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



Pavimentos

-

UNH Ing. Johny Bendezu Acero 2

3.1

Esfuerzos y deformaciones en

pavimentos flexibles



Pavimentos

-

Johny

Bendezu A. 3

Estado del Conocimiento

y la Práctica

Estado de la

Practica

Estado del

arte

Actual Estado

de la Practica



Estado del Conocimiento

y la Práctica

Pavimentos

-

UNH Ing. Johny Bendezu Acero4



Pavimento Flexible

Pavimentos

-

UNH Ing.

Johny

Bendezu

Acero5

Carpeta Asfáltica

Base Granular

Su Base Granular

Terreno Natural

Rasante

Sub Rasante



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



Distribución de la

Carga por Rueda

Pavimentos-UNH Ing. Johny Bendezu Acero7



Ubicación de esfuerzos críticos



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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



Mecanismos de falla en

pavimentos asfalticos

a) Agrietamiento por fatiga


b) Deformaciones permanentes

en las capas inferiores



Modelos Para

Pavimentos Flexibles

• Soluciones analíticas

(Boussinesq, Burmister )

–1 capa

– 2 o más capas

• Teoría Elástica multicapa

(métodos numéricos)

• Métodos de elementos finitos



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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



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).




Sistema de una capa

(Boussinesq)




Esfuerzos en el centro de un área

circular (Boussinesq)




Deformaciones en el centro de un

área circular (Boussinesq)




Boussinesq




Comparación Boussinesq -

Comportamiento real




Sistemas multicapas




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.




Método de

Odemark




Método de Odemark




Modelos y Programas para

Análisis de Pavimentos




Kenlayer – Análisis Lineal




CAPA 3D Finite Elements System


Deformacion de la carpeta safalticadebido al paso de cargas repetidas.




Modelos de Falla



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.




Ejemplo







Falla fisuramiento por fatiga Falla por ahuellamiento
















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