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diseño de pavimento rigido
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DISEÑO DE PAVIMENTO RÍGIDO
Realizado Por: Grupo I
MÉTODO: PCA ( Portland Cement Association) : Asociación de Cemento Portland
TIPO DE TRÁFICO: CARRETERA SEGUNDO ORDENJUNTAS: SIN DOWELSBERMAS DE CONCRETO: SIN BERMAS
UnidadNúmero de Carriles 1Período de Diseño 20 AñosADT 280 VehículosFactor de Proyección 1.5Sub Rasante 100 PCIMódulo de Rotura (MR) 650 PSIADTT 2.5% De ADT
Donde:
ADT: (Average Daily Traffic) : Tráfico Promedio de Todo los Vehículos En ambas Diercciones.
ADTT: Promedio Diario Del Tráfico De Camiones
TABLAS A UTILIZAR
LSF
Para Carreteras, calles residenciales, y otras
que soportarán pequeños volúmenes de
Tabla Nº 01 : FACTORES DE SEGURIDAD DE CARGA ( LSF )
Múltiples Carriles donde El flujo de Tráfico
será Ininterrumpido y donde Habrán altos
Volúmenes de Tráfico
Trafico de Camiones:
Para Carreteras y Calles Arteriales donde
El Volumen de tráfico de camiones será
Moderado
DATOS DE DISEÑO
1.2
1.1
Para Proyectos Interestatales y otros de
1.0
4 pulg 6 pulg. 9 pulg. 12 pulg.
65 75 85 110
130 140 160 190
220 230 270 320
320 330 370 430
Esta Tabla nos sirve para hallar el k de la combinación : Subrasante- SubasePara este proyeco estamos considerando que k de la subrazante es igual a 100 psi,y el espesor de la subbase de 4"
4 pulg 6 pulg. 9 pulg. 12 pulg.50 170 230 310 390
100 280 400 520 640
200 470 640 830 ….
Factor de Factor deProyección Proyección
20 años 40 años1.1 1.21.2 1.31.2 1.51.3 1.6
1.3 1.8
1.4 2
1.5 2.21.6 2.41.6 2.71.7 2.91.8 3.2
Nota: Los Factores Representan a valores en los períodos medios de diseño que son muy usados en la práctica
22 1/2
3
3 1/2
4
50100
55 1/2
6
Tabla Nº 05: Datos de Carga Por Eje
4 1/2
Tabla Nº 03 : Valores de k de Diseño para Subbases Tratadas con cemento
Tabla Nº 04 : Tasas Anuales de Crecimiento de Tráfico y Factores de Proyección Correspondientes
Tasa Anual de Crecimiento de Tráfico
11 1/2
Valor K de la subrasante (pci)
200
300
Tabla Nº 02 : Valores de k de Diseño para Subbases no Tratadas
Valor k de la subbase, pci
Valor K de la subrasante (pci)Valor k de la subbase, pci
Ejes por 1000 Ejes por 1000 Ejes en el
Camiones camiones Período de( Ajustado) Diseño
1 2 3 4
28-30 0.28 0.58 22
26-28 0.65 1.35 51
24-26 1.33 2.77 106
22-24 2.84 5.92 226
20-22 4.72 9.83 376
18-20 10.4 21.67 830
16-18 13.56 28.25 1082
14-16 18.64 38.83 1488
12--14 25.89 53.94 2067
10--12 81.05 168.85 6471
48-52 0.94 1.96 75
44-48 1.89 3.94 150
40-44 5.51 11.48 439
36-40 16.45 34.27 1313
32-36 39.08 81.42 3120
28-32 41.06 85.54 3278
24-28 73.07 152.23 5834
20-24 43.45 90.52 3469
16-20 54.15 112.81 4323
12--16 59.85 124.69 4778
Nota: Las columnas (1) y (2) se derivan de la tabla w-4 , Según los Estudios realizados
se conocen los datos de distribución de carga por Eje.
1) Se debe de tener todos los datos de diseño, necesarios para nuestro cálculo.
2) Se debe Ubicar en el Cuadro de Diseño los siguientes Cálculos:
* Columna (1) = Los datos de la tabla Nº 05 ( Columna(1) y (4) )
PROCEDIMIENTO
Ejes Simple
Ejes Tandem
Carga Por Eje (kips)
1000
20años) Para Diseño de Período elen Camiones de x(TotalColumna(3)Columna(4)
04)) (TablaNº Proyección deor Eje)x(FactPor (CargaColumna(2)
CÁLCULOS
Factores De Seguridad De Carga ( LSF) = 1.2 (Tabla Nº 01)
ADT de diseño = (ADTx1.5 )
ADT de diseño = 420
210 Vehículos en una Dirección
ADTT= (% DE ADTT x ADTde diseño)
ADTT= 10.5
5.25 Camiones en Una Dirección
Proporcion de camiones carril derecho 100%
Número total de
camionesEn Una dirección
CT = 38325 Camiones.
K de Subbase - Subrasante (combinación) = 130 PCI ( Tabla Nº 02 )
8 "MODULO DE ROTURA = 650 PSIESPESOR DE PRUEBA =
ADTT EN UNA DIRECCION x PROPORCION CAMIONES CARRIL DERECHO x 365 x PERIODO DE DISEÑO
EJE SIMPLE
CARGA POR Mulltiplo RepiticionesEJE Por Esperadas Repiticiones Repiticiones % De
(Kips) LSF Permisibles Permisibles Diseño
1 2 3 4 5 6 7
262.60.4043.038
30 36.0 22 310 7.1 100000 0.028 33.6 51 1400 3.6 152000 0.026 31.2 106 4000 2.7 220000 0.024 28.8 226 17500 1.3 350000 0.122 26.4 376 60000 0.6 550000 0.120 24.0 830 300000 0.3 1000000 0.118 21.6 1082 6000000 0.0 1950000 0.116 19.2 1488 Ilimitado 0.0 3900000 0.014 16.8 2067 Ilimitado 0.0 10000000 0.012 14.4 6471 Ilimitado 0.0 40000000 0.0
233.40.3593.23
EJE TANDEM
52 62.4 75 33000 0.2 59000 0.148 57.6 150 145000 0.1 86000 0.244 52.8 439 500000 0.1 140000 0.340 48.0 1313 Ilimitado 0.0 240000 0.536 43.2 3120 Ilimitado 0.0 460000 0.732 38.4 3278 Ilimitado 0.0 900000 0.428 33.6 5834 Ilimitado 0.0 1950000 0.324 28.8 3469 Ilimitado 0.0 5000000 0.120 24.0 4323 Ilimitado 0.0 20000000 0.016 19.2 4778 Ilimitado 0.0 Ilimitado 0.0
TOTAL 16.0 3.0
11.- Esfuerzo Equivalente : 12.- Factor de relación esfuerzo :13.- Factor de Erosión :
Análisis Por Fatiga
% Fatiga
CUADRO DE DISEÑO
8.- Esfuerzo Equivalente : 9.- Factor de relación esfuerzo :10.- Factor de Erosión :
Análisis Por Erosión
8 1/2 "
MODULO DE ROTURA = 650 PSI
EJE SIMPLE
CARGA POR Mulltiplo Repiticiones
EJE Por Esperadas Repiticiones Repiticiones % De(Kips) LSF Permisibles Permisibles Diseño
1 2 3 4 5 6 7
2410.371
2.965
30 36.0 22 1750 1.3 150000 0.028 33.6 51 7000 0.7 200000 0.026 31.2 106 19900 0.5 325000 0.0
24 28.8 226 70000 0.3 480000 0.0
22 26.4 376 260000 0.1 800000 0.0
20 24.0 830 2900000 0.0 1500000 0.1
18 21.6 1082 Ilimitado 0.0 2800000 0.0
16 19.2 1488 Ilimitado 0.0 6800000 0.0
14 16.8 2067 Ilimitado 0.0 17500000 0.012 14.4 6471 Ilimitado 0.0 60000000 0.0
217.60.3353.18
EJE TANDEM
52 62.4 75 88000 0.1 34000 0.2
48 57.6 150 285000 0.1 103000 0.144 52.8 439 3000000 0.0 190000 0.240 48.0 1313 Ilimitado 0.0 335000 0.436 43.2 3120 Ilimitado 0.0 603000 0.532 38.4 3278 Ilimitado 0.0 1300000 0.328 33.6 5834 Ilimitado 0.0 2950000 0.224 28.8 3469 Ilimitado 0.0 7800000 0.020 24.0 4323 Ilimitado 0.0 35000000 0.016 19.2 4778 Ilimitado 0.0 Ilimitado 0.0
TOTAL 3.2 2.3
10.- Factor de Erosión :
11.- Esfuerzo Equivalente : 12.- Factor de relación esfuerzo :13.- Factor de Erosión :
CUADRO DE DISEÑO
Análisis Por Fatiga
ESPESOR DE PRUEBA =
Análisis Por Erosión
% Fatiga
8.- Esfuerzo Equivalente : 9.- Factor de relación esfuerzo :
9 "MODULO DE ROTURA = 650 PSI
EJE SIMPLE
CARGA POR Mulltiplo Repiticiones
EJE Por Esperadas Repiticiones Repiticiones % De(Kips) LSF Permisibles Permisibles Diseño
1 2 3 4 5 6 7
222.40.3422.895
30 36.0 22 7000 0.3 225000 0.028 33.6 51 23000 0.2 360000 0.026 31.2 106 65000 0.2 505000 0.024 28.8 226 250000 0.1 800000 0.022 26.4 376 1900000 0.0 1250000 0.020 24.0 830 Ilimitado 0.0 2300000 0.018 21.6 1082 Ilimitado 0.0 2850000 0.016 19.2 1488 Ilimitado 0.0 10000000 0.014 16.8 2067 Ilimitado 0.0 30000000 0.012 14.4 6471 Ilimitado 0.0 ilimitado 0.0
204.20.3143.127
EJE TANDEM
52 62.4 75 300000 0.0 100000 0.148 57.6 150 2500000 0.0 175000 0.1
44 52.8 439 Ilimitado 0.0 250000 0.240 48.0 1313 Ilimitado 0.0 450000 0.3
36 43.2 3120 Ilimitado 0.0 825000 0.4
32 38.4 3278 Ilimitado 0.0 1175000 0.3
28 33.6 5834 Ilimitado 0.0 4000000 0.124 28.8 3469 Ilimitado 0.0 12000000 0.020 24.0 4323 Ilimitado 0.0 80000000 0.016 19.2 4778 Ilimitado 0.0 Ilimitado 0.0
TOTAL 0.8 1.7
CUADRO DE DISEÑOESPESOR DE PRUEBA =
Análisis Por Fatiga Análisis Por Erosión
% Fatiga
8.- Esfuerzo Equivalente : 9.- Factor de relación esfuerzo :10.- Factor de Erosión :
11.- Esfuerzo Equivalente : 12.- Factor de relación esfuerzo :13.- Factor de Erosión :
7 1/2 "MODULO DE ROTURA = 650 PSI
EJE SIMPLE
CARGA POR Mulltiplo Repiticiones
EJE Por Esperadas Repiticiones Repiticiones % De(Kips) LSF Permisibles Permisibles Diseño
1 2 3 4 5 6 7
287.40.4423.118
30 36.0 22 100 22.0 51000 0.028 33.6 51 200 25.5 75000 0.126 31.2 106 680 15.6 130000 0.124 28.8 226 3050 7.4 175000 0.122 26.4 376 14500 2.6 280000 0.120 24.0 830 57000 1.5 495000 0.218 21.6 1082 380000 0.3 900000 0.1
16 19.2 1488 10000000 0.0 1900000 0.114 16.8 2067 Ilimitado 0.0 5000000 0.012 14.4 6471 Ilimitado 0.0 103000000 0.0
200.20.3083.29
EJE TANDEM
52 62.4 75 400000 0.0 39000 0.248 57.6 150 3900000 0.0 60000 0.344 52.8 439 Ilimitado 0.0 82000 0.540 48.0 1313 Ilimitado 0.0 168000 0.836 43.2 3120 Ilimitado 0.0 300000 1.032 38.4 3278 Ilimitado 0.0 600000 0.528 33.6 5834 Ilimitado 0.0 1350000 0.4
24 28.8 3469 Ilimitado 0.0 3100000 0.120 24.0 4323 Ilimitado 0.0 12000000 0.016 19.2 4778 Ilimitado 0.0 100000000 0.0
TOTAL 74.9 4.8
CONCLUSIÓN: EL MÉTODO NOS ARROJA PARA LAS CONDICIONES DADAS UN ESPÈSOR
DE 7 1/2" DE ESPESOR.
9.- Factor de relación esfuerzo :10.- Factor de Erosión :
11.- Esfuerzo Equivalente : 12.- Factor de relación esfuerzo :13.- Factor de Erosión :
CUADRO DE DISEÑOESPESOR DE PRUEBA =
Análisis Por Fatiga Análisis Por Erosión
% Fatiga
8.- Esfuerzo Equivalente :