FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

OSPAVIMENTOS

DISEO DE JUNTAS

Msc. Ing. Elio Milla Vergarag g

Huaraz, julio del 2008Huaraz, julio del 2008, j, j

DISEO GEOMETRICO

El diseo geomtrico debe tener en cuenta:

La funcin y Esttica Esttica

El diseo en planta debe tomar en cuenta:p- Topografa- Servicios Existentes

- Velocidades directricesTamao de Losas- Tamao de Losas

- Diseo de Juntas

21

3 5 8

21

20

18 1913

17

19

1

6

12 916

4

14

12 10117

2 15

Seccin de Pavimentos Flexible Seccin de Pavimentos Rgido

1.- TALUD DE RELLENO2.- TERRENO NATURAL3.- DIQUE4 - MATERIAL SELECCIONADO O SUELO

11.- TALUD DE CORTE12.- BASE DE LA BERMA13.- BOMBEO14 SUBRASANTE

g

4.- MATERIAL SELECCIONADO O SUELODE FUNDACION PREPARADO

5.- RECUBRIMIENTO DE LA BERMA6.- SUBBASE7.- CAPA DE BASE

14.- SUBRASANTE15.- SUELO DE FUNDACION

17.- TALUD DE LA BERMA18.- CARRILES DE CIRCULACION

16.- ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO

8.- CAPA DE SUPERFICIE9.- LOSA DE PAVIMENTO10.- TALUD DE LA CUNETA

19.- BERMA20.- ANCHO DE VIA21.- CAMA DE LA VIA

Fig. 1.1 Secciones Tpicas para Estructuras de Pavimentos Flexibles o Rgidos

Terminos de Diseo Estructural

Fig. 1.1 Secciones Tpicas para Estructuras de Pavimentos Flexibles o Rgidos

JUNTAS EN LOS PAVIMENTOS RIGIDOS

El P i t t j t f

JUNTAS EN LOS PAVIMENTOS RIGIDOS

El Pavimento est sujeta a esfuerzos:

1 Circulacin de vehculos (ms elevada)1 Circulacin de vehculos (ms elevada)1. Circulacin de vehculos (ms elevada)

Se controlan por el diseo estructural, resistencia del t lid d l t i

1. Circulacin de vehculos (ms elevada)

Se controlan por el diseo estructural, resistencia del t lid d l t i

2. Movimientos de contraccin y expansin del concreto. Y

concreto y calidad en la construccin.concreto y calidad en la construccin.

las diferencias de temperatura o humedad entre la superficie y el apoyo de la losa.

Se controlan con una adecuada seleccin de las dimensiones superficiales de las losas (diseando juntas)

Las juntas transversales y longitudinales se construyen paraLas juntas transversales y longitudinales se construyen para impedir que se presente fisuracin del pavimento.

Agrietamiento inicial en un pavimento de

concreto sin juntas.

Agrietamiento provocado por el medio ambiente y losmedio ambiente y los

esfuerzos de las cargas en un pavimento de concreto sin

juntas

Diseo adecuado de las juntas para controlar la ubicacin y geometra de las grietas en ungeometra de las grietas en un pavimento de concreto

JUNTAS EN LOS PAVIMENTOS RIGIDOS

Fi lid d d l J t

JUNTAS EN LOS PAVIMENTOS RIGIDOS

Finalidad de las Juntas1. Por Requisitos de construccin:1. Por Requisitos de construccin:

Construccin por carriles (juntas longitudinales)

Juntas de construccin transversales (fin de la jornada

Construccin por carriles (juntas longitudinales)

Juntas de construccin transversales (fin de la jornadaJuntas de construccin transversales (fin de la jornada laboral, interrupcin de suministro de material o avera en equipos)

Juntas de construccin transversales (fin de la jornada laboral, interrupcin de suministro de material o avera en equipos)

2 Por retraccin del concreto

q p )q p )

2. Por retraccin del concreto

El concreto endurecido ocupa menos volumen que estando frescoestando fresco.

La Retraccin lineal es mayor cuando la relacin l / fi i lvolumen/rea superficial es menor

JUNTAS EN LOS PAVIMENTOS RIGIDOS

Finalidad de las Juntas

3. Dilatacin Trmica

El aumento de temperatura en el Concreto ocasiona (si

3. Dilatacin Trmica

El aumento de temperatura en el Concreto ocasiona (siEl aumento de temperatura en el Concreto ocasiona (si no hay restriccin) incremento en su volumen que se observa en la dimensin longitudinal.

El aumento de temperatura en el Concreto ocasiona (si no hay restriccin) incremento en su volumen que se observa en la dimensin longitudinal.observa en la dimensin longitudinal.

Si hay restriccin se producen esfuerzos de compresin, que produce alabeos

observa en la dimensin longitudinal.

Si hay restriccin se producen esfuerzos de compresin, que produce alabeos

4 La aparicin de Fisuras

que produce alabeosque produce alabeos

4. La aparicin de Fisuras

Debido a la los gradientes de humedad y temperatura, se produce alabeo en el concreto endurecidoproduce alabeo en el concreto endurecido.

En un da caluroso, la superficie del pavimento tiene t t bli l lmayor temperatura que su apoyo, que obliga a las losas

a levantarse en el centro y apoyarse en los extremos.

DISEO DE JUNTAS

L li i d d d t l t lLas principales funciones que debe cumplir la junta son:

Localizacin adecuada, de tal manera que controle eficazmente el agrietamiento potencial causado por cualquiera de los factores descritos.cualquiera de los factores descritos.

Transmisin adecuada de las cargas a la losa adyacente, l fi d it f ll d f i icon el fin de evitar fallas por deformaciones excesivas o

prdida en la calidad de rodamiento.

Proteccin adecuada de la subrasante contra el agua. La junta debe ser impermeable.

Mecanismo de transmisin de carga

i) Pasadores - Barras de acero lisoi) Pasadores.- Barras de acero liso. Transmite fuerzas de cizalladura y momento flector.

Debe permitir el libre movimiento horizontal de las losas (mitad delhorizontal de las losas (mitad del pasador debe engrasarse)

ii) Trabazn de agregados.- Para pavimentos con longitud de losaspavimentos con longitud de losas menor de 5.0 m y soporte no sometido al fenmeno de bombeo. El nmero de camiones sea inferior a 175 en cada carril y condiciones climtica favorablesfavorables.

R d i l l i d l d dRecomendaciones para la seleccin de los pasadores de carga

Espesor del pavimento

Dimetro del pasador

Longitud Total

Separacin entre centros

( ) ( ) ( l ) ( ) ( )(mm) (mm) (pulg.) (mm) (mm)

0 100 13 1/2 250 300110 130 16 5/8 300 300110 130 16 5/8 300 300140 150 19 3/4 350 300160 180 22 7/8 350 300190 200 25 1 350 300210 230 29 1 1/8 400 300240 250 32 1 450 300260 280 35 1 3/8 450 300290 300 38 1 500 300290 300 38 1 500 300

Clases de Juntas

a) Juntas Longitudinales - Controla las fisuras cuando B > 5a) Juntas Longitudinales.- Controla las fisuras cuando B > 5 m. Juntas longitudinales como juntas de construccin.La transmisin por trabazn de agregados y barras de p g g yanclaje para mantener unidas las caras de las juntas.

Las barras de anclaje se disean para resistir la fuerza de traccin. La seccin transversal de acero por unidad de longitud de junta es:longitud de junta es:

b f wA =SA fs=

As = rea de acero por unidad de longitud de junta (cm2/m)b = Ancho del carrilb = Ancho del carril.f = coeficiente de friccin entre losa y suelo (generalmente 1.5)w = peso de la losa por unidad de rea (kg/m2)fs = esfuerzo de trabajo del acero (kg/cm2) = 0.67 fy.

La longitud de acero puede calcularse por medio de la frmula siguiente:

2 A fs 2 7.5A fsLa p = +

L = longitud total de la barra de anclaje (cm)A = rea transversal de una barra de anclaje (cm2)fs = igual que en la ecuacin anterior.a = esfuerzo de trabajo por adherencia < 24 6 kg/cm2a = esfuerzo de trabajo por adherencia < 24.6 kg/cm .

Acero corrugado = 10% de la resistencia a la compresin del concreto.

p = permetro de una varilla (cm)

J t T l C t l l fi i d l tJuntas Transversales- Controlan la fisuracin del concreto porcontraccin y alabeo. El espaciamiento entre ellas debe ser menorque 6.0 m. Si la separacin es menor a 4.5 m, controla casi todasque 6.0 m. Si la separacin es menor a 4.5 m, controla casi todaslas fisuras y el comportamiento del pavimento es mejor.

S (21 24) D

Separacin entre Juntas

SJT = (21 a 24) D

SJT = Separacin de Juntas Transversales (

Juntas de Contraccin.- Controlan las grietas causadas por la retraccin del fraguado del concreto y por el alabeo del pavimento. La separacin entre juntas vara de acuerdo a los siguientes principiossiguientes principios.

Tipo de agregado grueso

Separacin mxima entre grueso juntas (m)

Granito triturado 7.5Caliza triturada 6 0Caliza triturada 6.0Grava calcrea 6.0Grava silcea 4.5Grava menor de 19 mm(3/4)

4.5

Escorias 4.5

La PCA recomienda usar los tipos de juntas, segn:

En climas severos y en vas con trfico pesado: pasadores de acero para complementar el funcionamiento de la trabazn de

d agregados.

En climas moderados y con trfico muy pesado: complementar l t b d d d dla trabazn de agregados con pasadores de acero.

Para trfico liviano (calles residenciales, vas secundarias, t ) t b d d j t i d 4 0etc.): trabazn de agregados con juntas espaciadas a 4.0 m.

En zonas sometidas a heladas y con sub base de suelo t j t d t i i dcemento: juntas de contraccin sin pasadores.

Juntas de Dilatacin.- Se recomienda solamente contra construcciones fijas y en intersecciones asimtricasconstrucciones fijas y en intersecciones asimtricas.

En la transferencia de cargas se usan varillas lisas lubricadas en una gde sus mitades, mitad en cuyo extremo se provee de una cpsula para facilitar el movimiento del pasador.

Las dimensiones ms comunes de estas varillas son: dimetro de 1/8 del espesor de la losa, 45 cm de longitud y separacin entre varillas p , g y pde 30 cm.

Eficiencia de las juntas.