursos o asignando trabajos de horas extras. La planeación en forma convencional, puede definirse como la etapa en donde el constructor prevé lo que acontecerá en el campo: Los procesos constructivos Los recursos Los rendimientos Etc. De esta manera podemos tener una idea a futuro de cómo va a ser el comportamiento durante toda la etapa constructiva, definiendo tiempos y fijando fechas para llevar un óptimo control y registro de las labores y actividades a realizar, dentro de la programación y/o planeación existen muchos temas para abordar, sin embargo no son de entero interés para este escrito, ya que el objetivo central es definir por qué utilizar el MS Project y que ventajas se cuentan cuando usamos un software de administración de proyectos. La programación de obra, debe contener entre otras cosas: El inicio de los trabajos el cual debe comenzar a la brevedad posible. Las obras preliminares. La secuencia de ejecución por actividad o tarea, desglosado por especialidad frente y nivel. Las fechas programadas de la entrega de obra, de la recepción de la obra, de la junta final y del finiquito de obra. Al definir el comienzo de un proyecto, se debe partir del momento en que tendremos los permisos, pólizas y demás papeleo estrictamente necesario para arrancar, de igual forma tanto el contratista como el contratante definen el

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comienzo de la obra, el plazo de entrega y que tipo de contrato van a realizar; la secuencia de actividades, se desarrollan de acuerdo al conocimiento y experiencia del contratista y/o las exigencias del contratante; por otra parte, para la programación de actividades debe de indicarse: Cuando inicia. El tiempo de duración. Cuando concluye. Debe incluirse a detalle las secuencias (predecesoras) y ligas entre actividades. Debe incluir la ruta crítica En cada revisión de avance (junta semanal) deberá presentarse el programa con el avance actualizado, soportando el porcentaje plasmado en éste.

Figura 5. Listado de Actividades

Fuente: Planeacion, Programacion y Control de obra. Arq. Yolanda Melendez. UNAM 2013

Existen muchos programas para planeación de obra, algunos de software libre y otros pagados, algunos de ellos son: Merlin Software Microsoft Project Planner PRINCE2 PRISM Gantt Project Sciforma Open Project Algunos de ellos presentan interfaces algo idénticas y quizás unos sean más o menos, complejos que otros en su manejo, aparte de lo que se mencionaba acerca de que algunos son de software libre, lo que quiere decir que no se necesita una licencia pagada para hacer uso comercial de dicho programa, lastimosamente MS Project no pertenece a esta categoría, ya que se debe comprar su licencia legal para poder explotar todo su potencial, entonces habiendo programas libres, gratis, poco complejos, porque usar MS Project?

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Microsoft Project es un programa de la suite Microsoft office usado para la gestión de proyectos. Microsoft Project (o MsP) es un software de administración de proyectos diseñado, desarrollado y comercializado por MICROSOFT para asistir a administradores de proyectos en el desarrollo de planes, asignación de recursos a tareas, dar seguimiento al progreso o marcha, administrar presupuesto y analizar-asignar cargas de trabajo. En el párrafo anterior podemos apreciar una de las ventajas principales de MS Project: Es de Microsoft, lo que indica que podremos utilizarlo de una manera más flexible ya que cualquier persona ha utilizado Microsoft Office alguna vez en su vida lo que permite que la gente se familiarice más con alguna programación. Las ventajas de MS Project radican en los siguientes puntos:

Figura 6

Fuente: Curso: Planeacion, Programacion y Control de obra. Arq. Yolanda Melendez. UNAM 2013

Cabe resaltar que el Microsoft Project es una herramienta de control, nos ayuda a presentar la ruta crítica de un proyecto, el desarrollo de la obra a una fecha establecida, un sinfín de opciones que permiten llevar un seguimiento exhaustivo del comportamiento de la obra y tomar decisiones para evitar percances o errores en un proyecto específico, aunque este es solo un preámbulo a lo que MS Project nos ofrece y después de una serie de pasos y actividades montadas en Project, finalmente el diagrama nos quedaría de la siguiente manera:

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Figura 7: Ruta Crítica (en color rojo) Fuente: Curso: Planeacion, Programacion y Control de obra. Arq. Yolanda Melendez. UNAM 2013

Se puede concluir argumentando que la planeación es un proceso mediante el cual se determinan en forma consciente las alternativas de acciones futuras, y se fijan los objetivos y los medios para lograrlos en forma racional, eficiente y eficaz, la Programación indica el tiempo y la secuencia de cada tarea, así como la duración total del proyecto, El Control de tiempos y costos tiene por objeto la comparación continua de los resultados obtenidos, contra los resultados que esperábamos obtener en la etapa de planeación, con el fin de corregir, mejorar y formular nuevos planes para asegurar la realización de los objetivos que van ligados con el Control de Calidad, el cual es el que verifica el cumplimiento de los requerimientos establecidos en planos y especificaciones particulares del proyecto y que se cumplan las normas y reglamentos correspondientes.

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3. DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES

La infraestructura vial incide mucho en la economía de cualquier país por el gran valor que tiene en ésta, pues al alto costo de construcción, mantenimiento o rehabilitación hay que adicionarle también los costos que se derivan por el mal estado de las vías, por eso los nuevos ingenieros que se dediquen a esta rama de la Ingeniería Civil se enfrentaran a un reto muy importante cual es el de proporcionar estructuras de pavimentos eficaces con presupuestos cada vez más restringidos. Dentro del contexto del diseño de pavimentos se acepta que el dimensionamiento de estas estructuras permite que se establezcan las características de los materiales de las distintas capas del pavimento y los espesores, de tal forma que el pavimento mantenga un "índice" de servicio aceptable durante la vida de servicio estimada. Algunos conceptos básicos a tener en cuenta en el diseño son: 3.1 PAVIMENTO Conjunto de capas de materiales seleccionados que se construyen sobre las terracerías, cada capa soporta y trasmite a la carga inferior las cargas del tránsito vehicular, sin que se deformen excesivamente de manera que no se afecte el drenaje superficial y sin que se agriete la superficie de rodamiento a fin de proporcionar una superficie cómoda y segura.

3.2 TIPOS DE PAVIMENTOS:

Existen en general dos clases de estructuras de pavimento, los flexibles y los rígidos; la principal diferencia entre estos es la forma como reparten las cargas. Desde el punto de vista de diseño, los pavimentos flexibles están formados por una serie de capas y la distribución de la carga está determinada por las características propias del sistema de capas. Los rígidos tienen un gran módulo de elasticidad y distribuyen las cargas sobre un área grande, la consideración más importante es la resistencia estructural del concreto hidráulico.

.Fig. 6 Distribución de carga característica de un Pavimento rígido versus uno flexible

Fuente: Curso Diseño de Pavimentos Ing. Miguel Sánchez Mejía UNAM 2013

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3.2.1 FLEXIBLES:

Son aquellos que tienen como superficie de rodadura una capa elaborada con asfalto y material pétreo (comúnmente llamada “carpeta”).

Pueden ser:

Rígidos

Semirrígidos

Mixtos

Silenciosos

Perpetuos

Adoquines

Fig. 7. Sección Estructural de los Pavimentos Fuente: Curso Diseño de Pavimentos Ing. Miguel Sánchez Mejía UNAM 2013

Fig. 8.Sección en Terraplén

Fuente: Curso Diseño de Pavimentos Ing. Miguel Sánchez Mejía UNAM 2013

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Fig. 9. Corte en Cajón

Fuente: Curso Diseño de Pavimentos Ing. Miguel Sánchez Mejía UNAM 2013

3.3 TIPOS DE BASES:

Hidráulica: Formada con suelos granulares, para compactarla se requiere agua. Asfáltica: Elaborada con asfalto y suelos granulares.

3.4 FACTORES QUE INFLUYEN EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS

Tipo de Vía Clima Tiempo Drenaje y Subdrenaje Terreno de Cimentación Banco de Materiales 3.4.1 TRÁNSITO Este es uno de los factores de vital importancia a la hora de realizar un diseño de pavimentos cuenta con las siguientes consideraciones.

- Volumen de Transito - Clasificación Vehicular - Cargas de Vehículos ( tipos de camino) - Tipos de ejes - Numero de ejes - Numero de llantas por ejes - Tasa de crecimiento - Presión de inflado de la llantas - Área de contacto

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3.5 CRITERIOS DE DETERIORO

Tabla No. 1

Fuente: Curso Diseño de Pavimentos Ing. Miguel Sánchez Mejía UNAM 2013

3.6 METODOS DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

Los métodos más utilizados son:

Empíricos: (TIPO DE SUELO, CBR)

Equilibrio Limite:(S = c + TAN)

Deflexión Limite: (DEFLEX. PERMISIBLE)

Regresión: (TRAMOS DE PRUEBA)

Mecanicistas:(MECÁNICA DE MATERIALES)

3.7 REHABILITACIÓN DE LOS PAVIMENTOS FLEXIBLES

Generalmente los pavimentos flexibles presentan 3 tipos de falla: funcional,

seguridad y estructural.

Con el fin de reducir al máximo estos tipos de falla se debe obtener

periódicamente información necesaria y suficiente del camino, para determinar la

evolución del comportamiento y velocidad de degradación del pavimento a través

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del tiempo con lo que se podrá programar las acciones de conservación o

rehabilitación en forma oportuna.

3.8 AUSCULTACIÓN DE PAVIMENTOS FLEXIBLES

Características de la superficie de rodamiento

Levamiento de daños

Medición de deflexiones

Exploración geotécnica y muestreo

Ensayos de campo

Ensayos de laboratorio

Análisis de información

3.9 CARACTERÍSTICAS SUPERFICIALES DEL PAVIMENTO

Regularidad superficial

Resistencia al deslizamiento o derrapamiento

Drenaje superficial

Permeabilidad

Resistencia al rodamiento

Consumos debidos al contacto Neumático – Pavimento

Propiedades reflejantes y de color

Proyección de agua al paso de los vehículos

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4 DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS

El pavimento es una capa o conjunto de capas de materiales seleccionados, que se construyen sobre las terracerías, cada capa soporta y transmite a la capa inferior las cargas del tránsito vehicular, sin que se deformen excesivamente de manera que no se afecte el drenaje superficial y sin que se agriete la superficie de rodamiento, a fin de proporcionar una superficie cómoda y segura.2 A continuación se citan algunos de los criterios de los pavimentos rígidos que se muestran en el manual de mecánica de materiales para pavimentos de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes del Instituto Mexicano del Transporte: Al diseñar cualquier tipo de pavimento, se debe de tener en cuenta una gran cantidad de variables como son el clima, el tránsito, la capacidad de carga. Los parámetros de diseño son similares en todos los países, a continuación se citaran algunos métodos y cálculos que se utilizan al momento de diseñar. La composición vehicular, al diseñar un pavimento rígido se tiene en cuenta para conocer el número de ejes que soportara la capa de pavimento y la categoría bus o camión. En la composición vehicular también se observan los pesos máximos autorizados por tipo de eje y camino los cuales pueden ser sencillos de dos llantas, de 4 llantas, doble de 8 llantas, etc. Los materiales que constituyen los pavimentos, incluyendo las terracerías y el terreno de cimentación, se ven sometidos a cargas dinámicas de diversas magnitudes que le son transmitidas por el tránsito vehicular. Con el fin de tomar en cuenta la naturaleza cíclica de las cargas que actúan en los materiales que conforman una estructura de pavimento, así como el comportamiento no lineal y resiliente de los materiales, se han realizado en el mundo varios trabajos experimentales, tanto en modelos a escala natural como en muestras de material probadas en el laboratorio, obteniéndose valiosa información sobre el comportamiento esfuerzo-deformación de los materiales. Las deformaciones resilientes o elásticas son de recuperación instantánea y suelen denominarse plásticas a las que permanecen en el pavimento después de cesar la causa deformadora. Bajo carga móvil la deformación permanente se va acumulando; debe hacerse notar el hecho de que en ciclos intermedios la deformación permanente para cada ciclo disminuye, hasta que prácticamente desaparece en los ciclos finales. La muestra llega así a un estado tal en que toda la deformación es recuperable, en ese momento se tiene un comportamiento resiliente. De aquí se desprende el concepto de módulo de resiliencia, el cual esta definido como el esfuerzo desviador repetido aplicado en compresión triaxial entre la deformación axial recuperable.

2 SANCHEZ MEJIA, Miguel. Diseño de pavimentos rígidos. Universidad Nacional autónoma de México.

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Dependiendo del material en estudio, algunos de los factores más importantes son: parámetros de compactación (peso volumétrico y contenido de agua); método de compactación; número de aplicaciones de carga; magnitud del esfuerzo; tipo y contenido de estabilizador; tipo y contenido de modificadores; temperatura; etc. Así entonces, la definición del valor para el módulo de resiliencia de cada uno de los materiales utilizados en la estructuración de un pavimento debe tomar en cuenta los factores mencionados. EI lector deberá de tener en consideración que no se puede asignar un solo valor de módulo de resiliencia a un suelo. Se tendría que determinar entonces un rango de variación apropiado. Entre los factores principales que determinan la deformación permanente se encuentran: nivel de esfuerzos; número de aplicaciones de carga; tipo y contenido de asfalto; tipo y contenido de modificadores; características de las partículas; estado físico del suelo (peso volumétrico y contenido de agua); temperatura, entre otros. Aunque generalmente una carga simple no genera grietas en el pavimento, las repeticiones de carga pueden inducir agrietamientos en las capas confinadas. Los esfuerzos cortantes y de tensión, así como las deformaciones en las capas confinadas causan la formación de microgrietas. Estas microgrietas acumuladas con la repetición de cargas pueden generar macrogrietas visibles. Este proceso es llamado fatiga. Un signo temprano de agrietamiento par fatiga son los rompimientos intermitentes longitudinales en las zonas de rodada del tránsito. EI rompimiento por fatiga es progresivo, ya que en algún punto los rompimientos iniciales se unen, causando más rompimientos. AI avanzado rompimiento par fatiga se le conoce como rompimiento de lagarto o piel de cocodrilo. En casos extremos, se presentan deformaciones cuando parte de la carpeta es desalojada por el tránsito. Los principales factores que afectan la fatiga son: tránsito; parámetros de compactación (peso volumétrico seco, contenido de agua y grado de saturación); tipo y contenido de modificadores; tipo de agregados; aditivos; temperatura; etc. Por lo tanto, en el diseño de pavimentos y en especial los rígidos, debe considerarse cada uno de dichos factores para la etapa de análisis de modelos de deterioro así como también la expansión y contracción de las losas, la cual es una relación lineal y directa entre la apertura de la junta y la diferencia de temperatura.3 Los refuerzos, número de varillas de anclaje y espaciamiento entre varillas, así como también la longitud de las varillas de anclaje, son sumamente importantes y que estos ayudan a preservar la vida útil del pavimento y los métodos de cálculo y

3 GARNICA ANGUAS Paul, GOMEZ LOPEZ José Antonio, SESMA MARTINEZ Jesús Armando. Mecánica de

materiales para pavimentos. SECRETARÍA DE COMUNICACIONES Y TRANSPORTES INSTITUTO MEXICANO DEL TRANSPORTE.

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diseño que se utilizan son distintos, entre estos el Análisis de esfuerzos, Criterios de deterioro, Método de la PCA, Método de la ASSHTO; y estos al ser estudiados

facilitan el proceso de diseñar un pavimento rígido.

Al igual que en nuestro país en México se tienen varios tipos de pavimentos rígidos, existen los pavimentos simples, reforzado, con fibra, compactado con rodillo y sobre losas. Para el diseño de pavimento rígido sea cual sea el tipo que se piense construir siempre se deben tener en cuenta los siguientes factores esenciales: Tipo de camino Clima Transito Drenaje y subdrenaje Terreno de cimentación Banco de materiales Tiempo Criterios de deterioro Para el diseño y construcción de un pavimento rígido es necesario realizar una serie de estudios geotécnicos y pruebas de laboratorio para tener un conocimiento mayor del sitio donde se va a construir el pavimento y así poder garantizar que este dure y no presente daños antes de que se cumpla su vida útil. En el análisis de esfuerzos se tienen en cuenta: Esfuerzos producidos por cambios de temperatura

Alabeo por gradiente térmico

Contracción durante el fraguado

Expansión y contracción por cambios uniformes de temperatura

Esfuerzos producidos por cambios de humedad Esfuerzos producidos por las cargas del tránsito Presencia de acero en el pavimento rígido Método de los elementos finitos En el método de la ASSHTO se utiliza la siguiente fórmula para el diseño de pavimento rígido:

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Figura. 10

Fuente: Curso Diseño de Pavimentos Ing. Miguel Sánchez Mejía UNAM 2013

En el método de la PCA (Portland Cement Association) los siguientes aspectos forman parte del diseño: Soporte Uniforme. Prevenir la pérdida de soporte. Diseño apropiado de juntas transversales. Calidad del concreto, resistencia y durabilidad. Y los factores de diseño tenidos en cuenta por este método son: Resistencia a la Flexión del Concreto Soporte del conjunto Suelo - Subbase. Período de Diseño. Transferencia de Cargas. Soporte Lateral. Factor de Seguridad de Cargas. Tráfico de Diseño. Los pasos para el diseño con este método son: Análisis del Tráfico. Definición de Parámetros. Interpretación de Resultados. Análisis de Erosión. Análisis de Fatiga.

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Para la construcción de los pavimentos rígidos se deben seguir los pasos que se exponen a continuación: 4.1 PREPARACIÓN DEL SOPORTE La capa de soporte se debe compactar a la densidad especificada y cumplir las tolerancias en cuanto a los alineamientos horizontal y vertical. 4.2 INSTALACIÓN DE CANASTAS CON VARILLAS DE TRANSFERENCIAS DE CARGAS En los sitios previstos para las juntas transversales de contracción se fijan a la superficie canastas metálicas con varillas lisas de diámetro, longitud y separación según diseño, colocadas a una altura igual a la mitad del espesor de las losas. Si se desean minimizar los esfuerzos de tracción en el concreto durante la etapa de fraguado, así como las posibilidades de que se produzca “bombeo”, se coloca una lámina impermeable sobre el soporte del pavimento 4.3 INSTALACIÓN DE VARILLAS DE AMARRE Cuando se va a trabajar con una máquina que permite pavimentar dos carriles al tiempo, las varillas de amarre se colocan en la posición prevista para la junta longitudinal. 4.4 FORMALETAS FIJAS PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO

Las formaletas, generalmente metálicas, deben tener una altura igual al espesor de diseño del pavimento y se deben anclar firmemente al soporte para resistir el empuje lateral del concreto fresco y ofrecer apoyo al equipo de pavimentación, cuando se trate de rodillos vibratorios o de reglas. 4.5 ELABORACIÓN DE LA MEZCLA DE CONCRETO El concreto se produce, por lo general, en dos tipos de plantas: de mezclado central, en las cuales la mezcla de concreto se realiza en el tambor mezclador de la planta y dosificadoras, las cuales dosifican los materiales, pero el mezclado se realiza en los camiones que transportan el concreto. 4.6 DESCARGA Y DISTRIBUCIÓN DEL CONCRETO La descarga del concreto debe ser lo más baja posible para prevenir su segregación.

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4.7 VIBRADO Y NIVELACIÓN Una vez extendido el concreto e insertadas las varillas, una llana flotadora sella los poros y restablece la textura de la superficie del pavimento. 4.8 MICROTEXTURIZADO LONGITUDINAL Se arrastra una tela de yute húmeda que crea un microtexturizado longitudinal en la superficie, para evitar el deslizamiento de los vehículos cuando el pavimento se encuentre húmedo. 4.9 MACROTEXTURIZADO TRANSVERSAL El pavimento se raya transversalmente para formar canales de drenaje que eliminen el problema de hidroplaneo. Puede ser manual o mecánico. 4.10 JUNTAS TRANSVERSALES Deben realizarse en fresco o después del fraguado con cortadora.

4.11 ASERRADO DE JUNTAS.

Se recomienda que las juntas sean aserradas. Esta operación puede hacerse en dos fases. Primero con un corte inicial, que genera un plano débil que a su vez forza una fisuración por retracción debajo de la junta, este corte tiene un ancho mínimo de 3 mm. El segundo corte genera un espacio suficiente para el material de sellado. Los dos cortes deben ser revisados para asegurar que tienen la profundidad adecuada. 4.12 DEFINICIÓN DEL INSTANTE DE APERTURA AL TRÁNSITO Se dispone de la curva de maduración del concreto en el laboratorio, es posible establecer el instante en el cual la mezcla alcanza una determinada resistencia en obra, empleando un medidor de maduración. Como se puede notar el proceso de diseño y construcción de los pavimentos rígidos en México es muy similar al utilizado en nuestro país, una diferencia que se puede resaltar es que la junta trasversal no se hace perpendicular al eje de la vía sino con un ángulo que permita que los ejes de los vehículos no pasen al tiempo por esta, reduciendo los esfuerzos provocados por las cargas de tránsito en las juntas.

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5. BIBLIOGRAFÍA.

ASOCRETO Seguridad Industrial, para la recepción y descarga de concreto en obra.2011 GARNICA ANGUAS Paul, GOMEZ LOPEZ José Antonio, SESMA MARTINEZ Jesús Armando. Mecánica de materiales para pavimentos. SECRETARÍA DE COMUNICACIONES Y TRANSPORTES INSTITUTO MEXICANO DEL TRANSPORTE. LÓPEZ, Meza José Antonio Curso de Análisis y Diseño de Estructuras con ETABS, Nivel Básico. Notas de Clase UNAM 2013. MELÉNDEZ, Yolanda Curso de Planeación Programación y Control de Obra. Notas de clase. UNAM 2013. SANCHEZ, Mejía Miguel. Curso de Pavimentos. Notas de clase. UNAM 2013

http://patologiafau.files.wordpress.com/2010/08/juntas-en-pavimentos-urbanos.pdf