DISEÑO DE PAVIMENTO RIGIDO DE HORMIGÓN

w18 = 643,633,038 CONVENSION

1.0 Valor a Introducir

1.0

Número de Ejes Equivalentes de 18 Kips (W18) = 643,633,038 Valor calculado

Parámetros de Diseño:

Confiabilidad (R) = 85 %

Desviación Estandar (So) = 0.4

CBR= 12.8 %

Módulo de resilencia de Subrasante (Mr) = 13062 psi

Módulo de elasticidad de base (E)= 0 psi

Módulo de elasticidad de sub base (Esb)= 86861.96 psi

Módulo de Ruptura del Concreto (MR) = 848.53 psi

Esfuerzo de Tensión Indirecto = 729.73 psi

Contracción del Concreto = 0.0003 in/in

4.8E-06

Coeficiente Termal del Acero = 5.0E-06 in/in/ºF

Diámetro de la Barra de Refuerzo = 3/4 plg.

Esfuerzo de Trabajo del Acero = 45,000 psiResistencia a la compresion del concreto (f´c) = 5000 psi

Módulo de Elasticida del Concreto (Ec) = 4,030,508.65 psi

Factor de distribución direccional DD =

Factor de distribución por carril DL = Valor de abacos y tablas empiricas

Ejemplo calculado con material de muestra con adición de Geocrete de 8%, material tipo MH con un CBR de 170%

Coeficiente Termal del Concreto (agregado= basalto)= 10-6/ºF

Coeficiente de Transferencia de Carga (J) = 3.2

Coeficiente de Drenaje (Cd) = 1.00

Indice de Servicio Inicial (Po) = 4.5

Indice de Servicio Final (Pt) = 2.5

2

Factor de Pérdida de Soporte LS = 1.0

1250 pci Base 8"

Módulo de Subreacción de Subrasante (k) = 260.0 pci asumiendo >10' de prof de roca

Pavimento Con Elementos de Transferencia de Carga y Sin Soporte Lateral (Hombros)

Desviación Normal Estandar (Zr) = -1.037

8.81 = 8.81

Espesor de losa por tanteo (plg)= 15.95

Estructura de Pavimento Recomendada

Losa de Hormigón = 15.3 plg.

Base Granular = 20.0 plg.Espesor Total = 35.3 plg.

Espaciamiento de Juntas:

Transversal (pie) = 31

DPSI =

Módulo Compuesto de Reacción de Subrasante (ka) =

Espesor de losa según Nomograma presentado en la Figura 3.7

Ir colocando valores de espesor para que formula arriba sea igual

Longitudinal (pie) = 12.792

Estimación del porcentaje de acero de refuerzo requerido en El Pavimento de Concreto con Junta Reforzada

Según AASHTOCálculo de acero transversal

Ps =L x F x 100

2 x fs

En revisión de calculosDonde:Ps = Porcentaje de acero de refuerzo requeridoL = Distancia entre juntas (pie)F = Factor de fricción

fs = Esfuerzo de Trabajo del Acero (psi)

fy = 60,000.00 psifs = 45,000.00 psiF = 1.50

P (Transversal) = 0.051 % 0.093025 0.110446875 plg2Usar Barras # 3 @ 425 mm c.a.c

Cálculo de acero longitudinalDiámetro de barra longitudinal (#) = 3/4Contracción del concreto (plg/plg) = 0.0003Esfuerzo de tensión del concreto (psi) = 729.73Relación del coeficiente termal del acero/concreto 1.0

11

(Anexo 1)

plg2/pie

Disminución de la temperatura (DTD) =

Esfuerzo de tensión debido a llanta (psi) = 175Ancho de pavimento (plg) = 153.504

Criterio de diseño y % de acero requeridoEspaciado de Ancho de grietaEsfuerzo en el acerogrietas (pie) permisible (plg)permisible (ksi)

Valor de Criterio Límite Max 80.04 57Min 3.5

% Mínimo de Acero<0.42% <0.5% 0.48% 0.500%

% Máximo de Acero Permisible0.65% 0.65%

Número de barras longitudinalesNmín = 27 Barras #6Nmáx = 35 Barras #6Usar 31 Barras #6, igualmente espaciadas longitudinalmente.

Dovelas para juntas de expansión y juntas de construcciónTamaño de ba #10 x 20 plg

Espaciamient 15 plg

Detalle de empalme de pavimento existente con pavimento nuevo

CALCULO DE MODULO COMPUESTO DE REACCION DEL SUBSUELO

CONVENSION

Valor a Introducir

Valor calculado

Módulo Elástico SubBase

Esb =

Módulo de Resilencia de SubRasanteMr =

Espesor SubBase

e =

k∞ =

Utilizar el cuadrante en color para buscar el valor deseado

Valor de abacos y tablas empiricas

Ejemplo calculado con material de muestra con adición de Geocrete de 8%, material tipo MH con un CBR de 170%

SubBase

(psi)

Correccción del Módulo Efectivo de Reacción de SubRasante

Factor de Pérdida de Apoyo de SubBaseLS =

Módulo de Reacción Compuesto "Efectivo" de Subrasante

Mk =

Módulo de SubReacción Efectivo de Subrasante

k (corregido) =

Utilizar el cuadrante en color para buscar el valor deseado

Ir colocando valores de espesor para que formula arriba

En revisión de calculos

J= 3.2

DETERMINACION DE SERVICAPACIDAD:

R= 95

Po=Pt=

So= 0.4

Determinación de Modulo Elasticidad de SubBase (Esb)

Esb= 20000

Determinación de Modulo Elasticidad de Base ( E )

E= 30000 PsiUtilizar el cuadrante en color para buscar el valor deseado

CALCULO DE MODULO COMPUESTO DE REACCION DEL SUBSUELO

Valores Típicos de Factores de Pérdida de Soporte para Varios Tipos de Materiales

Tipo de Material Pérdida de Soporte (LS)

Base Granular Tratada con Cemento0.0 a 1.0

(E=1 000 000 a 2 000 000 lb/pulg2)

Mezclas de Agregado y Cemento0.0 a 1.0

(E=500 000 a 1 000 000 lb/pulg2)

Módulo Elástico SubBase Base Tratada con Asfalto0.0 a 1.0

86861.96 psi(lb/pulg2) (E=350 000 a 1 000 000 lb/pulg2)

Módulo de Resilencia de SubRasante 0.0 a 1.013062 psi(lb/pulg2) (E=40 000 a 300 000 lb/pulg2)

Mezclas Estabilizadas con Cal1.0 a 3.0

20.00 in(E=20 000 a 70 000 lb/pulg2)

1250.00 lb/pulg3 Materiales Granulares No Aglomerados1.0 a 3.0

(E=15 000 a 45 000 lb/pulg2)

Materiales de Grano Fino o Subrasante Natural2.0 a 3.0

(E=3 000 a 40 000 lb/pulg2)

Mezclas Estabilizadas con Materiales Bituminosos

Correccción del Módulo Efectivo de Reacción de SubRasante

Valores de coeficientes de drenaje (Cd) recomendados

<1% 1-5% 5-25% >25%

Excelente 1.25-1.20 1.20-1.15 1.15-1.10 1.10

Bueno 1.20-1.15 1.15-1.10 1.10-1.00 1.00

Aceptable 1.15-1.10 1.10-1.00 1.00-0.90 0.90

Pobre 1.10-1.00 1.00-0.90 0.90-0.80 0.80Muy pobre 1.00-0.90 0.90-0.80 0.80-0.70 0.70

Excelente 2 horas Cd (elegido) = 1.00Factor de Pérdida de Apoyo de SubBase Bueno 1 día

1.0 Aceptable 1 semanaMódulo de Reacción Compuesto "Efectivo" de Subrasante Pobre 1 mes

1250.0 pci(lb/pulg3) Muy pobre agua no drenada

Módulo de SubReacción Efectivo de Subrasante

260.0 pci(lb/pulg3)

Calidad del Drenaje

% del tiempo que la estructura del pavimento esta expuesta a niveles de humedad proximas a la saturacion

Calidad del Drenaje

Tiempo de remocion de

agua

Depende del valor confiabilidad (R) escojido

Determinación Modulo de Elasticidad para base estabilizada (suelo-cemento)

DETERMINACION DE SERVICAPACIDAD:

4.52.5

Esb= 715000 Psi

Depende del valor confiabilidad (R) escojido

Determinación de Modulo Elasticidad de SubBase (Esb)

Psi

Utilizar el cuadrante en color para buscar el valor deseado

Valores Típicos de Factores de Pérdida de Soporte para Varios Tipos de Materiales

Valores LS0

1

2

3

LS = 1

ESCOGER

50 0

60 -0.253

70 -0.524

75 -0.674

80 -0.84185 -1.037

90 -1.282

91 -1.34

92 -1.405

93 -1.47694 -1.55595 -1.64596 -1.751

97 -1.88198 -2.05499 -2.327

99.9 -3.09

99.99 -3.75

Zr= -1.037

Confiabilidad(R%)

Desviacion normal

estándar,Zr

Determinación Modulo de Elasticidad para base estabilizada (suelo-cemento)