5.0 Esf y Def en Pav Flexibles 2015 CM

7/23/2019 5.0 Esf y Def en Pav Flexibles 2015 CM

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Pavimentos

-

UNH Ing. Johny Bendezu Acero 1

Capítulo:

III

Esfuerzos, Deformaciones y

Métodos

Mecanísticos

Ing.

Johny

Bendezu

 Acero

7/23/2019 5.0 Esf y Def en Pav Flexibles 2015 CM

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Pavimentos

-

UNH Ing. Johny Bendezu Acero 2

3.1

Esfuerzos y deformaciones en

pavimentos flexibles

7/23/2019 5.0 Esf y Def en Pav Flexibles 2015 CM

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Pavimentos

-

Johny

Bendezu A. 3

Estado del Conocimiento

y la Práctica

Estado de la

Practica

Estado del

arte

Actual Estado

de la Practica

7/23/2019 5.0 Esf y Def en Pav Flexibles 2015 CM

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Estado del Conocimiento

y la Práctica

Pavimentos

-

UNH Ing. Johny Bendezu Acero4

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Pavimento Flexible

Pavimentos

-

UNH Ing.

Johny

Bendezu

 Acero5

Carpeta Asfáltica

Base Granular 

Su Base Granular 

Terreno Natural

Rasante

Sub Rasante

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Eje

Estandar 

• Es

un

eje

compuesto

por 

un

eje

sencillo

con

dos

ruedas

enlos

extremos

.

• Pesa

18

,

000

lb

ó

8

.

2

tn

ó

80

kN

,

y

se

considera

que

ejerce

un

efecto

dañino

sobre

el

pavimento

como

1

.

Pavimentos

-

Ing

.

Johny

Bendezu

 Acero UNH6

Eje estándar 

7/23/2019 5.0 Esf y Def en Pav Flexibles 2015 CM

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Distribución de la

Carga por Rueda

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero7

7/23/2019 5.0 Esf y Def en Pav Flexibles 2015 CM

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Ubicación de esfuerzos críticos

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero8

7/23/2019 5.0 Esf y Def en Pav Flexibles 2015 CM

http://slidepdf.com/reader/full/50-esf-y-def-en-pav-flexibles-2015-cm 9/35Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero9

Mecanismos de falla

Ahuellamiento en capas bituminosas

Fisuras superficiales

Ondulaciones

Resistencia al deslizamiento

Fisuras iniciadas en la base de la carpeta

Desprendimiento

Ahuellamiento en la sub rasante Fatiga térmica

Fisuramiento por baja temperatura

7/23/2019 5.0 Esf y Def en Pav Flexibles 2015 CM

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Mecanismos de falla en

pavimentos asfalticos

a)  Agrietamiento por fatiga

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero10

b) Deformaciones permanentes

en las capas inferiores

7/23/2019 5.0 Esf y Def en Pav Flexibles 2015 CM

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Modelos Para

Pavimentos Flexibles

• Soluciones analíticas

(Boussinesq, Burmister )

 –1 capa

 – 2 o más capas

• Teoría Elástica multicapa

(métodos numéricos)

• Métodos de elementos finitos

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero11

7/23/2019 5.0 Esf y Def en Pav Flexibles 2015 CM

http://slidepdf.com/reader/full/50-esf-y-def-en-pav-flexibles-2015-cm 12/35Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero12

Hipótesis para el cálculo de

tensiones y deformaciones Capas horizontales, finitas verticalmente excepto

la sub-rasante

Existe continuidad entre las capas

Solo se considera la cargas provenientes del

tráfico

Las fuerzas de inercia se desprecian Las deformaciones son pequeñas

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Sistema de una capa

(Boussinesq)

• Las ecuaciones de Boussinesq

fueron originalmente

desarrolladas para una carga

puntual estática.• Posteriormente, las ecuaciones

de Boussinesq fueron extendidas

por otros investigadores para su

aplicación con cargas

uniformemente distribuidas

(Newmark, 1947; Foster y Ahlvin,

1954; Sanborn y Yoder, 1967).

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero13

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Sistema de una capa

(Boussinesq)

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero14

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Esfuerzos en el centro de un área

circular (Boussinesq)

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero15

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Deformaciones en el centro de un

área circular (Boussinesq)

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero16

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Boussinesq

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero17

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Comparación Boussinesq -

Comportamiento real

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero18

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Sistemas multicapas

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero19

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Método del espesor Equivalente

(Odemark)

• Desarrollado en 1949 por Odemark , el método de espesorequivalente (MET) es una herramienta práctica cuando sesupone un sistema compuesto por capas elásticas.

• Se obtiene resultados bastante aproximados con losprogramas que emplean métodos elásticos.

•

Se transforman los espesores reales en espesoresequivalentes de un material homogéneo y se calculan losesfuerzos y deformaciones con Boussinesq.

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero20

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Método de

Odemark

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero21

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Método de Odemark

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero22

7/23/2019 5.0 Esf y Def en Pav Flexibles 2015 CM

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Modelos y Programas para

Análisis de Pavimentos

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero23

7/23/2019 5.0 Esf y Def en Pav Flexibles 2015 CM

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Kenlayer  – Análisis Lineal

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero24

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CAPA 3D Finite Elements System

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero25

Deformacion de la carpeta safalticadebido al paso de cargas repetidas.

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Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero26

Modelos de Falla

7/23/2019 5.0 Esf y Def en Pav Flexibles 2015 CM

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Modelos de falla

Instituto del Asfalto

Modelo de falla por agrietamiento:

Ecuación para un 20% de area fisurada.

Modelo de falla por ahuellamiento:

El ahuellamiento no debe tener una profundidad mayor a

0.5 pulgada.

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero27

7/23/2019 5.0 Esf y Def en Pav Flexibles 2015 CM

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Ejemplo

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero28

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Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero29

7/23/2019 5.0 Esf y Def en Pav Flexibles 2015 CM

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Falla fisuramiento por fatiga Falla por ahuellamiento

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero30

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Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero31

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Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero32

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Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero33

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